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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stoßabsorber für eine Stoßfängeranordnung eines Kraftfahrzeugs, eine Stoßfängeranordnung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Stoßfängeranordnung.
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Gattungsgemäße Stoßfängeranordnungen mit Stoßabsorbern sind aus dem Stand der Technik bekannt. Insbesondere dienen Stoßfängeranordnungen dazu, bei einem Aufprall Energie zu absorbieren und dadurch Schäden an Kraftfahrzeugen zu vermeiden. Gleichzeitig sollen Stoßfänger dazu ausgelegt sein, bei einer Kollision mit Fußgängern oder Radfahrern eine Einwirkung auf diese zu minimieren und insgesamt einen Beitrag zur passiven Sicherheit zu leisten.
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Aus der
DE 10 2016 213 931 A1 ist eine Stoßfängeranordnung bekannt, welche dazu in der Lage ist, eine Sensierung eines Aufpralls mittels eines Druckschlauchs zu ermöglichen. Die Stoßfängeranordnung ist dabei derart eingerichtet, dass diese eine lokal unterschiedliche Deformierbarkeit aufweist.
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Für heutige Formensprachen der Fahrzeugfront, insbesondere bei einer sog. Sharknose, kann ein derartiges Sensorikkonzept mittels Druckschlauchsystem nicht ausreichend sensibel sein, um beispielsweise eine aktive Frontklappe für den Fußgängerschutzfall mit Sicherheit auslösen zu können.
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Dabei kann ein Zielkonflikt zwischen einer Fußgängererkennung mittels dem in der Fahrzeugfront angeordneten Druckschlauchsystem und einem freiem Deformationsraum bestehen.
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Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung anzugeben, welche geeignet ist, zumindest die oben genannten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
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Danach wird die Aufgabe durch einen Stoßabsorber für eine Stoßfängeranordnung eines Kraftfahrzeugs gelöst.
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Der Stoßabsorber ist an einem Querträger des Kraftfahrzeugs befestigbar und ist dazu eingerichtet, den bei einer Kollision auf den Stoßabsorber einwirkenden Energieeintrag zumindest teilweise zu absorbieren und so an einem Kraftübertragungsabschnitt, der mit einer Drucksensoreinrichtung wirkverbindbar ist, bereitzustellen, dass die Kollision von der Drucksensoreinrichtung erfassbar ist.
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Der Stoßabsorber weist einen Absorptionsabschnitt und einen Kraftweiterleitungsabschnitt auf.
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Der Kraftweiterleitungsabschnitt ist dazu eingerichtet, um den auf den Stoßabsorber bei der Kollision einwirkenden Energieeintrag zumindest teilweise unter bereichsweiser Umgehung des Absorptionsabschnitts zu dem Kraftübertragungsabschnitt zu übertragen.
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Der Kraftweiterleitungsabschnitt ist derart ausgestaltet, dass der Kraftweiterleitungsabschnitt bei einem Energieeintrag kollabiert, der so hoch ist, dass die Erfassung der Kollision mittels der Drucksensoreinrichtung ohne die bereichsweise Umgehung des Absorptionsabschnitts möglich ist.
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Mit anderen Worten, der Absorptionsabschnitt dient der Absorption von Aufprallenergie, insbesondere durch Deformation. Der Kraftübertragungsabschnitt kann durch einen Abschnitt des Stoßabsorbers gebildet sein, der auf eine Komponente der Drucksensoreinrichtung einwirken kann. Eine derartige Komponente kann beispielsweise ein Druckschlauch sein. Der Kraftübertragungsabschnitt kann durch einen Bereich oder Abschnitt des Stoßabsorbers gebildet sein, welcher mit dem Druckschlauch in Kontakt gelangen kann, um auf den Druckschlauch einzuwirken bzw. die in den Kraftübertragungsabschnitt geleitete Aufprallkraft bzw. Aufprallenergie auf den Druckschlauch zu übertragen.
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Auf diese Weise kann eine Kraft bzw. Energie, welche bei einem Aufprall auf den Stoßabsorber wirkt, zumindest teilweise möglichst direkt in einen Bereich durchgeleitet werden, welcher mit einem Druckschlauch wirkverbindbar ist oder in welchem ein Druckschlauch aufgenommen werden kann. Somit ist es möglich, die Energie eines Auslöseimpaktors möglichst direkt auf das Druckschlauchsystem einer Fußgängerschutzsensorik durchzuleiten. Der Kraftweiterleitungsabschnitt kann daher auch als Sensierverstärker oder Sensorikverstärker bezeichnet werden.
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Der Kraftweiterleitungsabschnitt ist vorliegend so ausgestaltet, dass eine Energie bzw. eine Kraft, welche von einem verhältnismäßig schwachen Aufprall resultiert, zuverlässig auf den Druckschlauch übertragen wird. Das Kraftweiterleitungsbauteil kann dabei die Kraft zumindest teilweise an dem Absorptionsabschnitt vorbeileiten, wodurch dieser überbrückt wird. Das Kraftweiterleitungsbauteil und ein Teil des Absorptionsabschnitts können somit in der Art einer Parallelschaltung ausgestaltet sein, bei welcher ein Teil des Kraftflusses über den Teil des Absorptionsabschnitts erfolgt und ein Teil des Kraftflusses über das Kraftweiterleitungsbauteil erfolgt.
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Zudem ist der Kraftweiterleitungsabschnitt vorliegend so ausgestaltet, dass eine Energie bzw. eine Kraft, welche von einem verhältnismäßig starken Aufprall resultiert, zu einem, insbesondere gesteuerten, Kollabieren des Kraftweiterleitungsabschnitts führt.
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Zusammengefasst liegt der Erfindung demnach die Idee zugrunde, dass über den Energieeintrag gesteuert einerseits ein Sensorsignal für das Druckschlauchsystem mittels des als Sensierverstärker wirkenden Kraftweiterleitungsabschnitts bei einem niedrigen Energieeintrag verstärkt wird und zudem ein notwendiger Deformationsweg, insbesondere bei einem Beinaufprall, durch das Kollabieren des Kraftweiterleitungsabschnitts bei einem hohen Energieeintrag freigegeben wird.
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Der einen ersten Lastpfad bildende Kraftweiterleitungsabschnitt ist ausgestaltet, um einen die Fahrzeugfront verformenden Energieeintrag, beispielsweise durch einen Sensorprüfkörper, insbesondere direkt in den Druckschlauchsensor zur Auslösung einer aktiven Frontklappe weiterzuleiten.
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Dabei ist der Kraftweiterleitungsabschnitt derart ausgestaltet, dass er bei höheren Energieeinträgen, als für die Sensierung notwendig, kollabiert und dabei einen vordefinierten Deformationsweg freigibt, wobei dann der Absorptionsabschnitt einen zweiten Lastpfad bildet und der Energieeintrag so hoch ist, dass die Übertragung über den zweiten Lastpfad für die Sensierung ausreichend ist.
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Damit kann der eingangs beschriebene Zielkonflikt zwischen Designvorgabe, Sensieranforderung und Crashanfoderung erfüllt werden.
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Unter dem Kollabieren kann vorliegend verstanden werden, dass der Kraftweiterleitungsabschnitt sich in der Kraftfahrzeuglängsrichtung so deformiert, dass der Kraftweiterleitungsabschnitt bei der Kollision im Wesentlichen keine Kraft ausübt, die entgegen einer durch die Kollision auf die Fahrzeugfront wirkenden Kraft wirkt. Dies kann beispielsweise durch ein Brechen und/oder ein elastisches und/oder plastisches Verformen des Kraftweiterleitungsabschnitts bei der Kollision erfolgen. Denkbar ist, dass der Kraftweiterleitungsabschnitt eine wabenartige Struktur aufweist, die sich bei der Kollision in der Kraftfahrzeuglängsrichtung, insbesondere im Sinne einer Formgedächtnislegierung reversibel, deformiert. Denkbar ist auch, dass der Kraftweiterleitungsabschnitt eine Sollbruchstelle aufweist.
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Denkbar ist, dass der Kraftweiterleitungsabschnitt kollabiert, wenn der Energieeintrag einen Schwellwert übersteigt, wobei der Schwellwert 633 J, insbesondere 465 J, 405 J oder 323 J, beträgt.
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Der Kraftweiterleitungsabschnitt kann zumindest teilweise in dem Absorptionsabschnitt aufgenommen sein.
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Der Kraftweiterleitungsabschnitt kann insbesondere vollständig in dem Absorptionsabschnitt integriert bzw. aufgenommen sein. Beispielsweise kann der Kraftweiterleitungsabschnitt in ein Material des Absorptionsabschnitts eingegossen sein. Alternativ kann der Kraftweiterleitungsabschnitt teilweise aus dem Absorptionsabschnitt herausragen oder von diesem vorstehen. Auf diese Weise kann der Energieeintrag zuerst auf den Kraftweiterleitungsabschnitt einwirken, wodurch die Energie zuverlässig über den Kraftübertragungsabschnitt übertragen werden kann.
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Der Kraftweiterleitungsabschnitt kann steifer als der Absorptionsabschnitt ausgebildet sein.
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Durch die erhöhte Steifigkeit gegenüber dem Absorptionsabschnitt wird die Kraftübertragung über den Kraftweiterleitungsabschnitt verbessert. Unterschiede in der Steifigkeit können durch entsprechende Materialwahl erzeugt werden. Der Kraftweiterleitungsabschnitt kann beispielsweise aus einem nicht schäumenden Kunststoffmaterial spritzgegossen sein und der Absorptionsabschnitt kann aus einem Kunststoffschaummaterial hergestellt sein. Der Kraftweiterleitungsabschnitt kann beispielsweise in einem ersten Schritt hergestellt werden und mit einem Material unter Bildung des Absorptionsabschnitts umspritzt werden. Hierzu kann beispielsweise ein Mehrkomponenten-Spritzgießverfahren verwendet werden.
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Der Absorptionsabschnitt und der Kraftübertragungsabschnitt können einteilig ausgebildet sein. Der Absorptionsabschnitt und der Kraftübertragungsabschnitt können aus demselben Material hergestellt sein.
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Der Absorptionsabschnitt und/oder der Kraftübertragungsabschnitt können aus einem geschäumten Kunststoffmaterial hergestellt sein. Der Kraftweiterleitungsabschnitt kann aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein. Der Kraftweiterleitungsabschnitt kann aus demselben oder aus einem anderen Kunststoffmaterial hergestellt sein, beispielsweise aus einem nichtgeschäumten Kunststoffmaterial. Als Fertigungsmethoden für den Absorptionsabschnitt, den Kraftübertragungsabschnitt und/oder den Kraftweiterleitungsabschnitt können klassische Urformverfahren zur Kunststoffverarbeitung verwendet werden, beispielsweise Spritzgießen, Schäumen und Gießen. Zusätzlich oder alternativ können 3D-Druckverfahren zum Einsatz kommen.
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Denkbar ist in einer konkreten Ausführung, dass der Kraftweiterleitungsabschnitt als ein Kunststoff-Spritzgusselement in Kraftfahrzeuglängsrichtung nach vorne überstehend in den aus Schaum gebildeten Absorptionsabschnitt eingebracht ist (wobei auch andere Materialien und /oder Herstellverfahren denkbar sind).
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Der Absorptionsabschnitt und der Kraftübertragungsabschnitt können im Querschnitt in Fahrtrichtung des Fahrzeugs eine U-Form bilden, deren offenes Ende in Fahrtrichtung orientiert ist. Der Kraftweiterleitungsabschnitt kann in der U-Form aufgenommen sein. Zwei gegenüberliegende Schenkel der U-Form können von dem Absorptionsabschnitt gebildet sein.
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Ein Verbindungsabschnitt, der die gegenüberliegenden Schenkel verbindet, kann von dem Kraftübertragungsabschnitt gebildet sein. Der Kraftweiterleitungsabschnitt kann teilweise in der U-Form aufgenommen sein, sodass ein vorderer Abschnitt des Kraftweiterleitungsabschnitts aus dem offenen Ende der U-Form ragt.
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Der Kraftübertragungsabschnitt kann eine Ausnehmung, beispielsweise eine Nut, zum Aufnehmen eines Druckschlauchs der Drucksensoreinrichtung aufweisen.
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Der Kraftweiterleitungsabschnitt kann von mehreren in Längserstreckungsrichtung des Stoßabsorbers nebeneinander angeordneten Kraftweiterleitungssegmenten gebildet sein. Die einzelnen Kraftweiterleitungssegmente können an die jeweilige Position im Stoßabsorber angepasst sein. Auf diese Weise kann eine Balance zwischen der Wirkung der Sensierung/Erfassung bzw. der Kraftübertragung auf den Druckschlauch und eine Wirkung auf einen Beinprüfkörper positiv beeinflusst und auf erforderliche Schwellenwerte abgestimmt werden. Auf diese Weise ist eine abschnittsweise Kraftabstimmung möglich. Dazu können die Kraftweiterleitungssegmente unterschiedliche Formen aufweisen, um aktuellen Formensprachen Rechnung zu tragen.
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Die Kraftweiterleitungssegmente können zumindest teilweise identisch ausgebildet sein. Die Kraftweiterleitungssegmente können in Längsrichtung des Fahrzeugs versetzt zueinander angeordnet sein. Die Kraftweiterleitungssegmente können als Einzelsegmente ausgebildet sein. Zwischen benachbarten Kraftweiterleitungssegmenten können Absorptionssegmente des Absorptionsabschnitts vorgesehen sein.
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Zumindest ein Kraftweiterleitungssegment kann eine Kraftaufnahmefläche zur Aufnahme der beim Aufprall einwirkenden Kraft und eine dem Kraftübertragungsabschnitt zugewandte Kraftübertragungsfläche aufweisen. Die Kraftaufnahmefläche und die Kraftübertragungsfläche können über einen Kraftweiterleitungsbereich wirkverbunden sein, beispielsweise über einen Steg oder über eine andere geeignete Kraftübertragungsstruktur, welche ein oder mehrere Elemente zur Kraftübertragung aufweisen kann. Der Kraftweiterleitungsbereich kann beispielsweise eine wabenartige Struktur aufweisen.
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Zumindest ein Kraftweiterleitungssegment kann doppel-T-förmig ausgebildet sein. Das Kraftweiterleitungssegment kann zwei Flansche aufweisen. Die Flansche können über einen Steg verbunden sein, der den Kraftweiterleitungsbereich bildet. Ein Kraftweiterleitungssegment kann oder mehrere Kraftweiterleitungssegmente können einen vorderen Flansch und einen hinteren Flansch aufweisen.
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Der hintere Flansch kann an einem hinteren Endabschnitt des Stegs vorgesehen sein und kann dem Kraftübertragungsabschnitt zugewandt sein. Beispielsweise kann der hintere Flansch eine Kraftübertragungsfläche aufweisen, die dem Kraftübertragungsabschnitt zugewandt ist. Die Kraftübertragungsfläche kann den Kraftübertragungsabschnitt bilden. Die Kraftübertragungsfläche kann eben oder gekrümmt sein.
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Eine Kraftübertragung von der Kraftübertragungsfläche auf einen Druckschlauch kann mittelbar über einen zusätzlichen Kraftübertragungsabschnitt erfolgen oder kann unmittelbar erfolgen, wobei dann ein Abschnitt des Kraftweiterleitungsabschnitts, beispielsweise der hintere Flansch, den Kraftübertragungsabschnitt bildet und unmittelbar mit dem Druckschlauch in Kontakt gelangen kann.
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Der vordere Flansch kann an einem vorderen Endabschnitt des Stegs vorgesehen sein. Der vordere Flansch kann im Bereich des offenen Endes der U-Form des Absorptionsabschnitts angeordnet sein. Der vordere Flansch kann eine Kraftaufnahmefläche aufweisen. Die Kraftaufnahmefläche kann in Fahrtrichtung orientiert sein. Die Kraftaufnahmefläche kann zur Fahrtrichtung bzw. Längsrichtung des Fahrzeugs geneigt sein. Die Kraftaufnahmefläche kann gekrümmt, beispielsweise nach vorne gewölbt, sein.
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Die Kraftweiterleitungssegmente können sich quer zur Haupterstreckungsrichtung des Kraftweiterleitungsabschnitts bzw. im am Fahrzeug befestigten Zustand in Längsrichtung bzw. Fahrtrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Der die Flansche verbindende Steg kann sich quer zur Haupterstreckungsrichtung des Kraftweiterleitungsabschnitts bzw. in Längsrichtung oder Fahrtrichtung des Fahrzeugs erstrecken, wenn der Kraftweiterleitungsabschnitt an einem Fahrzeug montiert ist. Der Steg kann zumindest teilweise gerade, vollständig gerade, oder zumindest teilweise gekrümmt bzw. gebogen oder durchgehend gekrümmt bzw. gebogen ausgebildet sein. Alternativ kann sich der Steg geneigt zu der Haupterstreckungsrichtung und geneigt zu der Längsrichtung bzw. Fahrtrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Ein oder mehrere Stege einzelner Kraftweiterleitungssegmente können sich parallel zueinander erstrecken. Zwei Kraftweiterleitungssegmente können derart angeordnet sein, dass sich deren Stege kreuzen. Auch können die Flansche alternativ über mehrere Stege verbunden sein, insbesondere unter Bildung einer von der vorstehend erwähnten doppel-T-förmigen Ausgestaltung abweichenden Form. Die Flansche können auch durch eine wabenartige Struktur verbunden sein, wobei die die Flansche verbindenden Stege zumindest teilweise eine Wabenstruktur bilden können oder jeder Steg als Wabenstruktur ausgebildet sein kann. Die Flansche können separate Elemente sein oder können ein integraler Bestandteil des Steges sein. Beispielsweise kann ein Kraftweiterleitungssegment statt doppel-T-förmig auch wabenförmig, beispielsweise hexagonal, ausgebildet sein. Eine flache Seite einer solchen Wabenstruktur kann dabei einen Flansch bilden oder einen solchen Flansch stützen.
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Zumindest zwei benachbarte Kraftübertragungssegmente können über zumindest einen Verbindungssteg aneinandergekoppelt sein. Der Verbindungssteg kann so angeordnet sein, dass er benachbarte Stege der Kraftübertragungssegmente verbindet. Die Stege der Kraftübertragungssegmente und der Verbindungssteg können einteilig, beispielsweise aus einem Guss, hergestellt sein. Die durch die Stege, den Verbindungssteg und Innenwände von Flanschen gebildeten Zwischenräume können einen Teil des Absorptionsabschnitts zumindest teilweise aufnehmen. Anders gesagt können derartige Zwischenräume mit einem Absorptionsmaterial unter teilweiser Bildung des Absorptionsabschnitts gefüllt sein.
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Ferner ist eine Stoßfängeranordnung mit einem Querträger und einem an dem Querträger angeordneten Stoßabsorber offenbart. Der Stoßabsorber kann wie vorstehend beschrieben aufgebaut sein. Ferner ist ein Fahrzeug mit einer solchen Stoßfängeranordnung offenbart, wobei das Fahrzeug eine aktive Frontklappe aufweisen kann, die mit der Drucksensoreinrichtung wirkverbunden ist. Die Drucksensoreinrichtung kann somit zur Auslösung der aktiven Frontklappe dienen.
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Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Automobil, handeln.
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Das Auslösen der aktiven Frontklappe kann dazu führen, dass die Frontklappe in der Fahrzeughöhenrichtung angehoben wird. Dadurch kann ein Abstand der Frontklappe zu unterhalb der Frontklappe angeordneten Bauteilen, wie beispielsweise einem Motorblock, vergrößert werden.
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben. Hierbei zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Stoßabsorbers;
- 2 eine Querschnittsansicht des Stoßabsorbers aus 1; und
- 3 eine schematische Seitenansicht eines vorderen Abschnitts eines Fahrzeugs mit dem Stoßabsorber aus 1 und 2.
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In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Gegenstände verwendet.
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3 zeigt eine schematische Seitenansicht eines vorderen Bereichs eines Kraftfahrzeugs 16 in teilweisem Schnitt. Das Kraftfahrzeug 16 umfasst eine Stoßfängeranordnung 22 aufweisend eine Stoßfängerverkleidung 15, einen Querträger 14 und einen auf dem Querträger 14 vorgesehenen Stoßabsorber 1.
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Der Querträger 14 und der Stoßabsorber 1 erstrecken sich jeweils in Querrichtung des Fahrzeugs 16, d.h. insbesondere im Wesentlichen senkrecht zu einer Fahrtrichtung F, wobei der Stoßabsorber 1 in Längsrichtung des Fahrzeugs 16 zwischen der Stoßfängerverkleidung 15 und dem Querträger 14 angeordnet ist. Bei einem Aufprall kann die auf die Stoßfängerverkleidung 15 einwirkende Energie durch den Stoßabsorber 1 abgebaut und zu einer Fußgängerschutzsensorik weitergeleitet werden.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht des Stoßabsorbers 1, wobei 2 eine Querschnittsansicht des Stoßabsorbers 1 zeigt.
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Der Stoßabsorber 1 kann gemeinsam mit dem in 3 gezeigten Querträger 14 eine Stoßfängeranordnung 22 bilden und weist einen Kraftweiterleitungsabschnitt 2 und einen Absorptionsabschnitt 3 auf. Auf seiner hinteren Seite weist der Stoßabsorber 1 zudem Befestigungseinrichtungen 19 zur Befestigung desselben an dem Querträger 14 auf.
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Dabei ist zu beachten, dass bei der in 1 gezeigten Ansicht ein oberer Bereich des Absorptionsabschnitts 3 über dem Kraftweiterleitungsabschnitt 2 nicht dargestellt ist, um den Aufbau des Kraftweiterleitungsabschnitts 2 deutlicher zu zeigen.
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Der Stoßabsorber 1 ist dazu eingerichtet, den bei einer Kollision auf den Stoßabsorber 1 einwirkenden Energieeintrag, der im Wesentlichen entgegen der Fahrtrichtung F wirkt, zumindest teilweise zu absorbieren. Dazu weist der Stoßabsorber 1 den Absorptionsabschnitt 3 und den Kraftweiterleitungsabschnitt 2 auf.
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Der Stoßabsorber 1 ist zudem dazu eingerichtet, den bei einer Kollision auf den Stoßabsorber 1 einwirkenden Energieeintrag so an dem mit einem Druckschlauch 7 wirkverbundenen Kraftübertragungsabschnitt 13 bereitzustellen, dass die Kollision von einer den Druckschlauch 7 aufweisenden Drucksensoreinrichtung erfassbar ist.
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Der genauere Aufbau des Stoßabsorbers 1 und insbesondere des Absorptionsabschnitts 3 ist in 2 dargestellt.
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Im Querschnitt bilden der Absorptionsabschnitt 3 und ein Kraftübertragungsabschnitt 13 eine U-Form. Das offene Ende der U-Form ist in der Fahrtrichtung F, die hier parallel zu der Fahrzeuglängsrichtung verläuft, orientiert. Zwei gegenüberliegende Schenkel 4, 5 der U-Form sind von dem Absorptionsabschnitt 3 gebildet. Ein Verbindungsabschnitt 6, der die gegenüberliegenden Schenkel 4, 5 verbindet, ist von dem Kraftübertragungsabschnitt 13 gebildet. Der Kraftweiterleitungsabschnitt 2 ist teilweise in der U-Form aufgenommen, wobei ein vorderer Abschnitt 20 des Kraftweiterleitungsabschnitts 2 aus dem offenen Ende der U-Form ragt.
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Im Falle eines Aufpralls auf die Stoßfängeranordnung 22 wird aufgrund der in 2 gezeigten Anordnung zunächst eine Kraft bzw. Energie auf den vorderen, aus dem Absorptionsabschnitt 3 herausragenden Abschnitt 20 des Kraftweiterleitungsabschnitts 2 aufgebracht, wodurch dieser in Richtung Kraftübertragungsabschnitt 13 gedrängt wird. Dabei kann es auch zu einer Deformation des Kraftweiterleitungsabschnitts 2 kommen. Die Kraftübertragungsfläche 18 wird dabei auf den Kraftübertragungsabschnitt 13 gedrückt. Der Kraftübertragungsabschnitt 13 überträgt die von der Kraftübertragungsfläche 18 aufgenommene Kraft auf den Druckschlauch 7. Die in dem Druckschlauch 7 erzeugte Druckänderung kann durch nicht dargestellte Sensoren erfasst werden, sodass der Aufprall zuverlässig erfasst wird.
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Genauer gesagt begrenzt der Kraftübertragungsabschnitt 13 einerseits einen zwischen den Schenkeln 4, 5 definierten Aufnahmeraum für den Kraftweiterleitungsabschnitt 2 und bildet somit einen Verbindungsabschnitt 6 zwischen dem oberen Schenkel 4 und dem unteren Schenkel 5. Andererseits weist der Kraftübertragungsabschnitt 13 auf einer dem Aufnahmeraum weggewandten Seite bzw. einer dem Querträger 14 zugewandten Seite eine Ausnehmung in Form einer länglichen Nut 8 auf. In der Nut 8 ist eine Drucksensoreinrichtung in Form eines Druckschlauchs 7, wie in 2 dargestellt, angeordnet. Bei der Ausführungsform ist somit der Kraftübertragungsabschnitt 13 zwischen dem Kraftweiterleitungsabschnitt 2 und dem Druckschlauch 7 angeordnet, sodass eine Kraftübertragung von dem Kraftweiterleitungsabschnitt 2 über den Kraftübertragungsabschnitt 13 auf den Druckschlauch 7 erfolgen kann. Der Kraftübertragungsabschnitt 13 ist deformierbar ausgestaltet, um eine Kraftübertragung zu dem Druckschlauch 7 zu ermöglichen.
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Ein Kraftfluss zum Druckschlauch 7 ist bei dieser Ausgestaltung somit unter teilweiser Umgehung des Absorptionsabschnitts 3 möglich, wodurch eine zuverlässige Einwirkung auf den Druckschlauch 7 und eine zuverlässigere Sensierung bzw. Erfassung eines Aufpralls möglich ist.
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Der Kraftweiterleitungsabschnitt 2 ist darüber hinaus vorliegend derart ausgestaltet bzw. eingerichtet, dass der Kraftweiterleitungsabschnitt 2 bei einem Energieeintrag kollabiert, der so hoch ist, dass die Erfassung der Kollision mittels der den Druckschlauch 7 aufweisenden Drucksensoreinrichtung ohne die bereichsweise Umgehung des Absorptionsabschnitts 3 möglich ist.
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Dies wird vorliegend dadurch realisiert, dass der Kraftweiterleitungsabschnitt 2 kollabiert, hier bricht, wenn der auf den Kraftweiterleitungsabschnitt 2 entgegen der Fahrtrichtung F wirkende Energieeintrag einen Schwellwert bzw. Grenzwert von 633 J, insbesondere 465 J, 405 J oder 323 J, übersteigt.
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Durch das Kollabieren bzw. hier das Brechen des Kraftweiterleitungsabschnitts 2 bei einem solchen hohen den Schwellwert übersteigenden Energieeintrag gibt der Kraftweiterleitungsabschnitt 2 einen Deformationsweg in der Fahrzeuglängsrichtung frei. Die Kollision kann jedoch weiterhin über eine Kraftübertragung über den Kraftübertragungsabschnitt 13 mittels des Druckschlauchs 7 sensiert werden.
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Der Kraftweiterleitungsabschnitt 2 ist gitterartig ausgebildet und erstreckt sich entlang und teilweise innerhalb des Absorptionsabschnitts 3. Im am Fahrzeug 16 montierten Zustand sind die Haupterstreckungsrichtungen des Kraftweiterleitungsabschnitts 2 und des Absorptionsabschnitts 3 in Querrichtung des Fahrzeugs 16 orientiert.
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Der Absorptionsabschnitt 3 und der Kraftweiterleitungsabschnitt 2 sind längliche Bauteile, von denen jedes einstückig ausgebildet ist. Alternativ können der Absorptionsabschnitt 3 und/oder der Kraftweiterleitungsabschnitt 2 mehrteilig ausgebildet sein. Der Absorptionsabschnitt 3 ist aus einem Kunststoffschaummaterial gebildet, welches gute Absorptionseigenschaften aufweist. Insbesondere ist das Kunststoffschaummaterial zur Absorption von Aufprallenergie deformierbar. Es ist jedoch denkbar, andere Materialien für den Absorptionsabschnitt 3 zu verwenden. Der Kraftweiterleitungsabschnitt 2 ist aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, welches eine höhere Steifigkeit besitzt, als das Kunststoffschaummaterial des Absorptionsabschnitts 3 und ist bei der gezeigten Ausführungsform durch Spritzgießen hergestellt.
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Gemäß der Ausführungsform weist der Kraftweiterleitungsabschnitt 2 mehrere Kraftweiterleitungssegmente 11 auf. Die Kraftweiterleitungssegmente 11 erstrecken sich quer zur Haupterstreckungsrichtung des Kraftweiterleitungsabschnitts 2 bzw. im am Fahrzeug 16 befestigten Zustand in Längsrichtung bzw. Fahrtrichtung F des Fahrzeugs 16.
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Denkbar ist, dass diese einzelnen Kraftweiterleitungssegmente 11 kollabieren, wenn der Energieeintrag auf das einzelne Kraftweiterleitungssegment 11 den oben beschriebenen Schwellwert übersteigt.
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Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Kraftweiterleitungssegmente 11 doppel-T-förmig ausgebildet. Die Kraftweiterleitungssegmente 11 weisen gemäß der Ausführungsform zwei Flansche 9, 17 auf. Die Flansche 9, 17 sind über einen Steg 10 verbunden.
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Bei der gezeigten Ausführungsform erstreckt sich der Steg 10 quer zur Haupterstreckungsrichtung des Kraftweiterleitungsabschnitts 2 bzw. in Längsrichtung oder Fahrtrichtung F des Fahrzeugs, wenn der Kraftweiterleitungsabschnitt 2 an dem Fahrzeug 16 montiert ist. Der Steg 10 kann jedoch auch in anderer Art und Weise ausgebildet sein, solange eine ausreichende Kraftweiterleitung zwischen den Flanschen 9, 17 möglich ist. Insbesondere kann der Steg 10 gekrümmt bzw. gebogen ausgebildet sein. Alternativ kann sich der Steg 10 geneigt zu der Haupterstreckungsrichtung und geneigt zu der Längsrichtung bzw. Fahrtrichtung F des Fahrzeugs 16 erstrecken. Ein oder mehrere Stege 10 einzelner Kraftweiterleitungssegmente 11 können sich parallel zueinander erstrecken. Zwei Kraftweiterleitungssegmente 11 können derart angeordnet sein, dass sich deren Stege 10 kreuzen. Auch können die Flansche 9, 17 alternativ über mehrere Stege verbunden sein, insbesondere unter Bildung einer von der vorstehend erwähnten doppel-T-förmigen Ausgestaltung abweichenden Form. Die Flansche 9, 17 können auch durch eine wabenartige Struktur verbunden sein, wobei die die Flansche 9, 17 verbindenden Stege zumindest teilweise die Wabenstruktur bilden. Die Flansche 9, 17 können separate Elemente sein oder können ein integraler Bestandteil des Steges sein. Beispielsweise kann ein Kraftweiterleitungssegment statt doppel-T-förmig auch wabenförmig, beispielsweise hexagonal ausgebildet, sein. Eine flache Seite einer solchen Wabenstruktur kann dabei einen Flansch 9, 17 bilden oder stützen. Die Wabenstruktur kann sich plastisch oder elastisch verformen, d.h. kollabieren, wenn der oben beschriebene Schwellwert überschritten wird. Auch hier kann durch das Verformen der Wabenstruktur ein Deformationsweg freigegeben werden.
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Die Flansche 9, 17 sind bei der gezeigten Ausführungsform so angeordnet, dass sich diese dann, wenn der Stoßabsorber 1 am Fahrzeug 16 befestigt ist, quer zur Fahrtrichtung F erstrecken. Insbesondere können sich die Flansche entsprechend der gewünschten Außenkontur eines Stoßfängers erstrecken bzw. dieser folgen.
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Von den Flanschen 9, 17 der Kraftübertragungssegmente 11 bildet ein Flansch einen vorderen Flansch 17 und ein Flansch einen hinteren Flansch 9. Der hintere Flansch 9 ist an einem hinteren Endabschnitt des Stegs 10 vorgesehen und ist dem Kraftübertragungsabschnitt 13 zugewandt. Der hintere Flansch 9 weist eine Kraftübertragungsfläche 18 auf, die dem Kraftübertragungsabschnitt 13 zugewandt ist. Alternativ kann der hintere Flansch 9 selbst den Kraftübertragungsabschnitt bilden. In diesem Fall kann der Kraftübertragungsabschnitt 13 im Bereich des Flansches 9 weggelassen werden, sodass die Kraftübertragungsfläche 18 in direkten Kontakt mit dem Druckschlauch 7 gelangen kann.
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Der vordere Flansch 17 kann an einem vorderen Endabschnitt des Stegs 10 vorgesehen sein. Der vordere Flansch 17 ist im Bereich des offenen Endes der U-Form des Absorptionsabschnitts 3 angeordnet. Der vordere Flansch 17 weist eine Kraftaufnahmefläche 21 auf. Die Kraftaufnahmefläche 21 ist in Fahrtrichtung F orientiert. Benachbarte Kraftübertragungssegmente 11 sind mittels eines Verbindungsstegs 12 miteinander verbunden. Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Stege 10 und die Verbindungsstege 12 einstückig ausgeformt. Die Verbindungsstege 12 halten die Kraftübertragungssegmente 11 in einem vorbestimmten Abstand zueinander.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stoßabsorber
- 2
- Kraftweiterleitungsabschnitt
- 3
- Absorptionsabschnitt
- 4
- oberer Schenkel
- 5
- unterer Schenkel
- 6
- Verbindungsabschnitt
- 7
- Drucksensoreinrichtung/Druckschlauch
- 8
- Ausnehmung/Nut
- 9
- hinterer Flansch
- 10
- Kraftweiterleitungsbereich/Steg
- 11
- Kraftweiterleitungssegment
- 12
- Verbindungssteg
- 13
- Kraftübertragungsabschnitt
- 14
- Querträger
- 15
- Stoßfängerverkleidung
- 16
- Kraftfahrzeug
- 17
- vorderer Flansch
- 18
- Kraftübertragungsfläche
- 19
- Befestigungseinrichtung
- 20
- vorderer Abschnitt
- 21
- Kraftaufnahmefläche
- 22
- Stoßfängeranordnung
- F
- Fahrtrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016213931 A1 [0003]
