DE19911833C2 - Vorderwagenbereich für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vorderwagenbereich für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Tragstrukturen für Vorderwagenbereiche sind im modernen Kraft­ fahrzeugbau hinlänglich bekannt und umfassen im wesentlichen Anordnungen von Längsträgern und Querträgern, die einerseits die erforderliche Stabilität und Verwindungssteifigkeit sicherstellen und andererseits bei einem Fahr­ zeugaufprall durch Deformationen Aufprallenergie aufnehmen. Üblicherweise werden sowohl in Frontbereichen als auch in Heckbereichen Querträger ver­ wendet, die jeweils in Seitenbereichen mit den zum Fahrzeugäußeren hin ge­ richteten Enden der Längsträger verbunden sind.

Die Auslegung derartiger Tragstrukturen ist bislang hauptsächlich auf einen optimalen Schutz von Fahrzeuginsassen hin ausgelegt worden. Im Hinblick auf Kollisionen mit Fußgängern sind derartige Tragstrukturen allerdings sehr steif. Es kommt hinzu, dass bei den bislang üblichen Fahrzeugfrontpartien die Stei­ figkeiten entlang der Frontwand sehr unterschiedlich verteilt sind, so dass sich Kompatibilitätsprobleme bei Kollisionen mit anderen Fahrzeugen ergeben kön­ nen, bei denen die Steifigkeiten und Deformationselemente lokal anders, bei­ spielsweise in anderen Höhen, angeordnet sind.

Zur Verbesserung des Fußgängerschutzes sind bereits unterschiedliche An­ sätze bekannt geworden. So beschreibt beispielsweise die JP 07156749 A unterschiedliche Maßnahmen zur Optimierung des Schutzes von Fahrzeugkanten, um so bei einer Kollision zwischen Fahrzeug und Fußgänger das von dem Fahrzeug ausgehende Gefährdungspotential deutlich herabset­ zen zu können. Problematisch ist bisher jedoch für die praktische Umsetzung die sensorische Differenzierung von Aufprallereignissen dahingehend, dass beispielsweise für unterschiedlichste Konstellationen ein Pfahlaufprall sicher von einer Fußgängerkollision unterschieden werden kann. Derzeit gibt es dies­ bezüglich noch keine serienreifen Sensoriken.

Vielfach ist auch versucht worden, die stoßgefährdenden Bereiche am Kraft­ fahrzeug für Fußgänger besonders anprallweich auszulegen. Hierbei ergeben sich jedoch häufig Beeinträchtigungen im Design, die von potentiellen Fahr­ zeugkäufern als nicht akzeptabel angesehen werden. Beispielhaft kann hier auf die FR 24 45 783 A1 hingewiesen werden. Einen ähnlichen Weg zur Schaf­ fung anprallweicher Fahrzeugkanten beschreiben die JP 9039835 A und die JP 8310450 A.

Bei einem bekannten Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges (DE 30 35 352 A1) liegt eine Verriegelungseinheit einer Motorhaube im Bereich der Motorhauben­ vorderkante und ist nicht zu einer dem Motorraum zugewandten Seite des Kühleraggregats ausgerichtet.

Weiter sind Schutzmaßnahmen im Kotflügelbereich bekannt (DE 29 22 893 C2), die nicht im Bereich einer Verriegelungseinheit liegen.

Zudem ist ein Personenkraftwagen mit nachgiebigen Karosseriefrontteilen be­ kannt (DE 29 34 060 A1).

Weiter ist es bekannt (DE-AS 16 80 290), im Vorderwagen ein großvolumiges, rahmenartiges Stoßabsorptionselement anzubringen.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, gattungs­ gemäße Vorderwagenbereiche so weiterzubilden, dass sie in das gängige äußere Erscheinungsbild von Kraftfahrzeugen integrierbar sind und darüber hinaus einen verbesserten Fußgängerschutz gewährleisten.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Vorderwagenbereich gemäß den Merk­ malen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß ist also die Verriegelungseinheit auf der dem Motorraum zu­ gewandten Seite des Kühleraggregates angeordnet und zu einem als Motor- oder Fronthaube gestalteten Außenelement hin von wenigstens einem Stoß­ absorptionselement abgedeckt. Durch diese Maßnahme wird einmal dafür gesorgt, daß zwischen dem relativ steifen Querträger oberhalb des Kühleraggregates und der Motorhaube eine ausreichende Distanz geschaf­ fen wird, die genügend Verformungsweg zur Verfügung stellt, und anderer­ seits die in sich relativ steife und harte Verriegelungseinheit als verletzungs­ gefährdende Baugruppe sicher abgeschirmt ist. Damit wird für den Vorder­ kantenbereich der Motorhaube eine anprallweiche Kontur bereitgestellt, die besonders vorteilhaft mit Maßnahmen im Kotflügelbereich kombiniert werden kann, wie sie beispielsweise in den Schriften DE 27 11 339 A1 und DE 44 01 023 C1 beschrieben sind. Daraus ergibt sich bei­ spielsweise, daß das als Motorhaube ausgeführte Außenhautelement um­ laufend nachgiebig gelagert ist, um auf diese Weise für den Fußgänger die Folgen eines Aufpralls erheblich zu mildern. Von besonderer Bedeutung ist aber auch, daß beispielsweise bei einem als Stoßfängerüberzug oder Küh­ lerverkleidung ausgebildeten Außenhautelement bevorzugt im Übergangsbe­ reich zur Motorhaube ein zusätzliches Stoßabsorptionselement zur Verfü­ gung gestellt werden kann, damit die Vorderwagenoberkante zum einen für den Primäraufprall weich ausgeführt ist und zum anderen für einen eventuell daran anschließenden Sekundäraufprall des Fußgängers auf der Motorhau­ be immer noch ein ausreichendes Energieabsorptionsvermögen zur Verfü­ gung steht.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das der Motor- oder Fronthaube zugeordnete Stoßabsorptionselement gleichzeitig auch als Träger für Elemente der Verriegelungseinheit ausgestaltet. Dieses Stoßab­ sorptionselement kann mit einer Außenhaut der Motorhaube oder mit den Elementen der Verriegelungseinheit einen Unterzusammenbau bilden.

Besonders vorteilhaft ist eine zweiteilige Ausführung des Stoßabsorptions­ elementes dergestalt, daß ein erster Teil in der zuvor beschriebenen Weise der Motorhaube zugeordnet ist und ein benachbarter zweiter Teil auf einer das Kühleraggregat haltenden Tragkonstruktion befestigt ist. Eine solche Tragkonstruktion ist bevorzugt nach Art eines Schildrahmens ausgeführt und erlaubt gegenüber konventionellen Karosserieaufbauten eine Verlagerung des Kühleraggregates mit Bezug auf die Außenhautlinie sowohl nach unten als auch nach hinten. Stoßgefährdende Bauteile wie steife Querträger oder dergleichen können damit in einer ausreichenden Distanz zu den Außen­ hautelementen angeordnet werden. Der erfindungsgemäße Vorderwagenbe­ reich stellt somit sowohl für Stoßbelastungen von oben als auch von vorn ausreichend Deformationsweg zur Verfügung.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar­ gestellt. Es zeigt:

Fig. 1 für einen Vorderwagenbereich im Bereich der Fahrzeugmitte eine Schnittansicht,

Fig. 2 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung die Zusam­ mensetzung des Vorderwagenbereiches gemäß Fig. 1.

Gleiche Bauteile weisen in allen Figuren die gleiche Bezifferung auf.

Man erkennt in Fig. 1 einen insgesamt mit 1 bezeichneten Vorderwagenbe­ reich, bei dem als Außenhautelemente eine Fronthaube 2 und ein Stoßfän­ gerüberzug 3 einen hier nur ausschnittsweise dargestellten Motorraum 4 nach außen abdecken. Unter den Außenhautelementen 2 und 3 verborgen sind Stoßabsorptionselemente 5 bis 8, die steife Bauelemente wie eine ins­ gesamt mit 9 bezeichnete Tragkonstruktion für ein Kühleraggregat 10 und eine insgesamt mit 11 bezeichnete Verriegelungseinheit abdecken.

Die Verriegelungseinheit 11 befindet sich hier auf einem das Kühleraggregat 10 überspannenden Querelement 12 (siehe Fig. 2), das seinerseits inte­ graler Bestandteil der Tragkonstruktion 9 ist. Die Befestigung des Kühlerag­ gregates 10 an der Tragkonstruktion 9 erfolgt über Halteschwerter 13 und 14. Diese sind für die Befestigung des Kühleraggregates 10 so ausgelegt, daß die Verriegelungseinheit 11 auf der zum Motorraum 4 hinweisenden Seite des Kühleraggregates 10 angeordnet ist. Bei dem in Fig. 1 darge­ stellten Ausführungsbeispiel ist ein Verriegelungshaken 15 unterhalb des Stoßabsorptionselementes 5 und eine Verriegelungsfalle 16 an einem dem Motorraum 4 zugewandten Rand des Querelementes 12 befestigt. Gegen­ über einer Stoßlinie 17 zwischen dem Stoßfängerüberzug 3 und der Front­ haube 2 ergibt sich somit für die gesamte Verriegelungseinheit 11 eine signi­ fikant einwärtsverlagerte Anbringung, so daß zwischen den Außenhautele­ menten 2, 3 und der Verriegelungseinheit 11 sehr viel Deformationsweg be­ reitgestellt werden kann. In Fig. 1 wird die Verlagerung in den Motorraum 4 hinein dadurch deutlich, daß der Formschluß des Verriegelungshakens 15 mit der Verriegelungsfalle 16 rechts von einer Projektion P liegt, die sich durch eine gedachte Verlängerung der motorraumseitigen Kühleraggregat­ kontur ergibt. Die in etwa die Vorderwagenoberkante markierende Stoßlinie 17 ist hier durch ein Stoßabsorptionssystem unterfüttert, das sich aus dem Deformationselement 6 unterhalb des Stoßfängerüberzuges 3 und dem der Fronthaube 2 zugeordneten Stoßabsorptionselement 5 ergibt. Abweichend davon kann je nach Designgestaltung des Fahrzeugs aber auch die Stoßlinie beispielsweise weiter nach unten verlagert sein, so daß eine einteilige Aus­ gestaltung von Stoßabsorptionselementen oberhalb der Verriegelungseinheit 11 denkbar ist.

Die Stoßabsorptionselemente 5 bis 8 können aus Hartschaum hergestellte Formkörper sein oder aber auch nach Art von Pralltöpfen als Blechziehteile ausgebildet sein. Dabei kann das der Fronthaube 2 zugeordnete Element der Verriegelungseinheit 11, in diesem Falle also der Verriegelungshaken 15, zusammen mit dem Stoßabsorptionselement 5 einen Vormontagesatz bilden.

Für die Verriegelungseinheit 11 können ganz gewöhnliche Schloßkonstruk­ tionen eingesetzt werden. Diesbezüglich ist also keinerlei Anpassungsarbeit auf die erfindungsgemäße Konfiguration notwendig. Hervorzuheben ist auch, daß sich hinsichtlich der Handhabung für die Fronthaube 2 durch die erfin­ dungsgemäße Ausgestaltung keinerlei Beeinträchtigungen gegenüber kon­ ventionell ausgeführten Fronthauben ergeben. Als Vorteil ist weiter zu nen­ nen, daß die hier vorgeschlagene Gestaltung für die Fronthaube 2 in keiner Weise die stoßsichere Unterbringung von Scheinwerfergehäusen 18, 19 (siehe Fig. 2) und Behältern für Betriebsflüssigkeiten 20, 21 beeinträchtigt. Je nach konstruktiver Auslegung kann beispielsweise dafür gesorgt werden, daß durch entsprechende Gestaltung der Scheinwerfergehäuse 18, 19 diese zusammen mit dem Stoßabsorptionselement 5 im Bereich der gesamten Vorderwagenoberkante eine weiche Abstützlinie bilden. Ergänzend oder al­ ternativ können hier nur symbolisch angedeutete Verriegelungseinheiten 11a und 11b neben oder an den Scheinwerfergehäusen 18, 19 angeordnet sein. Diese Maßnahme kann insbesondere für den Fall interessant sein, daß eine anprallweiche und damit gegenüber herkömmlichen Konstruktionen labilere Fronthaube 2 mit sauberen Spaltmaßen abzustützen ist.

Durch die gegenüber dem Stand der Technik weiter einwärts vorgenommene Befestigung der Verriegelungseinheit 11 in den Motorraum 4 hinein wird auch eine Distanz zwischen dem Kühleraggregat 10 und einem hier nicht weiter dargestellten Antriebsmotor geschaffen, die zur Anbindung des Kühle­ raggregates 10 über Pralltöpfe 22 bis 25 genutzt werden kann. Diese häufig auch als Typschadenelemente bezeichneten Pralltöpfe 22 bis 25 werden an hier nicht weiter dargestellten Längsträgern des Fahrzeugs 1 befestigt und können nach Bagatellunfällen und daraus resultierenden Verformungen einfach ausgetauscht werden.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß durch die erfindungsgemäß vorge­ schlagene Anordnung von Komponenten im Vorderwagenbereich keinerlei Einbußen hinsichtlich Funktionalität und Reparaturfreundlichkeit hingenom­ men werden müssen.

Claims (7)

1. Vorderwagenbereich für ein Kraftfahrzeug (1) mit
wenigstens einem einen Motorraum (4) bedeckenden Außenhautele­ ment (2, 3),
wenigstens einem von einem Querelement (12) überspannten Kühlerag­ gregat (10),
wenigstens einer Verriegelungseinheit (11), durch die wenigstens eines (2) der Außenhautelemente an dem Querelement (12) festlegbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Verriegelungseinheit (11) auf dem Querelement (12) zu einer dem Motorraum (4) zugewandten Seite des Kühleraggregates (10) ausge­ richtet ist,
die Verriegelungseinheit (11) zu wenigstens einem der Außenhautele­ mente (2, 3) hin von wenigstens einem Stoßabsorptionselement (5, 6) abgedeckt ist.

2. Vorderwagenbereich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stoßabsorptionselement (5, 6) zweiteilig ausgeführt ist.

3. Vorderwagenbereich nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes (5) der Stoßabsorptionselemente einem als Fronthaube (2) ausgebildeten Außenhautelement zugeordnet ist.

4. Vorderwagenbereich nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß ein zweites Stoßabsorptionselement einer das Kühleraggregat (10) haltenden Tragkonstruktion (9) zugeordnet ist.

5. Vorderwagenbereich nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das erste (5) beziehungsweise zweite (6) Stoßabsorptionselement integraler Bestandteil der Fronthaube (2) bezie­ hungsweise der Tragkonstruktion (9) ist.

6. Vorderwagenbereich nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das zweite Stoßenergieabsorptionselement (6) einem als Stoßfängerüberzug (3) ausgebildeten Außenhautelement zugeordnet ist.

7. Vorderwagenbereich nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß jeweils mindestens eine Verriegelungseinheit (11a, 11b) neben oder an den Frontscheinwerfergehäusen angeordnet ist.