-
TECHNISCHES GEBIET
-
Hierin sind Verstärkungsblöcke für Fahrzeugstoßfänger offenbart.
-
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
-
Fahrzeuge beinhalten einen Stoßfänger, der die erste wesentliche Struktur ist, die bei einer Kollision in Eingriff tritt. Der Stoßfänger schützt das Fahrzeug vor erheblichen Schäden, indem er die Aufprallkraft absorbiert und Schäden an anderen Fahrzeugkomponenten verhindert. Kollisionen, die unter oder über dem Stoßfänger eintreten, können der Fahrzeugkarosserie Schäden zufügen, die zu kostspieligen Reparaturen am Fahrzeug führen.
-
KURZDARSTELLUNG
-
Eine Fahrzeugstoßfängerbaugruppe kann eine Verkleidung beinhalten, eine Stoßstange, die in der Verkleidung angeordnet ist, einschließlich eines oberen Abschnittes und eines unteren Abschnittes, und einen Verstärkungsblock, der nur auf dem oberen Abschnitt der Stoßstange angeordnet ist und so ausgelegt ist, dass er während einer Kollision Energie absorbiert und Kontakt des oberen Abschnittes mit der Verkleidung verhindert.
-
Ein Verstärkungsblock für eine Fahrzeugstoßfängerbaugruppe kann eine Körperbaugruppe in umgekehrter L-Form beinhalten, die so ausgelegt ist, um nur auf einem oberen Abschnitt einer Stoßstange angeordnet zu sein, um den oberen Abschnitt daran zu hindern, bei einer Kollision eine Verkleidungsplatte zu berühren.
-
Ein Verstärkungsblock für eine Fahrzeugstoßfängerbaugruppe kann einen verlängerten Streifen in umgekehrter L-Form beinhalten, der so ausgelegt ist, um nur an einem oberen Abschnitt einer Vorderseite einer Stoßstange angeordnet zu sein, um während einer Kollision den Kontakt zwischen dem oberen Abschnitt und einer Verkleidungswand zu verhindern, wobei der verlängerte Streifen eine Auskehlung enthält, der sich von einer Innenseite des verlängerten Streifens erstreckt und eine abgeschrägte Kante in Eingriff bringt, die von einem oberen Abschnitt der Stoßstange definiert ist.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden insbesondere in den beigefügten Patentansprüchen beschrieben. Jedoch werden andere Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen in Bezug auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher und am besten verstanden, wobei:
-
1 ein beispielhaftes Stoßfängersystem für ein Fahrzeug veranschaulicht;
-
2A und 2B einen beispielhaften Verstärkungsblock veranschaulichen;
-
3A eine Seitenansicht des Stoßfängersystems veranschaulicht, das in einem Heck des Fahrzeuges verpackt ist;
-
3B und 3C eine Seitenansicht des Stoßfängersystems veranschaulichen, wenn das Stoßfängersystem in Kontakt mit einem anderen Objekt kommt;
-
4A eine beispielhafte Belastungsanalyse eines Stoßfängers und einer Fahrzeugstruktur veranschaulicht, als Reaktion auf eine Auffahrkollision, bei der ein Verstärkungsblock nicht ausgeführt ist; und
-
4B eine beispielhafte Belastungsanalyse eines Stoßfängers und einer Fahrzeugstruktur veranschaulicht, als Reaktion auf eine Auffahrkollision, bei der ein Verstärkungsblock auf dem oberen Abschnitt der Stoßstange angeordnet ist.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
Je nach Bedarf werden hier detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen für die Erfindung, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt sein kann, lediglich beispielhaft sind. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Demnach sind hier offenbarte konkret strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend, sondern lediglich als repräsentative Basis zu verstehen, um einen Fachmann eine vielfältige Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren.
-
Verschiedene Versicherungsagenturen können Kriterien für die Anfälligkeit für Schäden bei Kollisionen aufweisen. Diese Kriterien können Unfallmodi mit niedriger Geschwindigkeit verwenden (z. B. 10 km/h Inline-Stoßfänger und 15 km/h Offset-Tests). In manchen Gerichtsbarkeiten, wie etwa Europa zum Beispiel, werden Bewertungen zur Anfälligkeit für Schäden bei niedriger Geschwindigkeit (Low Speed Damageability, LSD) von Versicherungsagenturen verwendet, um Prämien zu bewerten und ihren Kunden zu berechnen. Deshalb möchten Kunden möglicherweise Fahrzeuge kaufen, die den LSD-Anforderungen entsprechen, um Versicherungskosten zu sparen.
-
Bei manchen Fahrzeugen, wie etwa Geländewagen (SUVs), überdecken Fahrzeugstoßfänger vertikal die Teststoßfänger nicht komplett. Dies kann dazu führen, dass der Stoßfänger weniger von der Unfallenergie absorbiert und dass die Barriere weiter in das Fahrzeug eindringt. Wegen der vertikalen Fehlausrichtung kann es zu zusätzlichen Quetschungen und Schäden am Fahrzeug kommen. Fahrzeuge weisen am Stoßfänger oft wenig Platz auf und viele Komponenten, wie etwa Leuchten, Heckklappen, usw. sind im begrenzten Raum um den Stoßfänger 102 angeordnet, die so bei einem Unfall mit niedriger Geschwindigkeit berührt werden und Schäden erleiden können.
-
Hierin ist eine Stoßfängerbaugruppe, die einen Verstärkungsblock beinhaltet, offenbart, der auf einem oberen Abschnitt einer Stoßstange angeordnet ist. Der Verstärkungsblock kann dazu dienen, das Ausmaß eines Aufpralls auf verschiedene Fahrzeugkomponenten, wie etwa eine Heckklappe, die benachbart zum Stoßfängersystem angeordnet ist, zu beseitigen, oder zumindest zu verringern. Indem der Verstärkungsblock oben an der Stoßstange angeordnet ist, dient der Verstärkungsblock dazu, Aufprallenergie zu absorbieren und kann einen Puffer zwischen der Stoßstange und kollidierenden Objekten bereitstellen. Dies verringert wiederum die Menge an Längs-(nach hinten verlaufenden)Bewegungen der Stoßstange während des Aufpralls und verringert/entfernt die Kraft, wenn und falls die Stoßstange in Kontakt mit den Fahrzeugteilen in der Umgebung, wie etwa Rückplatte, kommt.
-
1 veranschaulicht eine beispielhafte Stoßfängerbaugruppe 100 oder Stoßfänger 100 für ein Fahrzeug. In den hier beschriebenen Beispielen wird das Stoßfängersystem 100 als ein hinterer Stoßfänger eines Fahrzeuges beschrieben, obwohl das Stoßfängersystem 100 als vorderer Stoßfänger eines Fahrzeuges ungesetzt werden kann. Das Stoßfängersystem 100 kann eine Stoßstange 102 beinhalten, die dazu ausgelegt ist, um sich entlang des Fahrzeughecks zu erstrecken. Die Stoßstange 102 kann dazu ausgelegt sein, Aufprall in einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug oder Objekt zu absorbieren. Die Stoßstange 102 kann eine Metallstange sein, oder eine hohle, rohrförmige Baugruppe, wie in 1 dargestellt. Die Stoßstange 102 kann aus Metall sein oder aus anderem Material mit hoher Dichte, einschließlich unter anderem Elastomermaterial, Kunststoff-, Polykarbonat-(PC) und Acrylnitrit-Butadien-Styrol-(ABS)Materialien.
-
Die Stoßstange 102 kann einen oberen Abschnitt 112 definieren und einen unteren Abschnitt 114, der unter dem oberen Abschnitt 112 angeordnet ist. Jeder des oberen und unteren Abschnittes 112, 114 kann eine oder mehrere abgefaste oder abgeschrägte Kanten 118 definieren. Eine zentrale Platte 104 kann auf der Stoßstange 102 angeordnet sein und ein Verstärkungsblock 106 kann über der zentralen Platte 104 angeordnet sein.
-
Der Verstärkungsblock 106 kann dazu ausgelegt sein, um Aufprallenergie von einem separaten Objekt oder Fahrzeug bei einer Kollision zu absorbieren. Der Verstärkungsblock 106 kann im Zentrum der Stoßstange 102 auf dem oberen Abschnitt 112 angeordnet sein. Der Verstärkungsblock 106 kann sich über eine Oberseite 122 des oberen Abschnittes 112 der Stoßstange 102 erstrecken. Der Verstärkungsblock 106 kann sich nach unten über eine Vorderseite 124 der Stoßstange 102 erstrecken. Der Verstärkungsblock 106 kann anliegen, oder auf der zentralen Platte 104 ruhen. In einem Beispiel, in der die zentrale Platte 104 ausgelassen oder im Stoßfängersystem 100 nicht enthalten ist, kann sich der Verstärkungsblock 106 so erstrecken, dass er mindestens einen Teil der Vorderseite 124 der Stoßstange 102 abdeckt.
-
In den gezeigten Beispielen erstreckt sich der Verstärkungsblock 106 nicht über oder entlang der gesamten Vorderfläche 126 der Stoßstange 102. Stattdessen ist der Verstärkungsblock 106 auf der Stoßstange 102 zentriert und ruht auf der Oberseite 122 der Stoßstange 102. Der Verstärkungsblock 106 erstreckt sich ebenfalls teilweise entlang der Vorderseite 124 nach unten, um einen Teil der Vorderseite 124 abzudecken. Der Verstärkungsblock 106 erstreckt sich jedoch nicht über die gesamte Höhe der Stoßstange 102. Der Verstärkungsblock 106 kann sich über die Hälfte der Höhe der Stoßstange 102 erstrecken.
-
Der Verstärkungsblock 106 kann, wie erklärt, Quetschenergie, die durch eine Kollision entsteht, absorbieren. Der Verstärkungsblock 106 kann ebenfalls als Abstandhalter dienen, der den Stoßfänger 100 daran hindert, in das externe Objekt zu prallen.
-
2A und 2B veranschaulichen den beispielhaften Verstärkungsblock 106. Der Verstärkungsblock 106 kann einen Körper in einer umgekehrten L-Form bilden, der dazu ausgelegt ist, um um den oberen Abschnitt 112 der Stoßstange 102 zu passen. Der Verstärkungsblock 106 kann einen ersten Abschnitt 130 und einen zweiten Abschnitt 132 beinhalten, der dazu ausgelegt ist um am ersten Abschnitt 130 anzuliegen um die L-Form zu bilden. Der erste Abschnitt 130 kann dazu ausgelegt sein um auf der Oberseite 122 der Stoßstange 102 befestigt zu werden. Der zweite Abschnitt 132 kann dazu ausgelegt sein um auf der Vorderseite 124 der Stoßstange 102 befestigt zu werden.
-
Der erste Abschnitt 130 kann mindestens eine Nut 134 definieren, oder eine Vielzahl von Nuten, wie in 2 dargestellt. Jedoch kann der Verstärkungsblock 106 keine Nuten beinhalten und kann eine feste Oberfläche am ersten Abschnitt 130 bilden.
-
Wie am Besten in 2B zu sehen, kann der Verstärkungsblock 106 eine Auskehlung oder einen Vorsprung 136 beinhalten, die/der hervorsteht, um einen Schnittpunkt des ersten und des zweiten Abschnittes 130, 132 auf einer Innenseite des Verstärkungsblockes 106 zu bilden. Der Vorsprung 136 kann dazu ausgelegt sein, um entlang der abgeschrägten Kanten 118 der Vorderseite 124 der Stoßstange 102 zu passen. Der Vorsprung 136 kann dabei helfen, mehr Materialdicke in den oberen Ecken der Stoßstange 102 zu halten. Diese zusätzliche Materialdicke kann als Abstandshalter dienen um Eindringen von den kollidierenden Objekten zu verhindern.
-
3A veranschaulicht eine Seitenansicht eines Stoßfängersystems 100 innerhalb eines Fahrzeuges 140 in einem Test-Aufbau. Das Fahrzeug 140 kann eine Stoßfängerverkleidung 145 oder Verkleidungsplatte und eine Heckklappe 150 beinhalten. Die Verkleidung 145 kann aus einem weichen Kunststoffmaterial gebildet sein, das dazu ausgelegt ist, die Stoßstange 102 abzudecken. Ebenfalls in 3A dargestellt ist eine Rückplatte 152, die den Heckabschnitt des Fahrzeugkofferraumes bildet. Die Rückplatte 152 kann durch Fahrzeugkomponenten, die zwischen dem Stoßfänger und ihr selbst aufgebaut sind (wie etwa Verkleidung 145, Fußstützenkomponenten, usw.), bei einer Kollision Kollisionskräfte erleiden und kann von Schutz bei Kollisionen mit niedriger Geschwindigkeit profitieren. Die Heckklappe 150 kann durch verschiedene Heckklappenkomponenten 155 gesteuert und betrieben werden, die benachbart zu Heckklappe 150 innerhalb des Fahrzeuges 140 hinter der Verkleidung 145 angeordnet sind. Die Heckklappenkomponenten 155 können Kameras, Steuerungen, Riegel, usw. beinhalten. Die Stoßstange 102 und die Verstärkungsplatte 106 sind von der Fahrzeugverkleidung 145 abgedeckt. Oft können die Heckklappenkomponenten 155 innerhalb eines vertieften Abschnittes einer vorderen oder hinteren Struktur angeordnet sein. Diese Komponenten können leicht beschädigt werden, wenn Kollisionen bei niedriger Geschwindigkeit einen Aufprall über oder unter der Stoßstange 102 verursachen.
-
Während des Testens als auch während des Gebrauches (z. B. wenn geparkt), kann das Fahrzeug 140 mit einem anderen Objekt 160, wie etwa einem anderen Fahrzeug, in Kontakt kommen. Das Objekt 160 oder Fahrzeug kann einen Stoßfänger 165, der an eine Vorrichtung 170 angebracht ist, und eine Rückplatte 175, die sich nach oben von der Vorrichtung 170 erstreckt, beinhalten. Das Objekt 160 beinhaltet einen RCAR Teststoßfänger 165.
-
3B und 3C veranschaulichen eine Seitenansicht des Stoßfängersystems 100, wenn das Stoßfängersystem des Fahrzeuges in Kontakt mit einem anderen Objekt 160 kommt. 3B veranschaulicht ein Beispiel, einschließlich einen Verstärkungsblock 106, wobei 3C ein Beispiel ohne Verstärkungsblock 106 veranschaulicht.
-
Während des Betriebes, während des Testens und wenn geparkt können Fahrzeuge in Kontakt mit verschiedenen Objekten kommen. Das Fahrzeug kann beim Parken rückwärts in ein Objekt oder ein anderes Fahrzeug prallen. In einem weiteren Beispiel, während das Fahrzeug geparkt ist, kann ein anderes Fahrzeug in Kontakt mit dem Fahrzeug kommen. Ferner kann ein anderes Fahrzeug nach hinten auf das Fahrzeug auffahren während sich beide bewegen. Während Auffahrkollisionen mit relativ niedriger Geschwindigkeit kann ein Objekt 160 in Kontakt mit der Verkleidung 145 der Fahrzeugstoßstange 100 kommen. Das Objekt 160 kann die Verkleidung 145 am Kontaktpunkt biegen oder sie quetschen. Mancher Kontakt kann unerheblich sein und geringe oder keine Schäden am Fahrzeugstoßfänger 100 verursachen. Mancher Kontakt kann jedoch Schäden am Fahrzeug verursachen, deren Reparatur teuer und zeitraubend sein kann.
-
Kontakt kann besonders schädigend sein, wenn ein SUV oder ein Fahrzeug mit einer höheren Stoßfängerposition in eine Auffahrkollision verwickelt ist. Vertikale Fehlanpassung der Stoßstangen während einer Kollision kann dazu führen, dass ein Fahrzeug das andere überragt. Dies kann zu umfangreicherem Eindringen und mehr Schäden an den beiden Fahrzeugen führen. Während dieser Art von Kollision sind die oberen und unteren Ecken der Stoßfänger wirksame Kontaktbereiche. Da der Verstärkungsblock 106 über der Stoßstange 102 angeordnet ist, kann der Verstärkungsblock 106 den Aufprall auf die kritischen Komponenten verringern und Energie absorbieren, sowie als Abstandhalter wirken, um die Wirkung der Kollision auf bestimmte Komponenten zu verhindern.
-
Zum Beispiel, je nach Kraft, kann das Objekt 160 die Verkleidung 145 in den unteren Abschnitt 114 der Stoßstange 102 drücken. Wenn der untere Abschnitt 114 der Stoßstange 102 dadurch, dass der Stoßfänger 100 in Kontakt mit dem Objekt 160 kommt, in das Fahrzeug gedrückt wird, kann der obere Abschnitt 112 hingegen nach vorne zu der Verkleidung 145 über dem Kontaktpunkt gedrückt werden. Unter Bezugnahme auf 3C, wenn der obere Abschnitt 112 in Kontakt mit der Verkleidung 145 kommt, kann die Stoßstange 102 in Kontakt mit den Abschnitten der Heckklappenkomponenten 155 kommen. Folglich können die Heckklappenkomponenten 155 nach oben, oder zur Verkleidung 145 gedrückt werden.
-
Unter erneuter Bezugnahme auf 3B kann der Verstärkungsblock 106 auf dem oberen Teil 122 der Stoßstange 102 angeordnet sein. In diesem Beispiel kann der Verstärkungsblock 106 in Kontakt mit der Verkleidung 145 kommen und so verhindern, dass die Stoßstange 102 das Gleiche tut. Wie oben beschrieben kann der Verstärkungsblock 106 aus einem zusammendrückbaren Material gebildet sein, wie etwa einem schaumartigen Material. Der Block 106 kann aus einem oder mehreren handelsüblichen Schaumstoffen sein. Ein beispielhaftes Material kann expandiertes Polypropylen-(EPP)Schaumstoff sein, ein technisches Kunststoffschaum-Material. Zusätzlich oder alternativ, kann der Block 106 ein sechseckiger Aluminiumblock sein. Durch die zusammendrückbare Zusammensetzung stellt der Verstärkungsblock 106 ein Polster zwischen der Stoßstange 102 und der Verkleidung 145 bereit. Bei Kollisionen würde der Verstärkungsblock 106 gegen die Verkleidung 145 drücken, die daraufhin gegen die Rückplatte 175 der RCAR-Vorrichtung oder eine eindringende Komponente des kollidierenden Fahrzeuges gedrückt ist. Durch die Polsterwirkung des Verstärkungsblockes 106 wird das Eindringen des Stoßfängers 102 zur Rückplatte 152 oder Heckklappe 150 verringert. Dies kann wiederum die Aufprallkraft und Schäden an der Heckklappe 150, Komponenten 155 und der Rückplatte 152 verringern oder beseitigen.
-
Die Heckklappenkomponenten 155 beinhalten einige der Komponenten mit den höchsten Reparaturkosten. Die Rückplatte 152 ist, genau wie die Heckklappe 150, ein integraler Teil des Kofferraumbleches und jegliche Schäden daran sind bei der Reparatur/Ersetzen sehr kostspielig. Der Verstärkungsblock 106 kann eine kostengünstige Barriere zum Schutz der Heckklappenkomponenten 155, Heckklappe 150 und Rückplatte 152 bei Auffahrkollisionen bereitstellen.
-
4A veranschaulicht eine beispielhafte Belastungsanalyse eines Stoßfängers 100 als Reaktion auf eine Auffahrkollision ohne Verstärkungsblock 106. 4B veranschaulicht eine beispielhafte Belastungsanalyse eines Stoßfängers 100 als Reaktion auf eine Auffahrkollision mit einem Verstärkungsblock 106 auf dem oberen Abschnitt 112 der Stoßstange 102. Wie dargestellt weist die Stoßstange 102 eine größere Beule in 4A auf. Ferner ist die interne Belastung vom oberen Abschnitt 112 der Stoßstange 102, die die Rückplatte 152 berührt, größer in 4A. Somit reduziert der Verstärkungsblock 106 das Ausmaß der Verbeulung der Stoßstange 102, sowie die Belastung der Rückplatte 152, wie aus 4B im Vergleich zu 4A hervorgeht.
-
Zwar wurden vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben, doch erfolgte dies nicht mit der Absicht, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sind vielmehr beschreibende Ausdrücke als einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale unterschiedlicher umgesetzter Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen zu bilden.
