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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Fußgänger-Schutzvorrichtung
für ein
Kraftfahrzeug, insbesondere für
den Einsatz im Bugbereich eines Fahrzeuges.
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Es besteht eine zunehmend starke
Forderung, daß die
Konstruktion eines Kraftfahrzeuges die Sicherheit von Fußgängern berücksichtigt,
und daß, soweit
möglich,
die Fahrzeuge so konstruiert werden, daß im Falle einer Kollision
zwischen einem Fahrzeug und einem Fußgänger, der Fußgänger eine
hinreichende Chance hat, schweren Verletzungen oder gar dem Tod
zu entkommen.
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Bei einem Frontalaufprall zwischen
einem fahrenden Fahrzeug und einem Fußgänger kann ein Teil oder der
ganze Körper
des Fußgängers von
der vorderen Stoßstange
des Fahrzeuges angefahren werden. Je nach den genauen Unfallumständen wie Fahrzeuggeschwindigkeit
und das Maß,
in welchem das Fahrzeug bremst, kann der untere Teil des Beins des
Fußgängers beim Aufprall
unter der Stoßstange eingekeilt
werden. Zur Verringerung der Wahrscheinlichkeit ernsthafter Verletzungen
eines Fußgängers im
Falle eines Frontalaufpralles ist es aus der GB 2 069 940 A bekannt,
ein Schutzteil unterhalb der vorderen Stoßstange anzubringen, das in
Vorwärtsrichtung
des Fahrzeuges über
die Stoßstange
hinausragt. Ein solches Schutzteil dagegen kann das ästhetische
Erscheinungsbild des Fahrzeuges beeinträchtigen. Heutige Gestaltungsforderungen
diktieren normalerweise, daß,
wenn eine vordere Stoßstange
ein Unterteil wie z. B. einen sog. Spoiler hat, dieses bzw. dieser
der Stoßstange
gegenüber
nach hinten versetzt sein soll. Ein weiteres Beispiel einer Stoßfängeranordnung
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1 ist aus der
DE 19802841 A1 bekannt.
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Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung,
eine Stoßfängeranordnung
für ein
Kraftfahrzeug zu schaffen, die diese Punkte in Angriff nimmt.
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Der vorliegenden Erfindung zufolge
wird eine Stoßfängeranordnung
für ein
Kraftfahrzeug gestellt, mit einer horizontal quer über die
Front des Fahrzeuges verlaufenden länglichen Stoßstange
und einem in einer Höhenlage
unterhalb der Hauptstoßstange quer über die
Front des Fahrzeuges verlaufenden länglichen Zusatzstoßfänger, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Hauptstoßstange
folgendes aufweist: einen Mittelteil, der sich über einen mittleren Abschnitt der
Fahrzeugfront erstreckt und weiter nach vorne vorragt als der Zusatzstoßfänger; und
Endabschnitte zu beiden Seiten des mittleren Abschnittes, die in
ihrem Überstand
nach vorne im wesentlichen gleich dem Zusatzstoßfänger sind.
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Die Endabschnitte sind vorzugsweise Eckabschnitte
an den vorderen Ecken des Fahrzeuges.
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Zur Verbesserung des Schutzes eines
an einem Aufprall in der Nähe
eines Eckbereiches des Fahrzeuges beteiligten Fußgängers reicht die Fahrzeug-Stoßfängeranordnung
vorzugsweise um jede Bugecke des Fahrzeuges herum und bis auf die Fahrzeugseiten.
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Da der Zusatzstoßfänger im mittigen Teil der Stoßstange
nicht so weit nach vorne reicht wie die Hauptstoßstange, kann der Zusatzstoßfänger mit dem
gleichen Erscheinungsbild wie ein Frontluftleitteil oder sog. Frontspoiler
gestaltet werden, wodurch das ästhetische
Erscheinungsbild der Stoßfängeranordnung
verbessert wird.
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Die Hauptstoßstange hat vorzugsweise einen
verformbaren Bereich, der ein Volumen aus Schaumstoff oder einem
anderen verformbaren Material enthält (auf das hier als verformbares
Material Bezug genommen wird), so daß sich bei einem Fußgängeraufprall
die verformbare Region verformt und einen Teil der Aufprallenergie
tilgt. Der verformbare Bereich weist vorzugsweise eine Außenhaut
auf, die das verformbare Material überzieht, wobei die Außenhaut
weich genug ist, sich im Falle einer Kollision mit einem Fußgänger zu
verformen oder zu brechen.
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Zur Reduzierung der Wahrscheinlichkeit schwerer
Verletzungen eines Fußgängers bei
einem Aufprall sollte der Punkt, an dem der Aufprall zwischen der
Stoßfängeranordnung
mit dem oberen oder mittleren Beinabschnitt des Fußgängers erfolgt, hinter
dem Punkt liegen, wo der Aufprall zwischen der Stoßfängeranordnung
und dem unteren Beinabschnitt des Fußgängers erfolgt.
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Daher wird der verformbare Bereich
vorzugsweise von einem Querteil getragen, das sich über die
Breite des Fahrzeuges erstreckt, wobei das Querteil dem Zusatzstoßfänger gegenüber rückwärtig versetzt
angeordnet ist. In einer wahrscheinlichen Art von Frontalzusammenstoß mit einem
Fußgänger wird
der verformbare Bereich zusammengestaucht, wenn er mit dem Bein
eines Fußgängers zusammenstößt, so daß der Hauptaufprall
der Kollision von dem Querteil und dem Zusatzstoßfänger getragen wird. Da sich
der Zusatzstoßfänger in
Vorwärtsrichtung
vor dem Querteil befindet, verringert die auf das Bein des Fußgängers wirkende
Kräftekombination
die Gefahr, daß der
Fußgänger beim
Aufprall mit dem Bein unter das Fahrzeug gerät.
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Obwohl also die Hauptstoßstange
den heutigen Stylinganforderungen gemäß in ihrem äußeren Erscheinungsbild über den
Zusatzstoßfänger nach vorne
ragt, erfolgt der Hauptaufprall bei einem Zusammenstoß an einem
Punkt, der hinter dem Zusatzstoßfänger liegt.
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Der Zusatzstoßfänger beinhaltet vorzugsweise
eine Außenhaut,
die von einem Versteifungsteil getragen wird, das sich über die
gesamte Breite des Fahrzeuges erstreckt, wobei Schaumstoff oder ein
anderes verformbares Material zwischen der Außenhaut und dem Versteifungsteil
vorgesehen ist, und zwar im Bereich der vorderen Ecken des Fahrzeuges.
Dieses verformbare Material (auf das hier als verformbares Material
für den
Zusatzstoßfänger Bezug
genommen wird) hilft dabei, die Tatsache zu kompensieren, daß das Versteifungsteil
in der Nähe der
Ecken, wo es am Fahrzeugaufbau befestigt ist, nicht so verformbar
ist.
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Die Nachgiebigkeit des verformbaren
Materials in der Hauptstoßstange
variiert vorzugsweise über
die Breite der Stoßstange,
wobei das verformbare Material in unmittelbarer Nähe der Ecken
steifer ist als im Mittelbereich. In der Mitte, wo die Hauptstoßstange
vorwärts über den
Zusatzstoßfänger hinausragt,
ist das verformbare Material ausreichend weich, daß es im Falle
einer Kollision mit einem Fußgänger zusammengedrückt werden
kann. An den Ecken braucht das verformbare Material nicht so steif zu
sein, weil der Zusatzstoßfänger hier
im wesentlichen genauso weit vorsteht wie die Hauptstoßstange.
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Die Erfindung soll nun mit Bezug
auf die beiliegenden Zeichnungen beispielartig näher erläutert werden; dabei zeigt:
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1:
eine Seitenansicht des Vorderteils eines Kraftfahrzeuges mit einer
erfindungsgemäßen Stoßfängeranordnung;
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2:
eine schematische Draufsicht von oben auf die Stoßfängeranordnung;
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3:
eine schematische Ansicht im Querschnitt längs der Linie III-III in 2; und
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4:
eine schematische Ansicht im Querschnitt längs der Linie IV-IV in der 2.
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In 1.
ist ein Bug eines Fahrzeuges 10 dargestellt, wo eine Frontstoßfängeranordnung 12 eine
Hauptstoßstange 14 und
einen unteren (Zusatz-)Stoßfänger 16 beinhaltet,
wobei sich beide Stoßfänger quer über die
ganze Front des Fahrzeuges 10 erstrecken und (wie 2 zeigt) um die Ecken des
Fahrzeuges reichen. Der untere Stoßfänger 16 erstreckt
sich quer über
die Fahrzeugfront in einer tieferen Lage als die Hauptstoßstange 14, ähnlich wie
eine Spoileranordnung der Art, wie sie gemeinhin an Fahrzeugen.
angebracht wird, um diesen ein sportlicheres Erscheinungsbild zu
geben und den Luftwiderstand zu reduzieren.
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Um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, daß das Bein
eines Fußgängers bei
einem Frontalaufprall unter das Fahrzeug gerät, ist der untere Stoßfänger 16 so
weit nach unten und nach vorne gezogen, wie dies möglich ist,
ohne in den Anfahrwinkel zu geraten, der durch die gestrichelte
Linie 20 in 1 dargestellt
ist. Die Anfahrwinkellinie 20 begrenzt die minimale, noch
akzeptierbare Bodenfreiheit und ist eine gedachte Linie, die sich
von dem Tangentenpunkt, wo sich Fahrzeugrad 18 und Anfahrwinkellinie
berühren,
nach oben und nach vorne erstreckt; wobei die Linie bei den meisten
Personenkraftwagen um einen Winkel zwischen etwa 16° und 20° dem Boden
gegenüber
geneigt ist.
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Die Stoßfängeranordnung ist schematisch von
oben betrachtet in 2 dargestellt,
und im Querschnitt in den 3 und 4. Der untere Stoßfänger 16 hat
ein Versteifungsteil 24, das sich über die ganze Breite des Fahrzeuges 10 erstreckt,
um die Ecken 34 herum greift und ein kurzes Stück entlang der
Seiten des Fahrzeuges reicht, wo es bei 28 befestigt ist.
Das Ver steifungsteil 24 hat eine Außenhaut 22, die die
nach vorne weisende Stirnseite des Versteifungsteiles umgibt. In
einem mutigen Bereich 23 liegt die Außenhaut 22 in unmittelbarer
Nähe zum Versteifungsteil 24,
aber in den Eckbereichen 34 biegt das Versteifungsteil
nach hinten ab und läßt einen
Zwischenraum zwischen der Außenhaut 22 und dem
Versteifungsteil 24. Ein Schaumstoffpolster 25 ist
in diesem Zwischenraum in den Eckbereichen vorgesehen, zwischen
der Außenhaut 22 und
dem Versteifungsteil 24, um dabei zu mitzuhelfen, die verringerte
Nachgiebigkeit des Versteifungsteiles in diesen Bereichen zu kompensieren,
wobei die verringerte Nachgiebigkeit durch die Nähe der Befestigungspunkte 28 bedingt
ist, wo der untere Stoßfänger 16 am
Fahrzeug 10 befestigt ist.
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Der Überstand des unteren Stoßfängers 16 nach
vorne ist im wesentlichen derselbe über die gesamte Breite des
Fahrzeuges, so daß selbst
in nächster
Nähe der
Ecken 34 der untere Stoßfänger im wesentlichen bis zu
der in 1 dargestellten
Anfahrwinkellinie 20 reicht. Daraus ergibt sich eine nach vorne
weisende Kante 26 des unteren Stoßfängers 16, die wie
in 2 dargestellt im
wesentlichen gerade verläuft.
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Wie 2 zeigt,
hat die (durch die gestrichelte Linie dargestellte) Vorderkante 32 der
Hauptstoßstange 14 dagegen
von oben betrachtet eine leichte Krümmung, so daß, wenn
sie auch in den Eckbereichen 34 im wesentlichen mit dem
unteren Stoßfänger 16 fluchtet,
die Stoßstange
in der mittleren Region 23 der Stoßfängeranordnung 12 nach vorne über den
unteren Stoßfänger 16 vorsteht.
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Die Hauptstoßstange 14 hat ein
Querteil 36, das einen vor dem Querteil angeordneten verformbaren
Bereich 38 trägt.
Der verformbare Bereich 38 beinhaltet einen Bereich aus
Schaumstoff 40 in einer Außenhaut 42 mit in
vertikaler Richtung U-förmigem Querschnitt,
wobei die Außenhaut 42 und
der Schaum 40 ausreichend weich sind, sich unter der Krafteinwirkung
eines Zusammenstoßes
mit einem Fußgänger zusammendrücken zu
lassen. Das Querteil 36 ist stärker als der verformbare Bereich 38 und nimmt
die Kraft auf, die im Falle einer Kollision auf die Hauptstoßstange 14 einwirkt.
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(Die Außenhaut 42 der Hauptstoßstange 14 und
die Außenhaut 22 des
unteren Stoßfängers können als
ein einziges Teil gegossen werden.)
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Wie am ehesten aus 3 ersichtlich ist, liegt das Querteil 36 der
Hauptstoßstange 14 im
mittleren Abschnitt 23 der Stoßfängeranordnung 12 hinter
dem unteren Stoßfänger 16 und
insbesondere hinter dem Versteifungsteil 24 des unteren
Stoßfängers 16.
Bei einer Kollision mit einem Fußgänger, wo die Beine des Fußgängers mit
der Mittelregion 23 der Stoßfängeranordnung kollidieren,
werden die größten Kräfte von
dem Querteil 36 und dem Versteifungsteil 24 auf
das Bein des Fußgängers aufgebracht.
Da das Versteifungsteil 24 vor dem Querteil 36 liegt,
besteht weniger Gefahr, daß das
Bein des Fußgängers unter
der Hauptstoßstange 14 oder
dem Fahrzeug 10 eingekeilt wird.
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Nahe den Ecken 34 des Fahrzeuges 10 liegen
die Ecken 26, 42 der Hauptstoßstange und des unteren Stoßfängers, 14, 16 im
wesentlichen vertikal fluchtend (genauso wie das Querteil 36 und
das Versteifungsteil 24). Da die Hauptstoßstange 14 in
den Eckbereichen 34 nicht über den unteren Stoßfänger 16 vorsteht,
braucht der Schaumstoff 40 in der Hauptstoßstange
in den Eckbereichen 34 nicht so nachgiebig zu sein wie
in dem mittleren Abschnitt 23, und daher wird in den Eckbereichen
der Hauptstoßstange 14 ein
steiferer Schaumstoff 140 verwendet, um die Energietilgung
der Hauptstoßstange
zu verbessern.
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Von oben betrachtet, wie in 2 dargestellt, hat die Vorderkante 42 der
Hauptstoßstange 14 eine
leichte. Krümmung,
so daß,
wenn sie auch in den Eckbereichen 34 der Stoßstange
im wesentlichen mit dem unteren Stoßfänger 16 fluchtet,
in der mittleren Region 23 der Stoßfängeranordnung 12 über den
unteren Stoßfänger 16 vorsteht.
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Auf diese Weise kann die Hauptstoßstange 14 bei
der vorliegenden Endung der Stylinganforderung gerecht werden, daß sie über den
unteren Stoßfänger 16 vorstehen
soll, und die Fußgänger-Sicherheitsprobleme,
die mit einer solchen Gestaltung verbunden sind, werden trotzdem
vermieden.