DE602004001302T2

DE602004001302T2 - Anordnung aus einem energieabsorbierenden Träger und einem Boden eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE602004001302T2
Application number: DE602004001302T
Authority: DE
Inventors: Thierry Roussel; Stephane Malteste
Original assignee: Plastic Omnium SE
Current assignee: Plastic Omnium SE
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2004-09-01
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2024-09-02
Also published as: ATE330821T1; FR2859429A1; KR20050025078A; EP1512585B1; DE602004001302D1; CN100344478C; ES2268592T3; FR2859429B1; CN1603170A; KR101090221B1; EP1512585A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Baugruppe aus einem Träger für die Energieabsorption und einem Fahrzeugboden nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Baugruppe ist in dem Dokument EP 1 190 915 beschrieben.
Auf dem Gebiet der Fahrzeugcrashs schreiben sich die Fahrzeughersteller ein Lastenheft vor, in dem drei Kategorien von Stößen berücksichtigt werden, nämlich: die Zusammenstöße bei hoher Geschwindigkeit, die einem Frontalzusammenstoß des Fahrzeugs mit einem feststehenden oder verformbaren Hindernis bei einer Geschwindigkeit von 56 bis 64 km/h entsprechen, die unter der Bezeichnung Danner-Crash bekannten „Versicherungscrashs" mit 15 km/h gegen eine feststehende Mauer sowie die kleinen Zusammenstöße oder „Parkplatzcrashs" bei einer Geschwindigkeit zwischen 4 und 8 km/h, die in der Norm ECE R42 definiert sind. Die Untersuchung der Zusammenstöße bei hoher Geschwindigkeit erfolgt mit der Zielsetzung, die Fahrzeuginsassen zu schützen, während die Untersuchung der „Versicherungs"- und „Parkplatz"-Crashs, d.h. der kleinen Zusammenstöße, eher eine Zielsetzung der Senkung der Reparaturkosten verfolgt.
Die „Versicherungs"- und „Parkplatz"-Crashs werden mit Hilfe von Dämpfern verarbeitet, die zwischen der Außenhaut der Stoßfänger und dem Fahrzeugträger, bei dem es sich im Allgemeinen um einen Querträger aus Metall handelt, platziert werden, wobei die Trägheit dieses Querträgers insbesondere bei den „Parkplatzcrashs" von Nutzen ist.
Es kann von Vorteil sein, insbesondere von einem wirtschaftlichen Standpunkt aus betrachtet, den Querträger aus Metall wegzulassen, indem seine Trägheitsfunktion in ein Absorptionssystem integriert wird.
Unter diesem Gesichtspunkt ist ein Träger aus Kunststoff bekannt, der eine ausreichende Steifigkeit besitzt, um den Rückgriff auf eine feste Stütze vom Typ eines Querträgers aus Metall zu vermeiden.
Ein solcher Träger bringt jedoch eine Schwierigkeit mit sich, denn er muss einen großen Querschnitt in der für einen Stoß vorgesehenen Richtung aufweisen, weil sonst andernfalls seine Trägheit unzureichend wäre.
Sein statischer Raumbedarf ist folglich umfangreich.
Außerdem zwingt die Notwendigkeit, zwischen dem Absorptionsträger und der hinteren vertikalen Wand einen Zwischenraum zu lassen, um dem Träger während der „Versicherungscrashs" einen Rückstoßraum einzuräumen, keinen statischen sondern einen dynamischen Platzbedarf des Trägers zu berücksichtigen (Platzbedarf, der dem von dem Träger während seiner Rückstoßbewegung eingenommenen Gesamtvolumen entspricht), was den Einsatz solch eines Trägers bei bestimmten Fahrzeugen, die zu kurz sind, um dem Träger ein diesem dynamischen Platzbedarf entsprechendes Volumen einzuräumen, verhindert.
Dieses Problem stellt sich vor allem im hinteren Bereich von Fahrzeugen, bei denen das Volumen des Kofferraums übermäßig reduziert werden müsste, wenn man den gesamten Platz, den ein solcher, einen großen Querschnitt in Längsrichtung aufweisender Träger benötigte, aussparen würde.
Ziel der Erfindung ist vor allem, einen Träger zur Energieabsorption bereitzustellen, der über eine ausreichende Trägheit verfügt und keinen zu großen dynamischen Platzbedarf aufweist.
Zu diesem Zweck besteht das Ziel dieser Erfindung in einer Baugruppe aus einem Träger zur Energieabsorption und einem Fahrzeugboden, wobei der Träger dazu bestimmt ist, entlang einer vorgegebenen Richtung zu wirken, und einen Querschnitt aufweist, der in der vorgegebenen Richtung eine Auskragung umfasst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Träger derart angeordnet ist, dass seine Auskragung in der Lage ist, sich bei einem Stoß unter den Fahrzeugboden zu verlagern, wenn die Baugruppe an dem Fahrzeug montiert ist.
Der Teil des Trägers, der die Auskragung bildet und deren Funktion darin besteht, einen beträchtlichen Teil der Trägheit des Trägers entlang der vorgegebenen Richtung zu gewährleisten, kann sich bei einem Stoß unter das Fahrzeug drücken, während der andere Teil des Trägers, der so genannte zweite Teil, am Heck des Fahrzeugs verbleibt und eine Oberfläche aufweist, die ausreichend groß ist, um seine Schutzfunktion zu gewährleisten. Der zweite Teil des Trägers ist außerdem in der Lage, ein Höchstmaß an Höhe abzudecken, zum Beispiel bis zur Heckklappe, für den Fall, dass der Träger am Heck des Fahrzeugs montiert ist.
Der Absorptionsträger ist allgemein so angeordnet, dass zwischen dem zweiten Teil des Trägers und einem mit dem Boden verbundenen vertikalen Teil des Trägers, zum Beispiel der hinteren vertikalen Wand, die den Kofferraum des Fahrzeugs begrenzt, ein Zwischenraum gelassen wird. Dieser Zwischenraum lässt einen Weg des Trägers zu, der bei den „Versicherungscrashs" erforderlich ist, und der Weg des die Auskragung bildenden Teils verläuft unter das Fahrzeug, damit der dynamische Platzbedarf des Trägers nicht dazu zwingt, das Volumen des Kofferraums zu verringern.
Der erfindungsgemäße Absorptionsträger besteht im Allgemeinen ausschließlich aus Kunststoff, was ihn leichter und günstiger herstellbar macht.
Eine erfindungsgemäße Baugruppe kann außerdem eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften aufweisen:

– die Auskragung des Trägers verleiht diesem Träger mehr als ein Drittel ihrer Trägheit in der vorgegebenen Richtung;
– die Länge der Auskragung in der vorgegebenen Richtung ist größer als die Länge eines zweiten Teils des Trägers in der vorgegebenen Richtung;
– der Träger weist einen L-förmigen Querschnitt auf;
– die Absorption wird durch ein auf dem Träger angeordnetes Netz aus Rippen gewährleistet;
– der Träger besteht aus mehreren miteinander verbundenen Teilen;
– lokale Dämpfer sind in Höhe der Längsträger des Fahrzeugs in den Träger eingebaut, während der Träger an dem Fahrzeug montiert ist;
– alles zusammen ist dazu bestimmt, am Heck des Fahrzeugs angeordnet zu werden.

Die Erfindung ist durch das Lesen der folgenden Beschreibung besser zu verstehen, welche einzig und allein als Beispiel angegeben ist und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt, von denen
1 eine schematische Rückansicht eines Fahrzeugs ist, an dem ein erfindungsgemäßer Absorptionsträger angebracht ist;
die 2 und 3 Schnittdarstellungen von zwei Trägern nach zwei Ausführungsarten der Erfindung sind.
Die 1 stellt schematisch das Heck 10 eines Fahrzeugs dar. Dargestellt werden so ein Boden 12 und ein Heckflügel, welcher hier als Heckklappe 14 bezeichnet wird, die zusammen einen Kofferraum 16 des Fahrzeugs begrenzen.
Das Heck 10 des Fahrzeugs umfasst unter anderem einen Stoßfänger 18, der eine Stoßfängeraußenhaut 20 sowie einen Träger zur Energieabsorption 22 umfasst.
Dieser Träger 22 weist einen Querschnitt auf, der eine Auskragung 22a in einer vorgegebenen Richtung X umfasst, in welche der Träger wirken soll. Diese Auskragung entspricht einem ersten Teil des Trägers, der dem besagten Träger 22 mehr als ein Drittel seiner Trägheit in der vorgegebenen Richtung X verleiht.
Im Allgemeinen ist die Länge L1 der Auskragung 22a in der vorgegebenen Richtung X größer als die Länge L2 eines zweiten Teils 22b des Trägers in der vorgegebenen Richtung X.
In der beschriebenen Ausführungsart hat der Träger einen L-förmigen Querschnitt. Er ist so ausgestattet, dass er eine große Trägheit in der für einen eventuellen Stoß vorgesehenen Richtung, das heißt der Richtung X, besitzt.
Diese Trägheit wird zu mehr als einem Drittel von dem Teil 22a gewährleistet, der eine Auskragung bildet, wobei dieser eine Auskragung bildende Teil 22a eine ausreichende Länge in der Richtung X besitzt, um eine große Trägheit zu gewährleisten.
Diese Trägheit ergibt sich aus dem Vorhandensein der horizontalen Bleche 28, 30, 32 (in Einsatzstellung des Trägers), wobei diese Bleche untereinander durch Rippen parallel gehalten werden.
In dem zweiten Teil 22b trägt das Blech 28 mit einer Länge L2 in Richtung X weniger als die Bleche 30 und 32 mit einer Länge L1 + L2 in der gleichen Richtung X zur Trägheit des Trägers bei.
Allgemein gleicht die relativ große Länge der Bleche 30 und 32 die relativ geringe Länge des Bleches 28 aus.
Der Träger 22 ist so in der Lage, die Parkplatzcrashs in Richtung X abzufangen.
Die Auskragung 22a nimmt eine geringe Höhe ein, während der zweite Teil 22b so angeordnet ist, dass er eine große Höhe einnimmt.
Der Träger 22 ist an dem Fahrzeug so angeordnet, dass sein zweiter Teil 22b fast bis zur Heckklappe 14 hinaufreicht und zwischen diesem zweiten Teil 22b und einem vertikalen Teil 23 des Fahrzeugs einen Zwischenraum lässt, wobei sich die Auskragung 22a weiter unten als der Boden 12 befindet.
Diese Anordnung gestattet einen Weg des Trägers 22, der für die Verarbeitung der „Versicherungscrashs" notwendig ist.
So verläuft der Weg des eine Auskragung bildenden ersten Teils 22a unter den Boden 12 und für den zweiten Teil wird der hinter dem vertikalen Teil 23 des Fahrzeugs gelassene Raum genutzt, was es gestattet, die gesamte Höhe der Stoßfängerhaut 20 auszunutzen und eine große Absorptionsfläche für Stöße aufzuweisen.
Die „Versicherungscrashs" werden eventuell stärker durch den Einbau von lokalen Dämpfern in den Träger 22 in Höhe der Längsträger des Fahrzeugs verarbeitet, wenn der Träger 22 an dem Fahrzeug montiert ist.
Der Träger 22 ist folglich in der Lage, eher „Versicherungscrashs" als „Parkplatzcrashs" zu verarbeiten.
Im Allgemeinen wird die Absorption von Stößen durch die Rippen 26 gewährleistet, die in einem Netz angebracht sind. Diese Rippen erfüllen folglich zwei Funktionen, nämlich einerseits die Erhaltung der horizontalen Bleche für die Aufrechterhaltung der Trägheit sowie andererseits die Herstellung eines Netzes für die Absorption von Energie.
In der 2 besteht der Träger 22 aus einer E-förmigen Seele 24, wobei die Rippen 26 zwischen den Schenkeln des E angeordnet sind.
Diese Rippen 26 sind zum Beispiel in Bienenwaben angeordnet, um eine optimale Absorption der Stöße in der vorgegebenen Richtung X zu gewährleisten.
In 3 besteht der Träger 22 aus einer S-förmigen Seele 24', wobei die Rippen 26' zwischen den Schenkeln des S angeordnet sind.
Optional ist es möglich, ein horizontales Blech 28 auf der Seele 24', die sich auf dem eine Auskragung bildenden Teil 22a' befindet, anzuordnen, um ihre Trägheit zu erhöhen.
Es ist hierbei anzumerken, dass der Absorptionsträger 22 aus wirtschaftlichen Gründen und aus Gründen des einfacheren Formgusses im Allgemeinen aus Kunststoff besteht.
Im Übrigen ist es in einer nicht dargestellten Variante möglich, dass der Träger 22 aus mehreren verbundenen Teilen besteht.

Claims

Baugruppe aus einem Träger (22) für die Aufnahme von Energie und einem Fahrzeugboden (12), wobei der Träger (22) dafür vorgesehen ist, entlang einer vorgegebenen Richtung (X) zu wirken und einen Querschnitt aufweist, der in der vorgegebenen Richtung eine Auskragung (22a) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (22) derart angeordnet ist, dass seine Auskragung (22a) in der Lage ist, sich bei einem Stoß unter den Fahrzeugboden (12) zu schieben, wenn die Baugruppe an einem Auto angebracht wird.
Baugruppe nach Anspruch 1, wobei die Auskragung (22a) des Trägers (22) selbigem Träger (22) in Richtung (X) mehr als ein Drittel seiner Trägheit verleiht.
Baugruppe nach Ansprüchen 1 oder 2, wobei die Länge der Auskragung (22a) des Trägers (22) in der vorgegebenen Richtung (X) größer ist als die Länge eines zweiten Teiles (22b) des Trägers (22) in der vorgegebenen Richtung (X).
Baugruppe nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Träger so angeordnet ist, dass zwischen dem zweiten Teil (22b) des Trägers und einem vertikalen Teil (23), das mit dem Fahrzeugboden verbunden ist, ein Zwischenraum verbleibt.
Baugruppe nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Träger ausschließlich aus Kunststoff besteht.
Baugruppe nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Träger einen L-förmigen Querschnitt aufweist.
Baugruppe nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Energieaufnahme durch ein Netz von Rippen (26) bewerkstelligt wird, die auf dem Träger (22) angeordnet sind.
Baugruppe nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, wobei der Träger durch mehrere untereinander verbundene Teilstücke gebildet wird.
Baugruppe nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, wobei die lokalen Aufnehmer in den Träger (22) eingebaut werden, und zwar auf Höhe der Längsträger des Fahrzeuges, wenn der Träger (22) auf dem Fahrzeug montiert wird.
Baugruppe nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, die dafür vorgesehen ist, hinten (10) am Fahrzeug angeordnet zu werden.