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Die
vorliegende Erfindung bezieht ich auf einen Stoßfänger für Kraftfahrzeuge, der so eingebaut ist,
dass er als Schutzelement nicht nur für die Fahrzeuginsassen im Falle
eines Aufpralls mit hoher Geschwindigkeit sondern auch für Fußgänger oder
Straßenbenutzer
im Falle eines Aufpralls mit geringer Geschwindigkeit wirkt.
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Innerhalb
des Rahmens des progressiven Mitwirkens der Fahrzeughersteller in
Sachen passiver Sicherheit (auf die Verringerung der Gefahr für den Teil
von Insassen gerichtet, die im Falle eines Unfalls Verletzungen
erleiden), kann ein immer größeres Interesse
sowohl bei den Verbrauchergemeinschaften als auch bei den dafür verantwortlichen
europäischen
Körperschaften
an der Sicherheit von Fußgängern im
Falle eines Aufpralls auf ein Kraftfahrzeug beobachtet werden. Im
europäischen
Bereich gibt es bereits einen Leitvorschlag für eine zukünftige zwingende Forderung,
welche die Ausführung
einer Reihe von Versuchen am Vorderteil von Fahrzeugen in Betracht
zieht, deren maximale Ergebnisse im Hinblick auf eine Reihe von
biomechanischen Parametern bestimmte vorgegebene Werte nicht überschreiten
dürften.
Einer dieser Tests oder Versuche bewertet den Schaden, der vom Aufprall
eines sich mit 40 km/h bewegenden Fahrzeugs an den unteren Extremitäten eines
Fußgängers erzeugt wird,
nachdem dieser umgestoßen
wurde.
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Andererseits
hat die Entwicklung an den Fahrzeugkarosserien hinsichtlich der
klassischen passiven Sicherheit, d. h. bei einem Zusammenstoß zwischen
einem Fahrzeug und einem anderen Gegenstand, der ein anderes Fahrzeug
sein kann, zu zunehmend starren Aufbauten im Frontbereich geführt, was
zu einer erhöhten
Verletzungsgefahr beim Zusammenstößen mit anderen Straßenbenutzern, wie
Radfahrern und Fußgängern, führt. Das
In-Einklang-Bringen beider Forderungen (das Vermeiden der Verletzung
von Insassen bei einer heftigen Kollision und das Vermeiden von
Verletzungen an Fußgängern durch
einen Aufprall mit geringer Geschwindigkeit) ist und wird ein Ziel
der kommenden Fahrzeuggenerationen sein.
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Ein
Stoßfänger nach
dem Stand der Technik, der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht,
ist beispielsweise in der WO 01/28818 A offenbart.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die beiden vorstehend
erörterten
Anforderungen in Einklang zu bringen, nämlich einerseits eine Schutzeinrichtung
für Fahrzeuginsassen
im Falle eines heftigen Zusammenstosses und andererseits eine Schutzeinrichtung
für Fußgänger und
Rad- bzw. Motorradfahrer im Falle eines Zusammenstoßes mit geringer
Geschwindigkeit bereitzustellen, wobei 40 km/h oder weniger als
solche Geschwindigkeiten angesehen werden.
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Für diesen
Zweck ist nach der vorliegenden Erfindung im Frontteil eines Fahrzeugs
ein starrer Aufbau angeordnet, der als Schutzelement im Falle einer
heftigen Kollision dienen soll, während zwischen dem Aufbau und
der sichtbaren Außenwand, die
sich vor diesem Aufbau befindet, ein Füllmaterial eingebracht ist,
das unter der Wirkung des Aufpralls mit geringer Geschwindigkeit
(gleich 40 km/h oder weniger) verformbar ist und die Energie des
Aufpralls durch die Verformung absorbieren kann.
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Die
zu überwindende
Schwierigkeit in dem Bestreben, ein System zu entwerfen, das die
vorher erörterten
Anforderungen erfüllt,
ergibt sich durch den kleinen Raum, der zum Anordnen der Energie absorbierenden
Elemente für
einen Aufprall an einem Fußgänger vor
den starren Elementen zur Verfügung
steht, die für
die Strukturstabilität
bei einem Hochgeschwindigkeitsaufprall erforderlich sind. Eine Möglichkeit
bestünde
darin, das seitliche Profil des Fahrzeugs wesentlich zu modifizieren,
um den erforderlichen Abstand zur Front hin zu gewinnen, was jedoch
das äußere Aussehen
radikal verändern
würde. Eine
zweite Möglichkeit
würde darin
bestehen, Raum zum inneren unterdrückenden Teil der Elemente hin zu
gewinnen, die beim Absorbieren starker Aufpralle in Funktion treten,
jedoch mit der sich daraus ergebenden Gefahr und einem Funktionsverlust,
der dadurch auftritt.
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Ein
dritter Weg, der durch die vorliegende Erfindung eingeschlagen wird,
besteht darin, einen guten Schutz für die Fußgänger zu erhalten, ohne den inneren
Aufbau des Fahrzeugs zu modifizieren und das äußere Profil minimal zu verändern.
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Aus
diesem Grund wird nach der Erfindung zwischen dem aktuellen steifen
Aufbau des Fahrzeugs, der als Schutzelement im Falle von starken Aufprallen
dienen soll, und der sichtbaren Außenwand, die sich vor dem Aufbau
befindet, eine Füllung aus
verformbarem Material, die in der Lage ist, die Energie eines Aufpralls
mit niedriger Geschwindigkeit zu absorbieren, zusammen mit einer
stoßübertragenden
Abdeckung angeordnet, die sich unmittelbar vor der Füllung befindet,
wenigstens die Frontfläche
davon abdeckt und die eine Steifigkeit hat, die geringer als die
des steifen Aufbaus, jedoch größer als
die der Füllung
ist.
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Diese
Abdeckung liegt vorzugsweise an der Frontfläche der Füllung aus verformbarem Material an
und dient dazu, die Verformung der Füllung daran zu hindern, dass
sie sich auf einen reduzierten Teil konzentriert, der der Aufprallfläche des
Zusammenstoßes
entspricht, sondern stattdessen über
einer größeren Fläche verteilt
wird, um es dadurch zu ermöglichen,
die erforderliche Dicke der Füllung
aus verformbarem Material zu verringern.
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Der
steife Aufbau kann von zwei Metallprofilen gebildet werden, die
sich auf unterschiedlichen Höhen
befinden, wobei das eine obere einen größeren Querschnitt und das andere
untere einen kleineren Querschnitt hat und die Füllung aus verformbarem Material
und die Frontabdeckung zwischen dem oberen Profil und der Außenwand
des Stoßfängerkörpers angeordnet
sind.
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Die
Füllung
aus verformbarem Material kann von einem Schaum oder einem expandierten
thermoplastischen Material gebildet werden, während die Abdeckung aus einem
Metallblech bestehen kann.
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Die
Charakteristika und Vorteile der Erfindung lassen sich besser aus
der folgenden Beschreibung verstehen, die sich auf die beiliegenden
Zeichnungen bezieht, in denen ein nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel
gezeigt ist. In den Zeichnungen ist:
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1 ein
Vertikalschnitt des Frontteils der Karosserie eines Kraftfahrzeugs,
wobei eine mögliche
Ausführungsform
zur Reduzierung des Aufpralls auf einen Fuß gänger gezeigt ist, wenn sich
das Fahrzeug mit Geschwindigkeiten von 40 km/h oder weniger bewegt,
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2 ein
Horizontalschnitt des Frontteils des Fahrzeugs längs der Schnittlinie II-II
von 1,
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3 eine ähnliche
Schnittansicht wie 1, die der Ausführung nach
der Erfindung entspricht, und
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4 ein
Horizontalschnitt des Frontteils des Fahrzeugs längs der Schnittlinie IV-IV
von 3.
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1 zeigt
einen Vertikalschnitt des Frontteils der Karosserie eines Fahrzeugs,
der den Stoßfänger aufweist,
der einen steifen Aufbau hat und aus zwei Profilen oder Querteilen
mit den Bezugszeichen 1 und 2 besteht, die sich
auf unterschiedlicher Höhe befinden
und einen unterschiedlichen Querschnitt haben. Der steife Aufbau
dient als Schutzelement für Fahrzeuginsassen
im Falle von Aufprallen mit Reisegeschwindigkeiten, die auf jeden
Fall größer als
40 km/h sind. Diese Profile oder Querteile sind durch eine Außenwand 3 abgedeckt,
die die sichtbare Oberfläche
bildet.
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Zwischen
den Profilen oder Querteilen 1 und 2 und der Wand 3 ist
eine Füllung
aus verformbarem Material 4 angebracht, die beispielsweise
aus Schaum oder einem expandierten thermoplastischen Material besteht.
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Die
Dicke dieser Füllung
reicht aus, dass im Falle eines, wie in 2 gezeigt,
Zusammenstoßes 5 mit
dem Fahrzeug, das mit einer Geschwindigkeit von 40 km/h oder weniger
fährt,
die Verformung, die in dem Füllmaterial 4 in
dem Bereich, der mit dem Zusammenstoß 5 zusammenfällt, in
ausreichendem Maße
die Energie absorbiert, so dass die Wirkung des Aufpralls auf den
Fußgänger aufgehoben
oder verringert wird.
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Für diesen
Zweck hat die Füllung 4 eine
Dicke A, die größer ist
als die Tiefe der Verformung B, die sich durch die Wirkung des Aufpralls
ergibt. Diese Forderung macht es nötig, dass das Profil des Fahrzeugs
wesentlich modifiziert wird, so dass die Frontwand 3 von
den Profilen 1 und 2 um eine Entfernung getrennt
ist, die der Dicke A entspricht oder etwas größer als diese Dicke ist, die
die Füllung
aus verformbarem Material 4 haben muss.
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Um
zu vermeiden, dass diese beträchtliche Modifizierung
in das Profil des Fahrzeugs eingebracht werden muss, ist nach der
vorliegenden Erfindung zwischen der Füllung 4 aus verformbarem
Material und der Frontwand 3 eine stoßübertragende Abdeckung 6 angebracht,
wenigstens in Übereinstimmung
mit dem oberen Profil 1 mit größerem Querschnitt. Diese Abdeckung
liegt an der Frontfläche
der Füllung 4 an
oder befindet sich in der Nähe davon
und kann von einem Metallblech gebildet werden, dessen Steifigkeit
kleiner als die der Profile 1 und 2 ist, die den
steifen Aufbau bilden, jedoch größer als
die der Füllung 4.
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Die
mit dieser Abdeckung 6 erreichte Wirkung besteht darin,
dass der auf die Füllung 4 ausgeübte Druck
infolge des Aufpralls 5 über eine größere Oberfläche als in 4 gezeigt,
verteilt wird, wodurch die Verformung in der Tiefe der Füllung viel kleiner
ist als wenn die Schutzabdeckung wie bei den Ausführungen
von 1 und 2 fehlt.
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Mit
der beschriebenen Anordnung wird erreicht, dass die Verformung nicht
auf einen reduzierten Bereich, der mit dem des Aufpralls 5 zusammenfällt, konzentriert
wird, wie es in 2 der Fall ist, sondern stattdessen über eine
viel breitere Fläche auftritt,
wie es in 4 gezeigt ist, wodurch eine geringere
Tiefe erreicht wird.
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Da,
wie in 4 gezeigt ist, die Tiefe B' der Verformung viel kleiner als die
Verformung B von 2 ist, ist auch die erforderliche
Dicke A' der Füllung 4 wesentlich
kleiner als die bei der Ausführung von 2 erforderliche
Dicke. Dies alles zeigt, dass es praktisch nicht nötig ist,
die vertikale Kontur der Frontwand 3 zu modifizieren, d.
h. die beschriebene Zusammensetzung des Stoßfängers kann montiert werden,
ohne den Außenumriss
des Fahrzeugs merklich zu modifizieren.
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Das
untere Profil und der Querteil 2 des steifen Aufbaus brauchen
nur die Füllung
aus verformbarem Material 4 aufzuweisen, da gewöhnlich der
Zusammenprall mit einem Fußgänger oder
Radfahrer über
die am weitesten vorstehenden Frontfläche erfolgt, die dem Wandteil 3 entspricht,
das sich unmittelbar vor dem oberen Profil oder Querteil 1 befindet.
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Wie
aus 3 zu sehen ist, kann die Schutzabdeckung 6 die
Füllung 4 teilweise
einschließen
und sich vorzugsweise über
die ganze Länge
erstrecken.