WO2008148802A1 - Heck-crash-element - Google Patents

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WO2008148802A1
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impact
bumper
rear crash
element according
bumper fascia
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Inventor
Andrea Kunz
Erwin Wachter
Klaus Pfister
Original Assignee
Plastal Gmbh
Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
    • B60R2019/186—Additional energy absorbing means supported on bumber beams, e.g. cellular structures or material
    • B60R2019/1873—Cellular materials

Definitions

  • the invention relates to a rear crash element for the rear bumper of a motor vehicle in the area of the license plate, with an attached to the cross member of the motor vehicle impact element, behind, seen in the direction of travel of the motor vehicle, a shock receiving element is arranged, wherein the element behind the bumper fascia is arranged and with a
  • Plastic cover such as a horn cover or the like, is covered.
  • the invention is based on the object, a rear-crash element after the
  • the preamble of claim 1 further such that a breakthrough for the baffle element on the bumper fascia omitted, the impact surface of the baffle element to the cross member and the bumper fascia is increased, so that the introduced energy is better absorbed and the baffle can be freet be set free best possible the shock absorbing element behind the
  • the rear crash element with respect to the shock absorbing element should be tolerance-free.
  • the baffle element is a plastic part, which covers a large area, almost the entire height of the license plate recess, on the inside of the bumper fascia, preferably via a gap, and the shock absorbing element from the outside to the front of the bumper fascia, in alignment with the baffle element, is placed.
  • the impact surface of the impact element to the cross member and the bumper cover is increased, so that the introduced energy is better absorbed.
  • the impact element By forming the impact element as a plastic part, this can be designed more freely and therefore best support the shock absorbing element behind the panel. Since the shock absorbing element is located only between the bumper fascia and the horn fairing and is no longer fixedly mounted on the vehicle, no mounting clearances in the X direction (tolerances) between the horn fairing and the impact need to be accommodated. be considered element. Also obtained by eliminating the clipping better stability of the panel.
  • the impact receiving element includes in an advantageous embodiment, an at least single-layer foam core.
  • This foam core is expediently an EPP foam (expanded polypropylene).
  • the foam core is reinforced with a reinforcing member in front of the foam core, fitting to the bumper fascia.
  • the reinforcing member is in a special embodiment, a plastic plate.
  • the reinforcing member may be any member having a higher strength than the foam core.
  • the foam core may also have a multilayer structure, with the layer facing the bumper cladding having a higher strength or rigidity.
  • the baffle element and the impact receiving element may be provided with honeycomb structures in the direction of impact.
  • the impact receiving member fills the cavity between horn trim and bumper fascia via tuning ribs.
  • the voltage applied to the bumper fascia surface of the impact member is reinforced with a reinforcing plate which is fixed to the baffle element. This allows better absorption values to be achieved.
  • the reinforcing plate is a metal plate, in particular an aluminum plate.
  • the invention will be explained in more detail with reference to figures.
  • FIGS 1 to 4 show the prior art.
  • Figure 1 shows a rear-side bumper cover 1 of a motor vehicle with a number plate 3 and a rear crash element, of which, however, only the outer horn panel 2 can be seen.
  • Figure 2 shows a motor vehicle to which the bumper cover 1 is attached.
  • the license plate well 3 and the horn cover 2 are clearly visible.
  • FIG. 3 shows a view of the rear crash element according to FIGS. 1 and 2.
  • This consists of an aluminum profile 5 placed on the cross member 4, on which in turn a PUR-RIM horn pad 6 is placed on the bumper side.
  • a recess in the bumper cover 1 is provided / milled, through which the aluminum profile 5 is guided.
  • a plastic covering in the form of a horn covering 2 or the like is attached above the horn pad 6 projecting from the bumper covering 1.
  • the plastic cover may also be formed as a one-piece, matched to the underlying Hornpad 6 bumper cover or formed by a license plate.
  • Figure 4 shows a section along the line A-A of Figure 2. Like reference numerals also show like parts. Good to see that the aluminum profile 5 is inserted through a recess in the bumper fascia and the horn pad 6 carries. The horn pad 6 is arranged with a low mounting clearance 17 of the horn panel. The horn cover is attached to the bumper cover.
  • FIGS. 5 to 7 show the rear crash element according to the invention, FIG. 5 showing a view of the rear crash element and FIGS. 6 and 7 showing two embodiments.
  • the attached to the cross member 4 aluminum profile 5 including the Hornpads 6 by a large-scale baffle element 7 made of plastic, hereinafter also called baffle plate, and a one- or two- or multi-part shock absorbing element 8 in the horn panel 2 replaced, wherein the shock-absorbing element 8 from the outside on the
  • Front 1 1 of the bumper fascia 1, in alignment with the baffle element 7, is placed.
  • the breakthrough for the aluminum profile 5 is eliminated.
  • the impact receiving element 8 is a foam core in the illustrated embodiment.
  • the impact surface 9 of the impact element 7 to the cross member is increased, so that the introduced energy is better absorbed.
  • baffle element 7 is realized in plastic, this can be made more free and therefore best support the foam core behind the bumper cover 1.
  • an additional reinforcement can be provided on the baffle element 7 by the addition of a reinforcing plate 12, in this case an aluminum plate.
  • This reinforcing plate 12 is placed on the impact surface 9 of the impact element 7 and preferably attached.
  • the baffle element 7 facing part 8b of the element 8 in this case consists of a material with a higher Strength, as the behind arranged part 8a of the element 8.
  • the part 8b is a plastic plate and the part 8a is a foam core.
  • the baffle element 7 and the part 8b are provided with a honeycomb structure in the direction of impact (not shown in the figures).
  • a support / attachment of the element 8 is due to the increased weight of the multi-part element 8 to provide.
  • the shock-absorbing element 8 and the foam core is designed so that it fills the cavity between the horn panel 2 and bumper cover 1 back on Abstimmrippen.
  • the cavity is filled by the shortened foam core and the plastic plate.
  • an upright gap 17 " is disposed between the inside of the bumper fascia 1 and the baffle 7 or the reinforcing plate.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Heck-Crash-Element für den hinteren Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs im Bereich der Kennzeichenmulde (3), mit einem auf den Querträger (4) des Kraftfahrzeugs aufgesetzten Prallelement (7), hinter dem, in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen, ein Stoß aufnehmendes Element (8) angeordnet ist, wobei das Element (8) hinter der Stoßfängerverkleidung (1) angeordnet ist und mit einer Kunststoffabdeckung, wie einer Hornverkleidung (2) oder dergleichen, verdeckt ist. Dadurch, dass das Prallelement (7) ein Kunststoffteil ist, welches großflächig, nahezu die gesamte Höhe der Kennzeichenmulde (3) ausfüllend, an der Innenseite (10) der Stoßfängerverkleidung (1), bevorzugt über einen Spalt, angrenzt und das Stoß aufnehmende Element (8) von außen auf die Vorderseite (11) der Stoßfängerverkleidung (1), fluchtend zum Prallelement (7), aufgesetzt ist, entfällt ein Durchbruch für das Prallelement an der Stoßfängerverkleidung und die Aufprallfläche des Prallelements zum Querträger und zur Stoßfängerverkleidung ist vergrößert, so dass die eingebrachte Energie besser absorbiert wird.

Description

Heck-Crash-Element
Die Erfindung betrifft ein Heck-Crash-Element für den hinteren Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs im Bereich der Kennzeichenmulde, mit einem auf den Querträger des Kraftfahrzeugs aufgesetzten Prallelement, hinter dem, in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen, ein Stoß aufnehmendes Element angeordnet ist, wobei das Element hinter der Stoßfängerverkleidung angeordnet ist und mit einer
Kunststoffabdeckung, wie einer Hornverkleidung oder dergleichen, verdeckt ist.
Stand der Technik:
Auf dem amerikanischen und kanadischen Markt werden besondere Anforderungen an das Crashmanagement im Heckbereich gestellt.
Um diesen Anforderungen, insbesondere der Pendelprüfung zu genügen und einen Durchschlag des Pendels zu vermeiden, ist es aus der DE 101 07 287 A1 bekannt, die hintere Stoßfängerverkleidung im Bereich der Kennzeichenmulde mit einem Heck-Crash-Element auszurüsten. Dieses besteht aus einem auf den Querträger aufgesetzten Aluminiumprofil, auf das wiederum stoßfängerseitig ein PUR-RIM-Hornpad (Polyurethan Integralschaum) aufgesetzt ist. Bei diesem System wird eine Aussparung in der Stoßfängerverkleidung vorgesehen/eingefräst, durch die das Aluminiumprofil geführt ist. Über dem aus der Stoßfängerverkleidung hervorragenden Hornpad ist eine Kunststoffabdeckung, in der Art einer Hornverkleidung, angebracht (siehe Figuren 1 bis 4 und zugehörige Beschrei- bung).
Kritik am Stand der Technik:
Das bisherige System erfüllt die gesetzlich bestehenden Anforderungen bei der Pendelprüfung. Bei in Höhenrichtung versetzter Krafteinwirkung neigt jedoch das Aluminiumprofil dazu auszuweichen und sich zu verformen. Zudem sind für das aufgesetzte Hornpad aus PUR-RIM hohe Herstellkosten einzurechnen. Ebenfalls entstehen zusätzliche Kosten für das Einbringen des Durchbruchs in die Stoßfängerverkleidung.
Aufgabe:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heck-Crash-Element nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass ein Durchbruch für das Prallelement an der Stoßfängerverkleidung entfällt, die Aufprallfläche des Prall- elements zum Querträger und zur Stoßfängerverkleidung vergrößert ist, so dass die eingebrachte Energie besser absobiert wird und das Prallelement freier ges- taltet werden kann um bestmöglich das Stoß aufnehmende Element hinter der
Verkleidung unterstützen zu können. Außerdem soll das Heck-Crash-Element bezüglich des Stoß aufnehmenden Elements toleranzfrei sein.
Lösung:
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Prallelement ein Kunststoffteil ist, welches großflächig, nahezu die gesamte Höhe der Kennzeichenmulde ausfüllend, an der Innenseite der Stoßfängerverkleidung, bevorzugt über einen Spalt, angrenzt und das Stoß aufnehmende Element von außen auf die Vorderseite der Stoßfängerverkleidung, fluchtend zum Prallelement, aufgesetzt ist.
Hierdurch ist die Aufprallfläche des Prallelements zum Querträger und zur Stoßfängerverkleidung vergrößert, so dass die eingebrachte Energie besser absorbiert wird. Durch die Ausbildung des Prallelements als Kunststoffteil, kann dieses freier gestaltet werden und daher bestmöglich das Stoß aufnehmende Element hinter der Verkleidung unterstützen. Da das Stoß aufnehmende Element nur zwischen Stoßfängerverkleidung und Hornverkleidung angeordnet ist und nicht mehr fest am Fahrzeug montiert wird, müssen keine Montagefreigänge in X- Richtung (Toleranzen) zwischen der Hornverkleidung und dem Stoß aufneh- menden Element berücksichtigt werden. Ebenfalls erhält man durch den Wegfall des Beschnitts eine bessere Stabilität der Verkleidung.
Das Stoß aufnehmende Element beinhaltet in vorteilhafter Ausgestaltung einen zumindest einschichtigen Schaumkern. Dieser Schaumkern ist zweckmäßiger- weise ein EPP Schaum (Expandiertes Polypropylen) ist.
In Weiterbildung der Erfindung ist vor dem Schaumkern, an der Stoßfängerverkleidung anliegend, der Schaumkern mit einem Verstärkungsteil verstärkt.
Das Verstärkungsteil ist in spezieller Ausgestaltung eine Kunststoffplatte. Das Verstärkungsteil kann jedes Teil sein, welches eine höhere Festigkeit als der Schaumkern hat. Der Schaumkern kann auch mehrschichtig aufgebaut sein, wobei die zur Stoßfängerverkleidung gewandte Schicht eine höhere Festigkeit oder Steifigkeit haben sollte.
Zur Verbesserung der Stabilität können das Prallelement und das Stoß aufnehmende Element mit Wabenstrukturen in Schlagrichtung versehen sein.
Aufgrund des Gewichts des Stoß aufnehmende Elements, ist dieses bevorzugt an der Stoßfängerverkleidung befestigt. Alle Befestigungsmöglichkeiten stehen hier zur Wahl.
In einer Ausführungsform füllt das Stoß aufnehmende Element über Abstimmrippen den Hohlraum zwischen Hornverkleidung und Stoßfängerverkleidung aus.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die an der Stoßfängerverkleidung anliegende Fläche des Prallelements mit einer Verstärkungsplatte verstärkt, die am Prallelement befestigt ist. Hierdurch lassen sich bessere Absorptionswerte erzielen.
Bevorzugt ist die Verstärkungsplatte eine Metallplatte, insbesondere eine Alumi- niumplatte. Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von Figuren näher erläutert.
Die Figuren 1 bis 4 zeigen den Stand der Technik.
Figur 1 zeigt eine heckseitige Stoßfängerverkleidung 1 eines Kraftfahrzeuges mit einer Kennzeichenmulde 3 und einem Heck-Crash-Element, von dem jedoch nur die äußere Hornverkleidung 2 zu sehen ist.
Figur 2 zeigt ein Kraftfahrzeug, an dem die Stoßfängerverkleidung 1 befestigt ist. Gut zu erkennen ist die Kennzeichenmulde 3 und die Hornverkleidung 2.
Figur 3 zeigt eine Ansicht des Heck-Crash-Elements nach den Figuren 1 und 2. Dieses besteht aus einem auf den Querträger 4 aufgesetzten Aluminiumprofil 5, auf das wiederum stoßfängerseitig ein PUR-RIM-Hornpad 6 aufgesetzt ist. Bei diesem System wird eine Aussparung in der Stoßfängerverkleidung 1 vorgesehen/eingefräst, durch die das Aluminiumprofil 5 geführt ist. Über dem aus der Stoßfängerverkleidung 1 hervorragenden Hornpad 6 ist eine Kunststoffabde- ckung in Form einer Hornverkleidung 2 oder dergleichen (siehe Figuren 1 und 2) angebracht. Die Kunststoffabdeckung kann auch als einteilige, auf das darunter liegende Hornpad 6 abgestimmte Stoßfängerverkleidung ausgebildet sein oder durch eine Kennzeichenblende gebildet werden.
Figur 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A von Figur 2. Gleiche Bezugszeichen zeigen auch gleiche Teile. Gut zu erkennen ist, dass das Aluminiumprofil 5 durch eine Aussparung in der Stoßfängerverkleidung gesteckt ist und das Hornpad 6 trägt. Das Hornpad 6 ist mit geringem Montagefreigang 17 von der Hornverkleidung angeordnet. Die Hornverkleidung ist an der Stoßfängerverkleidung befestigt.
In den Figuren 5 bis 7 ist das erfindungsgemäße Heck-Crash-Element gezeigt, wobei Figur 5 eine Ansicht des Heck-Crash-Elements und die Figuren 6 und 7 zwei Ausführungsformen zeigen. Bei dem neuen Konzept wird das auf den Querträger 4 aufgesetzte Aluminium- profil 5 inklusive des Hornpads 6 (siehe Stand der Technik) durch ein großflächiges Prallelement 7 aus Kunststoff, nachfolgend auch Prallplatte genannt, und ein ein- oder zwei- oder mehrteiliges Stoß aufnehmendes Element 8 in der Hornver- kleidung 2 ersetzt, wobei das Stoß aufnehmende Element 8 von außen auf die
Vorderseite 1 1 der Stoßfängerverkleidung 1 , fluchtend zum Prallelement 7, aufgesetzt ist. Der Durchbruch für das Aluminiumprofil 5 entfällt. Das Stoß aufnehmendes Element 8 ist in der gezeigten Ausführungsform ein Schaumkern.
Dies bietet vielfältige Vorteile: Die Aufprallfläche 9 des Prallelements 7 zum Querträger wird vergrößert, so dass die eingebrachte Energie besser absorbiert wird.
Dadurch, dass das Prallelement 7 in Kunststoff realisiert ist, kann dieses freier gestaltet werden und daher bestmöglich den Schaumkern hinter der Stoßfängerverkleidung 1 unterstützen.
Da der Schaumkern nun nur zwischen Stoßfängerverkleidung 1 und Hornver- kleidung 2 eingebracht ist und nicht mehr fest am Fahrzeug montiert wird, müssen keine Montagefreigänge 17 in X-Richtung 18 (Toleranzen), wie beim bestehenden Konzept nach dem Stand der Technik (siehe Figur 4), berücksichtigt werden. Ebenfalls erhält man durch den Wegfall des Beschnitts eine bessere Stabilität der Verkleidung.
Um bessere Absorptionswerte zu erzielen (siehe Fig. 7) kann am Prallelement 7 eine zusätzliche Verstärkung durch die Ergänzung einer Verstärkungsplatte 12, in diesem Falle einer Aluminiumplatte, erfolgen. Diese Verstärkungsplatte 12 ist auf die Aufprallfläche 9 des Prallelements 7 aufgesetzt und bevorzugt befestigt.
Eine weitere Versteifung kann durch die Verwendung eines mehrteiligen Stoß aufnehmenden Elements 8 erzielt werden. Der dem Prallelement 7 zugewandte Teil 8b des Elements 8 besteht hierbei aus einem Material mit einer höheren Festigkeit, als der dahinter angeordnete Teil 8a des Elements 8. Bevorzugt ist das Teil 8b eine Kunststoffplatte und das Teil 8a ein Schaumkern.
Um eine größtmögliche Stabilität der Bauteile sicherzustellen, wird das Prallelement 7 und das Teil 8b mit einer Wabenstruktur in Schlagrichtung versehen (in den Figuren nicht gezeigt). Eine Abstützung/ Befestigung des Elements 8 ist, bedingt durch das erhöhte Gewicht des mehrteiligen Elements 8, vorzusehen.
Das Stoß aufnehmende Element 8 bzw. der Schaumkern wird so gestaltet, dass er über Abstimmrippen den Hohlraum zwischen Hornverkleidung 2 und Stoßfängerverkleidung 1 hinten ausfüllt. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 7 wird der Hohlraum durch den verkürzten Schaumkern und die Kunststoff platte ausgefüllt.
Wie in den Figuren 6 und 7 gezeigt, ist zwischen der Innenseite der Stoßfängerverkleidung 1 und dem Prallelement 7 bzw der Verstärkungsplatte ein aufrechter Spalt 17" angeordnet.

Claims

Patentansprüche
1 . Heck-Crash-Element für den hinteren Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs im Bereich der Kennzeichenmulde (3), mit einem auf den Querträger (4) des Kraftfahrzeugs aufgesetzten Prallelement (7), hinter dem, in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen, ein Stoß aufnehmendes Element (8) angeordnet ist, wobei das Element (8) hinter der Stoßfängerverkleidung (1 ) angeordnet ist und mit einer Kunststoffabdeckung, wie einer Hornverkleidung (2) oder dergleichen, verdeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Prallelement (7) ein Kunststoffteil ist, welches großflächig, nahezu die gesamte Höhe der
Kennzeichenmulde (3) ausfüllend, an der Innenseite (10) der Stoßfängerverkleidung (1 ), bevorzugt über einen Spalt, angrenzt und das Stoß aufnehmende Element (8) von außen auf die Vorderseite (1 1 ) der Stoßfängerverkleidung (1 ), fluchtend zum Prallelement (7), aufgesetzt ist.
2. Heck-Crash-Element nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Stoß aufnehmende Element (8) einen zumindest einschichtigen Schaumkern (13) beinhaltet.
3. Heck-Crash-Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumkern (13) ein EPP Schaum ist.
4. Heck-Crash-Element nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schaumkern (13), an der Stoßfängerverkleidung (1 ) anliegend, der Schaumkern (13) mit einem Verstärkungsteil (14) verstärkt ist.
5. Heck-Crash-Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsteil (14) eine Kunststoffplatte ist.
6. Heck-Crash-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Prallelement (7) und das Stoß aufnehmende Element (8) mit Wabenstrukturen in Schlagrichtung versehen sind.
7. Heck-Crash-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Element (8) an der Stoßfängerverkleidung (1 ) befestigt ist.
8. Heck-Crash-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (8) über Abstimmrippen den Hohlraum zwischen der Hornverkleidung (2) und der Stoßfängerverkleidung (1 ) ausfüllt.
9. Heck-Crash-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Stoßfängerverkleidung (1 ) anliegende Fläche des Prallelements (7) mit einer Verstärkungsplatte (12) verstärkt ist, die am Prallelement (7) befestigt ist.
10. Heck-Crash-Element nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsplatte (12) eine Metallplatte, insbesondere eine Aluminiumplatte ist.
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