DE10002724A1

DE10002724A1 - Fahrzeug mit einem Stoßfänger

Info

Publication number: DE10002724A1
Application number: DE2000102724
Authority: DE
Inventors: Bernd Lischo
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2000-01-22
Filing date: 2000-01-22
Publication date: 2001-08-02
Anticipated expiration: 2020-01-23
Also published as: DE10002724C2

Abstract

Aus der US 5, 139, 297 ist bereits ein Fahrzeug mit einem Stoßfänger bekannt, bei dem zwischen einem Leichtbauträger und einer äußeren Verkleidung ein Kunststoff-Schaum angeordnet ist. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug mit einem Stoßfänger anzugeben, bei dem der Stoßfänger eine kompakte Bauweise aufweist. DOLLAR A Dies wird dadurch erreicht, dass zwischen der Außenverkleidung (6) des Stoßfängers (1, 1', 1'') und einem Ende (13) des jeweiligen Längsträgers (2) ein Kunststoff-Schaum (5) und mindestens ein Deformationselement (14) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Stoßfänger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der US 5,139,297 ist bereits ein Stoßfänger für ein Fahrzeug bekannt, bei dem in einem Träger aus Metall oder Kunststoff ein Verformungsenergie aufnehmender, elastisch verformbarer Kunststoff-Schaum angeordnet ist. Der bekannte Stoßfänger ist so ausgelegt, dass eine den Kunststoff-Schaum umgebende Außenhaut bei einem Aufprall in Richtung auf den Träger um eine vorbestimmte Strecke verschiebbar ist. Durch diesen Aufbau wird erreicht, dass die bei einem Aufprall mit einer niedrigen Geschwindigkeit von beispielsweise 10 bis 20 km/h entstehende Energie durch den energieabsorbierenden Schaum vollständig aufgenommen wird, sodass die sich an den Träger anschließende Karosseriestruktur, wie beispielsweise ein Motorträger, unbeschädigt bleibt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug mit einem Stoßfänger zu schaffen, wobei der Stoßfänger eine kompakte Bauweise aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform eines Stoßfän gers, der an einem Längsträger eines Fahrzeuges über ein Deformati onselement befestigt ist,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht des in der Fig. 1 gezeigten Stoßfängers nach einem Aufprall mit einer Relativgeschwindigkeit von v ≦ 20 km/h,

Fig. 3 ein Kraft-Weg-Diagramm des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Stoßfängers, aus dem die durch das Deformationselement und den Kunststoff-Schaum des Stoßfängers absorbierbare Energie hervorgeht,

Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform eines Stoßfän gers, der an einem Längsträger eines Fahrzeuges über ein Deformati onselement befestigt ist, wobei das Deformationselement durch ein in Richtung des Stoßfängers offenes Gehäuse umgeben ist,

Fig. 5 eine Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform eines Stoßfän gers, bei dem das Deformationselement innerhalb des Trägers angeord net ist.

Die Fig. 1 zeigt einen Stoßfänger 1, der an zwei seitlich voneinander beanstande ten Längsträgern 2 eines nicht dargestellten Fahrzeuges 3 angeordnet ist. Der Stoßfänger 1 besteht im wesentlichen aus einem Leichtbauträger 4, der in der ge zeigten Ausführungsform als ein offenes, U-förmiges Profil zur Befestigung und Aufnahme eines reversibel verformbaren Kunststoff-Schaumes 5 ausgebildet ist. An dem Kunststoff-Schaum 5 ist eine Verkleidung bzw. ein Außenteil 6 angeordnet. Die Verkleidung 6 ist ebenfalls aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt.

Die in der Fig. 1 gezeigte Ausführungsform des Leichtbauträgers 4 weist eine obere und eine untere Seitenwand 7, 8 sowie eine die beiden Seitenwände 7, 8 ver bindende Bodenwand 9 auf. Eine zur Aufnahme zumindest eines Abschnittes 5a des Kunststoff-Schaumes 5 ausgebildete Öffnung 10 im Profil des Leichtbauträgers 4 ist auf der fahrzeugabgewandten Seite in Fahrzeuglängsrichtung x hin offen. Der Kunststoff-Schaum 5 weist in der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform einen rechteckförmigen Querschnitt auf.

Zwischen einer Außenwand 11 des Leichtbauträgers 4 und einer Außenfläche 12 am Ende 13 des Längsträgers 2 ist ein Deformationselement 14 angeordnet. Die Außenwand 11 des Leichtbauträgers 4 und die Außenfläche 12 des Längsträgers 2 sind so ausgebildet, dass die vom Leichtbauträger 4 auf das Deformationselement 14 wirkende Kraft vollständig auf das Deformationselement 14 übertragen wird. In der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind zu diesem Zweck die Außen wand 11 des Leichtbauträgers 4 und die Außenfläche 12 des Längsträgers 2 parallel zueinander ausgebildet. In einer Ausführungsform ist das Deformationselement 14 ein aus Kunststoff hergestelltes Composite-Rohr.

Die Fig. 2 zeigt den Stoßfänger 1 nach einem Aufprall, bei dem eine Kraft F in einer solchen Höhe auf den Stoßfänger 1 gewirkt hat, dass der Kunststoff-Schaum 5, ohne das Deformationselement 14 zu beschädigen, zusammengedrückt wurde. Diese Kraft F entspricht einer in der Fig. 3 dargestellten Knickstelle A im Kraft-F- Weg-s-Diagramm. Aus den punktierten Linien und den beiden Pfeilen in der Fig. 2 geht hervor, dass der Kunststoff-Schaum 5 das Bestreben hat, in Richtung der Seitenwände 7, 8 sich auszudehnen. Aufgrund der in Fahrzeuglängsrichtung x wirkenden Kraft F auf die Bodenwand 9 kommt es zu einem Einschwenken der Seitenwände 7, 8, sodass die Seitenwände eine neue Position 7' und 8' einnehmen. Durch diesen Vorgang erhöht sich die durch den Kunststoff-Schaum 5 absorbierbare Energie.

Bei einer Erhöhung der auf den Stoßfänger 1 einwirkenden Kraft F wird der in der Fig. 3 gezeigte Punkt B erreicht, an dem eine Verformung des Deformationsele mentes 14 erfolgt. In der gezeigten Ausführungsform ist das Deformationselement 14 so ausgelegt, dass über den Verformungsweg s₁₄ sich eine rechteckige Fläche im Kraft-F-Weg-s-Diagramm ergibt. Am Ende des Verformungsweges s₁₄ des De formationselementes 14 ist das Deformationselement 14 vollständig zerstört. Bei einer weiteren Erhöhung der auf den Stoßfänger 1 wirkenden Kraft bzw. Energie er folgt eine Deformation des Längsträgers 2.

Die Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform des Stoßfängers 1', bei dem im Un terschied zu den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Stoßfänger 1 ein U-förmiges Profil oder Gehäuse 15 um das Deformationselement 14 und den Leichtbauträger 4 angeordnet ist. Das Gehäuse 15 hält das Deformationselement 14 in der vorgesehenen Lage. Zusätzlich wird durch das Profil 15 eine Versteifung des Deformationselementes 14 und damit eine Erhöhung der durch das Deformationselement 14 aufnehmbaren Energie bewirkt. Wie bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsform des Stoßfängers 1 ist eine Bodenwand 16 des Gehäuses 15 parallel zur Fläche der Bodenwand 9 des Leichtbauträgers 4 ausgebildet, sodass die auf das Deformationselement 14 wirkende Kraft F vollständig übertragbar ist.

Die Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Stoßfängers 1", die sich von den in den Fig. 1, 2 und 4 gezeigten Ausführungsformen dadurch unterscheidet, dass das Deformationselement 14 zwischen den beiden Seitenwänden 7, 8 und zwischen der Bodenwand 9 des Leichtbauträgers 4 und einer Stirnfläche bzw. eines Endes 17 des Kunststoffschaumes 5 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform er folgt durch den Leichtbauträger 4 die Lagezuordnung und Versteifung des Deforma tionselementes 14.

Claims

1. Fahrzeug mit einem Stoßfänger, wobei der Stoßfänger an der Vorderseite und/oder am Heck eines Fahrzeuges im wesentlichen in einer horizontalen Ebene durch Längsträger oder dergleichen an einer Struktur des Fahrzeuges angeordnet ist, wobei der Stoßfänger einen Leichtbauträger aufweist, an dem ein Verformungsenergie aufnehmender, elastisch verformbarer Kunststoff- Schaum angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Außen verkleidung (6) des Stoßfängers (1, 1', 1") und einem Ende (13) des jeweiligen Längsträgers (2) ein Kunststoff-Schaum (5) und mindestens ein Deformationselement (14) angeordnet ist.

2. Fahrzeug mit einem Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Deformationselement (14) bei einem vorbestimmten, konstanten Kraftniveau über einen vorbestimmten Weg s eine vorbestimmte Energie abbaut.

3. Fahrzeug nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Kunststoff-Schaum (5) und das jeweilige Deformationselement (14) abgebaute Energie der Energie entspricht, die bei einem Aufprall des Fahrzeuges (3) mit einer niedrigen Relativgeschwindigkeit (v) von ca. 10 bis 20 km/h entsteht und dass die tragende Karosseriestruktur (2) bei diesem Energieabbau unbeschädigt bleibt.

4. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der Leichtbauträger (4) einen U-förmigen Querschnitt aufweist, der aus einer oberen und einer unteren Seitenwand (7, 8) sowie einer in Richtung der Längsträger (2) ausgebildeten Bodenwand (9) besteht und dass die beiden Seitenwände (7, 8) den Kunststoff-Schaum (5) über eine vorbestimmte Länge in Fahrzeuglängsrichtung x überdecken.

5. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der Leichtbauträger (4) so ausgelegt ist, dass bei einem Fahrzeug- Aufprall der Kunststoff-Schaum (5) in der Weise einen Druck auf die Bodenwand (9) ausübt, dass die Seitenwände (7, 8) nach innen klappen und auf den entsprechenden Abschnitt (5a) des Kunststoff-Schaumes (5) drücken und dass gleichzeitig der Kunststoff-Schaum (5, 5a) auf die Seitenwände (7, 8) drückt.

6. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass das Deformationselement (14) innerhalb des Leichtbauträgers (4) zwischen der Bodenwand (9) und einem Ende (17) des Kunststoff-Schaumes (5) angeordnet ist.

7. Fahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement (14) außerhalb des Leichtbauträgers (4) zwischen der Bodenwand (9) des Leichtbauträgers (4) und einem Ende (13) des jeweiligen Längsträgers (2) angeordnet ist.

8. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformations element (14) von einem Profil oder Gehäuse (15) umgeben ist, das die Posi tionierung des Deformationselementes (14) sichert und das die durch das Deformationselement (14) abbaubare Energie erhöht.

9. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die auf den Stoßfänger (1, 1', 1") wirkende Kraft F jeweils auf die gesamte Fläche des jeweiligen Bauteils (2, 4, 5, 14,) durch eine entsprechende Lage-Zuordnung der anliegenden Flächen übertragbar ist.