DE102007032030A1

DE102007032030A1 - Vorbau eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102007032030A1
Application number: DE200710032030
Authority: DE
Inventors: Jörg Kusche; Michael SÖLLNER; Dimitar Danev; Jürgen Metzler; Frank Sautter
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2007-07-10
Filing date: 2007-07-10
Publication date: 2009-01-15

Abstract

Vorbau eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, mit einer unteren Beinabstützung (5), die im Falle einer Kollision mit einem Fußgänger mit einer Stoßfängereinheit zusammenwirkt, wobei die Beinabstützung (5) ein Deformationsprofilteil (6) umfasst, das sich über nahezu die gesamte Kraftwagenbreite erstreckt und sich rückwärtig an der Tragstruktur des Kraftwagens abstützt. Um die Verzögerungswerte bei einem Beinaufprall im Rahmen eines Fußgängeranpralls zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die Beinabstützung (5) - in Fahrtrichtung gesehen - in zwei Steifigkeitsbereiche unterteilt ist, wobei ein dem Deformationsprofilteil (6) vorgelagerter Bereich (7, 10) nachgiebiger als der Deformationsprofilteil (6) selbst ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Vorbau eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Um die gesetzlichen Vorgaben für den Fußgängeraufprallschutz zu erfüllen, hat sich im Serienfahrzeugbau durchgesetzt, zusätzlich zu einer oberen Abstützebene eine untere Lastebene für den Beinanprall vorzusehen. Diese untere Beinabstützung ist so gestaltet, dass bei einem Fußgängeranprall die Beine nicht unter das Fahrzeug abtauchen können. Die untere Beinabstützung ist daher häufig als verripptes Kunststoffteil ausgebildet, das sich an der Tragstruktur des Kraftfahrzeugs abstützt.
Aus der DE 10 2004 019 149 A1 ist eine untere Beinabstützung bekannt geworden, die als ein Kunststoffhohlkörper mit variablen Wandstärken ausgebildet ist. Über diese Variation der Wandstärke lässt sich eine auf das jeweilige Fahrzeug und dessen Stoßfängereinheit spezifische Kraft-Weg-Kennung realisieren, welche einerseits bei einem Aufprall mit einem Fußgänger das Verhalten des Stoßfängers bestimmt und andererseits das auf den Fußgänger einwirkende Kraftniveau während der aufprallbedingten Verzögerung reduziert.
Obwohl sich die Extrusion von derartigen Hohlkörpern mit variablen Wandstärken relativ einfach realisieren lässt, sind derartige Abstützungen jedoch in der Entwicklung relativ aufwendig, da das Teil für die unterschiedlichsten Belastungsfälle ausgelegt werden muss.
Es besteht daher die Aufgabe der Erfindung darin, eine untere Beinabstützung für einen Vorbau eines Kraftfahrzeugs dahingehend weiterzuentwickeln, dass unter Beibehaltung der positiven Kraft-Weg-Kennung die Entwicklungsumfänge verkürzt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß weist der Vorbau eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens eine untere Beinabstützung auf, die – in Fahrtrichtung gesehen – in zwei Steifigkeitsbereiche unterteilt ist. Die Beinabstützung umfasst dabei ein Deformationsprofilteil und ein dem Deformationsprofilteil vorgelagerten Bereich, der nachgiebiger als das Deformationsprofilteil ausgebildet ist. Aufgrund des zweigeteilten Steifigkeitsverlaufs kann auf komplizierte Wandstärkenvariationen im Deformationsprofilteil verzichtet und beispielsweise Strangpressprofile eingesetzt werden. Durch den vorgelagerten nachgiebigen Bereich lässt sich ein gezielter Energieabbau beim ersten Kontakt des Beins mit der Stoßfängereinheit realisieren. Danach wird durch das Deformationsprofilteil ein gezielter Widerstand gegen das Untertauchen des Beins bewirkt. Von Vorteil ist, dass der erste Impuls auf das Fußgängerbein dadurch gering gehalten werden kann, jedoch im weiteren Verlauf des Aufpralls ausreichender Widerstand gegen das Untertauchen aufgebracht wird. Der zweigeteilte Steifigkeitsverlauf kann durch ein einziges Teil realisiert werden, aber auch durch zwei oder mehr separate Teile.
So kann vorzugsweise das Deformationsprofilteil als ein Strangpressprofil, insbesondere ein Aluminiumstrangpressprofil, ausgebildet sein. Dadurch lässt sich eine kostengünstige Beinabstützung auch im Rahmen von Leichtbaumaßnahmen realisieren.
Sofern der vorgelagerte Bereich ein Kunststoffteil ist, können die Beinaufprallwerte durch Wahl des entsprechenden Materials einfach abgestimmt werden.
In einer alternativen Ausführungsform kann der vorgelagerte Bereich ein Profil sein.
Wenn das Profil an seiner – in Fahrtrichtung gesehen – Vorderseite Einschnitte aufweist, lässt sich die Nachgiebigkeit weiter erhöhen.
In einer bevorzugten Ausgestaltungsform ist das Profil ein Strangpressprofil, insbesondere ein Aluminiumstrangpressprofil.
Wenn das Profil einen irregulären sechseckigen Querschnitt aufweist, dessen Stirnkanten quer zur Fahrtrichtung angeordnet sind, können bei Krafteinwirkung die Seitenwände unter Energieabsorption aufeinander klappen.
Das Profil kann einteilig mit dem Deformationsprofilteil ausgebildet sein, um die Fertigung weiter zu vereinfachen.
Eine weitere Alternative ergibt sich, wenn der vorgelagerte Bereich als Schaumteil ausgebildet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht auf den Vorbau eines Kraftwagens schräg von vorn,
2 eine zweite Ausführungsform einer unteren Beinabstützung sowie
3 eine Schnittdarstellung gemäß Linie III-III in 2.
1 zeigt einen Vorbau 1 eines nicht näher dargestellten Kraftwagens mit einem Stoßfängerquerträger 2, der über Crashboxen 3 und 4 an die Tragstruktur des Kraftwagens angeschlossen ist. Unterhalb des Stoßfängerquerträgers 2 ist eine untere Beinabstützung 5 angeordnet, die sich an ihrer – in Fahrtrichtung FR gesehen – Rückseite ebenfalls an der Tragstruktur des Kraftwagens abstützt. Unter Tragstruktur sind dabei all jene Bestandteile gemeint, die für eine selbsttragende Karosserie notwendig sind. Das können also Längsträger, Querträger aber auch Module, wie beispielsweise in diesem Ausführungsbeispiel der Kühlmodulträger 20 sein.
Die untere Beinabstützung 5 umfasst ein Deformationsprofilteil 6, dem ein Strukturteil 7 vorgelagert ist.
Das Deformationsprofilteil 6 kann dabei ein Strangpressprofil, insbesondere ein Aluminiumstrangpressprofil, sein, das durch Biegen, Nachverprägen oder Fräsen sowohl den Packageraum optimal ausnutzt als auch ausreichend Widerstand für den Beinanprall bietet.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt 2. Das Deformationsprofilteil 6 stützt sich über Halteelemente 8 und 9 analog zu 1 an der Tragstruktur des Kraftwagens ab. Der vorgelagerte Bereich selbst ist ein Profil 10, dessen Vorderkante mit Einschnitten 11 versehen ist. Diese Einschnitte 11 bewirken ein nachgiebiges Verhalten des Profils 10.
Aus der Schnittdarstellung gemäß 3 geht ein möglicher Querschnitt des Deformationsprofilteils 6 hervor, der hier im Wesentlichen rechteckig gehalten ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass innerhalb des Querschnitts Stege oder Gitterstrukturen eingebracht sind, die die Steifigkeit des Bauteils weiter erhöhen. Das Profil 10 weist einen Querschnitt auf, der ein irreguläres Sechseck beschreibt. Bei einer Krafteinwirkung gemäß Pfeilrichtung F wird die vordere Stirnseite 25 auf die hintere Stirnseite 26 zu bewegt, so dass sich die Seitenwände 27 auf die Seitenwände 28 falten.
Kommt es nunmehr zu einem Fußgängeranprall mit einer erfindungsgemäßen Beinabstützung, so wird zunächst über den vorgelagerten Bereich 7 bzw. 10 ein weiches Abbremsen bzw. Verzögern des Beins ermöglicht, wogegen durch das nachgeschaltete Deformationsprofilteil 6 ein gezielter Widerstand gegen das Untertauchen des Beins entgegengebracht wird.
Im Rahmen der Erfindung, können verschiedene Möglichkeiten zur Lastniveauanpassung über die beiden Steifigkeitsbereiche erfolgen. Dies kann einerseits über besondere Materialwahl und andererseits durch besondere Gestaltung der beiden Teilbereiche erfolgen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102004019149 A1 [0003]

Claims

Vorbau eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, mit einer unteren Beinabstützung (5), die im Falle einer Kollision mit einem Fußgänger mit einer Stoßfängereinheit zusammenwirkt, wobei die Beinabstützung (5) ein Deformationsprofilteil (6) umfasst, das sich über nahezu die gesamte Kraftwagenbreite erstreckt und sich rückwärtig an der Tragstruktur des Kraftfahrzeugs abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass die Beinabstützung (5) – in Fahrtrichtung gesehen – in zwei Steifigkeitsbereiche unterteilt ist, wobei ein dem Deformationsprofilteil (6) vorgelagerter Bereich (7, 10) nachgiebiger als das Deformationsprofilteil (6) ausgebildet ist.
Vorbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationsprofilteil (6) ein Strangpressprofil, insbesondere ein Aluminiumstrangpressprofil, ist.
Vorbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgelagerte Bereich (7) ein Kunststoffteil ist.
Vorbau nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgelagerte Bereich ein Profil (10) ist.
Vorbau nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (10) an seiner – in Fahrtrichtung gesehen – Vorderseite Einschnitte (11) aufweist.
Vorbau nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (10) ein Strangpressprofil, insbesondere ein Aluminiumstrangpressprofil ist.
Vorbau nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (10) einen irregulären sechseckigen Querschnitt aufweist.
Vorbau nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (10) einteilig mit dem Deformationsprofilteil (6) ausgebildet ist.
Vorbau nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgelagerte Bereich ein Schaumstoffteil ist.