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Die
Erfindung betrifft eine Stoßfängeranordnung für
den durch eine Außenhaut verkleideten Front- oder Heckbereich
eines Kraftfahrzeuges gemäß den Merkmalen im Oberbegriff
des Anspruchs 1, wobei die Stoßfängeranordnung
einen Querträger aufweist, der unter Eingliederung von
zumindest einer Crashbox mit Längsträgerstrukturen
des Kraftfahrzeuges verbunden ist.
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Stoßfänger
dienen primär dem Zweck, bei einem Aufprall auf ein Hindernis
Stoßkräfte aufzufangen und die Karosserie bei
einem Aufprall mit geringer Geschwindigkeit vor strukturellen Beschädigungen
zu schützen. Weiterhin dient die Stoßfängeranordnung
dem Schutz von Fußgängern bei einem front- oder
heckseitigen Zusammenstoß mit dem Kraftfahrzeug.
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Stoßfängeranordnungen
bekannter Bauart bestehen in der Hauptsache aus einem in der Horizontalebene
senkrecht zu einer jeweiligen Fahrrichtung (Vorwärts- oder
Rückwärtsfahrt) angeordneten biegesteifen Querträger.
Der Querträger ist bevorzugt an zwei Stellen unter Eingliederung
von als Crashbox bezeichneten Bauteilen mit Längsträgerstrukturen
des Kraftfahrzeuges verbunden, bzw. an diesen starr angebunden.
Die Crashboxen nehmen die Aufprallenergie z. B. bei einem Frontalaufprall
mit geringer Geschwindigkeit, wie es typisch ist für einen Auffahrunfall
innerorts, durch plastische Verformung auf. Gesetzliche Bestimmungen
und Selbstverpflichtungen der Automobilindustrie bezüglich
eines Fußgängerschutzes legen fest, dass die Stoßfänger
zusätzlich die Belastungen auf die unteren Extremitäten z.
B: auf die Beine minimieren sollen, falls es zu einem Zusammenstoß beispielsweise
zwischen einem Fußgänger und der Fahrzeugfront
kommt. Hierzu werden unter anderem auch Aufpralltests mit einem Beinimpaktor
durchgeführt, wobei bestimmte Grenzwerte einzuhalten sind.
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Bekannt
ist, insbesondere zum Fußgängerschutz einen Energieabsorber
direkt an der Vorderseite des Querträgers anzuordnen bzw.
anzubringen.
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Die
DE 44 13 641 C1 zum
Beispiel sieht einen als Energieabsorber ausgebildeten Querträger vor.
Auf der Vorderseite des Querträgers sind sich an diesem
abstützende Pralldämpfer aus einem Energie absorbierenden
Material angeordnet, das bevorzugt aus Kunststoffschaum oder einer
Wabenstruktur aus Kunststoff besteht.
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Neben
Kunststoffschäumen oder waben- bzw. porenförmig
aufgebauten Energieabsorberelementen werden auch federnd wirkende
Strukturen vor dem Querträger angeordnet bzw. angebracht. Die
DE 32 32 940 C2 z.
B. offenbart einen Stoßfänger für einen
Kraftwagen, bestehend aus einem sich an fahrzeugfesten Teilen abstützenden
biegesteifen Träger mit in Fahrzeuglängsrichtung
abgebogenen seitlichen Endbereichen, dem eine wellenförmige,
sich über die Länge des Stoßfängers
einschließlich seiner abgebogenen Endbereiche erstreckende
Blattfeder vorgelagert ist. Die Blattfeder und der Träger
sind einstückig aus Kunststoff gebildet.
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Im
Umfang der
DE 198
06 541 A1 ist eine Stoßfängeranordnung
mit einem Querträger bekannt, der als Hohlteil ausgebildet
ist, in welchem Kunststoffschaumschichten unterschiedlicher Dichte vorgesehen
sind.
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Hierdurch
soll ein Nachgiebigkeitsverhalten auf zwei Kraftniveaus realisiert
werden können. Das Hohlraumprofil besteht aus zwei U-förmig
ineinander geschachtelten Schalenkörpern, die mittels Bolzen und
Schlitzverbindungen aneinander gefügt sind. Die Anordnung
verfolgt das Ziel, einen Anprall auf verschiedenen Kraftniveaus
zunächst abzubremsen und zu verlangsamen, bevor es zu bleibenden
plastischen Verformungen der Anordnung kommt. Das Hohlteil kann
im Falle eines Aufpralls unter Kompression des Kunststoffs nach
hinten dringen und so die Aufprallenergie (teilweise) aufnehmen.
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Aus
der
DE 103 29 754
B3 , welche auf die Anmelderin zurückgeht, ist
eine Stoßfängeranordnung bekannt, welche einen
mit den Längsträgern des Kraftfahrzeugrahmens
verbundenen Querträger aufweist. Dem Querträger
ist ein in dessen Längsrichtung verlaufendes Kraftverteilerelement
mit einem Abstand x vorgelagert, welches sich über Federn
am Querträger abstützt und von einem Schaumkörper
umgeben ist. Der Querträger ist frontseitig durch ein Schließblech
geschlossen, wobei die Federn das Schließblech durchsetzen.
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Neben
den passiv gestalteten Systemen sind auch Stoßfängeranordnungen
bekannt, die mit aktiv ansteuerbaren Elementen auf einen Aufprall
reagieren können. Beispielsweise offenbart die
DE 198 47 385 C1 eine
Stoßfängeranordnung, welche einen zwischen einer
Ruheposition und einer Funktionsposition beweglich gelagerten Stoßfänger
aufweist. Hierzu sind Federn vorgesehen, von denen eine aus einem
Formgedächtniswerkstoff gebildet ist, welche den Stoßfänger
aus der Funktionsposition in die Ruheposition zurückholt.
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Bekannt
ist weiter, eine aktive Verriegelung in die Crashboxteile zu integrieren,
um so ein schaltbares System zu erhalten, welches zwischen zwei Betriebszuständen
wechseln kann. Ist die Verriegelung für einen harten Aufprall
geschaltet, so übernimmt die Crashbox die Lastaufnahme
und vernichtet die Aufprallenergie durch plastische Verformung. Im
Fall eines Fußgängeraufpralls wird die Verriegelung
so geschaltet, dass der Querträger mit einer geringen Kraft
nach hinten verschoben werden kann, so dass die Aufprallregion im Beinbereich
weicher wird. Mit einem solchen aktiven System befasst sich beispielsweise
die
DE 10 2004
059 545 A1 , welche offenbart, dass für jede der
drei grundlegenden Crasharten „Parkrempler”, „Fußgängeraufprall” und „Fahrzeugcrash” mit
den dabei auftretenden unterschiedlichen Aufprallgeschwindigkeiten
bzw. zu absorbierenden kinetischen Energien, selektiv unterschiedliche
Nachgiebigkeiten im Bereich der Fahrzeugfront bereitgestellt werden
sollen.
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Als
ein Hauptnachteil der bekannten Stoßfängeranordnungen
ist anzusehen, dass diese größtenteils zu einer
deutlichen Vergrößerung des Überhanges
im Bereich des Stoßfängers, also zum Beispiel
im Bereich des Vorderwagens, führen. Die zusätzlichen
Bauteile, vorwiegend Formstücke aus Kunststoffschaum, benötigen
zusätzlichen Montageraum vor dem Querträger, der
zusätzlich unter der Außenhaut bzw. der Kunststoffumkleidung
untergebracht werden muss.
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Nachteilig
bei aktiven Systemen ist, dass diese in der Regel deutlich schwerer
als Stoßfängeranordnungen ohne aktive Systeme
sind. Beispielhaft können hier Systeme genannt werden,
welche hydraulische oder pneumatische Pralldämpfern verwenden.
Zusätzlich erhöhen solche Systeme die Kosten für
eine gesamte Stoßfängeranordnung deutlich gegenüber
den Bauweisen ohne Aktorik oder aktiv dämpfenden Elementen.
Ein weiterer Nachteil bei aktiv angesteuerten Systemen ist in dem
zusätzlichen Aufwand zu sehen, um die relevanten Bauteile zur
dauerhaften Gewährleistung der Funktionalität
z. B. gegen Witterungseinflüsse oder gegen ein Verschmutzen
zu schützen.
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Der
Erfindung liegt daher ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe
zugrunde, eine Stoßfängeranordnung mit verbessertem
Stoßabsorptionsverhalten und gleichzeitiger Reduzierung
bzw. Eliminierung von Bauteilen vor dem Querträger zur
Verringerung eines Überhangs zur Verfügung zu
stellen.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe mit einer Stoßfängeranordnung mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei der Querträger
ein so zur Crashbox korrespondierend ausgeführtes Führungsprofil
aufweist, dass der Querträger über das Führungsprofil
relativ zur Crashbox beweglich an dieser angebunden ist.
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Der
Querträger ist aus einem biegesteifen, zumindest teilweise
geöffneten, bevorzugt komplett offenen Profil, z. B. einem
U-Profil mit einem U-Steg und zwei sich davon wegerstreckenden U-Schenkeln ausgeführt.
Denkbar ist aber auch, den Querträger als Hohlkörper
aus einem zumindest teilweise geschlossenen, bevorzugt komplett
geschlossenen Profil z. B. aus einem Strangpressprofil oder aus
miteinander verbundenen Blechschalen zu bilden. Der Querträger
kann einen oder mehrere sich in seine Längsrichtung erstreckende
Hohlkammern aufweisen. Bei einem geschlossenen Profil können
lediglich Durchbrüche zur Befestigung des Führungsprofils vorgesehen
sein. Über die Crashbox ist der Querträger an
Längsträgerstrukturen des Kraftfahrzeuges angebunden.
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In
bevorzugter Ausführung ist die Crashbox an ihrem zum Querträger
orientierten Ende derart ausgeführt, dass axiale Kräfte
in die Crashbox einleitbar sind. Die Crashbox kann aus zusammengeschweißten
Blechschalen, Rohrprofilen oder auch aus Innenhochdruck-Umformteilen
gebildet sein, um nur einige Beispiele zu Ausgestaltung der Crashbox zu
nennen, und ist in der Regel als Hohlprofil ausgeführt.
Um axiale Kräfte in die Crashbox einleiten zu können
ist vorteilhaft vorgesehen, zumindest das zum Querträger
orientierte Ende der Crashbox beispielsweise mit einem Abstützelement
zu versehen. Das Abstützelement kann zum Beispiel als Stirnwand ausgeführt
sein, wobei aber auch denkbar ist, das Abstützelement als
umlaufenden Rand bzw. als umgebogene Kante auszuführen.
Natürlich können auch andere geeignete Maßnahmen
getroffen werden, um eine axiale Kraft in die Crashbox einleiten
zu können.
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Die
axial bewegliche Anbindung des Querträgers an die Crashbox
wird in bevorzugter Ausführung so erreicht, dass das Führungsprofil
eine Innenkontur aufweist, welche an die Außenkontur der Crashbox
zumindest im Bereich des zum Querträger orientierten Endes
angepasst ist. Genauer gesagt weist das Führungsprofil
einen an den Außendurchmesser der Crashbox angepassten
Innendurchmesser auf, so dass die Crashbox in das Führungsprofil, bevorzugt
im Wesentlichen spielfrei einsteckbar ist. Das Führungsprofil
umgreift die Crashbox also zumindest im Bereich des zum Querträger
orientierten Endes. Damit wird eine axiale Verschiebung des Querträgers über
das Führungsprofil relativ zur Crashbox ermöglicht.
Alternativ kann die Außenkontur des Führungsprofils
an die Innenkontur der Crashbox angepasst sein, um eine axiale Verschiebung
des Querträgers über das Führungsprofil
relativ zur Crashbox zu erreichen.
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In
bevorzugter Ausführung ist der Querträger bei
seiner geöffneten Ausgestaltung mit seinem beispielhaften
U-Steg entweder zur Frontseite oder zur Heckseite orientiert angeordnet,
so dass die jeweiligen U-Schenkel in Richtung zu einer Fahrzeugmitte orientiert
sind. Mit anderen Worten erstrecken sich die U-Schenkel eines frontseitigen
Querträgers nach hinten, wohin gegen die U-Schenkel des
heckseitigen Querträgers nach vorne orientiert sind. Durch diese
vorteilhafte Anordnung wird ein durch die U-Schenkel gebildeter
zusätzlicher Freiraum geschaffen, der als zusätzlicher
Bewegungsraum für die axiale Verschiebung genutzt werden
kann. Günstigerweise ist daher vorgesehen, das Führungsprofil an
einer zur Vorderwand gegenüberliegenden Rückseite
des Querträgers anzuordnen. In bevorzugter Ausgestaltung
steht das Führungsprofil mit seinem freien Ende dabei etwas über
die freien Enden der U-Schenkel über. Ist der Querträger
als geschlossenes Profil (Strangpressprofil) ausgeführt,
sind, wie bereits zuvor erwähnt, sinnvollerweise Durchbrüche in
der zur Vorderwand gegenüberliegenden Rückwand
eingebracht, um das Führungsprofil hinreichend an dem Querträger
befestigen zu können. Natürlich kann bei einem
offenen Profil auch eine separate Schließwand als Rückwand
mit entsprechenden Ausnehmungen bzw. Durchbrüchen vorgesehen sein.
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Zweckmäßig
im Sinne der Erfindung ist, wenn das Führungsprofil hülsenartig
mit einem Befestigungsende und dem dazu gegenüberliegenden freien
Ende ausgeführt ist. Mit dem Befestigungsende ist das Führungsprofil
an der Rückseite des Querträgers befestigt, wobei
die freien Enden, wie bereits beschrieben, bevorzugt über
freie Enden der U-Schenkel bzw. über die Rückwand
des Querträgers überstehen. Somit kann die Crashbox
in bevorzugter Ausgestaltung in das Führungsprofil eingeschoben
werden. In weiter bevorzugter Ausgestaltung wird die Crashbox mit
ihrem zum Querträger orientierten Ende so in das Führungsprofil
eingeschoben, dass ein Freiraum zwischen dem zum Querträger
orientierten Ende und der Rückseite des Querträgers
gebildet ist. In bevorzugter Ausführung ist in dem Freiraum
ein Energieaufnahmeelement angeordnet, welches z. B. als elastische
Druckfeder oder Dämpfer ausgeführt ist. Das Energieaufnahmeelement
steht dabei im Grundzustand unter einer derartigen Druckvorspannung,
dass der Querträger auch während der Fahrt lagesicher
gehalten ist. Das bedeutet, dass sich der Querträger während
der Fahrt nicht unkontrolliert bewegen kann und Klappergeräusche
oder ähnliches hervorruft.
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Möglich
ist, das Führungsprofil stoffschlüssig, formschlüssig
oder kraftschlüssig mit dem Querträger zu verbinden,
wobei zum Beispiel Schweißverbindungen, Klebverbindungen
oder Schraubverbindungen möglich sind, um nur einige beispielhafte Verbindungsarten
zu nennen.
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Um
die Druckvorspannung aufrecht zu halten, sind in vorteilhafter Ausführung
Sperrelemente zwischen dem Führungsprofil und der Crashbox
vorgesehen. Die Sperrelemente können als Blechlaschen ausgeführt
sein, die vom Führungsprofil in Richtung zur Innenseite
der Crashbox eingebogen sein können. In bevorzugter Ausgestaltung
sind die Sperrelemente als Bolzen oder Schraube ausgeführt, welche
durch das Führungsprofil und die Crashbox gesteckt werden
können, und gegebenenfalls z. B. über eine Mutter
gesichert werden können.
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Zweckmäßig
im Sinne der Erfindung ist, wenn für die Sperrelemente Öffnungen
in den Wänden der Crashbox bzw. des Führungsprofils
angeordnet sind, welche zumindest in der Wandung der Crashbox bevorzugt
als Langlöcher ausgeführt sind. Die Blechlaschen
greifen dabei in die Öffnungen der Crashbox ein. Sind die
Sperrelemente als Schrauben oder Bolzen ausgeführt, sind
natürlich sowohl im Führungsprofil als auch in
der Crashbox entsprechende Öffnungen vorgesehen, wobei
die Öffnungen in der Wandung des Führungsprofils
vorzugsweise als Rundloch ausgeführt sein können.
Die Langlöcher in der Wandung der Crashbox sind entsprechend
dem gewünschten axialen Verschiebeweg des Querträgers
relativ zur Crashbox ausgeführt. An dem zum Querträger
orientierten Ende des Langlochs stützt sich das Sperrelement
im Grundzustand ab, was bedeutet, dass das Sperrelement im Grundzustand
an einem zum Querträger orientierten Ende der Öffnung
in der Crashboxwand anliegt.
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In
einem weiteren Aspekt der Erfindung ist vorteilhaft vorgesehen,
dass die Öffnungen für die Sperrelemente so ausgeführt
sind, dass deren Schlitzbreite geringer sein kann als ein Durchmesser beispielsweise
des Bolzens, so dass die Öffnung bzw. der so gebildete
Schlitz bei einem Aufprall aufgeweitet wird. Damit wird günstiger
Weise eine Umwandlung der Aufprallenergie in Verformungsenergie erreicht.
Die Öffnung kann quasi schlüssellochartig ausgeführt
sein. Denkbar ist aber auch beispielsweise den Bolzen mit Übermasspassung
in die Öffnung einzusetzen um ein Aufweiten bzw. eine Verformung bei
einer Längsverschiebung zu bewirken.
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Möglich
ist, einen Abschlepphaken direkt an der Längsträgerstruktur
anzuordnen. Selbstverständlich sind die Sperrelemente dabei
sinnvollerweise so ausgelegt, dass Zugkräfte, welche z.
B. bei einem Abschleppen auftreten, in die Fahrzeugstruktur eingeleitet
werden können. Möglich ist natürlich
auch, eine (lösbare) Schraubverbindung des Abschlepphakens
an der Crashbox vorzusehen. Beispielsweise wird dabei der Abschlepphaken
durch eine Öffnung im Querträger durchgesteckt
und in eine an der Crashboxvorderseite bzw. an deren Stirnwand angeordnete
Mutter oder Gewindebohrung eingeschraubt.
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An
der gesamten Länge der Vorderwand des Querträgers
kann optional ein dünnes Schaumelement als zusätzlicher
Schutz (z. B. Fußgänger) angeordnet sein, welches
als Füllschaum zwischen dem Querträger und der
Außenhaut bzw. Verkleidung fungiert und zudem eine erste
aufpralldämpfende Funktion aufweist.
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Bei
der Erfindung wandelt das in dem Freiraum angeordnete Energieaufnahmeelement
zwischen dem Querträger und der Crashbox die Aufprallenergie
im Falle eines Aufpralles zunächst in eine elastische Verformung
um. Die Energiemenge, welche dabei aufgenommen wird, entspricht
der Energie, die bei einem Zusammenprall z. B. mit einem Fußgängerbein
oder bei einem leichten Parkrempler entsteht. Ist die eingeleitete
Energie z. B. bei einem Auffahrunfall auf ein stehendes Kraftfahrzeug
größer, so wird das Energieaufnahmeelement auf
Block, also vollflächig belastet, und die maximale Last
wird vollständig in die Crashbox eingeleitet, so dass dort
eine plastische Verformung zur Energieaufnahme stattfinden kann.
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Insgesamt
wird der Bauraum zwischen dem Querträger und der Außenhaut
mit der Erfindung gering gehalten und lediglich durch eine dünne
Lage Füllschaum ausgefüllt, welche ein Klappern
und andere Geräusche verhindert. Ein zusätzlicher Überhang,
wie im Stand der Technik üblich, wird damit erfolgreich
vermieden. Für den Fall eines leichten Aufpralls wird lediglich
eine elastische, reversible Verformung der Strukturen rund um den
Querträger erzeugt.
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Die
Funktionalität der Crashbox bleibt dabei vollständig
erhalten. Weiterhin ist eine an die Anforderungen eines Fahrzeugherstellers
angepasste Crashbox möglich, da nur wenige Beschränkungen für
die Außenkontur der Crashbox gelten. So sollte die Außenkontur
z. B. auf der Länge, welche eine axiale Verschiebung bzw.
ein Einfedern ermöglichen soll natürlich konstant
bleiben, um entsprechend widerstandslos in das Führungsprofil
einfedern zu können.
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Dem
Fußgängerschutz ist erfolgreich durch die elastische
Verschiebung des Querträgers Rechnung getragen. Gegenüber
einem feststehenden Querträger werden vorteilhaft Beschleunigungsspitzen
vermieden, wobei eine homogene Energieübertragung z. B.
zwischen dem aufprallenden Bein und der Vorder- oder Heckwagenstruktur
stattfindet.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Stoßfängeranordnung in einem Längsschnitt,
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2 die
Stoßfängeranordnung aus 1 in einer
perspektivischen Ansicht,
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3 bis 5 eine
Stoßfängeranordnung mit jeweils unterschiedlichen
Verbindungsmöglichkeiten des Führungsprofils an
einen geöffneten Querträger, und
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6 eine
Ausgestaltung einer Öffnung zur Aufnahme eines Sperrelementes.
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1 zeigt
eine Stoßfängeranordnung 1 für den
durch eine nicht dargestellte Außenhaut verkleideten Frontbereich
eines Kraftfahrzeuges. Selbstverständlich ist die erfindungemäße
Stoßfängeranordnung auch für den Heckbereich
des Kraftfahrzeuges einsetzbar. Die Stoßfängeranordnung 1 soll
die aus einem Aufprall resultierende Energie absorbieren und sowohl
die Fahrzeugstruktur als auch z. B. Fußgänger
vor Beschädigungen bzw. Verletzungen bewahren.
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Die
Stoßfängeranordnung 1 weist einen Querträger 2 auf,
der unter Eingliederung von Crashboxen 3 mit Längsträgerstrukturen
des Kraftfahrzeuges verbunden ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist lediglich eine der möglichen zwei oder mehr Crashboxen 3 dargestellt.
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Der
Querträger 2 ist beispielhaft als offenes Profil
U-förmig mit einem U-Steg 4 und zwei U-Schenkeln 5 ausgeführt.
Die U-Schenkel 5 sind an ihren freien Enden 6 in
Richtung zu einer Mittelachse X der Stoßfängeranordnung 1 abgebogen.
Die U-Schenkel 5 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
in Richtung zu einem nicht dargestellten Fahrzeugheck orientiert.
Der Querträger 2 weist ein so zur Crashbox 3 ausgeführtes
Führungsprofil 7 auf, dass der Querträger 2 über
das Führungsprofil 7 relativ zur Crashbox 3 axial
beweglich an dieser geführt ist. Insofern kommt der Crashbox 3 eine
Doppelfunktion zu. Zum einen verbindet die Crashbox 3 den Querträger 2 mit
der Längsträgerstruktur. Zum anderen übernimmt
die Crashbox 3 eine Führungsfunktion bei der im
Falle eines Aufpralles möglichen axialen Verschiebung des
Querträgers 2.
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Die
Crashbox 3 ist an ihrem zum Querträger 2 orientierten
Ende 8 beispielhaft mit einem Abstützelement 9 versehen,
um axiale Kräfte in die Crashbox 3 einleiten zu
können. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Abstützelement 9 als Stirnwand ausgeführt.
Denkbar sind aber auch Ausgestaltungen des Abstützelementes 9 als
umlaufender Rand oder auch als umgebogene Kante, um nur einige Beispiele
zu nennen. Die Crashbox 3 ist beispielhaft aus einem hohlen
Rohrprofil gebildet.
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Das
Führungsprofil 7 ist hülsenartig als
Hohlprofil ausgeführt, und mit ihrem Befestigungsende 10 an
einer Rückseite 11 des U-Stegs 4 befestigt,
zum Beispiel verschweißt. Weitere Verbindungsmöglichkeiten
und Ausgestaltungen sind in den 3 bis 5 dargestellt,
worauf weiter unten näher eingegangen wird. Zum Befestigungsende 10 gegenüberliegend
angeordnete freie Enden 12 des Führungsprofils 7 stehen
etwas über die freien Enden 6 des Querträgers 2 über.
Insofern ist das Führungsprofil 7 vorteilhaft
in dem Freiraum zwischen den beiden U-Schenkeln 5 angeordnet,
so dass zusätzlicher Bewegungsraum für die axiale
Verschiebung des Querträgers 2 genutzt werden
kann.
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Wie
in 1 beispielhaft dargestellt ist die Crashbox 3 mit
ihrem zum Querträger 2 orientierten Ende 8 in
das Führungsprofil 7 eingeschoben. Hierbei ist
das Abstützelement 9 vorzugsweise zur Rückseite 11 des
U-Steges 4 beabstandet, so dass ein Freiraum 13 gebildet
ist.
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In
dem Freiraum 13 ist ein Energieaufnahmeelement 14 aufgenommen,
welcher in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Elastomerdämpfer ausgeführt
ist. Das Energieaufnahmeelement 14 füllt den Freiraum 13 in Längsrichtung
gesehen (Mittelachse X) vollständig aus, so dass dieses
zum einen an der Rückseite 11 des U-Steges 4 und
zum anderen an dem zum Querträger 2 orientierten
Ende 8 der Crashbox 3 bzw. an dem Abstützelement 9 der Crashbox 3 anliegt.
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Das
Energieaufnahmeelement 14 steht in dem in 1 dargestellten
Grundzustand unter einer derartigen Druckvorspannung, dass der Querträger 2 auch
während der Fahrt lagesicher gehalten ist.
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Um
die Druckvorspannung aufrecht zu halten sind Sperrelemente 15 zwischen
dem Führungsprofil 7 und der Crashbox 3 vorgesehen.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Sperrelemente 15 als
Bolzen ausgeführt, welche durch das Führungsprofil 7 und
die Crashbox 3 gesteckt sind. Hierzu sind in den Wandungen
sowohl des Führungsprofils 7 als auch der Crashbox 3 Öffnungen 16 bzw. 17 eingebracht.
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Wie
der 2 deutlicher zu entnehmen ist, ist die Öffnung 16 in
der Wandung des Führungsprofils 7 als Rundloch
ausgeführt. Das Rundloch ist an die Ausgestaltung des Sperrelementes 15 angepasst.
Die Öffnung 17 in der Wandung der Crashbox 3 dagegen
ist in dem Ausführungsbeispiel nach 2 als Langloch
ausgeführt, welches sich parallel zur Mittelachse X verlaufend
erstreckt. Das Langloch ist bevorzugt so ausgeführt, dass
eine ausreichende, axiale Verschiebung der Querträgers 2 zu
der Crashbox 3 möglich ist. Im Grundzustand liegen
die Sperrelemente 15 an einem zum Querträger orientierten
Ende der Öffnung 17 an.
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6 zeigt
eine weitere Ausgestaltung zumindest der Öffnung 17 in
der Wandung der Crashbox 3. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Öffnung 17 quasi schlüssellochartig
mit einem dem Durchmesser beispielsweise des Bolzens angepassten
Kopfbereich 18, welcher in einen sich längs erstreckenden
Schlitzbereich 19 übergeht ausgeführt.
Der Kopfbereich 18 ist zum Querträger 2 orientiert.
Der Schlitzbereich 19 kann eine bezogen auf den Durchmesser
des beispielhaften Bolzens geringere Schlitzbreite aufweisen, so
dass der Schlitzbereich 19 bei einem Aufprall und die dadurch hervorgerufene
Längsverschiebung aufgeweitet wird. Insofern kann Aufprallenergie
in Verformungsenergie umgewandelt werden.
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Selbstverständlich
sind die Öffnungen 16 bzw. 17 jeweils
gegenüberliegend angeordnet, so dass die Sperrelemente 15 bzw.
die beispielhaften Bolzen entsprechend angeordnet werden können.
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3 zeigt
eine mögliche Ausgestaltung des Querträgers 2,
welcher an den U-Schenkeln 5 jeweils einen in Richtung
zur Mittelachse X abgebogenen Innenflansch 20 aufweist.
Der Innenflansch 20 erstreckt sich in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel mit seinen freien Enden 21 bis
zum Führungsprofil 7. Das Führungsprofil 7 weist
jeweils einen beidseitig der Mittelachse X angeordneten Verbindungsflasch 22 auf,
welcher mit dem Innenflansch 20 verbunden ist. Insofern
ist eine zusätzliche Verbindung des Führungsprofils 7 zum
Querträger 2 zuätzlich zu der zuvor beschriebenen
Verbindung des Führungsprofils 7 mit der Rückseite 11 des
U-Steges 4 möglich. Natürlich kann entweder
jeweils eine der beschriebenen Verbindungen oder beide zusammen
verwirklicht werden. Als Verbindungsart des Führungsprofils 7 zum
Querträger 2 ist eine stoffschlüssige,
eine formschlüssige oder auch eine kraftschlüssige
Verbindung möglich. Denkbar ist beispielsweise ein Schweißen,
Kleben oder auch Verschrauben. In dem Ausführungsbeispiel
nach 3 ist eine Schraubverbindung 23 gewählt.
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Üblicherweise
sind einem Querträger 2 mehrere Crashboxen 3 zugeordnet,
so dass natürlich auch mehrere Führungsprofile 7 vorgesehen
sind. Möglich ist, die Führungsprofile 7 über
ein Verbindungselement beispielsweise in der Ausgestaltung als Verbindungsblech
zu verbinden, welches quasi als Schließwand zum Schließen
des geöffneten Querträgers 2 dienen kann.
Das Verbindungsblech ist natürlich wie zuvor beschrieben
mit dem Innenflansch 20 verbindbar.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel nach 4 sind die
freien Enden 21 des Innenflansches 20 im Querschnitt
gesehen etwas zum Führungsprofil 7 beabstandet.
Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel nach 4 dem des
Ausführungsbeispiels zu 3, wobei
auch in 3 wie in 4 dargestellt
zwei Schraubverbindungen 23 möglich sind. Alternativ
oder zusätzlich ist ein Verkleben möglich.
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In 5 sind
die freien Enden 21 des Innenflansches 20 wie
zu 3 beschrieben bis auf das Führungsprofil 7 geführt.
Unter Verzicht auf den in 3 dargestellten
Verbindungsflansch 22 ist das Führungsprofil 7 mit
dem Innenflansch 20 beispielhaft stoffschlüssig
verbunden. Die stoffschlüssige Verbindung ist beispielsweise
als Schweißnaht, z. B. als Kehlnaht 24 ausgeführt.
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Die
Ausführungsformen der 3–5 haben
gemeinsam, dass das Führungsprofil 7 quasi als
Schließblech für den U-förmigen Querträger 2 dient.
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- 1
- Stoßfängeranordnung
- 2
- Querträger
- 3
- Crashbox
- 4
- U-Steg
- 5
- U-Schenkel
- 6
- freie
Enden von 5
- 7
- Führungsprofil
- 8
- zu 2 orientiertes
Ende von 3
- 9
- Abstützelement
- 10
- Befestigungsende
- 11
- Rückseite
von 4
- 12
- freies
Ende von 7
- 13
- Freiraum
- 14
- Energieaufnahmeelement
- 15
- Sperrelement
- 16
- Öffnung
in 7
- 17
- Öffnung
in 3
- 18
- Kopfbereich
- 19
- Schlitzbereich
- 20
- Innenflansch
- 21
- freies
Ende von 20
- 22
- Verbindungsflansch
- 23
- Schraubverbindung
- 24
- Kehlnaht
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 4413641
C1 [0005]
- - DE 3232940 C2 [0006]
- - DE 19806541 A1 [0007]
- - DE 10329754 B3 [0009]
- - DE 19847385 C1 [0010]
- - DE 102004059545 A1 [0011]