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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kotflügelanordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Bei einem Zusammenprall des Kraftfahrzeuges mit einem Fußgänger wird dieser in einer ersten Phase in der Regel durch die Stoßstange des Fahrzeuges erfaßt und in einer zweiten Phase auf die Fronthaube des Fahrzeuges geschleudert, wobei der Aufprall dann zuerst mit dem Kopf oder dem Oberkörper erfolgt. Der Aufprall auf zentrale Bereiche der breitflächigen Fronthaube ist hierbei weniger kritisch. Die größten Risiken für die Verletzungsgefahr resultieren vielmehr aus den verhältnismäßig starren Seitenkanten der Fronthaube sowie insbesondere den Oberkanten der Kotflügel im Bereich der Trennfuge zu der Fronthaube. Gerade die Oberkanten der Kotflügel weisen eine besonders hohe Steifigkeit auf, da der Kotflügel im Bereich der Oberkante nach innen umgebogen ist, um sich mit einem Befestigungsabschnitt gegen die Fahrzeugkarosserie abzustützen. Schon aus der umgebogenen Oberkante ergibt sich eine deutliche Steifigkeitszunahme, die durch einen zumeist im wesentlichen vertikal ausgebildeten Stützabschnitt zwischen der Oberkante und dem Fahrzeugaufbau weiter verstärkt wird. Tritt der Aufprall im Bereich um die Oberkante auf, so ist die Verletzungsgefahr bzw. die Schwere der Verletzungen besonders hoch.
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Aus diesem Grunde wird versucht, die Steifigkeit der Oberkante des Kotflügels zu vermindern. Dabei ist jedoch zu beachten, daß an dem Kotflügel eine die Integrität des Fahrzeugaufbaus nicht gefährdende Festigkeit der Verbindung zu der Karosserie erhalten bleiben muß, die zudem eine vibrationsfreie Anbindung sicherstellt. Da die Anbindung des Kotflügels an dem Fahrzeugaufbau über die Oberkante führt, kann die Steifigkeit dieses Bereiches nicht beliebig verringert werden.
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Zur Verminderung der Steifigkeit des Bereiches der Oberkante eines Kotflügels sind aus dem Stand der Technik bereits eine Vielzahl von Lösungen bekannt.
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So ist es beispielsweise aus der
DE 29 22 893 A1 bekannt, Fahrzeugpartien zur Verminderung der Verletzungsgefahr bei Personenunfällen energieabsorbierend auszubilden. In diesem Zusammenhang wird dort vorgeschlagen, eine Oberkante eines Kotflügels über ein Deformationselement in Form eines liegenden U-Profils gegen einen Fahrzeugaufbau abzustützen, wobei ein Schenkel mit der Oberkante, der andere Schenkel hingegen mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist. Dabei läuft der andere Schenkel in Fahrzeugquerrichtung aus und liegt auf einem Rahmenabschnitt des Fahrzeugaufbaus auf.
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Bei einer weiteren, aus der
DE 29 34 060 A1 bekannten Kotflügelanordnung, die ebenfalls ein liegendes U-Profil zur Abstützung der Oberkante gegen einen Fahrzeugaufbau verwendet, erfolgt die aufbauseitige Anbindung über einen sich im wesentlichen in Vertikalrichtung erstreckenden Abschnitt.
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Weiterhin ist auch aus der
DE 30 47 969 A1 bekannt, zwischen der Oberkante eines Kotflügels und dem Fahrzeugaufbau ein Deformationselement vorzusehen. Das Deformationselement ist hierbei als ein sich von der Oberkante zunächst im wesentlichen senkrecht nach unten, d. h. in bezug auf die Fahrzeugkarosserie zum Fahrzeugboden erstreckender Wandabschnitt des Kotflügels ausgebildet. An das Deformationselement schließen mehrere, voneinander beabstandete, profilierte Befestigungslappen an, über die die Anbindung an einen vertikalen Abschnitt des Fahrzeugaufbaus erfolgt.
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Alternativ hierzu wird in der
DE 44 01 023 C1 vorgeschlagen, anstelle von Deformationselementen eine Kipp- und Abrollmöglichkeit für den Kotflügel an dem Fahrzeugaufbau vorzusehen, wobei das Kippen bzw. Abrollen jedoch auch durch Deformationselemente gedämpft werden kann.
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Schließlich ist aus der
JP H11-180 350 A eine Kotflügelanordnung bekannt, bei der die Abstützung gegen einen Fahrzeuglängsträger über ein Deformationselement mit einem kastenartigen Profil erfolgt. Das Deformationselement überragt hierbei den Längsträger nach außen, so daß bei einem Personenaufprall auf die Oberkante des Kotflügels der aufbauseitige Schenkel des Profils einknicken kann.
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Aus der nachveröffentlichten
DE 199 59 892 A1 ist ein Vorderbau für ein Kraftfahrzeug bekannt, der einen Kotflügel und ein Stützblech zur Abstützung der Oberkante des Kotflügels auf einem Fahrzeugaufbau aufweist. Das Stützblech weist einen sich nach oben erstreckenden, zum Kotflügel nach außen hin geneigten ersten Wandabschnitt auf, an dem sich in Richtung des Kotflügels ein zweiter Wandabschnitt einstückig anschließt.
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Diese bekannten Kotflügelanordnungen weisen jedoch immer noch eine verhältnismäßig hohe Flächensteifigkeit um die Oberkante des Kotflügels auf.
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Vor diesem Hintergrund besteht aus Gründen der Unfallsicherheit ein hohes Interesse daran, eine Kotflügelanordnung derart fortzuentwickeln, um bei Personenunfällen die Verletzungsgefahr weiter zu vermindern. Ein wesentlicher Parameter zur Abschätzung der Risiken von Kopfverletzungen ist das bekannte Head-Injury-Criterion (HIC), mit Hilfe dessen das Crashverhalten unterschiedlicher Fahrzeugstrukturen bei Kopfaufprallsimulationen und Testversuchen untersucht werden kann. Der HIC-Wert für einen Aufprall wird auf der Grundlage der auftretenden Beschleunigungen und deren Einwirkzeit nach einer an sich bekannten Beziehung gewonnen und stellt den Wert desjenigen Zeitintervalles des Aufpralls mit dem größten Betrag dar. Er sollte möglichst gering sein, d. h. unter 1000 und vorzugsweise unter 850 liegen. Bei einer steifen Struktur steigt die Beschleunigungskomponente stark an. Hingegen fällt bei einer verhältnismäßig weichen Struktur die Einwirkzeit mehr ins Gewicht. Allerdings dominiert die Beschleunigungskomponente, so daß die Bestrebung besteht, die Kotflügelanordnung möglichst weich auszubilden.
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Bei der Ausgestaltung einer Kotflügelanordnung ist insbesondere auch zu beachten, daß bei einem Frontalzusammenstoß mit einem Fußgänger die Gebiete mit der höchsten Auftreffwahrscheinlichkeit für den Kopf der verunfallten Person von deren Größe abhängen. So trifft in der Regel der leichtere Kopf eines Kindes weiter vorne auf das Fahrzeug auf als der schwerere Kopf eines Erwachsenen. Allerdings überlappen diese Gebiete einander. In beiden Fällen muß jedoch zur Vermeidung von schwersten Verletzungen auch in dem Überlappungsbereich ein Durchschlagen des Kopfes auf starre Strukturen innerhalb des Fahrzeuges, beispielsweise auf einen Fahrzeuglängsträger, vermieden werden ohne daß dabei die Struktur für den leichteren Kopf zu hart ausgebildet wird. Dazu sind für den schwereren Kopf eines Erwachsenen prinzipiell größere Verformungswege erforderlich als für den Kopf eines Kindes. Jedoch resultiert aus einem großen Verformungsweg ein entsprechender Höhenzuwachs im Bereich der Fronthaube an der Fahrzeugaußenhaut, der in der Regel aus Gründen der Gestaltung oder der Aerodynamik unerwünscht ist.
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Weiterhin muß der Kotflügel eine ausreichende strukturelle Steifigkeit besitzen, um die Integrität der Fahrzeugaußenhaut im Betrieb zu wahren. Überdies dienen die Kotflügel auch der Aufnahme von Crashenergie bei einem Zusammenstoß mit einem schweren Hindernis, so daß deren Schwächung tendenziell eine Verschlechterung der Insassensicherheit bedeuten würde.
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Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Personenaufprall eines Kraftfahrzeuges die Verletzungsgefahr bzw. die Schwere der Verletzungen für die verunfallte Person zu vermindern.
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Die Aufgabe der Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Bei einer erfindungsgemäßen Kotflügelanordnung weist das Stützblech einen sich nach oben und dabei zu dem Kotflügel nach außen hin geneigten ersten Wandabschnitt auf, an den in Richtung des Kotflügels über eine Sicke ein stärker nach außen geneigter, zweiter Wandabschnitt einstückig anschließt.
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Das Stützblech gewährleistet die Integrität der Außenhaut des Kotflügels, so daß der Bereich zu der Oberkante hin mit einer höheren Nachgiebigkeit als bisher ausgebildet werden kann. Aus der hohen Nachgiebigkeit dieses Bereiches ergeben sich bei einem Personenaufprall gegenüber herkömmlichen Kotflügelanordnungen geringere HIC-Werte, womit das Verletzungsrisiko verringert wird. Die Kotflügelanordnung ist somit im Bereich der Oberkante sehr weich.
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Durch die Ausbildung des Stützbleches mit zwei unterschiedlich geneigten Wandabschnitten, die über eine definierte Knickstelle aneinander anschließen, kann insbesondere für das Auftreffgebiet des schwereren Kopfes eines Erwachsenen die Höhenzunahme begrenzt werden, wobei sich ausreichende HIC-Werte erreichen lassen und ein Durchschlagen auf harte Strukturen im Fahrzeuginneren vermieden wird. Auch im Übergangsbereich zu dem Hauptauftreffgebiet des leichteren Kopfes eines Kindes werden trotz der geringeren Stoßmasse ausreichende HIC-Werte erzielt, da die Abstützung zu Anfang der Verformung sehr weich ist und nach weitestgehender Aufnahme der Stoßenergie des Kinderkopfes ein weiteres Energieaufnahmepotential zur Verfügung steht. Diese wird bei einem Aufprall eines Erwachsenenkopfes wirksam, wobei hier aufgrund der größeren Masse des Erwachsenenkopfes die bei größeren Verformungswegen geringere Nachgiebigkeit des Stützbleches zur Einhaltung der gewünschten HIC-Werte ausreichend ist.
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Vorzugsweise schließt der erste Wandabschnitt des Stützbleches mit der Vertikalen einen Winkel im Bereich von 5° bis 55° ein. Der zweite Wandabschnitt des Stützbleches schließt mit der Vertikalen hingegen einen größeren Winkel im Bereich von 40° bis 90° ein.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Sicke des Stützteils zwischen dem ersten Wandabschnitt und dem zweiten Wandabschnitt mit einem Winkel von 110° bis 150° ausgebildet, wodurch sich bei geringer Bauhöhe besonders günstige HIC-Werte sowohl für den Aufprall des Kopfes eines Erwachsenen als auch eines Kindes erzielen lassen.
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Bevorzugt erfolgt die Befestigung des Stützbleches an dem Kotflügel, indem der Kotflügel mit einem Randabschnitt wenigstens um einen Teil des kotflügelseitigen Randabschnittes des Stützbleches gefalzt wird. Damit kann das Stützblech unabhängig von dem Material des Kotflügels gewählt und verhältnismäßig frei geformt werden. Überdies werden hierdurch Schweißstellen an der Fahrzeugaußenhaut, welche zu einem Verzug der Bauteile führen könnten, vermieden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung läuft der zweite Wandabschnitt bogenförmig in den kotflügelseitigen Randabschnitt aus. Der weiche, knickfreie Übergang bewirkt eine weiche Federkennlinie beim anfänglichen Verformen des Stützbleches unabhängig davon, ob dieses durch einen impulsartigen Aufprall einer Person bei einem Unfall oder durch eine quasistatische Belastung erfolgt, indem sich beispielsweise eine Person auf den Kotflügel setzt. Insbesondere im letzteren Fall verhindert die weiche Biegung des Stützbleches zwischen dem kotflügelseitigen Randabschnitt und dem anschließenden zweiten Wandabschnitt ein Abprägen des Stützbleches an dem Kotflügel.
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In ersten Versuchen hat es sich für die Verminderung der HIC-Werte als günstig erwiesen, wenn der erste Wandabschnitt des Stützbleches mit der Vertikalen einen Winkel von 10° ± 5° und der zweite Wandabschnitt des Stützbleches mit der Vertikalen einen Winkel von 45° ± 5° Grad einschließt.
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In einer alternativen Ausgestaltung, die sich insbesondere für Stützbleche eignet, deren zweiter Wandabschnitt sich im wesentlichen horizontal erstreckt, schließt der zweite Wandabschnitt über eine Knickstelle an den kotflügelseitigen Randabschnitt an. Damit läßt sich bei einem großen Abstand von der fahrzeugaufbauseitigen Abstützstelle eine ausreichend stabile Ankopplung des Kotflügels verwirklichen.
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Hierbei kann in die Knickstelle zwischen dem zweiten Wandabschnitt und dem kotflügelseitigen Randabschnitt zusätzlich ein Winkelstück eingesetzt werden, das mit einer Spitzkante in die Knickstelle zeigt und an einem Schenkel mit dem Stützblech verbunden ist. Dadurch läßt sich bei Bedarf die Steifigkeit der Kotflügelanordnung in Fahrzeugquerrichtung erhöhen, um beispielsweise der Andruckkraft von Waschbürsten in einer Waschanlage sicher Stand zu halten. Die Nachgiebigkeit in Vertikalrichtung wird dadurch hingegen kaum beeinflußt, da diese im wesentlichen auf dem großen Hebelarm des Stützbleches in Fahrzeugquerrichtung beruht.
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Bevorzugt ragt das Winkelstück mit seinem weiteren Schenkel in Richtung der Fronthaube des Fahrzeugs über die Oberkante des Kotflügels hinaus, wobei der hinausragende Abschnitt von dem Seitenrand der Fronthaube überlappt wird. Damit wird sichergestellt, daß insbesondere bei einer weit in die Seitenflanke herabgezogenen Trennfuge zwischen der Fronthaube und dem Kotflügel und einem Aufschlag auf einen fugenahen Bereich der Fronthaube die energieabsorbierende Wirkung des Stützbleches ausgenutzt wird.
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In einer alternativen Ausführungsform ist der kotflügelseitige Randabschnitt des Stützbleches an der Oberkante des Kotflügels im wesentlichen senkrecht zu der Außenwand des Kotflügels ausgebildet. Das Stützblech trägt ein Winkelstück, das mit einem ersten Schenkel an dem Stützblech befestigt ist und mit einem weiteren Schenkel in Richtung einer Fronthaube des Fahrzeugs ragt. Dabei wird der weitere Schenkel von dem Seitenrand der Fronthaube überlappt.
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Ein Stützblech mit zwei Wandabschnitten und zwei Randabschnitten läßt sich verhältnismäßig einfach als Blechbiegeteil fertigen. Es ist jedoch auch möglich, den ersten Wandabschnitt und den zweiten Wandabschnitt in jeweils zwei Teilabschnitte aufzuteilen und abwechselnd anzuordnen. Dadurch ergibt sich dann ein Stützblech mit zwei Paaren von Wandabschnitten jeweils bestehend aus einem ersten Wandabschnitt und einem zweiten Wandabschnitt, die in Richtung auf den Kotflügel hin aneinander anschließen.
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In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die zwischen der Oberkante des Kotflügels und einer Fronthaube verlaufende Fuge in einem gegenüber der Horizontalen geneigten Bereich einer Fahrzeugaußenhaut angeordnet. Dieser Bereich liegt außerhalb des Hauptauftreffgebietes des Kopfes eines Kindes oder eines Erwachsenen, so daß das Verletzungsrisiko bei einem Personenunfall weiter vermindert wird. Die unvermeidliche Versteifungswirkung der Kotflügeloberkante liegt damit außerhalb des größten Gefährdungsbereiches.
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Bevorzugt ist die Trennfuge derart angeordnet, daß eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung an die Fuge angelegte Tangente mit der Vertikalen einen spitzen Winkel kleiner als 55 Grad einschließt, das heißt die Trennfuge befindet sich in einem bereits stark geneigten Abschnitt einer Seitenflanke des Fahrzeuges, wo ein vertikaler Kopfaufprall nicht mehr zu erwarten ist bzw. der Kopf an dem Fahrzeug abgeleitet, so daß dann nicht mehr die gesamte Stoßenergie innerhalb eines kurzen Verformungsweges absorbiert werden muß.
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Zur Vermeidung von Vibrationen ist erfindungsgemäß der Kotflügel weiterhin unterhalb seiner Oberkante über ein zusätzliches Abstützteil im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung gegen den Fahrzeugaufbau, insbesondere einen Fahrzeuglängsträger abgestützt. Das Abstützteil stellt sicher, daß der Kotflügel trotz seiner sehr weichen Anbindung an den Fahrzeugaufbau über das Stützblech im Fahrbetrieb nicht zu unerwünschten Schwingungen oder Vibrationen neigt. Die Anbindung des Kotflügels über das zusätzliche Abstützteil gewährleistet überdies die weitgehende Ausnutzung des Kotflügels zur Aufnahme von Crashenergie im Hinblick auf die Insassensicherheit.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
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1 ein erstes, nicht von der Erfindung umfasstes Vergleichsbeispiel einer Kotflügelanordnung in einer Schnittdarstellung quer zu einer Längsachse eines Kraftfahrzeuges,
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2 eine räumliche Darstellung eines Abschnittes der Kotflügelanordnung aus 1 in Blickrichtung von schräg vorne des Fahrzeuges aus gesehenen,
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3 ein zweites Vergleichsbeispiel einer Kotflügelanordnung in einer Schnittdarstellung quer zu einer Längsachse eines Kraftfahrzeuges,
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4 ein Ausführungsbeispiel einer Kotflügelanordnung in einer Schnittdarstellung quer zu einer Längsachse eines Kraftfahrzeuges, und in
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5 ein weiteres Vergleichsbeispiel einer Kotflügelanordnung in einer Schnittdarstellung quer zu einer Längsachse eines Kraftfahrzeuges.
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Die 1 bis 5 zeigen jeweils eine Kotflügelanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Kotflügel 1, einem Fahrzeuglängsträger 2 und einer Fronthaube 3. Dabei ist der Kotflügel 1 über ein Stützblech 4 an einem sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Wandabschnitt 5 des Fahrzeuglängsträger 2 abgestützt und befestigt.
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Weiterhin ist in den 1 sowie 3 bis 5 ein Impaktor I dargestellt. Dieser repräsentiert als Versuchskörper den Kopf eines Fußgängers bei einem Frontalzusammenstoß mit dem Kraftfahrzeug. In den Figuren ist jeweils der Zeitpunkt des Auftreffens auf die Außenhaut des Kraftfahrzeuges dargestellt, in dem der Impaktor I im wesentlichen von oben im freien Fall mit einer Geschwindigkeit von 40 km/h auf das Fahrzeug prallt. Der Impaktor I ist als Kugel mit einem vorgegebenen Durchmesser und vorgegebenen Gewicht ausgebildet. Zur Simulation des Aufpralls des Kopfes eines Kindes wird ein Impaktor I mit einem Durchmesser von 130 mm und einem Gewicht von 2,5 kg verwendet, zur Simulation des Aufpralls des Kopfes eines Erwachsenen hingegen ein Impaktor I mit einem Durchmesser von 165 mm und einem Gewicht von 4,8 kg. Der Auftreffort des Impaktors I an der Fahrzeugaußenhaut bestimmt sich aus einer Vertikalen V, die durch den Berührpunkt einer in Fahrzeugquerrichtung unter einem Winkel von 45 Grad an die Außenhaut angelegten Tangente T verläuft. Der Außendurchmesser des Impaktors I berührt die Vertikale V sowie die Fahrzeugaußenhaut in dem Punkt P, der unter den Versuchsbedingungen den ersten Auftreffort darstellt und einem Ort mit großer Auftreffwahrscheinlichkeit entspricht.
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Je nach Größe der zu simulierenden Person trifft der Impaktor I weiter vorn oder weiter hinten auf den Frontbereich des Fahrzeuges auf, wobei davon ausgegangen wird, daß die Person zunächst im Beinbereich von dem Frontbereich des Fahrzeugs erfaßt wird. In den Figuren ist hier stets der Bereich dargestellt, der im Übergang des Bereiches der größten Auftreffwahrscheinlichkeit des Kopfes eines Kindes und des Bereiches der größten Auftreffwahrscheinlichkeit des Kopfes eines Erwachsenen liegt. Zur Erzielung ausreichender HIC-Werte unter der Schwelle von 1000 reichen bei vorgegebenen Versuchsparametern für den Kopf eines Kindes kleinere Verformungswege in Vertikalrichtung Z aus als für den Kopf eines Erwachsenen. Das Wegverhältnis beträgt hier etwa 4:5.
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Über den Verformungsweg a weist die Kotflügelanordnung eine hohe Nachgiebigkeit auf. Diese ist in Abhängigkeit des Verformungsweges a progressiv ausgestaltet, um zunächst für den leichtgewichtigen Impaktor I keinen zu hohen Widerstand darzustellen, welcher zu überhöhten HIC-Werten führen würde. Für den schwereren Impaktor I würde eine solche Nachgiebigkeit jedoch aufgrund der höheren Stoßenergie zu einem Durchschlagen auf den im wesentlichen horizontalen Wandabschnitt 5 führen. Die Flächennachgiebigkeit der Kotflügelanordnung in dem Übergangsbereich ist daher derart dimensioniert, daß bei weitestgehender Absorption der Stoßenergie des leichtgewichtigen Impaktors I, das heißt nach dem entsprechenden Verformungsweg die Flächennachgiebigkeit kleiner wird, um die verbleibende Stoßenergie des schwereren Impaktors I aufzunehmen. Da dessen Stoßenergie bei der anfänglich sehr weichen Energieaufnahme bereits etwas verringert wurde, bleiben die danach auftretenden Beschleunigungswerte trotz der Steifigkeitszunahme hinreichend gering, um vertretbare HIC-Werte unter der oben genannten Schwelle von 1000 zu gewährleisten.
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In allen Figuren bildet die Fronthaube 3, die an ihrer Innenseite durch ein weiteres, profiliertes Blech 6 verstärkt ist, zusammen mit dem Kotflügel 1 einen Teil der Außenhaut des Kraftfahrzeugs. Zwischen einem Seitenrand der Fronthaube 3 und einer Oberkante des Kotflügels 1 ist eine schmale Trennfuge 7 gebildet, die sich im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt. Zur Verminderung der Verletzungsgefahr liegt der Auftreffort P mit größter Auftreffwahrscheinlichkeit außerhalb der Trennfuge 7, die hierzu in einem bereits stark geneigten Bereich der Fahrzeugaußenhaut angeordnet wird.
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Bei dem ersten Vergleichsbeispiel nach den 1 und 2, das im folgenden näher beschrieben werden soll, liegt die Trennfuge 7 im bereits gekrümmten Übergang zu der Seitenflanke des Fahrzeuges, wobei eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung an die Fuge 7 angelegte Tangente, die in 1 nicht dargestellt ist, mit der Vertikalen einen spitzen Winkel von etwa 55 Grad einschließt.
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Die Abstützung der entlang der Trennfuge 7 verlaufenden Oberkante des Kotflügels 1 erfolgt über das einstückig ausgebildete Stützblech 4. Dazu weist das Stützblech 4 einen ersten Randabschnitt 8 auf, der mit dem Rand des Kotflügels 1 entlang der Oberkante verfalzt ist. Hierbei umgreift der Kotflügelrand zumindest teilweise den Randabschnitt 8. Weiterhin umfaßt das Stützblech 4 einen zweiten Randabschnitt 9, der auf dem im wesentlichen horizontalen Wandabschnitt 5 des Fahrzeuglängsträgers 2 aufliegt und mit diesem fest verbunden ist.
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Zwischen den beiden Randabschnitten 8 und 9 sind zwei jeweils zur Vertikalrichtung Z geneigte Wandabschnitte vorgesehen. Ein erster Wandabschnitt 10 schließt an den fahrzeugaufbauseitigen Randabschnitt 9 über eine Knickstelle bzw. Sicke 11 an und weist zu der Vertikalen einen Winkel von 10° ± 5° auf. Dabei ist der sich im wesentlichen nach oben erstreckende erste Wandabschnitt 10 zu dem Kotflügel 1 hin geneigt. An den ersten Wandabschnitt 10 schließt über eine weitere Knickstelle bzw. Sicke 12 ein stärker geneigter zweiter Wandabschnitt 13 an, der hier zu der Vertikalrichtung Z einen Winkel von 45° ± 5° aufweist. Der zweite Wandabschnitt 13 geht in einer knickfreien, welch gekrümmten Biegung 14 in den kotflügelseitigen Randabschnitt 8 über, welcher parallel zu der Wand des Kotflügels 1 verläuft. Jedoch kann an dieser Stelle auch eine weitere Sicke vorgesehen werden, sofern eine geringfügige zusätzliche Aussteifung erforderlich ist. Durch die Sicken wird zudem die Torsionssteifigkeit der Anbindung des Kotflügels deutlich verbessert, wobei die Steifigkeit bei einem Aufprall von oben oder von vorne schräg oben weiterhin verhältnismäßig frei über Sicken oder weiche Krümmungen dimensioniert werden kann. Das Stützblech 4 verläuft, wie 2 zu entnehmen ist, mit seinem Profil in Fahrzeuglängsrichtung X und kann sich dabei im wesentlichen entlang der ganzen Länge des Kotflügels 1 durchgehend erstrecken. Es können jedoch auch mehrere separate Stützbleche 4 in Längsrichtung X hintereinanderliegend vorgesehen werden.
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Bei einem starken Aufschlagen des Impaktors I auf die Fronthaube 3 im Bereich der Trennfuge 7 wird diese in Richtung des Längsträgers 2 verformt, wobei der Seitenrand der Fronthaube 3 gegen die Oberkante des Kotflügels 1 oder das unmittelbar darunterliegende Stützblech 4 im Bereich des zweiten Wandabschnittes 13 stößt. Die Ausbildung insbesondere der Sicke 12 zwischen dem ersten Wandabschnitt 10 und dem zweiten Randabschnitt 13 ermöglicht das oben erläuterte Verformungsverhalten je nach der Masse des verwendeten Impaktors I.
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Ein zweites Vergleichsbeispiel ist in 3 dargestellt. Dieses zeigt eine deutlich weiter in die Seitenflanke heruntergezogene Trennfuge 7, die unterhalb des Berührpunktes der Tangente T liegt. Der Auftreffort P ist damit erheblich weiter von der Trennfuge 7 entfernt, als bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Da die Oberkante des Kotflügels 1 hier deutlich niedriger liegt, muß sich das Stützblech 4 bei unveränderter Lage der Fahrzeugaußenhaut wie auch des Längsträgers 2 im wesentlichen in Horizontalrichtung Y erstrecken.
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Das Stützblech 4 umfaßt hier wiederum einen ersten Randabschnitt 8, um den die Oberkante des Kotflügels 1 herum gefalzt ist. Über einen zweiten Randabschnitt 9 erfolgt die Abstützung und Befestigung auf dem im wesentlichen horizontalen Wandabschnitt 5 des Längsträgers 2. Für einen möglichst langen Hebelarm des Stützbleches 4 ist der zweite Randabschnitt 9 möglichst weit zur Innenseite des Längsträgers 2 hin positioniert.
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An den Randabschnitt 9 schließt über eine Knickstelle bzw. Sicke 11 wiederum erster Wandabschnitt 10 an, der mit der Vertikalen Z einen Winkel von 40° ± 5° einschließt. Der an den ersten Wandabschnitt 10 angrenzende zweite Wandabschnitt 13 verläuft hier horizontal zu dem Kotflügel 1 hin und bildet mit dem ersten Wandabschnitt 10 im Bereich der entsprechenden Knickstelle bzw. Sicke 12 einen Winkel von 135° bis 145°. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem zweiten Wandabschnitt 13 und dem kotflügelseitigen Randabschnitt 8 eine weitere Knickstelle bzw. Sicke 15 vorgesehen, die unmittelbar unterhalb des Kotflügelfalzes ansetzt. In diese Knickstelle ist ein zweischenkliges Winkelstück 16 eingesetzt, das mit einem ersten Schenkel 17 an dem zweiten Wandabschnitt 13 befestigt ist. Der weitere Schenkel 18 verläuft hingegen im wesentlichen parallel zu dem Kotflügel 1, so daß die zwischen den Schenkeln 17 und 18 gebildete Spitzkante in Richtung der Sicke 15 zeigt.
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Der weitere Schenkel 18 des Winkelstücks 16 überragt die Oberkante des Kotflügels 1 und wird bei geschlossener Fronthaube 3 von deren Seitenrand überlappt, so daß bei einer Betrachtung von außen die Trennfuge 7 durch den Schenkel 18 hinterfüttert ist. Bei einer Belastung der Fronthaube 3 durch den Impaktor I stützt sich die Fronthaube 3 über das Winkelstück 16 gegen den Kotflügel 1 bzw. das Stützblech 4 ab.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in 4 dargestellt. Dieses ist eine Variante des im Zusammenhang mit 3 erläuterten Vergleichsbeispiels. Allerdings liegt in 4 die Trennfuge 7 zwischen dem Kotflügel 1 und der Fronthaube 3 etwas weiter oben, jedoch noch unterhalb des Berührpunktes der Tangente T. Dazu ist das Stützblech 4 stufenförmig ausgebildet, so daß ein größerer Versatz in Vertikalrichtung Z erreicht wird. Dieses Stützblech 4 umfaßt neben den Randabschnitten 8 und 9, die entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel geformt sind, zwei Paare von Wandabschnitten. Jedes dieser Paare umfaßt einen ersten Wandabschnitt 10a bzw. 10b mit geringerer Neigung zur Vertikalrichtung Z und einen zweiten Wandabschnitt 13a bzw. 13b mit stärkerer Neigung zur Vertikalrichtung Z. Diese sind in Richtung auf den Kotflügel 1 hin abwechselnd angeordnet. Wie aus 1 zu entnehmen ist, sind die ersten Wandabschnitte 10a bzw. 10b mit einem Winkel von etwa 25° bis 35° zu der Vertikalen angestellt, die zweiten Wandabschnitte 13a bzw. 13b verlaufen hingegen wiederum im wesentlichen in Horizontalrichtung Y.
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Zwischen dem kotflügelseitigen Randabschnitt 8 und dem angrenzenden Wandabschnitt 13b ist wie bei dem zweiten Vergleichsbeispiel nach 3 wieder ein Winkelstück 16 eingesetzt.
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Weiterhin zeigt das Ausführungsbeispiel nach 4 ein zusätzliches Abstützteil 20, das sich von dem Längsträger 2 im wesentlichen horizontal nach außen zu dem Kotflügel 1 hin erstreckt, um eine zusätzliche Abstützung des Kotflügels 1 in Fahrzeugquerrichtung zu bewirken. Dieses Abstützteil 20 kann als streifenförmiges Blechelement ausgebildet werden, das an seinem kotflügelseitigen Ende zu einem Anlageabschnitt 21 umgebogen ist. Der Anlageabschnitt 21 verläuft im wesentlichen parallel zu der Innenwand des Kotflügels 1. Er weist eine Aufnahme 22 für einen in der 4 nicht dargestellten Klebeverbinder auf, über den die Festlegung an dem Kotflügel 1 erfolgt. Obwohl derartige Abstützteile 20 in den weiteren Ausführungsbeispielen nach den 1, 3 und 5 nicht dargestellt sind, lassen sich solche Klebeverbinder dort bei Bedarf ohne weiteres anbringen, um ein Vibrieren des Kotflügels 1 zu verhindern oder dessen Abstützung in Fahrzeugquerrichtung auszusteifen.
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Ein weiteres Vergleichsbeispiel ist in 5 dargestellt. Dort liegt die Trennfuge 7 in etwa auf der Höhe des Berührpunktes der Tangente T. Das Stützblech 4 ist wiederum stufenförmig in etwa entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel ausgebildet.
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Insbesondere umfaßt das Stützblech 4 einen ersten kotflügelseitigen Randabschnitt 8, der hier jedoch im wesentlichen senkrecht zu der Fahrzeugaußenhaut orientiert ist. Zur Befestigung an dem Randabschnitt 8 weist der Kotflügel 1 entlang seiner Oberkante einen einwärts gebogenen Streifen auf, der außenseitig an dem ersten Randabschnitt 8 angeheftet ist. Zur Befestigung an dem Fahrzeugaufbau ist wiederum ein weiterer Randabschnitt 9 vorgesehen, der auf dem im wesentlichen horizontalen Wandabschnitt 5 des Längsträgers 2 aufliegt und mit diesem verbunden ist.
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An den aufbauseitigen Randabschnitt 9 schließt über eine Knickstelle bzw. Sicke 11 ein erster Wandabschnitt 10a an, der sich verhältnismäßig kurz nach oben und zu dem Kotflügel 1 hin erstreckt. Er ist gegenüber der Vertikalrichtung Z unter einem Winkel von 20° bis 30° angestellt. An den Wandabschnitt 10a schließt ein im wesentlichen horizontal verlaufender, zweiter Wandabschnitt 13a an, an den wiederum ein in etwa unter einem Winkel von 20° bis 30° zur Vertikalrichtung Z angestellter Wandabschnitt 10b grenzt. Letzterer ist deutlich länger als der unmittelbar an den Randabschnitt 9 anschließende Wandabschnitt 10a. An den Wandabschnitt 10b schließt wiederum ein sehr kurzer, stark geneigter zweiter Wandabschnitt 13b an, der über eine Sicke 15 in den kotflügelseitigen Randabschnitt 8 übergeht.
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Wie 5 weiter entnommen werden kann, ist an das Stützblech 4 bzw. an den Randabschnitt 8 desselben ein zweischenkeliges Winkelstück 16 angesetzt und über einen seiner Schenkel 17 mit dem Stützblech 4 verbunden. Der weitere Schenkel 18 des Winkelstückes 16 setzt in etwa die Außenkontur des Kotflügels 1 in Richtung der Fronthaube 3 fort. Er wird wie bei den Winkelstücken 16 des zweiten und dritten Ausführungsbeispiels von dem Seitenrand der Fronthaube 3 überlappt.
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In sämtlichen Ausführungsbeispielen wird eine Kotflügelanordnung geschaffen, die gegenüber herkömmlichen Kotflügelanordnungen eine deutliche Verminderung der Flächensteifigkeit erlaubt, ohne daß dies zu einer deutlichen Zunahme des Verformungsweges führt. Durch die Anordnung des Kotflügels 1 weitestgehend außerhalb des Hauptauftreffgebietes des Kopfes eines Fußgängers sowie durch die definierte Weichheit des Kotflügels 1 und der Fronthaube 3 wird der Fußgängerschutz verbessert. Insbesondere wird hierbei den unterschiedlichen Stoßparametern und wahrscheinlichsten Auftrefforten beim Zusammenprall mit einer leichteren oder schwereren Person Rechnung getragen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kotflügel
- 2
- Längsträger
- 3
- Fronthaube
- 4
- Stützblech
- 5
- im wesentlichen horizontaler Wandabschnitt
- 6
- Blechteil
- 7
- Trennfuge
- 8
- kotflügelseitiger (erster) Randabschnitt
- 9
- aufbauseitiger (zweiter) Randabschnitt
- 10
- erster Wandabschnitt des Stützbleches
- 10a, b
- erster Wandabschnitt des Stützbleches
- 11
- Sicke
- 12
- Sicke
- 13
- starker geneigter, zweiter Wandabschnitt des Stützbleches
- 13a, b
- stärker geneigter, zweiter Wandabschnitt des Stützbleches
- 14
- Biegung
- 15
- Sicke
- 16
- Winkelstück
- 17
- erster Schenkel des Winkelstücks
- 18
- zweiter Schenkel des Winkelstücks
- 20
- zusätzliches Abstützteil
- 21
- Anlageabschnitt
- 22
- Aufnahme
