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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung einer Leuchteinheit im Bereich
eines Vorbaus eines Personenkraftwagens der im Oberbegriff des Patentanspruchs
1 angegebenen Art.
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Eine
solche Anordnung ist bereits aus der
DE 100 34 526 A1 als bekannt zu entnehmen,
bei welcher ein durch eine Abdeckscheibe nach vorne hin verschlossenes
Leuchtengehäuse,
welches aus einem vorderen und einem hinteren Teilbereich besteht,
vorgesehen ist. Die beiden Teilbereiche sind dabei über eine
Sollbruchstelle miteinander verbunden, welche im Falle einer unfallbedingten
Kraftbeaufschlagung – beispielsweise
bei einer Kollision mit einem Fußgänger – brechen soll. Nach der Zerstörung dieses
nachgebenden Sollbruchbereichs ist der vordere Teilbereich des Leuchtengehäuses im
weiteren Verlauf der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung teleskopartig
in den hinteren Teilbereich einschiebbar. Hierdurch soll insgesamt
das Verletzungsrisiko eines bei einem Frontalaufprall des Personenkraftwagens
im Bereich des Scheinwerfers getroffenen Fußgängers vermindert werden.
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Als
problematisch bei dieser bekannten Anordnung ist jedoch der Umstand
anzusehen, dass die beiden teleskopartig ineinander geschobenen
Teilbereiche einen relativ steifen Block darstellen, wenn der vordere
Teilbereich vollständig
in den hinteren Teilbereich eingeschoben ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anordnung der eingangs
genannten Art zu schaffen, mit welcher eine verbesserte Nachgiebigkeit
der Leuchteinheit geschaffen werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und
nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
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Um
eine verbesserte Nachgiebigkeit der Leuchteinheit zu ermöglichen,
ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
dass ein Nachbarbauteil des Leuchtengehäuses einen Aufprallbereich
umfasst, wobei der Sollbruchbereich des Leuchtengehäuses bei
einem unfallbedingten Auftreffen auf diesem Aufprallbereich kontrolliert
zu zerstören
ist. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, die kontrollierte
Zerstörung
des Leuchtengehäuses
dadurch einzuleiten, dass dessen Sollbruchbereich auf dem Aufprallbereich
des Nachbarbauteils auftrifft. Im Unterschied zum bislang bekannten
Stand der Technik gemäß
DE 100 34 526 A1 entsteht
somit keine Verblockung zwischen einzelnen Teilbereichen des Leuchtengehäuses, sondern
vielmehr wird dieses durch unfallbedingtes Auftreffen auf dem Aufprallbereich
des Nachbarbauteils deformiert bzw. zerstört. Hierdurch kann eine äußerst gleichmäßige Zerstörung des
Leuchtengehäuses
erreicht werden, wobei das Leuchtengehäuse in Überdeckung mit dem Nachbarbauteil
kommt bzw. das Nachbarbauteil in das Leuchtengehäuse eindringt. Im Ergebnis
lässt sich
hierdurch ein relativ großer
Ausweichweg des Leuchtengehäuses
realisieren, so dass ein im Bereich der Abdeckscheibe auftreffender
Fußgänger besonders
gut vor Verletzungen geschützt
ist.
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Im
besonderen Maße
eignet sich die erfindungsgemäße Anordnung
dabei für
Personenkraftwagen mit einer Einvolumenform (one box), bei welcher
ein relativ kurzer Vorbau vorhanden ist. Da demzufolge der Fußgänger bei
einem Frontalaufprall mit dem Personenkraftwagen mit seinem Kopf
im Bereich der Abdeckscheibe auftreffen kann, ist es umso wichtiger,
dass eine möglichst
große
Ausweichbewegung der Leuchteinheit bzw. des Leuchtengehäuses realisiert
werden kann.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Sollbruchbereich des
Leuchtengehäuses
in einem Abstand zum Aufprallbereich des Nachbarbauteils angeordnet.
Hierdurch wird erreicht, dass das Leuchtengehäuse bei einer unfallbedingten
Kraftbeaufschlagung zunächst
um eine Strecke bewegt werden kann, ohne dass es hierbei bereits
zu einer Zerstörung
des Sollbruchbereichs kommt. Erst im weiteren Verlauf des Aufpralls
des Fußgängers wird
dann eine hinreichend große
Brechkraft erzeugt, welche die Zerstörung des Leuchtengehäuses einleitet.
Da das Leuchtengehäuse
somit bereits mit einer gewissen Geschwindigkeit auf dem Aufprallbereich
des Nachbarbauteils auftrifft, lassen sich Kraftspitzen besonders
gut vergleichmäßigen, welche
zu Beginn der Zerstörung
des Sollbruchbereichs auftreten.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Leuchtengehäuse oberhalb
des Nachbarbauteils angeordnet. Hierdurch ist insbesondere bei Personenkraftwagen
mit Einvolumenform, bei welchen die Leuchteinheiten in einem oberen
Kopfaufprallbereich des Vorbaus angeordnet sind, eine entsprechende Reduzierung
des Verletzungsrisikos für
einen durch den Personenkraftwagen angefahrenen Fußgänger zu
realisieren.
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Als
weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Nachbarbauteil
im Aufprallbereich ein Kerbelement aufweist, durch welches der Sollbruchbereich
des Leuchtengehäuses
bei einem unfallbedingten Auftreffen zu zerstören ist. Durch ein derartiges Kerbelement
kann eine besonders zuverlässige
und gleichmäßige Einleitung
der Zerstörung
des Sollbruchbereichs ohne übermäßige Kraftspitzen
erreicht werden.
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Weist
das Kerbelement darüber
hinaus eine Schneidkante auf, durch welches der korrespondierende
Sollbruchbereich des Leuchtengehäuses
bei einem unfallbedingten Auftreffen zu zerstören ist, so lässt sich
eine besonders zuverlässige
und gleichmäßige Einleitung
der Zerstörung
des Sollbruchbereichs realisieren.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft
gezeigt, wenn das Nachbarbauteil als Deformationselement – beispielsweise
als Crashbox – ausgebildet
ist, welches zumindest mittelbar an der Vorbaustruktur des Kraftwagens
festgelegt ist. Hierdurch kann dem Deformationselement neben seiner
eigentlichen Funktion, nämlich
der Energieabsorption, die weitere Funktion zugeordnet werden, dass
durch diese der Aufprallbereich bereitgestellt wird, an welchem
der Sollbruchbereich des Leuchtengehäuses kontrolliert zerstört werden
kann.
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Ein
besonders einfaches Kerbelement kann dabei realisiert werden, indem
dieses als Flansch des Deformationselements ausgebildet ist, welcher
zur Befestigung des Deformationselements an der dahinter liegenden
Vorbaustruktur dient.
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Das
Kerbelement kann dabei besonders vorteilhaft zur Zerstörung einer
Gehäuseausformung
im Sollbruchbereich des Leuchtengehäuses eingesetzt werden, sobald
dieses auf das Deformationselement auftrifft. Somit wird durch das
Kerbelement bzw. den Flansch besonders zuverlässig sichergestellt, dass die
erfahrungsgemäß relativ
steife Gehäuseausformung
besonders zuverlässig
zerstört
wird. Da sich innerhalb der Gehäuseausformung
beispielsweise ein Teil der Verstellmechanik der Leuchteinheit befindet, kann
durch das Kerbelement zudem gewährleistet werden,
dass dieser Teil zerstört
und/oder wegbewegt wird. Somit wird durch das Kerbelement sichergestellt,
dass der Teil der Verstellmechanik keinen Block bilden kann, welcher
die Zerstörung
bzw. das Einbringen des Nachbarbauteils in das Leuchtengehäuse behindern
könnte.
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Als
außerdem
vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn ein Flächenbereich des Sollbruchbereichs
des Leuchtengehäuses
näher gegenüber einem
korrespondierenden Flächenbereich
des Aufprallbereichs des Nachbarbauteils angeordnet ist als das
Kerbelement gegenüber
der Gehäuseausformung
des Nachbarbauteils. Hierdurch kann erreich werden, dass bei einem
unfallbedingten Auftreffen des Leuchtengehäuses auf das Nachbarbauteil
zunächst
zwischen dem Flächenbereich
des Sollbruchbereichs des Leuchtengehäuses und dem korrespondierenden Flächenbereich
des Aufprallbereichs des Nachbarbauteils eine gewisse Kraft bzw.
Spannung aufgebaut wird, welche dann im Bereich des Kerbelements zu
einer anfänglichen
Zerstörung
der korrespondierenden Gehäuseausformung
des Leuchtengehäuses führt.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Sollbruchbereich des
Leuchtengehäuses
durch eine geringere Wanddicke und/oder durch Einkerbungen oder
dergleichen Materialausdünnungen
gebildet. Hierdurch kann auf einfache und zuverlässige Weise die Zerstörung des
Sollbruchbereichs erreicht werden, sobald dieser auf den Aufprallbereich
des Nachbarbauteils auftrifft.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung lässt sich eine besonders große und gleichmäßige Ausweichbewegung
der Leuchteinheit dadurch realisieren, dass auch die innerhalb des
Leuchtengehäuses angeordneten
Bauteile wie beispielsweise der Reflektor für Stellelemente oder Lichtmodule
mit einem Sollbruchbereich versehen sind.
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Schließlich hat
es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Leuchteinheit an einem
Trägerteil
eines Frontendmoduls angeordnet ist. Hierdurch kann die Leuchteinheit
auf besonders einfache Weise in ein gesamtes Fußgängerschutzkonzept eingebunden werden,
bei welchem das Trägerteil
einen oberen und einen unteren Beinanprallbereich bildet und die beiden
Leuchteinheiten zur Bereitstellung eines Kopfanprallbereichs des
Vorbaus dienen.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 eine
schematische Perspektivansicht auf ein Trägerteil für ein Frontendmodul eines Personenkraftwagens,
welches vorliegend einen Querträger
auf Höhe
einer oberen Längsträgerebene
umfasst, der über
zwei seitliche Deformationselemente an zugeordneten Längsträgern abgestützt ist,
wobei oberhalb und unterhalb des Querträgers der oberen Längsträgerebene
jeweils ein Querelement vorgesehen ist, welches über jeweilige Verbindungselemente mit
dem Querträger
zu einem einteiligen Trägerteil verbunden
sind, und wobei zwischen dem oberen Querelement und dem Querträger der
oberen Längsträgerebene
zwischen den seitlichen und den mittleren Verbindungselementen jeweils
eine Öffnung
zur Anordnung der zugehörigen
Leuchteneinheit vorgesehen ist;
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2 eine
schematische Seitenansicht auf die – in Fahrzeuglängsrichtung
nach vorne betrachtet – linke
Leuchteinheit, welche oberhalb des zugehörigen Deformationselements
angeordnet ist, über
welches der Querträger
auf Höhe
der oberen Längsträgerebene
am zugehörigen
vorderen Ende des jeweiligen Längsträgers abgestützt ist;
und
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3 eine
schematische Schnittansicht entlang einer vertikal und in Fahrzeugslängsrichtung verlaufenden
Ebene durch die Leuchteinheit und durch das Deformationselement
gemäß 2.
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In 1 ist
in einer schematischen Perspektivansicht ein Trägerteil 10 für ein Frontendmodul dargestellt,
welches an tragenden Bauteilen einer nicht weiter dargestellten
Vorbaustruktur einer Kraftwagenkarosserie eines Personenkraftwagens
festgelegt werden kann. Das Trägerteil 10 umfasst
im Wesentlichen einen auf Höhe
einer oberen Längsträgerebene 12 verlaufenden
Querträger 14,
welcher an seinen seitlichen Enden unter Vermittlung eines jeweiligen
Deformationselements 16 an zugehörigen vorderen Enden von nicht
dargestellten oberen äußeren Längsträgern festlegbar
ist. Nach unten hin schließen
sich an den Querträger 14 der
oberen Längsträgerebene 12 zwei
untere Verbindungselemente 18 an, welche in Fahrzeughochrichtung
im Wesentlichen vertikal verlaufen. Über die beiden Verbindungselemente 18 ist
ein Querelement 20 getragen, welches sich im Wesentlichen
horizontal in Fahrzeugquerrichtung erstreckt. Das Querelement 20 ist
dabei im vorliegenden Ausführungsbeispiel
als Beinabstützung
bzw. als so genannter „lower
stiffener" ausgebildet,
auf dessen Höhe
das Frontendmodul im Falle eines Frontalaufpralls mit einem Fußgänger im
Bereich von dessen Unterschenkel auftrifft.
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Weiterhin
umfasst das Trägerteil
zwei seitliche obere Verbindungselemente 22 sowie zwei
mittlere obere Verbindungselemente 24, über welche der Querträger 14 mit
einem weiteren Querelement 26 verbunden ist, welches an
einem nicht erkennbaren Querträger
unterhalb einer ebenfalls nicht erkennbaren Windschutzscheibe des
Personenkraftwagens festgelegt ist. Insgesamt wird somit insbesondere aus
dem Abstand des Querträgers 14 der
oberen Längsträgerebene 12 zu
dem Querelement 26 erkennbar, dass das Trägerteil 10 für einen
Personenkraftwagen mit Einvolumenform (one box) ausgebildet ist.
Darüber
hinaus ist aus 1 insgesamt erkennbar, dass
neben dem als Beinabstützung
ausgebildeten Querelement 20 durch den Querträger 14 auf
Höhe der
oberen Längsträgerebene 12 ein
oberer Beinanprallbereich geschaffen wird, auf welchen der Fußgänger im
Falle eines Frontalaufpralls des Personenkraftwagens mit seinem
Oberschenkel auftrifft.
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Zwischen
den mittleren Verbindungselementen 24 und den jeweiligen
seitlichen Verbindungselementen 22 sind zwischen dem Querträger 14 und dem
Querelement 26 zwei Öffnungen 28 gebildet,
in welchen jeweils eine in 2 erkennbare
Leuchteinheit 30 einzusetzen ist.
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In
Zusammenschau mit 2, welche die – in Fahrzeuglängsrichtung
nach vorne hin betrachtet – linke
Leuchteinheit 30 zeigt, wird zunächst erkennbar, dass diese
an insgesamt drei Verbindungsstellen mit dem Trägerteil 10 verbunden
ist. Eine Verbindungsstelle bildet ein vom Querträger 14 nach
oben hin abstehender Flansch 32, an welchem ein Leuchtengehäuse 34 der
Leuchteinheit 30 anzuschrauben ist. Eine weitere Verbindungsstelle
ist durch ein links außenseitig
am vorderen Ende des Leuchtengehäuses 34 nach
unten hin abstehendes Verbindungselement 36 realisiert,
welches an der Rückseite
des Querträgers 14 anzuschrauben
ist. Die jeweils dritte Befestigungsstelle ist in 1 in
Gestalt einer Stützfläche 38 im
Bereich des zugeordneten seitlichen Verbindungselements 22 realisiert,
an welchem ein seitlich nach außen
hin vom Leuchtengehäuse 34 abstehender
Flansch 40 anzuschrauben ist. Insgesamt ist somit das Leuchtengehäuse 34 an
zwei Befestigungsstellen gegenüber
dem Querträger 14 und
einer weiteren Befestigungsstelle gegenüber dem seitlichen Verbindungselement 22 festgelegt.
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Insbesondere
ist somit erkennbar, dass die jeweiligen Leuchteinheiten 30 an
ihrem jeweils zur Fahrzeugmitte hin gewandten oberen Ende nicht
abgestützt
ist. Trifft demzufolge ein Fußgänger bei
einer Frontalkollision mit dem Personenkraftwagen mit seinem Kopf
in einem mittleren Bereich des Vorbaus bzw. der Fronthaube auf,
so wird die Leuchteinheit 30 infolge der unfallbedingten
Kraftbeaufschlagung in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) nach unten
hin bewegt.
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Anhand
von 2 ist zunächst
erkennbar, dass die Leuchteinheit 30 eine Abdeckscheibe 42 umfasst,
mit welcher eine vordere Öffnung
des Leuchtengehäuses 34 verschlossen
ist. Dabei ist ein umlaufendes Dichtungsbett 44 des Leuchtengehäuses 34 erkennbar,
an welchem die Abdeckscheibe 42 umlaufend unter Vermittlung
einer Dichtung anliegt. Am hinteren Ende des Gehäuses ist eine Abdeckkappe 46 aus
einem Gummimaterial erkennbar, über welchen
ein Hauptscheinwerfer der Leuchteinheit 30 zugänglich wird
bzw. zu wechseln ist. Seitlich oberhalb der Abdeckkappe 46 ist
ein Deckel 48 eines Blinkermoduls erkennbar. Darüber hinaus
ist eine nach hinten abstehende Verlängerung 50 eines weiteren
Leuchtmittels erkennbar, welches an seinem hinteren Ende ein Anschlussstück 52 umfasst.
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Von
dem insgesamt als Kunststoffteil ausgebildeten Leuchtengehäuse 34 selbst
ist im Wesentlichen ein im Weiteren noch näher erläuterter Sollbruchbereich 54 erkennbar,
welcher sich auf der dem Deformationselement 16 gegenüberliegenden
Seite des Leuchtengehäuses 34 befindet.
Dabei umfasst der Sollbruchbereich 54 auch eine Gehäuseanformung 56 am
hinteren Bereich des Leuchtengehäuses 34,
innerhalb welchem eine in 3 äußerst schematisch
dargestellte Verstellmechanik 58 teilweise angeordnet ist.
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Hierzu
zeigt 3 eine schematische Schnittansicht entlang einer
vertikal und in Fahrzeuglängsrichtung
verlaufenden Ebene der Leuchteinheit 30 bzw. des Deformationselements 16.
Dabei ist erkennbar, dass die Verstellmechanik 58 einen Werkzeugangriff 60 umfasst,
welcher beispielsweise mittels eines Inbusschlüssels zu betätigen ist
und zur Verstellung des Scheinwerfers dient. Über ein Getriebe 62 wird
eine Drehung des Werkzeugangriffs 60 auf eine Verstellstange 64 übertragen,
welche in Fahrzeuglängsrichtung
verläuft.
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Darüber hinaus
ist in 3 der prinzipielle Verlauf des Leuchtengehäuses 34 oberhalb
des Nachbarbauteils in Form des Deformationselements 16 erkennbar.
Insbesondere ist dabei ersichtlich, dass am hinteren Ende des Deformationselements 16 ein
rechteckförmiger
umlaufender Flansch 66 vorgesehen ist, über welchen das Deformationselement 16 am
zugehörigen
vorderen Ende des jeweiligen Längsträgers festgelegt
ist. Der Flansch 66 bildet dabei ein Kerbelement, dessen
Wirkung im Weiteren noch näher
erläutert
werden wird. Dabei umfasst der Flansch 66 eine obere Schneidkante 68,
welche auf der der Gehäuseanformung 56 gegenüberliegenden Unterseite
angeordnet ist. Insbesondere aus 3 ist dabei
erkennbar, dass der Sollbruchbereich 54 einen mittleren
Flächenbereich 70 umfasst,
welcher gegenüber
einem korrespondierenden Flächenbereich 72 des
Deformationselements 16 näher angeordnet ist als der
Flansch 66 bzw. dessen Schneidkante 68 gegenüber der
Gehäuseanformung 56.
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Trifft
nun ein Fußgänger bei
einer Frontalkollision mit dem Kraftwagen mit seinem Kopf in einem mittleren
Bereich der Fronthaube – also
in einem zur Fahrzeugmitte hin gewandten Endbereich der Abdeckscheibe 46 – auf die
Leuchteinheit 30 auf, so wird diese zunächst in Fahrzeughochrichtung
nach unten bewegt, bis das Leuchtengehäuse 34 auf einem oberen
Aufprallbereich 74 des insgesamt im Querschnitt etwa rechteckförmigen Deformationselements 16 auftrifft.
Dabei kommt zunächst
der Flächenbereich 70 des
Sollbruchbereichs 54 des Leuchtengehäuses 34 mit dem Flächenbereich 72 des
Aufprallbereichs 74 des Deformationselements 16 in Kontakt,
wodurch innerhalb des Sollbruchbereichs 54 eine Spannungsspitze
initiiert wird. Im weiteren Verlauf der unfallbedingten Abwärtsbewegung kommt
dann die Gehäuseanformung 56 des
Sollbruchbereichs 54 des Leuchtengehäuses 34 mit der Schneidkante 68 des
Flansches 66 in Kontakt, welcher seinerseits dem Aufprallbereich 74 des
Deformationselements 16 zugeordnet ist. Da der Sollbruchbereich 54 durch
das Anliegen der beiden Flächenbereiche 70, 72 bereits
unter Spannung steht, führt
das Auftreffen der Gehäuseanformung 56 auf die
Schneidkante 68 zu einem Eindringen des Flansches 66 in
das Leuchtengehäuse 34 im
Bereich von dessen Gehäuseanformung 56.
Im weiteren Verlauf der Abwärtsbewegung
der Leuchteinheit 30 wird dann der Sollbruchbereich 54 des
Leuchtengehäuses 34 weiter
zerstört,
so dass das Deformationselement 16 in das Leuchtengehäuse 34 eindringt.
Der Sollbruchbereich 54 weist hierzu eine geringere Wanddicke
und/oder Einkerbungen oder dergleichen Materialausdünnungen
auf, welche das Eindringen des Deformationselements 16 erleichtern.
Dabei können
gegebenenfalls auch Bruchstücke
des Leuchtengehäuses 34 abbrechen.
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Eine
weitere Aufgabe des Flansches 66 ist es, dass beim Auftreffen
der Gehäuseanformung 56 nicht
nur diese aufgetrennt wird, sondern dass die Bauteile der angrenzenden
Verstellmechanik 58 – insbesondere
die Verstellstange 64 – zerstört und/oder
wegbewegt wird, so dass das Deformationselement 16 insgesamt
noch weiter in das Leuchtengehäuse 34 eintauchen
kann bzw. dass die Leuchteneinheit 10 insgesamt noch weiter
in Fahrzeughochrichtung nach unten bewegt werden kann.
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Die
nicht dargestellten, im Inneren des Leuchtengehäuses 34 angeordneten
Bauteile wie beispielsweise der Reflektor, weitere Verstellelemente
oder Lichtmodule können
gegebenenfalls ebenfalls mit einem Sollbruchbereich versehen sein,
so dass sich eine weitere Eindringung des Deformationselements 16 in
das Leuchtengehäuse 34 realisieren
lässt.
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Insgesamt
ist somit erkennbar, dass vorliegend eine Anordnung geschaffen ist,
bei welcher die Leuchteinheit 10 bei einer unfallbedingten
Kraftbeaufschlagung insbesondere infolge eines Kopfaufpralls eines
Fußgängers bei
einer Frontalkollision besonders gut bzw. gleichmäßig und
ohne Kraftspitzen in Fahrzeughochrichtung nach unten wegbewegt werden
kann.