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Die Erfindung betrifft eine Laderaumanordnung für einen durch eine Fronthaube verschließbaren Frontraum eines Kraftwagens, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige, im Frontraum angeordnete Laderäume kommen insbesondere bei Personenkraftwagen mit elektrischen Antrieben zum Einsatz, da durch den Wegfall der üblicherweise vorgesehenen, entsprechend großen Verbrennungskraftmaschine trotz anderer Bauteile des elektrischen Antriebs hinreichend Platz im Frontraum verbleibt. Bei derartigen, üblicherweise im Englischen als „Frunk“ (Front Trunk) bezeichneten Laderäumen gibt es im Wesentlichen zwei Möglichkeiten, um den Laderaum nach oben hin zu verschließen. Die eine Möglichkeit besteht darin, die Fronthaube zum Verschließen des Frontraums des Kraftwagens auch zum Verschließen des Laderaums heranzuziehen. Hierdurch ergibt sich allerdings üblicherweise ein relativ kompliziertes Dichtkonzept, da die Fronthaube somit nicht nur dicht den Frontraum des Kraftwagens verschließen muss, sondern auch den innerhalb des Frontraums angeordneten Laderaum. Zudem ergeben sich hierdurch erhöhte Schließkräfte und höhere Anforderungen an die Fronthaube selbst.
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Eine zweite Möglichkeit zum Verschließen des Laderaums besteht im Einsatz eines separaten Deckels, welcher in einer Schließstellung unterhalb der ebenfalls zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verlagerbaren Fronthaube angeordnet ist. Bei geöffneter Fronthaube ist dieser Deckel aus seiner Schließstellung in eine Offenstellung verlagerbar, wodurch der Laderaum zugänglich ist. Ein derartiges, beispielsweise aus der
DE 10 2017 004 263 A1 bekanntes Konzept hat demzufolge insbesondere hinsichtlich der Abdichtung des Frontraums nach oben hin mittels des separaten Deckels Vorteile gegenüber der Lösung, bei welcher die Fronthaube den Laderaum verschließt. Bei einem Fußgängeranprall an die Fronthaube kann es jedoch im Bereich des mit dem Deckel verschlossenen Laderaums bereits bei geringen Eindrückungen der Fronthaube zum blockbildenden Kontakt kommen.
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Aus der gattungsbildenden
DE 10 2018 206 316 A1 geht eine Laderaumanordnung mit einer unter einer Fronthaube angeordneten, mittels eines separaten Deckels verschließbaren Laderaumbox hervor.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Laderaumanordnung der hier angesprochenen Art zu schaffen, welche baulich besonders einfach ausgebildet ist und überdies insbesondere bei einer Frontalkollision des Kraftwagens mit einem Fußgänger besonders günstige Crasheigenschaften aufweist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Laderaumanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Bei der erfindungsgemäße Laderaumanordnung ist vorgesehen, dass der Deckel haubenförmig oder wannenförmig ausgebildet und in seiner Schließstellung über einen, die Beladeöffnung begrenzenden oberen Randbereich der Laderaumbox nach oben übersteht, und dass der Deckel bei einer unfallbedingten Deformierung der Fronthaube relativ gegenüber der Laderaumbox in Fahrzeughochrichtung nach unten bewegbar ist. Der Deckel taucht also nach unten gegenüber der zumindest in Schließstellung der Fronthaube ortsfest angeordneten Laderaumbox weg und gibt damit Verformungsweg für die Fronthaube frei, so dass der Fußgänger nicht oder erst in einem späteren Verlauf des Unfalls von starren Strukturen unter der Fronthaube letztlich aufgehalten wird.
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Die Laderaumanordnung nach Anspruch 1 zeichnet sich dadurch aus, dass der Deckel bezogen auf einen lichten Querschnitt der Laderaumbox kleiner ausgebildet ist, wodurch dieser bei einer unfallbedingten Verlagerung des Deckels in Fahrzeughochrichtung nach unten in den Laderaum der Laderaumbox hinein bewegbar ist. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Laderaumanordnung kann bei bestimmen Fußgängeranprallszenarien die auf die Fußgänger wirkenden Belastungen reduziert werden. Kommt es beispielsweise zu einer Frontalkollision des Kraftwagens mit einem Fußgänger, dessen Kopf auf die Fronthaube im Bereich des Deckels der Laderaumbox aufschlägt, so kann hierdurch das Verletzungsrisiko des Fußgängers erheblich reduziert werden, da der Deckel entsprechend in den Laderaum hinein ausweichen und bewegt werden kann. Erforderlich ist es hierzu, dass der Deckel gegenüber dem lichten Querschnitt der Laderaumbox zurückspringend beziehungsweise kleiner ausgebildet ist, so dass der Deckel nicht an der Laderaumbox blockiert oder dergleichen in seiner Bewegung gestoppt werden kann.
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Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel der Laderaumanordnung, bei welchem der Deckel von der Laderaumbox, vorzugsweise vollständig, entkoppelt ist, so dass der Deckel frei gegenüber der Laderaumbox verlagerbar ist. Das heißt, der Deckel ist vorzugsweise nicht an der Laderaumbox gelagert oder fest angebracht, sondern anderer Stelle, beispielsweise an der Fronthaube.
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Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Laderaumanordnung ist vorgesehen, dass der ähnlich einer Box ausgebildete, hauben- oder wannenförmige Deckel einen von einer oberen Deckelwandung in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) nach unten abstehenden, umlaufenden Kragen aufweist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein derartiger Kragen bereits in der Schließstellung des Deckels um ein zumindest geringes Maß in den Laderaum der Laderaumbox hineinragt und/oder eine besonders günstige Führung gewährleistet, wenn der Deckel in Folge einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung in Fahrzeughochrichtung nach unten in den Laderaum der Laderaumbox hineinbewegt wird. Hier taucht also der Deckel in den Innenraum der Laderaumbox ein, wobei sich bei dieser Relativbewegung die obere Deckelwandung einem Boden der Laderaumbox nähert.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Deckel über eine umlaufende Dichtung gegen eine obere Stirnseite der Laderaumbox abgedichtet werden kann. Dies ermöglicht insbesondere eine besonders zuverlässige Abdichtung der Laderaumbox durch den Deckel beispielsweise gegen einen Wassereintritt.
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Alternativ oder kumulativ kann der Deckel in der Schließstellung auch über eine umlaufende Dichtung, welche gegebenenfalls dieselbe Dichtung ist, mit welcher der Deckel auch gegen die obere Stirnseite der Laderaumbox abgedichtet ist, gegen eine in Fahrzeughochrichtung orientierte umfangsseitige Wand der Laderaumbox abgedichtet sein. Auch eine derartige Dichtung ermöglicht insbesondere, dass der Deckel unfallbedingt in die Laderaumbox beziehungsweise den darin begrenzten Laderaum verlagert werden kann, wenn es zu einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung von oben kommt.
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Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der Deckel des Laderaums an der Fronthaube gehalten und bei deren Verlagerung zwischen der Schließstellung und der Offenstellung ebenfalls zwischen seiner Schließstellung und seiner Offenstellung mitverlagerbar ist. Es ist demzufolge vorgesehen, einen eigenen Deckel für die Laderaumbox vorzusehen, welcher jedoch an der Fronthaube gehalten ist und bei deren Verlagerung zwischen der Schließstellung und der Offenstellung entsprechend mitbewegbar ist. Wird demzufolge die Fronthaube geöffnet, so erfolgt dadurch auch eine Verlagerung des Deckels der Laderaumbox aus seiner Schließstellung in seine Offenstellung, wodurch der Laderaum der Laderaumbox zugänglich wird. Umgekehrt wird die Laderaumbox mittels des Deckels verschlossen, wenn die Fronthaube aus ihrer Offenstellung in ihre Schließstellung verlagert wird. Der Vorteil einer derartigen Laderaumanordnung besteht insbesondere darin, dass durch den separaten Deckel ein weitaus verbesserter und vereinfachter Verschluss der Laderaumbox möglich ist gegenüber einer Variante, bei welcher die Fronthaube den Verschluss der Laderaumbox übernimmt. Insbesondere können hierbei weitaus vereinfachte Dichtkonzepte zum Einsatz kommen wodurch sich beispielsweise auch die Schließkräfte in Folge geringerer Dichtungskräfte erheblich reduzieren lassen. Der Deckel kann dabei beispielsweise in einfacher Weise an der Unterseite der Fronthaube festgelegt sein. Je nach Kinematik der Fronthaube wäre es jedoch auch denkbar, den Deckel mittels einer entsprechenden Kinematik an der Fronthaube zu lagern. Dies ist jedoch gegenüber der starren Befestigung des Deckels eine offensichtlich kompliziertere Variante, wenngleich diese bei entsprechend komplizierten Kinematiken in der Fronthaube ebenfalls denkbar ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Deckel an einer Unterseite der Fronthaube befestigt. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Ausgestaltung der Laderaumanordnung.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die obere Deckelwandung des Deckels in einem Abstand zur Unterseite der Fronthaube über ein entsprechendes Distanzierungsmittel angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass der Kopf eines Fußgängers beim Anprall besonders günstig geschützt werden kann.
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In diesem Zusammenhang hat es sich als weiterhin vorteilhaft gezeigt, wenn die Dichtung an dem umlaufenden Kragen des Deckels angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders gut funktionierende Abdichtung zwischen Deckel und Laderaumbox.
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Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn in einem oberen Bereich des Laderaums ein Freiraum zum unfallbedingten Hineinbewegen des Deckels vorgehalten ist. Somit ist die Funktion des Deckels bei seiner unfallbedingten Verlagerung in Fahrzeughochrichtung nach unten auf besonders zuverlässige Weise gewährleistet.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
- 1 eine ausschnittsweise Schnittansicht durch einen Frontraum eines elektrisch angetriebenen Kraftwagens mit einer unterhalb einer sich in ihrer Schließstellung befindenden Fronthaube angeordneten Laderaumbox, welche durch einen an der Fronthaube gehaltenen, in 1 nicht dargestellten Deckel verschließbar ist, welcher bei der Verlagerung der Fronthaube zwischen der Schließstellung und der Offenstellung ebenfalls mitverlagert wird;
- 2 eine ausschnittsweise in Perspektivansicht von schräg oben auf den Frontraum des Kraftwagens gemäß 1 bei weggelassener Fronthaube und bei weggelassenem Deckel der Laderaumbox;
- 3 eine schematische Schnittansicht durch die Laderaumanordnung gemäß den 1 und 2;
- 4 eine weitere schematische Schnittansicht durch die Laderaumanordnung gemäß 3, wobei diese nach einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung in Folge eines Kopfanpralls eines Fußgängers dargestellt ist;
- 5 eine ausschnittsweise Schnittansicht durch die Laderaumanordnung gemäß den 1 und 2 und
- 6 eine ausschnittsweise Schnittansicht durch die Laderaumanordnung gemäß 5 nach einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung eines Kopfanpralls eines Fußgängers bei einer Frontalkollision des Kraftwagens.
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In den 1 und 2 ist ein Frontraum 10 im Bereich eines Kraftwagenbugs eines Personenkraftwagens dargestellt. Der Personenkraftwagen ist im vorliegenden Fall als vollelektrisch angetriebener Kraftwagen (BEV) oder als Hybridfahrzeug (PHEV) ausgestaltet. Im Frontraum 10 des Personenkraftwagens ist daher entsprechend Platz für einen Laderaum 12 vorhanden, welcher durch eine bei diesem Ausführungsbeispiel orts/lagefest angeordnete wannenartige Laderaumbox 14 außenumfangsseitig und nach unten hin begrenzt ist. Die Laderaumbox 14 weist nach oben hin eine Beladeöffnung auf, ist vorliegend im lichten Querschnitt zumindest im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet und umfasst jeweilige, außenumfangsseitig umlaufende und sich zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung erstreckende Wände 16, 18, 20, 22 sowie einen Boden 24. An ihrem oberen Randbereich 29 ist die Laderaumbox 14 mit einem nach außen abgestellten, umlaufenden Rahmen 26 versehen, der eine einer Fronthaube 30 zugewandte Stirnseite 28 aufweist. Das heißt, die im Querschnitt durch die Laderaumbox 14 gesehen flanschähnliche Abstellung an deren oberen Randbereich 29 weist die Stirnseite 28 auf, deren Flächennormale grundsätzlich, das heißt auch wenn diese mit der Fahrzeughochachse (z-Achse) einen Winkel größer 0° und kleiner 180° einschließt, in Fahrzeughochrichtung verläuft.
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Der Frontraum 10 ist durch die in 1 in ihrer Schließstellung angeordnete Fronthaube 30 verschließbar, welche aus dieser Schließstellung beispielsweise in einem hinteren Endbereich mittels entsprechender Lagerelemente in eine Offenstellung verlagerbar ist, in welcher die Fronthaube 30 mit einem vorderen Ende nach oben hin aufgestellt ist. In 2 ist die Fronthaube 30 der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden.
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3 zeigt eine schematische Schnittansicht durch die Laderaumanordnung gemäß den 1 und 2 entlang einer in Fahrzeuglängsrichtung (x-Achse) beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung (z-Achse) verlaufenden Längsebene des Kraftwagens. Aus 3 geht ein Deckel 32 hervor, mittels welchem die Laderaumbox 14 in Schließstellung der Fronthaube 30 verschlossen ist. Der Deckel 32 der beziehungsweise für die Laderaumbox 14 ist hierbei unterhalb der sich in der Schließstellung befindenden Fronthaube 30 angeordnet und bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel über jeweilige Halter 34 an einer Unterseite 36 der Fronthaube 30 befestigt. Bei der Verlagerung der Fronthaube 30 zwischen ihrer in den 1 und 3 gezeigten Schließstellung und einer Offenstellung ist demzufolge der Deckel 32 ebenfalls zwischen seiner in den 1 und 3 gezeigten Schließstellung und einer Offenstellung mitverlagerbar. Nach Öffnen der Fronthaube 30 ist somit der Laderaum 12 der Laderaumbox 14 unmittelbar zugänglich, das heißt für eine vor dem Kraftwagen stehende Person, da sich automatisch auch der Deckel 32 in seiner Offenstellung befindet.
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Des Weiteren ist aus 3 erkennbar, dass der Deckel 32 eine obere Deckelwandung 38 aufweist, welche im Wesentlichen parallel zur Unterseite 36 der Fronthaube 30 verläuft. Außenumfangsseitig um die Deckelwandung 38 umlaufend ist ein in Fahrzeughochrichtung nach unten abstehender Kragen 40 ausgebildet, sodass der Deckel insgesamt im Wesentlichen box- beziehungsweise wannenartig gestaltet ist.
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Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Laderaumanordnung ist hierbei, dass der Deckel 32 bezogen auf einen hier im Wesentlichen rechteckförmigen, lichten Querschnitt der Laderaumbox 14 kleiner beziehungsweise zurückspringend ausgebildet ist und der Kragen 40 in den Innenraum der Laderaumbox in seiner Schließstellung entweder bereits hineinragt oder aber bei einer Fußgängeranprall-bedingten Verformung der Fronthaube und demgemäß eine entsprechenden Verlagerung des Deckels 32 in Richtung des Bodens 24 der Laderaumbox 14 quasi eintauchen/einfahren kann, wodurch dieser bei einer unfallbedingten Verlagerung des Deckels 32 in Fahrzeughochrichtung nach unten, wie dies in 4 in einer zu 3 im Wesentlichen analogen Schnittansicht gezeigt ist, in den Laderaum 12 der Laderaumbox 14 hinein bewegbar ist. Demzufolge ist die Laderaumbox 14 zumindest in einem oberen Bereich bezogen auf eine in Fahrzeuglängsrichtung in Fahrzeugquerrichtung verlaufende horizontale Ebene im Querschnitt größer als der Deckel 32 ausgebildet, sodass sich zumindest im Wesentlichen umlaufend ein Spalt s zwischen dem Kragen 40 des Deckels 32 und der jeweiligen Wand 16, 18, 20, 22 der Laderaumbox 14 ergibt.
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Weiterhin ist aus 3 erkennbar, dass vorliegend zwischen dem Kragen 40 des Deckels 32 und der Laderaumbox 14 eine Dichtung vorgesehen ist, sodass die Laderaumbox 14 in der Schließstellung des Deckels 32 dicht abgeschlossen ist. Dessen umfangsseitig um den Kragen 40 umlaufende Dichtung 42 ist im vorliegenden Fall sowohl gegen die obere Stirnseite 28 der Laderaumbox 14 als auch gegen die jeweilige, in Fahrzeughochrichtung orientierte Wand 16, 18, 20, 22 der Laderaumbox 14 mittels jeweiliger Dichtlippen 44 beziehungsweise 46 und 48 abgedichtet. Es ist klar, dass die Dichtung 42 wahlweise auch lediglich gegenüber der Stirnseite 28 oder gegenüber den Wänden 16, 18, 20, 22 der Laderaumbox 14 erfolgen kann. Zudem ist klar, dass die Dichtlippen 44, 46, 48 entsprechend nachgiebig ausgebildet sind, sodass der Deckel 32 bei einem Kopfanprall eines in 4 schematisch angedeuteten Kopfes 50 eines Fußgängers in Folge eines Frontalunfalls mit diesem in Fahrzeughochrichtung nach unten bewegt werden kann.
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Festzuhalten bleibt, dass zumindest die Dichtlippen 44 bis 48 federelastisch ausgebildet sind und sich bei in Schließstellung angeordneter Fronthaube und demgemäß in Schließstellung befindlichem Deckel 32 aufgrund der materialbedingten Rückstellkräfte an die korrespondierende Wand 16 bis 22 beziehungsweise die Stirnseite 28 selbsttätig dichtend anlegen.
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Weiterhin ist aus 4 erkennbar, dass zwischen der Deckelwandung 38 und der Fronthaube 30 ein Freiraum f beziehungsweise Abstand vorgesehen ist, sodass die bei einem Fußgängeranprall an beziehungsweise auf die Fronthaube 30 im Überdeckungsbereich mit der Laderaumbox 14 die Fronthaube 30 sich zusätzlich deformieren kann, ohne dass diese unmittelbar und sofort mit der oberen Wandung 38 des Deckels 32 in Kontakt kommt. In Kombination mit der Verlagerung des Deckels 32 in den Laderaum 12 der Laderaumbox 14 hinein sorgt somit auch diese Nachgiebigkeit der Fronthaube 30 für eine entsprechende Abmilderung der Folgen eines Aufpralls eines Fußgängers mit seinem Kopf 50 auf die Fronthaube 30 in Folge einer Frontalkollision mit dem Kraftwagen.
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Die 5 und 6 zeigen in einer jeweiligen Schnittansicht wiederum entlang einer in Fahrzeughochrichtung beziehungsweise in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Schnittebene die Laderaumanordnung gemäß den 1 und 2. Insbesondere erkennbar ist hierbei nochmals die Laderaumbox 14 und ein konkretes Ausführungsbeispiel des Deckels 32 sowie ein weiteres Ausführungsbeispiel der Dichtung 42, welche auch im vorliegenden Fall mit einer Dichtlippe 52 gegen die obere Stirnseite 28 und mit einem wulstförmigen Dichtabschnitt 54 gegen die Wände 16, 18, 20, 22 der Laderaumbox 14 abdichtet. 6 zeigt hierbei, in welcher Weise der Deckel 32 mit der Dichtung 42 in den Laderaum 12 der Laderaumbox 14 hineinverlagert werden kann. Dabei gleitet der Dichtabschnitt 54 entlang der jeweiligen Wand 16 bis 22 der Laderaumbox 14 in Richtung auf den Boden 24 hin zu. Die Dichtlippe 52 bleibt dabei im vorwährenden Kontakt mit der Laderaumbox 14 und gleitet an dieser anliegend über den abgerundeten Übergangsbereich zwischen der Stirnseite 28 und den Wänden 16 bis 22.
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Des Weiteren ist aus den 5 und 6 erkennbar, dass ein Unterteil 56 der Fronthaube 30 eine Ausnehmung beziehungsweise Erhebung 58 aufweist, welche auf die Form des Deckels 32 abgestimmt ist beziehungsweise umgekehrt, das heißt die Form des Deckels 32 ist an die Vertiefung auf der Innenseite der Fronthaube 30 angepasst.
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Es ist klar, dass bei der unfallbedingten Verlagerung des Deckels 32 in den Laderaum 12 der Laderaumbox 14 hinein in deren oberen Bereich ein entsprechender Freiraum vorgesehen werden muss, in welchen der Deckel 32 hineinbewegt werden kann. Dieser Freiraum ist vorzugsweise frei von Gütern zu halten.
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Als im Rahmen der Erfindung mitumfasst ist es zu betrachten, dass der Deckel 32 nicht zwingendermaßen fest unterseitig der Fronthaube 30 gehalten sein muss. Es wäre auch eine Halterung unterseitig der Fronthaube 30 im Sinne einer Lagerung denkbar. Dies könnte beispielsweise erforderlich sein, wenn die Fronthaube 30 in einem aufwendigeren Bewegungsmechanismus zwischen der Schließstellung und der Offenstellung verlagert werden muss, was erforderlich macht, dass der Deckel 32 ebenfalls eine kompliziertere Bewegung durchlaufen muss.
