EP3183141A1 - Karosserieanordnung für ein kraftfahrzeug, die insbesondere für eine kollision mit geringer überdeckung ausgebildet ist - Google Patents

Karosserieanordnung für ein kraftfahrzeug, die insbesondere für eine kollision mit geringer überdeckung ausgebildet ist

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Publication number
EP3183141A1
EP3183141A1 EP15750780.7A EP15750780A EP3183141A1 EP 3183141 A1 EP3183141 A1 EP 3183141A1 EP 15750780 A EP15750780 A EP 15750780A EP 3183141 A1 EP3183141 A1 EP 3183141A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
motor vehicle
support element
vehicle according
cross member
bumper cross
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15750780.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Brandhuber
Marike SEUFERT
Thomas Böschl
Johannes Hasselbach
Andreas Huth
Egon Mayr
Bart PEETERS WEEM
Matthias Kutscher
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Constellium Singen GmbH
Original Assignee
Constellium Singen GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Constellium Singen GmbH filed Critical Constellium Singen GmbH
Publication of EP3183141A1 publication Critical patent/EP3183141A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60R19/34—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Definitions

  • Body assembly for a motor vehicle which is designed in particular for a collision with low coverage
  • the present invention relates to a body assembly for a motor vehicle which is particularly adapted for a low overlap collision, comprising a side rail assembly and a bumper cross member attached to one end of the side rail assembly.
  • a known motor vehicle in particular has a left side member and a right side member, which may also be called a motor support in a motor vehicle with front engine, at the front end of a bumper cross member is arranged.
  • a so-called crash element or deformation element can be arranged between the actual side member and the bumper cross member, which is designed to be interchangeable and to protect the side member against irreversible damage in collisions at low speed.
  • the bumper cross member projects beyond the left and right side members
  • a bumper system with a deformation element which is arranged between the longitudinal member or a crash box and the cross member.
  • the deformation element lies with its inner wall substantially flat against the side member and the crash box and is also flat with the
  • Deformation element which is supported on the side member or the Crashbox deformed. As a result, the accident opponents are pushed away from each other by the deformation. On the other hand, collision energy is absorbed by the plastic deformation.
  • a body assembly according to the invention for a motor vehicle has a side member assembly, a bumper cross member and a support member.
  • a bumper cross member is attached to one end of the side rail assembly and an end portion of the bumper cross member projects in the transverse direction beyond the side rail assembly.
  • the support element is attached to the end portion of the bumper cross member and extends over a predetermined length in the vehicle longitudinal direction to the rear. Preferably, the support element extends substantially parallel to the side member assembly.
  • the support element is arranged at a predetermined distance from the side member assembly or
  • the support element according to the invention is designed and arranged such that in the case of a deformation of the end portion of the
  • the support element is made of a plastic, preferably made of a fiber-reinforced plastic or
  • Fiber-reinforced plastic composite material formed.
  • Longitudinal support assembly can deform sufficiently without interfering with the support element or be influenced by the support element in its deformation. Furthermore, as a result, the support element can be displaced along the side member assembly in the event of a collision with greater or less overlap without interfering with the side member assembly. Conversely, the support element in the frontal collision with low coverage on the
  • Transverse impulse is generated on the accident opponents and they are pushed away from each other, so that less total collision energy must be reduced by the motor vehicle, in particular the body assembly.
  • the spacing of the support element from the side rail arrangement allows at least some deformation of the end section of the bumper cross member at the beginning of the frontal collision with little overlap, thereby enabling a better sliding of the accident opponents against each other.
  • Supporting element for the same function can be further reduced.
  • the fiber-reinforced plastic composite material may contain, for example, carbon fibers and / or glass fibers and / or aramid fibers and / or natural fibers.
  • the fibers may be in the form of short fibers and / or long fibers.
  • Supporting element formed with such a distance from the side rail assembly, that the support element in the event of a frontal collision a
  • the support element is designed such that it has a
  • Deformation of the side member assembly does not hinder or limit.
  • the side member assembly has a side rail and a deformation element.
  • the deformation element is at one end, in particular the front end of the longitudinal member, for example, releasably secured.
  • the bumper cross member is attached to the deformation element.
  • the deformation element can be a so-called crash box, which is energy-absorbing deformable in collisions with low energy, in particular a frontal collision with high coverage or complete coverage at low speed, without the longitudinal beam is irreversibly damaged. As a result, repair costs can be kept relatively low in collisions at low speed.
  • the support element is spaced from the deformation element formed such that the support element in a low-velocity frontal collision and in particular large or complete overlap, in which the longitudinal beam is not to be damaged, a predetermined deformation of the deformation element permits and the support element with the side member assembly and in particular the side member does not engage.
  • a low speed is a speed less than or equal to a speed threshold, for example, about 15 or 20 km / h.
  • a speed threshold for example, about 15 or 20 km / h.
  • the support element is advantageously not damaged in the frontal collision with large or complete coverage and does not need to be replaced.
  • the support element does not engage with the longitudinal member by the spacing with progressive deformation of the deformation element and thus prevents damage to the
  • Body assembly, the support element, the side rail assembly and the bumper cross member are arranged substantially in one plane.
  • This plane preferably extends substantially parallel to a longitudinal axis and a transverse axis of the motor vehicle or the body.
  • the support member has an inner side that extends substantially parallel to a side surface of the side rail assembly, and a front side that is substantially parallel to a rear side of the end portion of the
  • the support element may preferably have an outer side that connects the inside and the front side.
  • the Bumper cross member and can thus optimally transmit forces that on the Bumper cross member may be applied as a result of collision with low coverage.
  • the support member may be supported by the side surface which extends parallel to the side rail assembly, after initial deformation of the end portion of the bumper cross member surface on the side rail assembly and thereby introduce optimal forces in the side rail assembly.
  • the support element is substantially wedge-shaped, wherein in particular the inside and the outside form a tip of the wedge.
  • the wedge-shaped form is under the given conditions between the
  • the support element is designed and arranged such that it does not significantly deform in a frontal collision with low coverage under support on the side rail assembly.
  • End section of the bumper cross member optimally forces in the
  • the support element is preferably produced, for example, as a plastic injection-molded part.
  • the support element is particularly easy to produce and may have a low weight.
  • the support member and the side rail assembly may be formed to each other so that upon impact of the support member on the Side member assembly as a result of the frontal collision with little overlap engagement between the support member and the side rail assembly takes place, which prevents sliding of the support member on the side rail assembly or at least restricts.
  • a transverse pulse acting on the motor vehicle can advantageously be increased.
  • the support element is flat against the end portion of the bumper cross member and in particular is rigidly connected to the end portion of the bumper cross member.
  • the support element is formed with cavities which are separated by a rib structure and which extend parallel to the end portion of the bumper cross member.
  • the support member Through the cavities a weight of the support element can be reduced, wherein the rib structure ensures the necessary strength and rigidity of the support element.
  • the support member By forming the cavities parallel to the end portion of the bumper cross member, the support member has sufficient strength and rigidity to transmit lateral forces in the event of a low overlap collision to the side rail assembly.
  • the cavities are formed in pairs and separated by a central rib of the rib structure.
  • the cavities can be arranged one above the other and / or one behind the other.
  • the support element is preferably formed in one piece.
  • the side rail assembly of the body assembly according to the present invention may be part of a so-called main load path in the event of a frontal collision.
  • a main load path is the load path which, in the event of a collision, absorbs a large part of the collision load and possibly degrades it.
  • a body assembly according to the invention preferably has a left and a right side rail assembly, a left and a right support member, which are respectively arranged at a left end portion of the bumper cross member and at a right end portion of the bumper cross member.
  • Fig. 1 is a schematic plan view of a body assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 a left front portion of a body assembly of FIG.
  • Body assembly is constructed in mirror symmetry as well as the left front portion of the body assembly. To avoid repetition, however, only the left front portion of the body assembly is described below.
  • the body has a left side member 1, at the front end of which a crash box 3, which constitutes a deformation element according to the invention, is arranged.
  • a crash box 3 which constitutes a deformation element according to the invention.
  • the left end portion 6 extends beyond the crash box 3 and the longitudinal member 1 in the transverse direction.
  • an inventive support member 7 fixed via fastening means 32.
  • the side member assembly consisting of the side member 1 and the crash box 3 as well as the bumper cross member 5 with the end portion 6 and the
  • Supporting element 7 are all arranged substantially in a plane parallel to a vehicle longitudinal direction and a vehicle transverse direction.
  • Supporting element 7 is formed at a distance b from the crash box 3, wherein the support element 7 is fixed neither on the longitudinal member 1 nor on the crash box 3.
  • the support element 7 has a maximum length a in the vehicle longitudinal direction.
  • the support element 7 is a fiber-reinforced plastic injection-molded part which is provided with a suitable stiffening rib structure or honeycomb structure - the rib structure is shown schematically in FIG. 1 - and has a substantially wedge-shaped form.
  • the rib structure is formed such that the
  • Supporting element 7 can be produced by means of second tool halves.
  • the honeycombs are arranged in pairs, wherein the honeycomb pairs are separated by a central rib. There may be two or more honeycombs on top of each other. In the present embodiment, two honeycombs are arranged one above the other. Furthermore, several honeycombs can be arranged one behind the other. In the present embodiment, four honeycomb are arranged one behind the other in the direction of travel. The honeycombs are separated by the rib structure and are open at the sides.
  • the support element 7 is fastened to the bumper cross member 5 with, for example, two bolt connections.
  • the bumper cross member 5 may be formed of a metallic material such as steel or aluminum.
  • the wedge has an inner side 71, which runs essentially parallel to the crash box 3 or the side member 1, and a front side 73, which extends substantially parallel to the end portion 6 of the bumper cross member 5 and rests flat against this. Furthermore, the wedge has an outer side 75 that connects one end of the front 73 to one end of the inner side 71. Basically, that can Supporting element 7 also have a different shape, if this has the function described later.
  • the crash box 3 is connected via fastening means 31 and 52, z. As screws, releasably fixed to the side member 1 and the bumper cross member 5.
  • the fastening means 31 form a screw connection 31 in a transverse direction with the longitudinal member.
  • the collision opponent hits directly on the side rail assembly or at a location between the left and right side rail assemblies.
  • the crash box 3 In the case of such a frontal collision with high coverage and a low speed, for example, less than about 15 or 20 km / h, preferably only the crash box 3 is deformed without the side rail 1 is irreversibly damaged. In this case, it is necessary for the crash box 3 to have sufficient space in the transverse direction, i. in the y direction of one
  • Vehicle coordinate system for deformation, which is ensured by the distance b between the support member 7 and the crash box 3.
  • the crash box 3 In the collision with large coverage and low speed while the crash box 3 is increasingly deformed, i. compressed, with the
  • the support element 7 also moves in the direction of the longitudinal member until it possibly overlaps with the longitudinal member 1 in the vehicle transverse direction, but does not substantially engage with the longitudinal member 1 through the predetermined distance b and damages it. Accordingly, the support element according to the invention 7 affected by the inventive arrangement, a function and effect of the crash box 3 in a frontal collision with high coverage not advantageous. In the case of a frontal collision with low coverage, in which a
  • Bumper crossmember i.
  • the end portion 6 of the bumper cross member 5 is first deformed until the inside 71 of the support member 7 strikes the crash box 3 or possibly also on the longitudinal beam 1 and is supported there.
  • the inside 71 of the support element 7 thereby also with the
  • the support element 7 is designed to be relatively stiff, so that it does not deform initially or at least only slightly during the collision and thereby a collision load sufficiently on the side member assembly consisting of the crash box 3 and the side member 1 is supported and initiates the load in the side rail assembly.
  • a transverse pulse is generated between the motor vehicle and the collision opponent, so that they are advantageously pushed away from one another.
  • a crash structure of the motor vehicle advantageously has to absorb significantly less collision energy.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
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  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

Eine erfindungsgemäße Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug hat eine Längsträgeranordnung (1, 3), einen Stoßfängerquerträger (5) und ein Abstützelement (7). Der Stoßfängerquerträger ist an einem Ende der Längsträgeranordnung befestigt und ein Endabschnitt (6) des Stoßfängerquerträgers kragt in Querrichtung über die Längsträgeranordnung hinaus. Das Abstützelement ist an dem Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers befestigt und erstreckt sich über eine vorgegebene Länge (a) in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten. Bevorzugt erstreckt sich das Abstützelement im Wesentlichen parallel zu der Längsträgeranordnung. Das Abstützelement ist mit einem vorgegebenen Abstand (b) zu der Längsträgeranordnung angeordnet bzw. ausgebildet. Ferner ist das erfindungsgemäße Abstützelement derart ausgebildet und angeordnet, dass es im Falle einer Verformung des Endabschnitts des Stoßfängerquerträgers in Folge einer Frontalkollision des Kraftfahrzeugs, insbesondere einer Frontalkollision mit geringer Überdeckung, den Endabschnitt an der Längsträgeranordnung abstützt. Dabei, d.h. durch die Abstützung, ist eine weitere Verformung des Endabschnitts in Richtung der Längsträgeranordnung gehemmt.

Description

Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug, die insbesondere für eine Kollision mit geringer Überdeckung ausgebildet ist
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug die insbesondere für eine Kollision mit geringer Überdeckung ausgebildet ist, mit einer Längsträgeranordnung und einem Stoßfängerquerträger, der an einem Ende der Längsträgeranordnung befestigt ist.
Bei einer Frontalkollision eines Kraftfahrzeugs mit einem Kollisionsgegner, bei der das Kraftfahrzeug mit dem Kollisionsgegner lediglich gering überlappt, bestehen besondere Anforderungen an eine Karosserie in einem Vorderwagenbereich des Kraftfahrzeugs.
Ein bekanntes Kraftfahrzeug hat insbesondere einen linken Längsträger und einen rechten Längsträger, die bei einem Kraftfahrzeug mit Frontmotor auch Motorträger genannt werden können, an deren vorderen Ende ein Stoßfängerquerträger angeordnet ist. Zusätzlich kann zwischen dem eigentlichen Längsträger und dem Stoßfängerquerträger ein sogenanntes Crashelement oder Deformationselement angeordnet sein, das austauschbar ausgebildet ist und den Längsträger bei Kollisionen mit geringer Geschwindigkeit vor irreversiblen Schäden schützen soll. Der Stoßfängerquerträger überkragt den linken und rechten Längsträger
üblicherweise in Querrichtung nach außen.
Bei der Frontalkollision mit geringer Überdeckung trifft der Kollisionsgegner insbesondere au ßerhalb eines der beiden Längsträger auf den
Stoßfängerquerträger und verformt diesen in Richtung des entsprechenden
Längsträgers.
Hierzu gibt es im Stand der Technik bereits Überlegungen, wie ein Querimpuls zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Kollisionsgegner erzeugt werden kann, so dass diese voneinander weggedrückt werden und damit eine durch das Kraftfahrzeug zu absorbierende Kollisionsenergie verringert wird. Ferner gibt es Überlegungen, Kollisionsenergie bei einer derartigen Frontalkollision mit geringer Überdeckung besser abbauen zu können. Beispielsweise zeigt die DE
10201 1053158 B4 ein Stoßfängersystem mit einem Deformationselement, das zwischen dem Längsträger bzw. einer Crashbox und dem Querträger angeordnet ist. Das Deformationselement liegt mit seiner Innenwand im Wesentlichen flächig an dem Längsträger und der Crashbox an und ist ferner flächig mit dem
Stoßfängerquerträger verbunden. Im Falle einer Frontalkollision mit geringer Überdeckung wird der Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers sowie das
Deformationselement, das an dem Längsträger bzw. der Crashbox abgestützt ist, verformt. Hierdurch werden durch die Verformung die Unfallgegner voneinander weggedrückt. Zum anderen wird durch die plastische Verformung Kollisionsenergie absorbiert.
Durch die plastische Verformung des Deformationselements ist ein Energieeintrag in den Längsträger vergleichsweise gering. Ferner ist die beschriebene Anordnung für eine herkömmliche Kollision mit voller Überdeckung, insbesondere bei einer Kollision mit voller Überdeckung und geringer Geschwindigkeit, bei der lediglich die Crashbox verformt werden soll, durch den Eingriff zwischen einer sich verformenden Crashbox und dem Deformationselement unvorteilhaft.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei der bei einer Frontalkollision des Kraftfahrzeugs mit geringer Überdeckung mittels einer einfachen, leichten und doch wirksamen Lösung hinreichend Energie in die Längsträgeranordnung eingeleitet werden kann und eine Verformung eines vorderen Abschnitts der Längsträgeranordnung bei Kollisionen mit geringer Geschwindigkeit besser ermöglicht ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführt.
Eine erfindungsgemäße Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug hat eine Längsträgeranordnung, einen Stoßfängerquerträger und ein Abstützelement. Der Stoßfängerquerträger ist an einem Ende der Längsträgeranordnung befestigt und ein Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers ragt bzw. kragt in Querrichtung über die Längsträgeranordnung hinaus. Das Abstützelement ist an dem Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers befestigt und erstreckt sich über eine vorgegebene Länge in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten. Bevorzugt erstreckt sich das Abstützelement im Wesentlichen parallel zu der Längsträgeranordnung. Das Abstützelement ist mit einem vorgegebenen Abstand zu der Längsträgeranordnung angeordnet bzw.
ausgebildet. Ferner ist das erfindungsgemäße Abstützelement derart ausgebildet und angeordnet, dass es im Falle einer Verformung des Endabschnitts des
Stoßfängerquerträgers in Folge einer Frontalkollision des Kraftfahrzeugs, insbesondere einer Frontalkollision mit geringer Überdeckung, den Endabschnitt im weiteren Verlauf der Kollision an der Längsträgeranordnung abstützt. Dabei, d.h. durch die Abstützung, ist eine weitere Verformung des Endabschnitts in Richtung der Längsträgeranordnung gehemmt. Das Abstützelement ist aus einem Kunststoff, bevorzugt aus einem faserverstärktem Kunststoff bzw.
Faserkunststoffverbundwerkstoff, ausgebildet.
Durch die erfindungsgemäße Beabstandung des Abstützelements von der
Längsträgeranordnung ist es möglich, dass bei einer Frontalkollision mit größerer Überdeckung, insbesondere mit vollständiger Überdeckung, sich die
Längsträgeranordnung hinreichend verformen kann, ohne mit dem Abstützelement einzugreifen oder durch das Abstützelement in seiner Verformung beeinflusst zu werden. Ferner kann hierdurch das Abstützelement bei der Kollision mit größerer oder vollständiger Überdeckung entlang der Längsträgeranordnung verschoben werden, ohne mit der Längsträgeranordnung einzugreifen. Umgekehrt kann sich das Abstützelement bei der Frontalkollision mit geringer Überdeckung an der
Längsträgeranordnung hinreichend abstützten, so dass ein gewünschter
Querimpuls auf die Unfallgegner erzeugt wird und diese voneinander weggedrückt werden, so dass insgesamt weniger Kollisionsenergie durch das Kraftfahrzeug, insbesondere der Karosserieanordnung, abgebaut werden muss. Ferner ermöglicht die Beabstandung des Abstützelements zu der Längsträgeranordnung zumindest eine gewisse Verformung des Endabschnitts des Stoßfängerquerträgers zu Beginn der Frontalkollision mit geringer Überdeckung, so dass hierdurch ein besseres Abgleiten der Unfallgegner aneinander ermöglicht ist. Durch die Ausbildung des Abstützelements aus Kunststoff kann dieses hinreichend leicht und kostengünstig hergestellt werden. Durch eine Verstärkung des Kunststoffes mit Fasern kann eine Festigkeit des Abstützelements weiter erhöht werden bzw. ein Gewicht des
Abstützelements bei gleicher Funktion weiter reduziert werden.
Der Faserkunststoffverbundwerkstoff kann beispielsweise Kohlenstofffasern und/oder Glasfasern und/oder Aramidfasern und/oder Naturfasern enthalten.
Hierdurch wird eine Festigkeit des Abstützelements erhöht. Die Fasern können in Form von Kurzfasern und/oder Langfasern ausgebildet sein.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Karosserieanordnung ist das
Abstützelement mit einem derartigen Abstand zu der Längsträgeranordnung ausgebildet, dass das Abstützelement im Fall einer Frontalkollision eine
vorbestimmte Verformung der Längsträgeranordnung zulässt.
Mit anderen Worten ist das Abstützelement derart ausgebildet, dass es eine
Verformung der Längsträgeranordnung nicht behindert oder einschränkt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Karosserieanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Längsträgeranordnung einen Längsträger und ein Deformationselement auf. Das Deformationselement ist an einem Ende, insbesondere dem vorderen Ende des Längsträgers, beispielsweise lösbar befestigt. Der Stoßfängerquerträger ist an dem Deformationselement befestigt.
Bei dem Deformationselement kann es sich um eine sogenannte Crashbox handeln, die bei Kollisionen mit niedriger Energie, insbesondere einer Frontalkollision mit großer Überdeckung oder vollständiger Überdeckung mit geringer Geschwindigkeit, energieabsorbierend verformbar ist, ohne dass der Längsträger irreversibel beschädigt wird. Hierdurch können Reparaturkosten bei Kollisionen mit niedriger Geschwindigkeit vergleichsweise gering gehalten werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Längsträgeranordnung mit dem Längsträger und dem Deformationselement ist das Abstützelement derart beabstandet von dem Deformationselement ausgebildet, dass das Abstützelement bei einer Frontalkollision mit niedriger Geschwindigkeit und insbesondere großer oder vollständiger Überdeckung, bei der der Längsträger nicht beschädigt werden soll, eine vorbestimmte Verformung des Deformationselement zulässt und das Abstützelement mit der Längsträgeranordnung und insbesondere dem Längsträger nicht in Eingriff kommt.
Eine niedrige Geschwindigkeit ist eine Geschwindigkeit kleiner oder gleich einem Geschwindigkeitsschwellwert, der beispielsweise ungefähr 15 oder 20 km/h beträgt. Bei einer derartigen Anordnung wird zudem das Abstützelement vorteilhaft bei der Frontalkollision mit großer bzw. vollständiger Überdeckung nicht beschädigt und muss nicht ausgetauscht werden. Darüber hinaus greift das Abstützelement durch die Beabstandung bei fortschreitender Deformation des Deformationselements auch nicht mit dem Längsträger ein und beugt damit einer Beschädigung des
Längsträgers durch das Abstützelement vor.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Karosserieanordnung sind das Abstützelement, die Längsträgeranordnung und der Stoßfängerquerträger im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet. Diese Ebene erstreckt sich dabei bevorzugt im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse und einer Querachse des Kraftfahrzeugs bzw. der Karosserie.
Bei einer derartigen Anordnung von Abstützelement, Längsträgeranordnung und Stoßfängerquerträger ist deren Zusammenwirkung bei der Frontalkollision des Kraftfahrzeugs mit geringer Überdeckung am besten gewährleistet.
Bevorzugt hat das Abstützelement eine Innenseite, die sich im Wesentlichen parallel zu einer Seitenfläche der Längsträgeranordnung erstreckt, und eine Vorderseite, die sich im Wesentlichen parallel zu einer Hinterseite des Endabschnitts des
Stoßfängerquerträgers erstreckt. Insbesondere kann das Abstützelement bevorzugt eine Au ßenseite aufweisen, die die Innenseite und die Vorderseite miteinander verbindet.
Hierdurch liegt das Abstützelement flächig an dem Endabschnitt des
Stoßfängerquerträgers an und kann damit optimal Kräfte übertragen, die auf den Stoßfängerquerträger in Folge der Kollision mit geringer Überdeckung aufgebracht werden. Ferner kann sich das Abstützelement durch die Seitenfläche, die sich parallel zu der Längsträgeranordnung erstreckt, nach anfänglicher Verformung des Endabschnitts des Stoßfängerquerträgers flächig an der Längsträgeranordnung abstützen und hierdurch optimal Kräfte in die Längsträgeranordnung einleiten.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Abstützelements mit der Innenseite und der Vorderseite ist das Abstützelement im Wesentlichen keilförmig ausgebildet, wobei insbesondere die Innenseite und die Außenseite eine Spitze des Keils bilden.
Die keilförmige Form ist unter den gegebenen Bedingungen zwischen dem
Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers und der Längsträgeranordnung hinsichtlich einer Kräfteübertragung auf die Längsträgeranordnung besonders geeignet und kann hierdurch hinreichend steif ausgebildet sein.
Bevorzugt ist das Abstützelement derart ausgeführt und angeordnet, dass es sich bei einer Frontalkollision mit geringer Überdeckung unter Abstützung an der Längsträgeranordnung nicht wesentlich verformt.
Hierdurch kann das Abstützelement nach anfänglicher Verformung des
Endabschnitts des Stoßfängerquerträgers optimal Kräfte in die
Längsträgeranordnung einleiten und einen hohen Querimpuls auf das Kraftfahrzeug aufbringen, so dass es von dem Unfallgegner weggedrückt wird. Ferner wird hierdurch geeignet verhindert, dass der Kollisionsgegner zu stark bzw. zu weit in den Vorderwagen im Bereich des vorderen Radhauses eindringt.
Bevorzugt ist das Abstützelement beispielsweise als Kunststoffspritzgussteil hergestellt.
Hierdurch ist das Abstützelement besonders leicht herstellbar und kann ein geringes Gewicht aufweisen.
Das Abstützelement und die Längsträgeranordnung können so zueinander ausgebildet sein, dass bei einem Auftreffen des Abstützelements auf der Längsträgeranordnung in Folge der Frontalkollision mit geringer Überlappung ein Eingriff zwischen dem Abstützelement und der Längsträgeranordnung erfolgt, der ein Abgleiten des Abstützelements an der Längsträgeranordnung verhindert oder zumindest einschränkt.
Hierdurch kann ein auf das Kraftfahrzeug wirkender Querimpuls vorteilhaft erhöht werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Karosserieanordnung liegt das Abstützelement flächig an dem Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers an und ist insbesondere starr mit dem Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers verbunden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist das Abstützelement mit Hohlräumen ausgebildet, die durch eine Rippenstruktur voneinander getrennt sind und die sich parallel zu dem Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers erstrecken.
Durch die Hohlräume ist ein Gewicht des Abstützelements verringerbar, wobei die Rippenstruktur die notwendige Festigkeit und Steifigkeit des Abstützelements gewährleistet. Durch die Ausbildung der Hohlräume parallel zu dem Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers hat das Abstützelement eine hinreichende Festigkeit und Steifigkeit um Querkräfte im Falle der Kollision mit geringer Überdeckung auf die Längsträgeranordnung zu übertragen.
Bevorzugt sind die Hohlräume paarweise ausgebildet und durch eine Mittelrippe der Rippenstruktur voneinander getrennt.
Dies ist hinsichtlich einer Stabilität des Abstützelements bei geringem Gewicht und hinsichtlich einer Herstellbarkeit vorteilhaft.
Die Hohlräume können übereinander und/oder hintereinander angeordnet sein. Das Abstützelement ist bevorzugt einstückig ausgebildet. Die Längsträgeranordnung der Karosserieanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung kann Bestandteil eines sogenannten Hauptlastpfades im Falle einer Frontalkollision sein. Ein Hauptlastpfad ist der Lastpfad, der im Falle der Kollision einen Großteil der Kollisionslast aufnimmt und ggf. abbaut.
Eine erfindungsgemäße Karosserieanordnung hat bevorzugt eine linke und eine rechte Längsträgeranordnung, ein linkes und ein rechtes Abstützelement, die jeweils an einem linken Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers bzw. an einem rechten Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers angeordnet sind.
Vorstehend aufgeführte Weiterbildungen der Erfindung können beliebig miteinander soweit sinnvoll und möglich kombiniert werden.
Kurzbeschreibung der Figur:
Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht einer Karosserieanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Es folgt eine detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Figur 1 .
In Figur 1 ist ein linker vorderer Abschnitt einer Karosserieanordnung eines
Kraftfahrzeugs gezeigt. Ein nicht gezeigter rechter vorderer Abschnitt der
Karosserieanordnung ist spiegelsymmetrisch ebenso wie der linke vordere Abschnitt der Karosserieanordnung aufgebaut. Zur Vermeidung von Wiederholungen ist nachfolgend jedoch lediglich der linke vordere Abschnitt der Karosserieanordnung beschrieben.
Insbesondere weist die Karosserie einen linken Längsträger 1 auf, an dessen vorderem Ende eine Crashbox 3, die ein erfindungsgemäßes Deformationselement darstellt, angeordnet ist. An dem vorderen Ende der Crashbox 3 ist ein
Stoßfängerquerträger 5 befestigt, dessen linker Endabschnitt 6 in Querrichtung über die Crashbox 3 bzw. den Längsträger 1 hinausragt. An dem Endabschnitt 6 des Stoßfängerquerträgers 5 ist ein erfindungsgemäßes Abstützelement 7 über Befestigungsmittel 32 fixiert.
Die Längsträgeranordnung bestehend aus dem Längsträger 1 und der Crashbox 3 ebenso wie der Stoßfängerquerträger 5 mit dem Endabschnitt 6 und das
Abstützelement 7 sind alle im Wesentlichen in einer Ebene parallel zu einer Fahrzeuglängsrichtung und einer Fahrzeugquerrichtung angeordnet. Das
Abstützelement 7 ist dabei in einem Abstand b zu der Crashbox 3 ausgebildet, wobei das Abstützelement 7 weder an dem Längsträger 1 noch an der Crashbox 3 fixiert ist. Das Abstützelement 7 hat in Fahrzeuglängsrichtung eine maximale Länge a.
Das Abstützelement 7 ist ein faserverstärktes Kunststoffspritzgussteil, das mit einer geeigneten versteifenden Rippenstruktur bzw. Wabenstruktur - die Rippenstruktur ist in Fig. 1 schematisch gezeigt - versehen ist und hat eine im Wesentlichen keilförmige Form. Die Rippenstruktur ist derart ausgebildet, dass das
Abstützelement 7 mittels zweiter Werkzeughälften herstellbar ist. Die Waben, die erfindungsgemäße Hohlräume ausbilden, erstrecken sich parallel zu dem
Endabschnitt 6 des Stoßfängerquerträgers 5. Die Waben sind paarweise angeordnet, wobei die Wabenpaare durch eine Mittelrippe voneinander getrennt sind. Es können zwei oder mehr Waben übereinander angeordnet sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Waben übereinander angeordnet. Ferner können mehrere Waben hintereinander angeordnet sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vier Waben in Fahrtrichtung hintereinander angeordnet. Die Waben sind durch die Rippenstruktur voneinander getrennt und sind seitlich offen. Das Abstützelement 7 ist mit beispielsweise zwei Bolzenverbindungen an dem Stoßfängerquerträger 5 befestigt. Der Stoßfängerquerträger 5 kann aus einem metallischen Werkstoff, wie beispielsweise Stahl oder Aluminium, ausgebildet sein. Der Keil hat eine Innenseite 71 , die im Wesentlichen parallel zu der Crashbox 3 bzw. dem Längsträger 1 verläuft und eine Vorderseite 73, die im Wesentlichen parallel zu dem Endabschnitt 6 des Stoßfängerquerträgers 5 verläuft und an diesem flächig anliegt. Des Weiteren hat der Keil eine Außenseite 75, die ein Ende der Vorderseite 73 mit einem Ende der Innenseite 71 verbindet. Grundsätzlich kann das Abstützelement 7 auch eine andere Form aufweisen, falls diese die später beschriebene Funktion aufweist.
Die Crashbox 3 ist über Befestigungsmittel 31 und 52, z. B. Schrauben, lösbar an dem Längsträger 1 bzw. dem Stoßfängerquerträger 5 fixiert. Insbesondere bilden die Befestigungsmittel 31 eine Verschraubung 31 in eine Querrichtung mit dem Längsträger.
Im Weiteren ist eine Funktions- und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Karosserieanordnung im Falle einer Frontalkollision mit großer Überdeckung und einer Frontalkollision mit geringer Überdeckung beschrieben.
Bei einer Frontalkollision mit großer Überdeckung trifft der Kollisionsgegner direkt auf die Längsträgeranordnung oder an einem Ort zwischen der linken und rechten Längsträgeranordnung.
Im Falle einer derartigen Frontalkollision mit großer Überdeckung und einer geringen Geschwindigkeit, von beispielsweise weniger als ungefähr 15 oder 20 km/h wird dabei bevorzugt lediglich die Crashbox 3 verformt, ohne dass der Längsträger 1 irreversibel beschädigt wird. Hierbei ist es erforderlich, dass die Crashbox 3 hinreichend Platz in Querrichtung, d.h. in y-Richtung eines
Fahrzeugkoordinatensystems, zur Verformung aufweist, was durch den Abstand b zwischen dem Abstützelement 7 und der Crashbox 3 gewährleistet ist. Bei der Kollision mit großer Überdeckung und geringer Geschwindigkeit wird dabei die Crashbox 3 zunehmend verformt, d.h. zusammengedrückt, wobei sich der
Stoßfängerquerträger 5 in Richtung des Längsträgers 1 bewegt. Hierdurch bewegt sich auch das Abstützelement 7 in Richtung des Längsträgers, bis es ggf. in Fahrzeugquerrichtung mit dem Längsträger 1 überlappt, jedoch durch den vorgegebenen Abstand b im Wesentlichen nicht mit dem Längsträger 1 eingreift und diesen beschädigt. Demnach beeinträchtigt das erfindungsgemäße Abstützelement 7 durch die erfindungsgemäße Anordnung eine Funktion und Wirkung der Crashbox 3 bei einer Frontalkollision mit großer Überdeckung vorteilhaft nicht. Im Falle einer Frontalkollision mit geringer Überdeckung, bei der ein
Kollisionsgegner au ßerhalb der Längsträgeranordnung auf den
Stoßfängerquerträger, d.h. insbesondere lediglich auf den Endabschnitt 6 des Stoßfängerquerträgers 5, trifft, wird der Endabschnitt 6 des Stoßfängerquerträgers 5 zunächst verformt, bis die Innenseite 71 des Abstützelements 7 auf die Crashbox 3 oder ggf. auch auf den Längsträger 1 trifft und sich dort abstützt. Gegebenenfalls kann die Innenseite 71 des Abstützelements 7 dabei auch mit den
Befestigungsmitteln 31 , beispielsweise Schraubenköpfe, eingreifen, um ein
Abgleiten der Innenseite 71 an der Längsträgeranordnung zu verhindern und damit eine Wirkung des Abstützelements 7 zu erhöhen. Das Abstützelement 7 ist verhältnismäßig steif ausgeführt, so dass es sich bei der Kollision zunächst nicht oder zumindest nur gering verformt und hierdurch eine Kollisionslast hinreichend an der Längsträgeranordnung bestehend aus der Crashbox 3 und dem Längsträger 1 abstützt und die Last in die Längsträgeranordnung einleitet. Hierdurch wird ein Querimpuls zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Kollisionsgegner erzeugt, so dass diese vorteilhaft voneinander weggedrückt werden. Damit muss eine Crash- Struktur des Kraftfahrzeugs vorteilhaft deutlich weniger Kollisionsenergie absorbieren.

Claims

Patentansprüche
1 . Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug mit
einer Längsträgeranordnung (1 , 3),
einem Stoßfängerquerträger (5), der an einem Ende der Längsträgeranordnung (1 , 3) befestigt ist und wobei ein Endabschnitt (6) des Stoßfängerquerträgers (5) in Querrichtung über die Längsträgeranordnung (1 , 3) hinausragt, und
einem Abstützelement (7), das an dem Endabschnitt (6) des
Stoßfängerquerträgers (5) befestigt ist und sich über eine vorgegebene Länge (a) in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten erstreckt,
wobei das Abstützelement (7) mit einem vorgegebenen Abstand (b) zu der Längsträgeranordnung (1 , 3) ausgebildet ist,
wobei das Abstützelement (7) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass es im Falle einer Verformung des Endabschnitts (6) des
Stoßfängerquerträgers (5) in Folge einer Frontalkollision des Kraftfahrzeugs, insbesondere einer Frontalkollision mit geringer Überdeckung, den
Endabschnitt (6) an der Längsträgeranordnung (1 , 3) abstützt
und wobei das Abstützelement (7) aus einem Kunststoff, insbesondere einem faserverstärktem Kunststoff, ausgebildet ist.
2. Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 1 , wobei das Abstützelement (7) mit einem derartigen Abstand (b) zu der
Längsträgeranordnung (1 , 3) ausgebildet ist, dass das Abstützelement (7) im Fall einer Frontalkollision des Kraftfahrzeugs eine vorbestimmte Verformung der Längsträgeranordnung (1 , 3) zulässt.
3. Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die Längsträgeranordnung einen Längsträger (1 ) und ein
Deformationselement (3) aufweist, das an einem Ende (2) des Längsträgers (1 ), insbesondere lösbar, befestigt ist und an dem der Stoßfängerquerträger (5) befestigt ist.
4. Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 3, wobei das Abstützelement (7) derart beabstandet von dem Deformationselement (3) ausgebildet ist, dass das Abstützelement (7) bei einer Frontalkollision mit niedriger Geschwindigkeit, bei der der Längsträger (1 ) nicht beschädigt werden soll, eine vorbestimmte Verformung des Deformationselements (3) zulässt und das Abstützelement mit dem Längsträger (1 ) nicht in Eingriff kommt.
5. Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, wobei das Abstützelement (7), die Längsträgeranordnung (1 , 3) und der Stoßfängerquerträger (5) im Wesentlichen in einer Ebene, insbesondere in einer Ebene parallel zu einer Längsachse und einer Querachse des Kraftfahrzeugs, angeordnet sind.
6. Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, wobei das Abstützelement (7) eine Innenseite (71 ), die sich im Wesentlichen parallel zu einer Seitenfläche der Längsträgeranordnung (1 , 3) erstreckt, und eine Vorderseite (73), die sich im Wesentlichen parallel zu dem Endabschnitt (6) des Stoßfängerquerträgers (5) erstreckt, hat, und wobei das Abstützelement (7) insbesondere eine Au ßenseite (75) hat, die die Innenseite (71 ) und die Vorderseite (73) miteinander verbindet.
7. Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 6, wobei das Abstützelement (7) im Wesentlichen keilförmig ausgebildet ist, wobei insbesondere die Innenseite (71 ) und die Au ßenseite (75) eine Spitze des Keils bilden.
8. Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, wobei das Abstützelement (7) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass es sich bei einer Frontalkollision mit geringer Überdeckung unter Abstützung an der Längsträgeranordnung (1 , 3) nicht wesentlich verformt.
9. Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, wobei das Abstützelement (7) durch Kunststoffspritzguss hergestellt ist.
10. Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, wobei die Längsträgeranordnung (1 , 3) Bestandteil eines
Hauptlastpfades im Fall einer Frontalkollision ist.
1 1 . Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, wobei das Abstützelement (7) flächig an dem Endabschnitt (6) des Stoßfängerquerträgers (5) anliegt und insbesondere starr mit dem
Endabschnitt (6) des Stoßfängerquerträgers (5) verbunden ist.
12. Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 1 1 , wobei das Abstützelement (7) mit Hohlräumen ausgebildet ist, die durch eine Rippenstruktur voneinander getrennt sind und die sich parallel zu dem Endabschnitt (6) des Stoßfängerquerträgers (5) erstrecken.
13. Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 12, wobei die Hohlräume paarweise ausgebildet sind und durch eine Mittelrippe der Rippenstruktur voneinander getrennt sind.
14. Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 12 oder 13, wobei die Hohlräume (7) übereinander und/oder hintereinander angeordnet sind.
15. Karosserieanordnung für ein Kraftfahrzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 14, wobei das Abstützelement (7) einstückig ausgebildet ist.
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