DE102004061564B4 - Stoßstangen-Trägerstruktur für Fahrzeuge - Google Patents

Abstract

Stoßstangen-Trägerstruktur für Fahrzeuge, aufweisend:
einen metallischen zentralen Träger (3), der mit einer Mehrzahl von vertikalen Elementen (1) aufgebaut ist, die jeweils integral von einem horizontalen Element (9) gekreuzt werden,
einen äußeren Kunststoffträger (5), der eine Außenseite des zentralen Trägers (3) umgibt, und
eine Mehrzahl von Rippen (7), die an der Außenseite des äußeren Kunststoffträgers (5) angebracht sind.

Description

• Die Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der koreanischen Anmeldung KR 10-2004-0061431, die am 04. August 2004 eingereicht wurde und deren Offenbarung hierin via Bezugnahme mit aufgenommen ist.
• Die Erfindung betrifft eine Stoßstangen-Trägerstruktur für Fahrzeuge und insbesondere eine Stoßstangen-Trägerstruktur für Fahrzeuge, die angepasst ist, gleichzeitig eine Eigenschaft, die für eine Kollision bei hoher Geschwindigkeit notwendig ist, und eine Eigenschaft zu erfüllen, die für eine Kollision bei niedriger Geschwindigkeit notwendig ist.
• Aus der DE 197 32 064 C2 ist ein Deformationselement für Kraftfahrzeuge bekannt, das als Strangpressprofil ausgebildet ist und das zwischen einem Stossfänger und einem Längsträger angeordnet ist. Innerhalb eines Mantels des Deformationselements ist mindestens eine Verbindungsrippe angeordnet, an der sich mindestens eine Stützrippe abstützt. Dabei weist der Mantel im Wesentlichen vier Seitenelemente auf und die Verbindungsrippe ist zwischen einem Basiselement und einem Vorderelement angeordnet. Die Seitenelemente und die Rippen stehen im Wesentlichen senkrecht auf der Fahrzeugebene.
• In der DE 195 26 707 A1 ist ein Aufprallträger zur Energieaufnahme bei einem möglichen Front- und/oder Heckaufprall eines Kraftfahrzeuges mit jeweils einem Stossstangen-seitigen Querträger und daran angeordneten, mit der entsprechenden Fahrgastzelle ebenfalls verbundenen Längsträgern beschrieben. Mindestens ein Aufprallträger ist an einem Längsträger angeordnet ist. Der Aufprallträger besteht aus einem Strangpressprofil, dessen Profil sich quer zur Längsachse des Längsträgers des Kraftfahrzeuges erstreckt. Bei dem Strangpressprofil handelt es sich um ein Hohlprofil mit quadratischem oder rechteckförmigem Querschnitt und um ein aus mindestens zwei Kammern bestehendes Hohlprofil. Die einzelnen Kammern sind in Richtung der Längsachse des entsprechenden Längsträgers hintereinander und/oder quer zur Längsachse des Längsträgers angeordnet.
• Die US 5 462 144 A offenbart eine Aufprall-absorbierende Struktur, die aus einer dünnen Platte gebildet ist, die in einem Querschnitt senkrecht zur angenommenen Aufprallrichtung die Gestalt von zumindest zwei Dreiecken mit einem gemeinsamen Scheitelpunkt aufweist.
• Im allgemeinen wird ein Stoßstangenträger zwischen einem Fahrzeugkörper und einer Stoßstange montiert, um der Stoßstange zu ermöglichen, von dem Fahrzeugkörper getragen zu werden, und so gestaltet, dass sie agiert, um einen Aufprall zu absorbieren und zu dämpfen, der auf die Stoßstange wirkt.
• Eine der Eigenschaften, die durch den Stoßstangenträger bereitgestellt wird, wenn ein Fahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit kollidiert, ist Verletzungen eines Fußgängers durch Absorption einer entsprechenden Aufprallenergie zu reduzieren, wenn der Fußgänger die Stoßstange trifft, und eines der anderen durch den Stoßstangenträger zu erfüllenden Merkmale ist, wenn ein Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit kollidiert, eine geeignete Steifigkeit und Festigkeit bereitzustellen und eine längere Deformationszeit des Stoßstangenträgers zu erreichen, wodurch die Aufprall-Absorptionseigenschaft des Fahrzeugs maximiert wird.
• Aufgabe der Erfindung ist, eine Stoßstangen-Trägerstruktur für Fahrzeuge bereitzustellen, mit der Verletzungen von Fußgängern während einer Kollision bei niedriger Geschwindigkeit von einem Fahrzeug reduziert werden können und eine Aufprall-Absorptionseigenschaft des Fahrzeugs während einer Kollision bei einer hohen Geschwindigkeit des Fahrzeugs maximiert werden kann.
• Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
• Die Erfindung schafft eine Stoßstangen-Trägerstruktur für Fahrzeuge, die so konfiguriert ist, dass sie alle Merkmale eines Stoßstangenträgers aufweist, die zum Zeitpunkt einer Kollision bei niedriger Geschwindigkeit eines Fahrzeuges und einer Kollision bei hoher Geschwindigkeit benötigt werden, wodurch Verletzungen von Fußgängern während einer Kollision bei niedriger Geschwindigkeit von einem Fahrzeug reduziert werden können und eine Aufprall-Absorptionseigenschaft des Fahrzeugs während einer Kollision bei einer hohen Geschwindigkeit des Fahrzeugs maximiert werden kann, womit zur Sicherheit der Fußgänger und der Insassen innerhalb des Fahrzeugs beigetragen wird.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Stoßstangen-Trägerstruktur von Fahrzeugen einen metallischen zentralen Träger auf, der aus einer Mehrzahl von vertikalen Elementen aufgebaut ist, die jeweils integral durch ein horizontales Element verbunden und gekreuzt werden. Ein äußerer Kunststoffträger umgibt die Außenseite des zentralen Trägers. Eine Mehrzahl von Rippen sind an der Außenseite des äußeren Kunststoffträgers montiert.
• Im Folgenden wird die Erfindung an Hand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
• 1 eine schematische Ansicht zur Illustration einer Querschnittstruktur eines Stoßstangenträgers für Fahrzeuge gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und
• 2 eine schematische Darstellung zur Illustration, wie die Stoßstangenstruktur aus 1 an einem Fahrzeug montiert ist.
• Bezugnehmend auf 1 weist die Stoßstangen-Trägerstruktur für Fahrzeuge gemäß der Ausführungsform der Erfindung einen metallischen zentralen Träger 3 auf, der aus einer Mehrzahl von vertikalen Elementen 1 aufgebaut ist, die jeweils durch ein horizontales Element gekreuzt werden. Ein äußerer Kunststoffträger 5 umgibt die Außenseite des zentralen Trägers 3. Eine Mehrzahl von Rippen 7 ist an der Außenseite des äußeren Trägers 5 ausgebildet.
• Der zentrale Träger 3 weist drei vertikale Elemente 1 auf, welche jeweils durch ein horizontales Element 9 gekreuzt werden. Der äußere Träger 5 weist zwei Elemente auf, die eine obere Seite und eine untere Seite des zentralen Trägers 3 umgeben. Die Rippen 7 sind in Zwischenräumen angeordnet, die zwischen den vertikalen Elementen 1 des zentralen Trägers 3 ausgebildet sind.
• Zwei Seiten von jeder Rippe 7 liegen an zwei Oberflächen des äußeren Trägers 5 an, um eine dreieckige Form zu bilden, und die schrägen Seiten der Rippen 7 kreuzen sich jeweils in Längsrichtung des äußeren Trägers 5 betrachtet.
• Der zentrale Träger 3 der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist aus Aluminium hergestellt, es können allerdings andere metallische Materialien wie etwa Stahl und der gleichen, die eine längere Deformationszeit und eine höhere Festigkeit und Steifigkeit aufweisen, für den zentralen Träger verwendet werden.
• Nun auf 2 bezugnehmend wird ein Zustand dargestellt, in dem der Stoßstangenträger 11 mit einer Querschnittsform wie in 1 an einem Fahrzeug montiert ist.
• Eine Stoßstange 13 weist eine Stoßstangenabdeckung 15, die auf einem Äußeren davon ausgebildet ist, und innerhalb des Stoßstangenüberzuges 15 ein Aufprall-Absorptionsmaterial 17 zum Absorbieren eines Aufpralls auf. Der Stoßstangenträger 11 ist nahezu gleich dem konventionellen Stoßstangenträger im Bereich der Gesamtfestigkeit und -steifigkeit, die durch den zentralen Träger 3 und den äußeren Träger 5 bereitgestellt werden.
• Als ein Ergebnis sind die intrinsische Festigkeit und Steifigkeit des zentralen Trägers 3 ein wenig weicher als diejenigen des konventionellen Stoßstangenträgers, wobei allerdings die geringere Festigkeit und Steifigkeit des zentralen Trägers 3 durch den äußeren Träger 5 ausgeglichen werden.
• Natürlich sind die Festigkeit und Steifigkeit des Stoßstangenträgers 11 so ausgebildet, dass sie weicher als diejenigen der Frontpartie eines Fahrzeugkörpers 19 sind, an der die Stoßstangestruktur 11 montiert ist.
• Der Stoßstangenträger 11 ist damit so konstruiert, dass er sich vor dem Fahrzeugkörper 19 relativ zu einem Aufprall deformiert, der auf eine Stoßstange 13 wirkt, und dass er Aufprallenergie zusammen mit der Stoßstange 13 absorbiert.
• Wenn ein Aufprall auftritt, agiert insbesondere die Deformation des Stoßstangenträgers 11, während der äußere Kunststoffträger 5 bricht, um die Aufprallenergie in der Anfangsphase der Deformation schnell zu absorbieren, und von diesem Zeitpunkt an fungiert der zentrale Träger 3, um die Deformationszeit des Stoßstangenträgers 11 so lange wie möglich zu verlängern.
• Wenn ein Fußgänger durch ein Fahrzeug mit geringer Geschwindigkeit getroffen wird, werden Verletzungen des Fußgängers durch eine schnelle Aufprallenergie-Absorptionseigenschaft des äußeren Trägers 5 minimiert und wenn ein Fußgänger durch ein Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit getroffen wird, wird die Deformationszeit des Stoßstangenträgers 11 durch den zentralen Träger 3 verlängert, um die Aufprallenergie-Absorptionseigenschaft des Fahrzeugs zu maximieren, wodurch die Sicherheit der Insassen unterstützt wird.
• Unter diesen Umständen helfen dem zentralen Träger 3 die Rippen 7, die an dem äußeren Träger 5 ausgebildet sind, sodass sie zur Verlängerung der Deformationszeit des Stoßstangenträgers 11 beizutragen.
• Wie aus dem Vorangegangenen hervorgeht, ist ein Vorteil der Stoßstangen-Trägerstruktur für Fahrzeuge, die gemäß der Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde, dass die Gesamtmerkmale eines Stoßstangenträgers bereitgestellt werden, die zum Zeitpunkt einer Kollision mit einer niedrigen Geschwindigkeit eines Fahrzeuges und einer Kollision mit einer hohen Geschwindigkeit benötigt werden, wodurch Verletzungen eines Fußgängers während einer Kollision bei niedriger Geschwindigkeit eines Fahrzeugs reduziert werden können und eine Aufprallabsorptionseigenschaft des Fahrzeugs während einer Kollision mit einer hohen Geschwindigkeit des Fahrzeugs maximiert werden kann, wodurch zu der Sicherheit des Fußgängers und der Insassen innerhalb des Fahrzeugs beigetragen wird.

Claims (5)

1. Stoßstangen-Trägerstruktur für Fahrzeuge, aufweisend: einen metallischen zentralen Träger (3), der mit einer Mehrzahl von vertikalen Elementen (1) aufgebaut ist, die jeweils integral von einem horizontalen Element (9) gekreuzt werden, einen äußeren Kunststoffträger (5), der eine Außenseite des zentralen Trägers (3) umgibt, und eine Mehrzahl von Rippen (7), die an der Außenseite des äußeren Kunststoffträgers (5) angebracht sind.
2. Struktur nach Anspruch 1, wobei das horizontale Element (9) integral die Mehrzahl von vertikalen Elementen (1) verbindet und kreuzt.
3. Struktur nach Anspruch 2, wobei der äußere Träger (5) zwei Elemente aufweist, die eine obere Seite und einen untere Seite des zentralen Trägers (3) umgeben, und wobei die Rippen (7) in Räumen angeordnet sind, die zwischen den vertikalen Elementen (1) des zentralen Trägers (3) ausgebildet sind.
4. Struktur nach Anspruch 3, wobei zwei Seiten von jeder Rippe (7) an zwei Oberflächen des äußeren Trägers (5) anliegen, um eine dreieckige Form auszubilden, und sich die schrägen Seiten der Rippen (7) in Längsrichtung des äußeren Trägers (5) betrachtet kreuzen.
5. Struktur nach Anspruch 1, wobei der zentrale Träger (3) aus Aluminium hergestellt ist.