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Dokumentenidentifikation DE102006011781A1 26.04.2007
Titel Kraftfahrzeug mit einer Unterschutzeinrichtung
Anmelder DaimlerChrysler AG, 70567 Stuttgart, DE
Erfinder Baumann, Karl-Heinz, Dipl.-Ing. (FH), 71149 Bondorf, DE;
Fehring, Michael, Dipl.-Ing. (FH), 73765 Neuhausen, DE;
Haub, Dominik, 71116 Gärtringen, DE;
Hägele, Klaus, Dipl.-Ing. (FH), 73572 Heuchlingen, DE;
Justen, Rainer, Dipl.-Ing. (FH), 71155 Altdorf, DE
DE-Anmeldedatum 15.03.2006
DE-Aktenzeichen 102006011781
Offenlegungstag 26.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.04.2007
IPC-Hauptklasse B60R 19/56(2006.01)A, F, I, 20060315, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60R 19/38(2006.01)A, L, I, 20060315, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Geländewagen oder einen Pickup, mit einer Unterschutzeinrichtung (2), die eine Prallplatte (16) umfasst, die an der Unterseite des Kraftfahrzeugs angebracht ist.
Um eine verbesserte Unterschutzeinrichtung zu schaffen, ist die Prallplatte (16) zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Stellung bewegbar an der Unterseite angebracht.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Geländewagen oder einen Pickup, mit einer Unterschutzeinrichtung, die eine Prallplatte umfasst, die an der Unterseite des Kraftfahrzeugs angebracht ist.

Bei Kraftfahrzeugen mit großer Bodenfreiheit und einem hohen Böschungswinkel besteht die Gefahr, dass eine niedrige Frontstruktur von konventionellen Personenkraftwagen bei einem Zusammenstoß überfahren wird. Es kann also passieren, dass der Personenkraftwagen mit der relativ niedrigen Frontstruktur das Kraftfahrzeug mit der größeren Bodenfreiheit unterfährt. Um ein solches Unterfahren zu vermeiden, können Geländewagen oder Pickups mit einer Unterschutzeinrichtung ausgestattet werden, Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 103 37 620 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einem Pre-Safe-System bekannt, das wenigstens eine Fahrzeugsumgebungs-Erkennungseinrichtung und eine Federungs- und Dämpfungseinrichtung umfasst, welche zwischen einem Fahrwerk und einer Karosserie angeordnet und in Abhängigkeit der von der Fahrzeugumgebungs-Erkennungseinrichtung aufgenommenen und in einer Datenauswerteeinrichtung ausgewerteten Signale ansteuerbar ist. Die Datenauswerteeinrichtung der Fahrzeugumgebungs-Erkennungseinrichtung ist mit einem Steuergerät einer die Federungs- und Dämpfungseinrichtung ansteuernden aktiven Fahrwerkregelung verknüpft, mittels der eine für die jeweilige Aufprallsituation vordefinierte, wenigstens annähernd hubartige Fahrzeugniveauverstellung durchgeführt wird. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 42 16 025 A1 ist eine Schutzvorrichtung für Schienenfahrzeuge mit einem an deren Stirnseite angebrachten Prallkörper bekannt. Um ein Überrollen einer Person auszuschließen, und um den Aufprall bezüglich ernsthafter Verletzungen der Person nachhaltig abzumildern, deckt der Prallkörper die gesamte Wagenbreite ab und reicht etwa bis zu 2 m von der Schienenoberkante hinauf und besteht aus plastischem Material erheblicher Dicke. Ein unterer Teil des Prallkörpers kann auf seiner rückwärtigen Linie durch ein Drehgelenk am verbleibenden festen Teil des Prallkörpers gelagert sein. Der Fangkörper kann von oben durch mindestens ein Stellglied beaufschlagt werden, das von einem Notschalter und/oder vom automatischen Bremssystem und/oder vom Fahrer betätigten Bremssystem ausgelöst wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Geländewagen oder einen Pickup, mit einer verbesserten Unterschutzeinrichtung zu schaffen, die eine Prallplatte umfasst, die an der Unterseite des Kraftfahrzeugs angebracht ist.

Die Aufgabe ist gemäß Stammanmeldung DE 10 2005 030 419.2 bei einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Geländewagen oder einem Pickup, mit einer Unterschutzeinrichtung, die eine Prallplatte umfasst, die an der Unterseite des Kraftfahrzeugs angebracht ist, dadurch gelöst, dass die Prallplatte zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Stellung bewegbar an der Unterseite angebracht ist. Die Prallplatte kann vorne, hinten oder seitlich an der Unterseite des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Es können auch mehrere Prallplatten an verschiedenen Stellen angeordnet sein. In ihrer eingefahrenen Stellung ermöglicht die Prallplatte eine große Bodenfreiheit und einen hohen Böschungswinkel. In ihrer ausgefahrenen Stellung verhindert die Prallplatte das Unterfahren eines Kollisionspartners mit einer niedrigen Frontstruktur. Die Unterschutzeinrichtung übernimmt in ihrer ausgefahrenen Stellung die Funktion einer Unterfahrschutzeinrichtung.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte schwenkbar an der Unterseite des Kraftfahrzeugs angebracht ist. Die schwenkbare Lagerung der Prallplatte erfolgt vorzugsweise durch eines oder mehrere Schwenklager, das beziehungsweise die vorzugsweise im Bereich der Vorderachse des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Die schwenkbare Anbringung kann auch durch eine Schwächungslinie in der Art eines Filmscharniers erfolgen. Die Prallplatte ist vorzugsweise an einen Stabilisator angelenkt, der wiederum an einem Integralträger angebracht sein kann.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte an einen Vorderachsträger des Kraftfahrzeugs angelenkt ist. Über den Vorderachsträger können große Längskräfte von der Prallplatte in die Tragstruktur des Kraftfahrzeugs eingeleitet werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Prallplatte bis in einen Stoßfängerbereich, insbesondere einen vorderen Stoßfängerbereich, des Kraftfahrzeugs erstreckt. Das äußere, insbesondere vordere Ende der Prallplatte ist in der ausgefahrenen Stellung der Prallplatte vorzugsweise zwischen dem vorderen oder hinteren Stoßfängerbereich des Kraftfahrzeugs und dem Boden angeordnet. Dadurch kann die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs in diesem Bereich reduziert werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte, insbesondere im vorderen Stoßfängerbereich des Kraftfahrzeugs, an einer Aktoreinrichtung angebracht ist. Die Aktoreinrichtung dient dazu, die Prallplatte aus ihrer eingefahrenen Stellung in ihre ausgefahrene Stellung zu verschwenken, und umgekehrt. Die Aktoreinrichtung kann vor, an oder hinter einer Crashbox angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Aktoreinrichtung hinter der Crashbox angebracht, um eine Beschädigung der Aktoreinrichtung bei leichteren Unfällen zu verhindern.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Aktoreinrichtung hinter einem vorderen Stoßfängerbereich an der Tragstruktur des Kraftfahrzeugs angebracht ist. Vorzugsweise ist die Aktoreinrichtung an einem Querträger der Tragstruktur oder an einem Stoßfängerbiegeträger des Kraftfahrzeugs angebracht. Vorzugsweise ist die Aktoreinrichtung hinter einer Crashbox angeordnet, um Schäden an der Aktoreinrichtung bei niedrigen Geschwindigkeiten zu vermeiden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Aktoreinrichtung mehrere Aktorelemente umfasst, die eine Abstützbasis für einen aufprallenden Kollisionspartner bilden können, wenn sich die Aufprallplatte in ihrer ausgefahrenen Stellung befindet. Die Aktorelemente erstrecken sich in der ausgefahrenen Stellung der Prallplatte vorzugsweise in vertikaler Richtung, also im Wesentlichen senkrecht zum Boden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs verformbar ausgebildet ist. Durch eine gewollte, definierte Verformung der Prallplatte wird erreicht, dass bei einer Kollision mit einem Kollisionspartner Aufprallkräfte absorbiert werden können.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte insbesondere in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs eine hohe Eigensteifigkeit aufweist. Die Eigensteifigkeit der Prallplatte wird vorzugsweise durch eine Dickwandigkeit oder durch entsprechende Verprägungen der Prallplatte vorzugsweise in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs erreicht. Die verprägte Prallplatte kann auch über ein Schließblech zweischalig gestaltet werden, so dass Trägerelemente entstehen. Die Prallplatte kann auch an ihrer Vorderseite in ein Trägerteil münden, das bei Aktivierung eines schwenkbaren Strukturmoduls eine lastverteilende Wirkung bereitstellt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte einen äußeren, insbesondere vorderen Steifigkeitsbereich, in dem Anfalthilfen vorgesehen sind, und einen inneren, insbesondere hinteren Steifigkeitsbereich umfasst, der insbesondere in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs eine deutlich höhere Eigensteifigkeit als der äußere, insbesondere vordere Steifigkeitsbereich aufweist. Der vordere Bereich wird vorzugsweise zusammen mit einem Biegequerträger und Crashboxen aktiviert. Der hintere Bereich weist vorzugsweise in Längsrichtung eine deutliche höhere Eigensteifigkeit auf. Bei Zusammenstößen mit hohen Geschwindigkeiten kann über den zusätzlichen Lastpfad Energie in Integralträger der Fahrzeugtragstruktur eingeleitet werden. Die insbesondere zweischalige Prallplatte kann über eine entsprechende Sickengeometrie oder durch unterschiedliche Wandstärken der Schalen, zum Beispiel durch flexibel gewalzte Einsatzmaterialien, im Kraftniveau gezielt auf die jeweiligen Anforderungen abgestimmt werden. Durch gezielte Verprägung der Schalen kann eine bessere Überdeckung zum Unfallgegner erreicht werden. Die Prallplatte kann vorne und/oder hinten mehrstufig oder kontinuierlich verformbar ausgeführt sein. Vorzugsweise nimmt die Steifigkeit insbesondere kontinuierlich von vorne nach hinten zu.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass der äußere, insbesondere vordere Verformungsabschnitt austauschbar gestaltet ist. Dadurch wird die Reparatur der Unterschutzeinrichtung vereinfacht. Außerdem werden Kosten eingespart, da nach einem Unfall bei niedrigen Geschwindigkeiten nicht die komplette Prallplatte ausgetauscht werden muss, sondern nur ein Teil derselben.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte einen äußeren, insbesondere vorderen Verformungsabschnitt umfasst, der an einem inneren, insbesondere hinteren Stützabschnitt angebracht ist, der eine höhere Steifigkeit aufweist als der Verformungsabschnitt. Ziel der unterschiedlichen Steifigkeiten ist es, bei Zusammenstößen mit niedrigeren Geschwindigkeiten eine Verformungscharakteristik zu realisieren, die eine Beschädigung eines hinter dem Unterschutz liegenden Integralträgers der Fahrzeugtragstruktur vermeidet. Der vordere Bereich kann deshalb vor der Aktorikanbindung so ausgelegt sein, dass er austauschbar gestaltet ist.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungsabschnitt schwenkbar an dem Stützabschnitt angebracht ist. Die Schwenkbarkeit kann zum Beispiel durch eine definierte Biegekante beziehungsweise eine Schwächungslinie oder durch ein oder mehrere Schwenklager realisiert werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte motorisch oder manuell aus der eingefahrenen in die ausgefahrene Stellung bewegbar ist. Durch die motorische Absenkung der Prallplatte ergibt sich eine Einlassöffnung in der Vorbaustruktur des Kraftfahrzeugs, die auch anderweitig nutzbar ist und eine Reihe von weiteren Möglichkeiten schafft.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs in ihrer ausgefahrenen Stellung angeordnet ist und nur bei Bedarf in die eingefahrene Stellung bewegt wird. Die Prallplatte kann zum Beispiel über eine manuelle Steuerung im Offroadbetrieb nach oben geschwenkt werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs in ihrer eingefahrenen Stellung angeordnet ist und nur bei Bedarf in die ausgefahrene Stellung bewegt wird. Die Steuerung der Bewegung der Prallplatte erfolgt vorzugsweise über eine entsprechende Pre-Crash- oder Pre-Safe-Ansteuerung. Nur im Pre-Safe oder im Pre-Crash-Fall wird die Absenkung und Verriegelung in die beziehungsweise der ausgefahrenen Stellung initiiert, die auch als Kompatibilitätsstellung bezeichnet wird.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte als Motorraumverkleidung ausgebildet ist. Durch eine geeignete Formgebung erzielt die aerodynamische Motorverkleidung einen niedrigen CW-Wert und damit einen geringen Achsauftrieb. Außerdem kann die Prallplatte so ausgebildet sein, dass keine störenden Windgeräusche entstehen. Wenn die Prallplatte als Motorraumverkleidung ausgebildet ist, muss der Motorraum mittels der Prallplatte gegen groben Schmutz und Spritzwasser von unten geschützt sein, weshalb die Außenkanten der Prallplatte auf gesamter Breite am Stoßfänger anliegen.

Durch einen erfindungsgemäßen Versatz im Stoßfänger kann die Prallplatte von außen an den Stoßfänger angelegt werden, ohne dass Schmutz in den Spalt zwischen Stoßfänger und Prallplatte eindringen kann. Gleichzeitig ist der Versatz so gestaltet, dass die Bewegbarkeit der Prallplatte gewährleistet ist. Dieser Versatz kann im Stoßfänger durch einen Hinterschnitt realisiert werden, der im Spritzgusswerkzeug mit einem zusätzlichen Schieber realisiert wird.

Sollte es doch zum Eindringen von Spritzwasser kommen, kann durch Öffnungen an den tiefsten Stellen der Prallplatte das Wasser wieder austreten, so dass Korrosion durch stehen bleibendes Wasser vermieden werden kann.

Zusätzlich begünstigt die Prallplatte eine günstige Luftzirkulation im Motorraum, wenn Strömungslöcher vorgesehen sind, wobei bei Fahrzeugstillstand aufgewärmte Luft aus dem Motorraum wieder vor das Fahrzeug strömen und erneut angesaugt werden kann.

Durch geeignete Maßnahmen an der Innenseite der Prallplatte, zum Beispiel durch vakuumtiefgezogene Schaumfolie oder Aluminiumhaut zur Geräuschdämpfung, kann das Abstrahlen der Motorgeräusche, insbesondere bei großen Dieselmotoren, reduziert werden. Klappern und Scheuern der Prallplatte, die besonders in Verbindung mit Schmutz zu einer Schädigung der Oberfläche und damit zu Korrosion führen können, werden durch ausreichende Eigensteifigkeit und eine stabile Verbindung zum Fahrzeug vermieden. Vorzugsweise kann dies sichergestellt werden, wenn an keiner Stelle zwischen Prallplatte und Fahrzeug Stahl an Stahl anliegt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

Dabei zeigen:

1 den vorderen Bereich eines Kraftfahrzeugs mit einer Unterschutzeinrichtung im Schnitt, wobei sich eine Prallplatte der Unterschutzeinrichtung in ihrer eingefahrenen Stellung befindet;

2 den vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs aus 1, wobei sich die Prallplatte in ihrer ausgefahrenen Stellung befindet;

3 den vorderen Bereich eines Kraftfahrzeugs mit einer Unterschutzeinrichtung im Schnitt gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, wobei sich eine Prallplatte in ihrer eingefahrenen Stellung befindet;

4 einen Ausschnitt aus 3, wobei sich die Prallplatte in ihrer ausgefahrenen Stellung befindet;

5 das in den 3 und 4 ausschnittsweise dargestellte Kraftfahrzeug bei einem Zusammenstoß mit einer Barriere;

6 den vorderen Bereich eines Kraftfahrzeugs mit einer Unterschutzeinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;

7 die Unterschutzeinrichtung aus 6 bei einem Zusammenstoß mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit;

8 eine ähnliche Unterschutzeinrichtung wie in 7 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;

9 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels;

10 eine schematische Darstellung einer Anlage der Prallplatte an einem Stoßfänger sowie

11 eine perspektivische Ansicht der Prallplatte von schräg unten.

In 1 ist der vordere Bereich einer Tragstruktur 1 eines Kraftfahrzeugs schematisch im Schnitt dargestellt. An der Tragstruktur 1 ist eine Unterschutzeinrichtung 2 angebracht. Die Tragstruktur 1 umfasst ein vorderes Ende 4 eines Längsträgers 5. Von dem vorderen Ende 4 des Längsträgers 5 erstreckt sich in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs ein Verbindungsträger 7. An dem vorderen Ende des Verbindungsträgers 7 ist ein Querträger 9 angebracht. Der Querträger 9 dient zur Befestigung eines vorderen Stoßfängers 10.

Des Weiteren erstreckt sich von dem Längsträger 5 der Fahrzeugtragstruktur 1 ein Verbindungsträger 12 senkrecht nach unten. Ein weiterer Längsträger 14 stabilisiert den Verbindungsträger 12 an seinem unteren Ende. An dem unteren Ende des Verbindungsträgers 12 ist eine Prallplatte 16 schwenkbar angebracht, die ein hinteres Ende 17 und ein vorderes Ende 18 aufweist. An ihrem hinteren Ende 17 ist die Prallplatte 16 schwenkbar an dem unteren Ende des Verbindungsträgers 12 angebracht, wie durch eine strichpunktierte Linie 20 angedeutet ist. Die strichpunktierte Linie 20 stellt eine Anlenkstelle der Prallplatte 16 an der Tragstruktur 1 dar.

An ihrem vorderen Ende 18 weist die Prallplatte 16 eine weitere Anlenkstelle 22 auf, mit deren Hilfe die Prallplatte 16 an ein Ende einer Aktoreinrichtung 24 angelenkt ist, die durch einen Doppelpfeil angedeutet ist. Das andere Ende der Aktoreinrichtung 24 ist über eine Anlenkstelle 25 an den Querträger 9 der Tragstruktur 1 angelenkt.

In 1 ist die Aufprallplatte 16 in ihrer eingefahrenen Stellung dargestellt. In der eingefahrenen Stellung ermöglicht die Prallplatte 16 einen hohen Böschungswinkel und große Bodenfreiheit.

In 2 ist die Aufprallplatte 16 in ihrer ausgefahrenen Stellung dargestellt. Die eingefahrene Stellung der Prallplatte 16 ist in 2 durch gestrichelte Linien 26 angedeutet. In ihrer ausgefahrenen Stellung wird durch die Prallplatte 16 auch niedrigeren Kollisionspartnern, wie zum Beispiel konventionellen Personenkraftwagen, eine Abstützstruktur zur Verfügung gestellt, an welcher der niedrigere Partner seine Vorbaustruktur aktivieren kann. Dadurch wird ein so genanntes Aufreiten eines mit der erfindungsgemäßen Unterschutzeinrichtung 2 ausgestatteten Geländewagens auf niedrigere Fahrzeuge sicher vermieden.

Die erfindungsgemäße Unterschutzeinrichtung 2 ist vorzugsweise unter dem Vorderachsträger angebracht und bis zum Stoßfängerbereich hochgezogen. Die Prallplatte 16 ist an ihrem hinteren Ende 17 scharnierartig mit dem Vorderachsträger oder einem anderen lasttragenden Element der Tragstruktur 1, die auch als Karosserie bezeichnet wird, verbunden und kann dort hohe Längskräfte in die Karosserie einleiten. An seinem vorderen Ende 18 ist die Prallplatte 16 über die Aktoreinrichtung 24 mit dem vorderen Querträger oder dem Stoßfängerbiegeträger verbunden. Die Aktoreinrichtung 24 umfasst zum Beispiel schwenkbare, ein- und/oder ausfahrbare oder kniehebelartige Aktorelemente. Über diese Aktorelemente kann die Prallplatte 16 um ihre hintere, scharnierartige Befestigung 20 verschwenkt werden. Die Aktorelemente sind vorzugsweise so gestaltet, dass sie nach vorne eine Abstützbasis für ein aufprallendes Auto bilden.

Die Schwenkbewegung kann entweder manuell oder über eine Pre-Safe- oder Pre-Crash-Ansteuerung erfolgen. Bei manueller Ansteuerung ist die normale Position der Unterschutzeinrichtung 2 in der abgesenkten beziehungsweise ausgefahrenen Stellung der Prallplatte 16. Nur im Offroad-Betrieb wird die Prallplatte 16 nach oben geschwenkt. Bei einer Pre-Safe- oder Pre-Crash-Ansteuerung befindet sich die Prallplatte 16 im Normalbetrieb in ihrer eingefahrenen Stellung. Nur im Pre-Safe- oder Pre-Crash-Fall wird eine Absenkung und Verriegelung der Prallplatte 16 in ihre ausgefahrene Stellung initiiert, die auch als Kompabilitätsstellung bezeichnet wird. Die Schwenkbewegung der Prallplatte 16 erfolgt vorzugsweise reversibel. Für den Fall, dass nach einer Aktivierung der Prallplatte 16 kein Aufprall erfolgt, ist ein Zurückstellen der Prallplatte in ihre Ausgangsstellung möglich. Die Rückstellbewegung kann manuell oder automatisch durchgeführt werden.

Die Prallplatte 16 weist eine derartige Eigensteifigkeit auf, dass sie einen Aufprallabsorber und damit eine kompatible Struktur für kleinere, eher niedrig gebaute Fahrzeuge bei einer Kollision bildet. Durch die erfindungsgemäß angeordnete und ausgebildete Prallplatte 16 wird die Neigung der Unterseite des Kraftfahrzeugs zur Horizontalen verringert. Dadurch wird die Aufreittendenz des Kraftfahrzeugs reduziert. außerdem wird durch die erfindungsgemäße Gestalt der Prallplatte 16 ein Deformationselement in Längsrichtung geschaffen. Die Eigensteifigkeit der Prallplatte 16 wird durch die Dickwandigkeit oder durch entsprechende Verprägungen der flächigen Prallplatte 16, vorzugsweise in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs, erreicht. Das Prinzip der schwenkbaren Prallplatte ist auch für Heckstrukturen zur Vermeidung einer Heckunterfahrung sowie für Seitenstrukturen des Kraftfahrzeugs zur Reduzierung der Unfallfolgeschwere geeignet.

In 3 ist der vordere Bereich eines Kraftfahrzeugs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel im Schnitt dargestellt. An einer Tragstruktur 41 ist eine Unterschutzeinrichtung 42 angebracht. Die Tragstruktur 41 umfasst ein vorderes Ende 44 eines Längsträgers 45. Von dem vorderen Ende 44 des Längsträgers 45 erstreckt sich ein Verbindungsträger 47 nach vorne, an dessen vorderem Ende eine Crashbox 48 angebracht ist. An dem vorderen Ende der Crashbox 48 wiederum ist ein Querträger 49 befestigt. Das untere Ende des Verbindungsträgers 52 ist in Fahrzeuglängsrichtung an einem weiteren Längsträger 54 abgestützt.

An dem unteren Ende des Verbindungsträgers 52 der Tragstruktur 41 ist eine Prallplatte 56 schwenkbar angebracht. Die Prallplatte 56 weist ein hinteres Ende 57 und ein vorderes Ende 58 auf. Mit ihrem hinteren Ende 57 ist die Prallplatte 56 an einer Anlenkstelle 60 an das untere Ende des Verbindungsträgers 52 angelenkt. Etwa in der Mitte der Prallplatte 56 ist eine weitere Anlenkstelle 62 vorgesehen, über die ein Ende einer Aktoreinrichtung 64 an die Prallplatte 56 angelenkt ist. Das andere Ende der Aktoreinrichtung 64 ist an einer Anlenkstelle 65 an den Verbindungsträger 47 der Tragstruktur 41 angelenkt.

In 3 befindet sich die Prallplatte 56 in ihrer eingefahrenen Stellung. In 4 befindet sich die Prallplatte 56 in ihrer ausgefahrenen Stellung. Die Eigensteifigkeit der Prallplatte 56 ist in einen vorderen und einen hinteren Bereich unterteilt. Der vordere Bereich ist vorzugsweise mit Anfalthilfen versehen und wird zusammen mit einem Biegequerträger und Crashboxen aktiviert. Der hintere Bereich der Prallplatte 56 hat eine deutlich höhere Eigensteifigkeit in Fahrzeuglängsrichtung. Der hintere Bereich bildet im Falle einer Kollision einen zusätzlichen Lastpfad, über den bei einer Kollision Energie in die Fahrzeugtragstruktur 41 eingeleitet wird. Die Prallplatte 56 kann ein- oder zweischalig ausgebildet sein. Über eine Sickengeometrie oder durch unterschiedliche Wandstärken der Schalen, zum Beispiel durch flexibel gewalzte Einsatzmaterialien, kann das Kraftniveau gezielt auf die gewünschten Anforderungen abgestimmt werden. Durch gezielte Verprägungen der Schalen kann eine bessere Überdeckung zum Unfallgegner erreicht werden. Insbesondere werden scharfkantige Endbereiche vermieden. Im Hinblick auf die anfallenden Reparaturkosten sind die beiden Bereiche der Prallplatte 56 vorzugsweise getrennt demontierbar.

Durch eine motorische Absenkung der Prallplatte 56 ergibt sich eine Einlassöffnung in der Vorbaustruktur, die auch anderweitig nutzbar ist. Dadurch werden unter anderem die folgenden Vorteile Zugang zu einer Abschleppöse; Nutzung aerodynamischer Effekte bei einer motorischen Betätigung der Unterschutzabsenkung; Verbesserung der Kühlung; Verbesserung des Fußgängerschutzes; größere Designmöglichkeiten; bessere Energieeinleitung in den Rohbau über den zusätzlichen Lastpfad; zusätzliche Energieaufnahme in bestimmten Lastfällen, wodurch die so genannte Intrusion reduziert werden kann.

In 5 ist das Kraftfahrzeug aus 4 im Falle eines Zusammenstoßes mit einer Barriere 68 dargestellt. In 5 sieht man, dass die Crashbox 48 (im Vergleich zu 3) um fast die Hälfte ihrer Länge zusammengedrückt wurde. Außerdem hat sich der vordere Eigensteifigkeitsbereich, der zwischen dem vorderen Ende 58 und der Anlenkstelle 62 angeordnet ist, verformt. Der hintere Eigensteifigkeitsbereich der Prallplatte 56 sowie die Tragstruktur 41 des Kraftfahrzeugs haben sich nicht verformt.

In den 6 bis 8 sind ähnliche Unterschutzeinrichtungen wie in den 1 bis 5 dargestellt. Zur Bezeichnung gleicher Teile werden gleiche Bezugszeichen verwendet. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die vorangegangene Beschreibung der 1 bis 5 verwiesen. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede zwischen den einzelnen Ausführungsbeispielen eingegangen.

Bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Prallplatte 70 mit einem hinteren Ende 71 und einem vorderen Ende 72 an das untere Ende des Verbindungsträgers 12 angelenkt. Die Prallplatte 70 weist etwa in ihrer Mitte eine Anlenkstelle 74 auf, mit deren Hilfe die Prallplatte 70 an ein Ende einer Aktoreinrichtung 75 angelenkt ist. Das andere Ende der Aktoreinrichtung 75 ist über eine Anlenkstelle 76 an den Verbindungsträger 7 der Fahrzeugtragstruktur 1 angelenkt. Die Prallplatte 70 ist in 6 in ihrer ausgefahrenen Stellung dargestellt. Durch gestrichelte Linien 77 ist die Prallplatte 70 in ihrer eingefahrenen Stellung dargestellt.

Die Prallplatte 70 umfasst einen vorderen Abschnitt 81, der auch als Verformungsabschnitt bezeichnet wird, und einen hinteren Abschnitt 82, der auch als Stützabschnitt bezeichnet wird. Die beiden Abschnitte 81, 82 sind scharnierartig durch eine Schwächungslinie 83 voneinander getrennt. Der Stützabschnitt 82 verformt sich erst bei größeren Kräften als der Verformungsabschnitt 81. Die Anlenkstelle 74 für die Aktoreinrichtung 75 ist in dem hinteren Abschnitt 82 angeordnet, so dass der vordere Abschnitt 81 austauschbar gestaltet sein kann. Weiterhin ermöglicht der vordere Abschnitt 81 bei Kollisionen mit Fußgängern die Abstützung eines Beines an einem zweiten Punkt unterhalb des Stoßfängers. Dieser zweite Punkt wird von dem vorderen Ende 72 der Prallplatte 70 gebildet. Durch den zweiten unteren Punkt wird eine starke seitliche Biegung des Kniegelenks eines seitlich aufprallenden Fußgängers vermieden. Dabei kann der untere zweite Punkt die gleiche Verformungssteifigkeit aufweisen wie ein sich unterhalb der Stoßfängerhaut zum Zwecke des Fußgängerschutzes befindlicher Deformationsschaum. Dadurch wird ein paralleles Anschieben des Beins gewährleistet. Bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Verformung des vorderen Abschnitts 81 über eine Rotation um die Schwächungslinie 83 realisiert.

Bei dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist angedeutet, dass die Verformung des vorderen Steifigkeitsabschnitts der Prallplatte 70 auch durch Rotation um ein Scharniergelenk 88 erfolgen kann. Durch 91 ist der Verformungsweg für einen Crash bei geringer Geschwindigkeit beziehungsweise bei einem Zusammenstoß mit einem Fußgänger bezeichnet. Mit 92 ist der Verformungsweg angedeutet, der eine hohe Steifigkeit aufweist.

In 8 ist angedeutet, dass der vordere Abschnitt der Prallplatte 70 auch in sich verformbar gestaltet sein kann. Der Verformungsweg bei Unfällen mit geringer Geschwindigkeit ist durch 101 bezeichnet. Der Verformungsweg 102 ist mit einer hohen Steifigkeit verbunden. Der Verformungsweg 102 kommt erst bei Unfällen mit hoher Geschwindigkeit zum Tragen.

In 9 ist ein Integralträger 121 eines Kraftfahrzeugs perspektivisch dargestellt. An dem Integralträger 121 sind zwei Motorlager 124, 125 angebracht. Außerdem ist an dem Integralträger 121 ein Stabilisator 130 angebracht. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine zweischalige Prallplatte 132 mit einer Deformationsstruktur an den Stabilisator 130 angelenkt. Wenn ein Auslöseelement 135 ausgelöst wird, dann wird die Prallplatte 132 mit Hilfe von Aktoreinrichtungen 138, 139 um den Stabilisator 130 herum verschwenkt.

10 zeigt eine schematische Darstellung, wie die Prallplatte an einem vorderen Stoßfängerbereich anliegt. Dabei ist mit dem Bezugszeichen 150 der Stoßfänger bezeichnet, während mit Bezugszeichen 16 die Prallplatte gekennzeichnet ist. Der Stoßfänger 150 weist an seinem zur Prallplatte 16 weisenden Ende einen Versatz 151 auf, der in den Motorraum abgewinkelt ausgebildet ist. In diesen Versatz 151 kann die Prallplatte von außen angelegt werden, so dass ein nahezu flächenbündiger Übergang zwischen Stoßfängeraußenseite und Prallplatteunterseite erreicht wird, wobei die Bewegbarkeit zwischen der ein- und ausgefahrenen Stellung nicht beeinträchtigt wird. Mit Pfeil S ist dargestellt, aus welcher Richtung Schmutz beziehungsweise Spritzwasser während des Fahrens auf den Stoßfänger auftrifft. Durch den Versatz des Stoßfängers wird jedoch eine dichte Anbindung der Prallplatte an den Stoßfänger erreicht.

Aus 11 geht schließlich hervor, dass die Prallplatte 16 mit ihrer unteren Schale 16a aus Gründen der Aerodynamik nach Möglichkeit glattflächig gestaltet ist. Außerdem sind Aussparungen 152 in der unteren Schale 16a eingebracht, damit Kühlluft in den Motorraum einströmen kann. An den tiefsten Stellen der unteren Schale 16a sind Abflussöffnungen 153 vorgesehen, durch die eventuell eindringendes Spritzwasser sofort wieder abfließen kann.


Anspruch[de]
Kraftfahrzeug, insbesondere Geländewagen oder Pickup, mit einer Unterschutzeinrichtung (2; 42), die eine Prallplatte (16; 56; 70) umfasst, die an der Unterseite des Kraftfahrzeugs angebracht ist, wobei die Prallplatte (16; 56; 70) zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Stellung bewegbar an der Unterseite des Kraftfahrzeugs angebracht ist, gemäß Anspruch 1 der Stammanmeldung DE 10 2005 030 419.2 dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte (16) als Motorraumverkleidung ausgebildet ist. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sich bis in einen vorderen Stoßfängerbereich erstreckende Prallplatte (16) derart am Stoßfängerbereich anliegt, dass kein Schmutz oder Spritzwasser in den Motorraum eindringen kann. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussbereich des Stoßfängers einen Versatz (151) aufweist, in den die Prallplatte (16) anliegt. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte (16) an ihren tiefsten Stellen Öffnungen (153) aufweist. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Prallplatte (16) Öffnungen (152) vorgesehen sind, durch die Luft in den Motorraum einströmen kann. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte (16) geräuschdämmend ausgebildet ist.






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