Die vorliegende Erfindung betrifft eine Deformationsvorrichtung zur Anbringung an einem Querträger eines Stoßfängers sowie einen Stoßfänger eines Kraftfahrzeuges mit wenigstens einer Deformationsvorrichtung.

Es ist es bekannt, dass bei neuen Fahrzeugen ein bündiger Übergang zwischen Frontleuchtenscheibe bzw. einer Leuchteinrichtung und einer Stoßfängerverkleidung gewünscht ist. Dies kann bislang nicht umgesetzt werden, da zwei zulassungsrelevante Anforderungen im Zielkonflikt zueinander sind. Das Eckpendel aus USPart581 / ECE R-42 und der Fußgängerschutz mit einem Beinprüfkörper. Bei einem bündigen Übergang zwischen Stoßfängerverkleidung und Leuchteinrichtung wird die Leuchteinrichtung im Pendeltest beschädigt, so dass das Fahrzeug nicht zulassungsfähig ist.

In diesem Zusammenhang ist aus der DE 10 2016 213 931 A1 eine

Stoßfängeranordnung bekannt, welche einen Verbund von Lamellenelementen umfasst, die biegeweich ausgeführt sind. Die Lamellenelemente weisen an ihren Außenseiten eine Sägezahnstruktur auf.

Bei einer Biegung der Lamellenelemente im Uhrzeigersinn können die einzelnen Lamellen relativ zueinander verrutschen bzw. trotz Sägezahnstruktur aneinander abgleiten. Hingegen wird bei einer Biegung der Lamellenelemente entgegen dem Uhrzeigersinn das Abgleiten durch die Sägezahnstruktur verhindert, da in diesem Fall die Sägezahnstrukturen ineinandergreifen. Dadurch verhalten sich die einzelnen Lamellenelemente wie ein verbundenes, starres System mit einer deutlich höheren Biegesteifigkeit als die unverbundene Lamellenelemente. Jedoch dienen die Lamellenelemente lediglich für eine Stoßfängerverkleidung und nicht für eine Leuchteinrichtung.

Nachteilig an dieser Konstruktion ist zum einen die aufwändige Herstellung der Lamellenelemente mit der Sägezahnstruktur und zum anderen, dass diese nur zwischen einer Stoßfängerverkleidung und einem Querträger zum Einsatz kommt. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Deformationsvorrichtung zur Anbringung an einem Querträger eines Stoßfängers und zur Umwandlung von Stoßenergie auf eine Leuchteinrichtung sowie einen Stoßfängereines Kraftfahrzeuges anzugeben, welche bzw. welcher kostengünstig, materialsparend und einfach herstellbar ist sowie die Herstellung einer bündigen Oberfläche zwischen einer Leuchteinrichtung und einer Stoßfängerverkleidung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Demnach umfasst eine Deformationsvorrichtung zur Anbringung an einem Querträger eines Stoßfängers und zur Umwandlung von Stoßenergie auf eine Leuchteinrichtung wenigstens zwei in Reihe angeordnete und gleichorientierte Deformationselemente.

Anders ausgedrückt, kann die Deformationsvorrichtung nur zum Einsatz zwischen einem Querträger eines Stoßfängers und einer Leuchteinrichtung kommen, damit die Deformationsvorrichtung bzw. deren Deformationselemente einen Stoß bzw. die Energie des Stoßes auf eine Leuchteinrichtung in eine Verformung der

Deformationselemente umsetzt.

Ferner umfasst die Deformationsvorrichtung ein Trägerelement, das an einen Querträger eines Stoßfängers befestigbar ist, wobei die wenigstens zwei Deformationselemente an dem Trägerelement befestigt sind.

Des Weiteren weist jedes Deformationselement eine unstrukturierte, glatte Oberfläche auf und ist so ausgebildet, dass aufgrund einer Krafteinwirkung entlang einer ersten Richtung die Deformationselemente ausknicken und sich aufgrund einer Krafteinwirkung entlang einer zweiten Richtung verbiegen. Somit ist jedes

Deformationselement mit seiner unstrukturierten, glatten Oberfläche auf einfache Weise herstellbar. Denn eine unstrukturierte, glatte Oberfläche weist bereist ein Teil aus Kunststoff oder Leichtmetall, wie z. B. Aluminium, auf, nachdem dieses spritzgegossen oder gewalzt wurde. Folglich können die Kosten für die Herstellung niedrig gehalten werden. Hierbei kann jede Oberfläche eines Deformationselements eine unstrukturierte, glatte Oberfläche sein.

Zudem kann die erste Richtung parallel zu den Deformationselementen orientiert sein. Somit kann ein Knicken der Deformationselemente sichergestellt werden, da die Last in Richtung der Deformationselemente eingeleitet wird. Ferner kann die zweite Richtung eine Biegung der Deformationselemente um das Trägerelement hervorrufen. Betreffend einen Vergleich zwischen Knicken und Biegen ist festzuhalten, dass ein Deformationselement so ausgestaltet sein kann, dass dieses einem Biegen einen geringeren Widerstand entgegensetzt als einem Knicken.

Auch ist es möglich, dass jedes Deformationselement zur Versteifung gegen Biegung und/oder gegen Knicken einen Versteifungsabschnitt aufweist.

Der Versteifungsabschnitt kann einen beliebig geformten, runden oder eckigen Verlauf innerhalb des Deformationselements aufweisen. Ferner kann der Versteifungsabschnitt dreieckig oder rinnenförmig, ähnlich einer offenen Dachrinne, ausgebildet sein. Diese Form kann auf einfache Weise durch Urformen oder Umformen, wie z. B. Biegen, herstellt werden. Des Weiteren kann der Versteifungsabschnitt mittig in einem Deformationselement angeordnet sein.

Der beliebig geformte, runde oder eckige Verlauf des Versteifungsabschnitts kann so angeordnet und ausgebildet sein, dass der Versteifungsabschnitt aufgrund einer Krafteinwirkung entlang der zweiten Richtung auf Druck beansprucht wird. Mit Hilfe dieser Ausbildung kann der Widerstand eines Deformationselements gegen Biegen und/oder Knicken erhöht werden, da die durch den Versteifungsabschnitt entstehende Form einen höheren Widerstand gegen Biegen und/oder Knicken entgegensetzt als ein Deformationselement ohne Versteifungsabschnitt.

Ferner kann jedes Deformationselement eine erste und zweite Längsseite sowie eine erste und zweite breite Seite umfassen, die jeweils gegenüberliegend angeordnet sind, um einen dreidimensional geformten Körper mit einer Dicke zu bilden. Die erste Längsseite der Deformationselemente kann an dem Trägerelement befestigt sein, sodass die Deformationselemente auf dem Trägerelement stehen, insbesondere senkrecht zum Trägerelement orientiert sind. Des Weiteren kann jedes Deformationselement hinsichtlich seiner Form ähnlich einem Blech ausgebildet sein. Auch kann jedes Deformationselement eine Breite und eine Länge aufweisen, die größer als eine Dicke eines Deformationselements ist.

Die erste Richtung, entlang welcher die Deformationselemente unter Krafteinwirkung ausknicken, kann in Richtung einer Verbindungslinie von der ersten Längsseite zur zweiten Längsseite verlaufen. Hierbei kann die erste Richtung entlang der kürzesten Verbindung von der ersten Längsseite zur zweiten Längsseite oder parallel zu einer ersten oder zweiten breiten Seite eines Deformationselements verlaufen. Zudem kann die zweite Richtung, entlang welcher jedes Deformationselement unter Krafteinwirkung umbiegt, ein Deformationselement schneiden, insbesondere dessen Oberfläche.

Des Weiteren kann die zweite Richtung einen Winkel zwischen 10 und 40 Grad, insbesondere einen Winkel von 30 Grad, mit der Oberfläche eines Deformationselements einschließen.

Dabei können die Deformationselemente Kunststoff oder Aluminium oder einen Verbundwerkstoff als Material aufweisen. Ferner können das Trägerelement und die Deformationselemente einteilig ausgebildet sein.

Auch ist es denkbar, dass an der zweiten Längsseite eine Leuchteinrichtung anordenbar ist.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen Stoßfänger eines Kraftfahrzeuges. Es wird darauf hingewiesen, dass die Merkmale der Deformationsvorrichtung, wie sie unter dem ersten Aspekt erwähnt werden, einzeln oder miteinander kombinierbar bei dem Stoßfänger Anwendung finden können. Ein Stoßfänger eines Kraftfahrzeuges weist wenigstens eine Deformationsvorrichtung nach dem ersten Aspekt auf.

Ferner weist der Stoßfänger einen Querträger mit einem gepfeilten Verlauf auf, wobei die wenigstens eine Deformationsvorrichtung an dem Querträger befestigt ist. Ein Befestigen kann im vorliegenden Fall ein Anschrauben oder ein Anklipsen am Querträger sein.

Des Weiteren kann der Querträger einen ersten, zweiten und dritten

Querträgerabschnitt aufweisen. Der erste Querträgerabschnitt kann eine stumpfe Pfeilspitze des gepfeilten Verlaufs des Querträgers bilden und der zweite und dritte Querträgerabschnitt schräg auf den ersten Querträgerabschnitt zulaufen.

Zudem kann der erste Querträgerabschnitt quer zur Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeuges orientiert sein. Dabei kann der zweite und dritte Querträgerabschnitt mit dem ersten Querträgerabschnitt einen Winkel zwischen 10 und 40 Grad, insbesondere einen Winkel von 30 Grad, einschließen. Auch kann der dritte Querträgerabschnitt mit dem ersten Querträgerabschnitt einen Winkel zwischen 10 und 40 Grad, insbesondere einen Winkel von 30 Grad, einschließen. Ferner ist es möglich, dass der Stoßfänger wenigstens eine Leuchteinrichtung aufweist. Die wenigstens eine Leuchteinrichtung kann an einer

Deformationsvorrichtung angeordnet sein, insbesondere an der zweiten Längsseite der Deformationselemente der Deformationsvorrichtung. Ferner kann das Trägerelement der Deformationsvorrichtung an dem zweiten und/oder dritten Querträgerabschnitt befestigt sein. Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Kraftfahrzeug mit dem Stoßfänger eines Kraftfahrzeuges nach dem zweiten Aspekt umfassen.

Nachfolgend wird der oben dargestellte Erfindungsgedanke ergänzend mit anderen Worten ausgedrückt.

Dabei wird zunächst von einem Stand der Technik ausgegangen, bei welchem ein bündiger Übergang zwischen einer Stoßfängerverkleidung und einer Leuchteinrichtung die Leuchteinrichtung im Pendeltest beschädigt wird, so dass ein Fahrzeug nicht zulassungsfähig ist.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, in diesem Bereich ein Überstand der Stoßfängerverkleidung zur Leuchteinrichtung umzusetzen. Dieser Überstand entspricht dabei ca. dem Wert der potentiellen Intrusion eines Beinprüfkörpers aus einem Fußgängerschutz-Test. In der Konsequenz wird kein bündiger Übergang zwischen Stoßfängerverkleidung und Leuchteinrichtung umgesetzt. Jedoch ist heutzutage für neue Fahrzeuge ein bündiger Übergang zwischen Leuchteinrichtung und Stoßfängerverkleidung gewünscht. Dieser Anspruch konnte bislang nicht umgesetzt werden, da - wie bereits angedeutet - zwei zulassungsrelevante Anforderungen im Zielkonflikt zueinander sind. Das Eckpendel aus USPart581 / ECE R-42 und der Fußgängerschutz mit dem Beinprüfkörper. Bei einem bündigen Übergang zwischen Stoßfängerverkleidung und Leuchteinrichtung bzw. zwischen deren Frontleuchtenscheibe wird diese im Pendeltest beschädigt, so dass das Fahrzeug nicht zulassungsfähig ist.

Diesen Missstand zu beseitigen, kann unter anderem Aufgabe der Erfindung sein.

Dabei basiert die Grundidee der Erfindung auf der unterschiedlichen Richtung der Lasteinleitung beider Testverfahren. Die Richtung des Stoßes zwischen dem Beinprüfkörper beim Fußgängerschutz-Test und dem Eckpendel unterscheidet sich um ca. 30 Grad. Hierdurch kann eine Struktur ausgelegt werden, welche bei einer senkrechten ebenen Belastung steif und bei einer um 30 Grad verdrehten schrägen Belastung weich für den Fußgängerschutz reagieren kann.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. H ierbei zeigen schematisch:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Fahrzeugfront mit einem Beinprüfkörper und einem Pendel sowie deren Aufprallrichtungen auf einen erfindungsgemäße Deformationsvorrichtung;

Fig. 2 eine der Deformationsvorrichtungen aus Figur 1 in einem unbelasteten

Zustand;

Fig. 3 ein Kraft-Zeit-Diagramm für die Deformationsvorrichtung aus Figur 2 für einen Anprall aus unterschiedlichen Richtungen;

Fig. 4 die Deformationsvorrichtung aus Figur 2 in einem ersten belasteten Zustand; und Fig. 5 die Deformationsvorrichtung aus Figur 2 in einem zweiten belasteten

Zustand.

In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Gegenstände verwendet.

Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Fahrzeugfront 30 mit einem Beinprüfkörper 32 und einem Pendel 31 sowie deren Aufprallrichtungen 6, 7 auf eine erfindungsgemäße Deformationsvorrichtung 1.

Genauer dargestellt zeigt Figur 1 einen Stoßfänger 20 eines Kraftfahrzeuges mit zwei Deformationsvorrichtungen 1 und mit einem Querträger 21 mit einem gepfeilten Verlauf, wobei die Deformationsvorrichtungen 1 an dem Querträger 21 befestigt sind. Ferner zeigt Figur 1, dass der Querträger 21 einen ersten, zweiten und dritten Querträgerabschnitt 22, 23, 24 aufweist, wobei der erste Querträgerabschnitt 22 eine stumpfe Pfeilspitze des gepfeilten Verlaufs des Querträgers 21 bildet.

Ferner laufen der zweite und dritte Querträgerabschnitt 23, 24 schräg auf den ersten Querträgerabschnitt 22 zu.

Während der erste Querträgerabschnitt 22 quer zur Fahrtrichtung X eines Kraftfahrzeuges orientiert ist, schließen jeweils der zweite und dritte Querträgerabschnitt 23, 24 mit dem ersten Querträgerabschnitt 22 einen Winkel mit 30 Grad ein.

Ferner zeigt Figur 1 , dass der Stoßfänger 20 zwei Leuchteinrichtungen 25 aufweist, die jeweils an einer Deformationsvorrichtung 1 , insbesondere an einer zweiten Längsseite 9 von Deformationselementen 2, 3, 4 der Deformationsvorrichtung 1, angeordnet sind. Tatsächlich hat die Deformationsvorrichtung 1 eine Vielzahl von Deformationselementen, jedoch werden der Einfachheit halber die

Deformationselementen 2, 3, 4 exemplarisch für alle genannt.

Figur 2 zeigt eine der Deformationsvorrichtungen 1 aus Figur 1 in einem unbelasteten Zustand.

Die Deformationsvorrichtung 1 zur Anbringung an dem Querträger 21 des Stoßfängers 20 und zur Umwandlung von Stoßenergie auf eine Leuchteinrichtung 25 hat mehrere in Reihe angeordnete und gleich orientierte Deformationselemente 2, 3, 4.

Ferner hat die Deformationsvorrichtung 1 ein Trägerelement 5, das an dem Querträger 21 des Stoßfängers 20 befestigt ist, wobei die Deformationselemente 2, 3, 4 an dem Trägerelement 5 befestigt sind.

Jedes Deformationselement 2, 3, 4 hat eine unstrukturierte, glatte Oberfläche und ist so ausgebildet, dass aufgrund einer Krafteinwirkung entlang einer ersten Richtung 6 die Deformationselemente 2, 3, 4 ausknicken (vgl. Figuren 4 und 5 linke Seite) und sich aufgrund einer Krafteinwirkung entlang einer zweiten Richtung 7 verbiegen (vgl. Figuren 4 und 5 rechte Seite). Hierbei ist die erste Richtung 6 parallel zu den Deformationselementen 2, 3, 4 orientiert ist, wobei die zweite Richtung 7 eine Biegung der Deformationselemente 2, 3, 4 um das Trägerelement 5 hervorruft (vgl. Figuren 4 und 5).

Ferner zeigt Figur 2, dass jedes Deformationselement 2, 3, 4 zur Versteifung gegen Biegung und/oder gegen Knicken einen Versteifungsabschnitt 12 aufweist. Der Versteifungsabschnitt 12 hat dabei einen runden Verlauf innerhalb des Deformationselements 2, 3, 4.

Genauer geschildert ist der Versteifungsabschnitt 12 rinnenförmig, ähnlich einer offenen Dachrinne, ausgebildet, und mittig in jedem Deformationselement 2, 3, 4 angeordnet.

Des Weiteren ist der runde bzw. rinnenförmige Verlauf des Versteifungsabschnitts 12 so angeordnet und ausgebildet, dass der Versteifungsabschnitt 12 aufgrund einer Krafteinwirkung entlang der zweiten Richtung 7 auf Druck beansprucht wird (vgl. Figuren 4 und 5).

Wie Figur 2 zudem zeigt, hat jedes Deformationselement 2, 3, 4 eine erste und zweite Längsseite 8, 9 sowie eine erste und zweite breite Seite 10, 11, die jeweils gegenüberliegend angeordnet sind, um einen dreidimensional geformten Körper mit einer Dicke zu bilden.

Die erste Längsseite 8 der Deformationselemente 2, 3, 4 ist an dem Trägerelement 5 befestigt, sodass die Deformationselemente 2, 3, 4 senkrecht zum Trägerelement 5 orientiert sind. Auch ist gemäß Figur 2 jedes Deformationselement 2, 3, 4 hinsichtlich seiner Form ähnlich einem Blech ausgebildet, wobei jedes Deformationselement 2, 3, 4 eine Breite und eine Länge aufweist, die größer als eine Dicke eines Deformationselements ist. Figur 4 zeigt die Deformationsvorrichtung 1 aus Figur 1 in einem ersten belasteten Zustand, wohingegen Figur 5 die Deformationsvorrichtung 1 aus Figur 1 in einem zweiten belasteten Zustand zeigt.

Aus beiden Figuren geht hervor, dass die erste Richtung 6, entlang welcher die Deformationselemente 2, 3, 4 unter Krafteinwirkung des Pendels 31 ausknicken, in Richtung einer Verbindungslinie von der ersten Längsseite 8 zur zweiten Längsseite 9 verläuft.

Konkreter dargestellt, verläuft die erste Richtung 6 entlang der kürzesten Verbindung von der ersten Längsseite 8 zur zweiten Längsseite 9 oder parallel zu der ersten oder zweiten breiten Seite 10, 11 der Deformationselemente 2, 3, 4.

Zudem geht aus den Figuren 4 und 5 hervor, dass die zweite Richtung 7, entlang welcher jedes Deformationselement 2, 3, 4 unter Krafteinwirkung umbiegt, ein Deformationselement 2, 3, 4 schneidet, insbesondere dessen Oberfläche. Hierbei schließt die zweite Richtung 7 einen Winkel mit 30 Grad mit der Oberfläche der Deformationselemente 2, 3, 4 ein.

Abschließend wird bemerkt, dass die Deformationselemente 2, 3, 4 Kunststoff oder Aluminium oder einen Verbundwerkstoff als Material aufweisen.

Auch sind das Trägerelement 5 und die Deformationselemente 2, 3, 4 einteilig ausgebildet. Unter Bezugnahme auf die Figuren 3 bis 5 wird nachstehend das Kraft-Zeit-Diagramm für die Deformationsvorrichtung 1 aus Figur 2 für einen Anprall aus unterschiedlichen Richtungen erläutert. Dabei zeigt Figur 4 die Deformationsvorrichtung 1 aus Figur 2 in einem ersten belasteten Zustand und Figur 5 die Deformationsvorrichtung 1 aus Figur 2 in einem zweiten belasteten Zustand, wobei im zeitlichen Verlauf der erste belastete Zustand vor dem zweiten belasteten Zustand liegt.

Während in den Figuren 4 und 5 jeweils auf der linken Seite der Zusammenstoß der Deformationsvorrichtung 1 mit dem Pendel 31 aus Figur 1 gezeigt ist, ist auf der rechten Seite der Zusammenstoß der Deformationsvorrichtung 1 mit dem Beinprüfkörper 32 aus Figur 1 gezeigt

So zeigen also die rechten Seiten der Figuren 4 und 5 das Verhalten der Deformationsvorrichtung 1 als Fußgängerschutz und die linken Seiten das Verhalten der Deformationsvorrichtung 1 bei einem Pendelstoß. Hierbei simuliert der Pendelstoß z. B. einen sog. „Parkrempler“ bzw. einen Stoß beim Ein- oder Ausparken mit dem Stoßfänger 20 bzw. mit der Leuchteinrichtung 25 vor der Deformationsvorrichtung 1 gegen ein anderes Auto mit der Masse 2700 kg bei der Geschwindigkeit 2,7 km/h. Hingegen simuliert der Stoß mit einem Beinprüfkörper 32 einen Stoß gegen einen Fußgänger bzw. dessen Beine mit einer Masse von 14 kg bei einer Geschwindigkeit von 40 km/h.

Durch die Ausbildung der Deformationsvorrichtung 1 wird beim Pendelstoß ein Ausknicken der Deformationselemente 2, 3, 4 verursacht, wohingegen ein Stoß mit dem Beinprüfkörper 32 ein Umbiegen bzw. Verbiegen der Deformationselemente 2, 3, 4 verursacht wird.

Dass die Reaktion der Deformationselemente 2, 3, 4 bzw. der Deformationsvorrichtung 1 unterschiedlich für den Stoß mit dem Beinprüfkörper 32 und den Pendelstoß ausfällt, zeigt Figur 3 in einem Kraft-Zeit-Diagramm anschaulich. Bezugnehmend auf Figur 3 wird beim Pendelstoß bzw. beim Eckpendel am Anfang des Stoßes ein hohes Maß an Kraft aufgenommen, die dann über den zeitlichen Verlauf des Stoßes kontinuierlich durch Verformung abgebaut wird. Hingegen verhält es sich beim Stoß mit dem Beinprüfkörper 32 anders. Hier wird am Anfang des Stoßes ein geringes Maß an Kraft aufgenommen, und erst zu einem späteren Zeitpunkt mehr Kraft gegen den Beinprüfkörper 32 aufgebaut. Somit ist also die Deformationsvorrichtung 1 beim Stoß mit dem Beinprüfkörper 32 anfänglich deutlich weicher ausgebildet als beim Pendelstoß

Anders ausgedrückt, ist für den Pendelstoß die Deformationsvorrichtung 1 im Vergleich zum Stoß mit dem Beinprüfkörper 32 deutlich steifer ausgebildet.

Bezugszeichenliste

1 Deformationsvorrichtung

2 Deformationselement 3 Deformationselement

4 Deformationselement

5 Trägerelement

6 erste Richtung

7 zweite Richtung 8 erste Längsseite

9 zweite Längsseite

10 erste breite Seite

11 zweite breite Seite

12 Versteifungsabschnitt

20 Stoßfänger

21 Querträger

22 erster Querträgerabschnitt

23 zweiter Querträgerabschnitt 24 dritter Querträgerabschnitt

25 Leuchteinrichtung

30 Fahrzeugfront

31 Pendel 32 Beinprüfkörper

F Fahrtrichtung