Die vorliegende Erfindung betrifft ein Deformationselement für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1 . Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein mit diesem Deformationselement ausgestattetes Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 6.

Zum Zwecke des Schutzes eines Kraftfahrzeuges bei einem Frontalunfall, von an einem solchen Unfall beteiligten Insassen des Kraftfahrzeuges sowie von in einen solchen Unfall verwickelten, außerhalb des Kraftfahrzeuges befindlichen Personen, insbesondere Fußgängern, ist eine Reihe von Maßnahmen vorgesehen:

Im Fall eines sogenannten low speed Crashs, bei dem eine vergleichsweise hohe Last von bis zu etwa 100 kN mit einer vergleichsweise geringen Geschwindigkeit von 4 km/h bis zu etwa 20 km/h auf den Frontbereich eines Kraftfahrzeuges einwirkt (beispielsweise in Form eines Parkremplers), ist vorgesehen, dass die Last reversibel und möglichst störungsfrei von einem fahrzeugeigenen Deformationselement aufgenommen wird.

Zur Darstellung einer Fußgängerschutzfunktion im Frontbereich eines Kraftfahrzeuges ist vorgesehen, dass eine vergleichsweise geringe Last von bis zu etwa 5 kN in einem vergleichsweise hohen Geschwindigkeitsbereich von etwa 20 km/h bis zu 40 km/h durch ein im Frontbereich des Kraftfahrzeuges vorgesehenes Deformationselement aufgenommen wird.

Zur Realisierung des Schutzes im Fall eines low speed Crashs und für eine Fu ßgängerschutzfunktion ist aus der DE 10 201 1 009 943 A1 ein Energieabsorptionssystem zum Einbau zwischen einem Stoßfänger und einem Querträger eines Kraftfahrzeuges bekannt, in dem eine Weichkomponente und eine Hartkomponente ineinander verzahnt sind und sich über die gesamte Breite des Kraftfahrzeuges erstrecken. Bei Verwendung des bekannten Energieabsorptionssystems kann sich ein vergleichsweise großer Überhang (dies ist der Abstand von Radmittelpunkt zu dem vordersten Punkt der Frontverkleidung) ergeben, der aus ästhetischer Sicht nicht immer gewünscht ist und den Rampenwinkel des entsprechenden Kraftfahrzeuges zusätzlich negativ beeinflusst.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.

Diese Aufgabe ist durch ein Deformationselement gemäß Anspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Deformationselement weist einen Querträgerhalter zur Anbringung an einem Querträger und eine gegenüber einem Stoßfänger eines Kraftfahrzeuges benachbart positionierbare Stoßfängerplatte auf. Weiter ist ein Reibmittel zwischen Stoßfängerplatte und Querträgerhalter zum Verstellen und Fixieren des Abstandes von Querträgerhalter und Stoßfängerplatte vorgesehen, wobei ein erster Abstand von Stoßfängerplatte und Querträgerhalter - ausgehend von einer eine unfallfreie Situation repräsentierenden Normallage - in einer ersten, von der Normallage verschiedenen Lage größer ist als ein Abstand in einer zweiten, von der Normallage verschiedenen Lage. Die erste Lage wird dabei von dem Deformationselement bei Vorliegen eines low speed Crashs eingenommen. Die zweite Lage nimmt das Deformationselement im Rahmen der Fu ßgängerschutzfunktion ein. Der Abstand von Stoßfängerplatte und Querträgerhalter in Normallage ist größer als der Abstand der genannten Elemente in der ersten Lage und der zweiten Lage.

Durch eine vorteilhafte Ausgestaltung des Reibmittels ist eine besonders präzise und zuverlässige Funktion des erfindungsgemäß vorgesehenen Deformationselementes möglich. Aus diesem Grund ist vorgesehen, dass das Reibmittel eine erste Reibfläche zwischen Querträgerhalter und Stoßfängerplatte sowie eine zweite Reibfläche zwischen Querträgerhalter und Stoßfängerplatte derart aufweist, dass die erste Reibfläche eine Verstellung und Fixierung der Stoßfängerplatte in der ersten Lage erlaubt und in der zweiten Lage sperrt, während die zweite Reibfläche eine Verstellung und Fixierung der Stoßfängerplatte in der zweiten Lage erlaubt und in der ersten Lage sperrt.

Die Präzision des erfindungsgemäßen Deformationselementes wird weiter verbessert, wenn das Reibmittel ein Reibkeil ist, an dessen Außenfläche sich zumindest teilweise die erste, mit dem Querträgerhalter zusammenwirkende, Reibfläche und an dessen Innenfläche sich zumindest teilweise die zweite, mit der Stoßfängerplatte zusammenwirkende, Reibfläche befindet.

Zum Zwecke einer leichten Herstellbarkeit des erfindungsgemäßen Deformationselementes sowie einer präziseren Führung des Reibmittels befindet sich die Stoßfängerplatte an einem Stempel, dessen Au ßenfläche eine dritte Reibfläche aufweist, die mit der zweiten Reibfläche zusammenwirkt.

In vorteilhafter Weise kann bei dem erfindungsgemäßen Deformationselement vorgesehen sein, dass der Querträgerhalter an einer Hülse angebracht ist, die innenseitig zumindest teilweise eine vierte Reibfläche aufweist und die mit der ersten Reibfläche zusammenwirkt; hierdurch wird die Genauigkeit der Führung des Reibmittels weiter verbessert. Zur adäquaten, lastfallabhängigen Einstellung des erfindungsgemäßen Deformationselementes können dessen Haftreibungskoeffizienten und/oder Gleitreibungskoeffizienten im Bereich jedes einzelnen, mehrerer oder aller Reibflächen frei gewählt werden.

Die zuvor genannte Aufgabe wird ebenfalls durch ein Kraftfahrzeug mit einem Querträger und einem Stoßfänger gelöst, wobei ein Deformationselement der zuvor dargestellten erfindungsgemäßen Art vorgesehen ist. Die zuvor genannten Vorteile gelten entsprechend.

Erfindungsgemäß kann entlang der Fahrzeugquerrichtung eine Anzahl der erfindungsgemäßen Deformationselemente vorgesehen sein, so dass eine ganze Reihe von Lastfällen bzw. Schutzfunktionen realisiert ist. Dabei ist ihre Position, beispielsweise ihre Anordnung parallel zur Fahrzeughochachse, gegenüber einer Fahrzeugkarosserie dem Grundsatz frei gestaltbar und lediglich durch den zugrundeliegenden Lastfall eingeschränkt.

In besonders vorteilhafter Weise weisen die solcherart, insbesondere entlang dem Querträger, befestigten Deformationselemente zumindest teilweise Reibmittel mit verschiedenen Reibungskoeffizienten auf. Hierdurch ist es ermöglicht, die Deformationselemente positionsabhängig an verschiedene Lastfälle auf einfache Art anzupassen.

Die vorstehend beschriebenen Merkmale der vorliegenden Erfindung können, soweit möglich, auch wenn es vorstehend nicht explizit beschrieben ist, miteinander kombiniert werden.

Nachstehend folgt eine Kurzbeschreibung von Figuren der vorliegenden Erfindung. Figur 1 ist eine isometrische Ansicht auf ein erfindungsgemäßes

Deformationselement in Normallage.

Figur 2 ist eine Seitenansicht des in Figur 1 gezeigten

Deformationselementes im Schnitt.

Figur 3 ist eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen

Deformationselementes in einer ersten, bei einem low speed crash eingenommenen Lage.

Figur 4 ist eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen

Deformationselementes in einer zweiten, im Fall einer Fu ßgängerschutzfunktion eingenommenen Lage.

Figur 5 ist eine Teilansicht von oben auf ein erfindungsgemäßes

Kraftfahrzeug mit einer Anzahl von montierten erfindungsgemäßen Deformationselementen der Figur 1 .

Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf Figuren 1 bis 5 eine detaillierte, nicht präjudizierende, insbesondere einschränkende, Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Gleiche Elemente sind mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit nichts anderes angegeben wird.

In Figur 1 ist - in isometrischer Ansicht - ein erfindungsgemäßes Deformationselement 1 mit einem Querträgerhalter 5 zur Anbringung an einen Querträger 10 und mit einer diesem gegenüberliegenden Stoßfängerplatte 15 gezeigt, die an einem Stoßfänger 20 benachbart positionierbar oder mit diesem verbindbar ist. Der Querträgerhalter 5 kann in an sich bekannter Weise durch hier nicht gezeigte, durch Öffnungen 22 hindurchreichende Befestigungselemente, beispielsweise Schrauben, an dem Querträger 10 fixiert werden. Der Querträgerhalter 5 und die Stoßfängerplatte 15 sind mittels eines Reibmittels 25 miteinander derart verbunden, dass der zwischen diesen bestehende Abstand D im Fall einer Frontalkollision bzw. eines Frontal-Crashs, ausgehend von der in Figur 1 gezeigten Normallage des Deformationselementes 1 , verringert wird. Das Reibmittel 25 selbst umfasst in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel drei Reibelemente 30, die gleichmäßig über den Umfang eines außen zylindrisch ausgebildeten Gehäuses bzw. einer Hülse 35 des Reibmittels 25 aufgenommen sind. Innerhalb der Hülse 35 und den Reibelementen 30 ist ein Stempel 40 aufgenommen, dessen dem Querträgerhalter 5 abgewandtes Ende die Stoßfängerplatte 15 aufweist.

Das in Figur 1 dargestellte Deformationselement 1 ist in Figur 2 nochmals in Seitenansicht im Schnitt gezeigt. Aus Gründen der hier gewählten Perspektive sind lediglich zwei Reibelemente 30 dargestellt. Jedes Reibelement 30 weist einen kreisförmigen Innenquerschnitt auf, dessen Innenfläche 45 gegen die Außenfläche 50 des Stempels 40 anliegt. Die Innenfläche 45 und die Außenfläche 50 bilden eine erste Reibpaarung aus, bei der die Innenfläche 45 als, im Sinne der zuvor dargestellten Offenbarung, dritte Reibfläche 45' und die Außenfläche 50 als zweite Reibfläche 50' fungieren.

Darüber hinaus weist jedes Reibelement 30 einen kreisförmigen Außenquerschnitt auf, dessen Außenfläche 55 gegen die Innenfläche 60 der Hülse 35 anliegt. In Längsrichtung des Reibelementes 25 betrachtet sind die Hülse 35 und die Reibelemente 30 konisch ausgebildet, wobei sich der entsprechende Konus ausgehend von der Stoßfängerplatte 15 in Richtung Querträgerhalter 5, mithin in der erwarteten Bewegungsrichtung des Stempels 40 im Fall eines Frontalaufpralls, entsprechend einem an sich bekannten Keilwinkel γ verjüngt. Die Außenflächen 55 der Reibelemente 30 und die korrespondierende Innenfläche 60 des Gehäuses 35 bilden eine zweite Reibpaarung aus, bei der die Außenflächen 55, im Sinne der zuvor dargestellten Offenbarung, als eine erste Reibfläche 55' und die Innenfläche 60 als eine vierte Reibfläche 60' fungieren. Die bei der ersten Reibpaarung bzw. der zweiten Reibpaarung existierenden Haftreibungskoeffizienten und Gleitreibungskoeffizienten können lastfallabhängig, insbesondere durch eine geeignete Auswahl von Werkstoffen und deren Oberflächenbehandlung sowie Auswahl des Keilwinkels γ, im Bereich der in Kontakt befindlichen Innenfläche 45 der Reibelemente 30 mit der Außenfläche 50 des Stempels 40 bzw. der Au ßenfläche 55 eines Reibelementes 55 mit der Innenfläche 60 des Gehäuses 35, mithin also der ersten Reibfläche 55', der zweiten Reibfläche 50', der dritten Reibfläche 45' und der vierten Reibfläche 60', lastfallabhängig gewählt werden.

Ausgehend von der in Figur 1 gezeigten Normallage des erfindungsgemäßen Deformationselementes 1 nimmt dieses im Fall eines low speed Crashs die in Figur 3 gezeigte erste Lage ein. Bei einem low speed crash wirken vergleichsweise große Lasten von bis zu 100 kN bei vergleichsweise geringen Geschwindigkeiten von 4 km/h bis zu etwa 20 km/h. In einem solchen Fall taucht der Stempel 40 aufgrund der gewählten, lastfallabhängigen ersten Reibpaarung und zweiten Reibpaarung in die Hülse 35 ein. Optional kann vorgesehen sein, dass sich auch die Reibelemente 30 ebenfalls in Richtung des Querträgerhalters 5 bewegen. Der sich hierbei einstellende Abstand D1 zwischen Stoßfängerplatte 15 und Querträgerhalter 5 ist dabei kleiner als der Abstand D in Normallage.

In Figur 4 ist eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Deformationselementes 1 in einer zweiten Lage gezeigt, die es im Fall einer Fu ßgängerschutzfunktion einnimmt. Zum Zwecke der Fußgängerschutzfunktion soll das erfindungsgemäße Deformationselement 1 die Aufprallenergie bei relativ hohen Geschwindigkeiten von etwa 20 km/h bis 40 km/h, jedoch einem vergleichsweise geringen Lastniveau bis etwa 5 kN, aufnehmen. Aufgrund der in dem erfindungsgemäßen Deformationselement 1 inhärenten Reibwerte der ersten Reibpaarung und der zweiten Reibpaarung taucht der Stempel weiter als bei einem low speed crash in die Hülse 35 ein. Es kann sogar vorgesehen sein, dass - wie hier gezeigt - der Stempel 40 durch den Querträgerhalter 5 durchstößt bzw. durch eine hier nicht gezeigte Öffnung durchtaucht. Dieser Vorgang ermöglicht eine maximale Verringerung des Abstandes D auf einen Abstand D2 der Stoßfängerplatte 15 von dem Querträgerhalter 5 in der zweiten, einen low speed crash repräsentierenden Lage. Wie Figur 4 entnommen werden kann ist der Abstand D2 kleiner als der Abstand D1 , der seinerseits kleiner als der Abstand D und größer als der Abstand D2 ist.

Figur 5 zeigt in schematischer Draufsicht den Frontbereich eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges 1 10, an dem der Querträger 10 mittels Trägern 1 15 befestigt ist. Der Stoßfänger 20 ist entsprechend der hier gezeigten Normallage das in Hauptfahrrichtung F des Kraftfahrzeuges 1 10 am weitesten ausragende Element. Über die Länge des Querträgers 10 sind in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel in Querrichtung Q vier erfindungsgemäße Deformationselemente 1 verteilt. Die jeweiligen Charakteristika der Deformationselemente 1 , insbesondere ihre jeweiligen Abstände D, D1 und D2 zueinander, sowie die Bedingungen, unter denen diese Abstände D, D1 und D2 erreicht werden, werden positions- und lastfallabhängig für jedes einzelne Deformationselement 1 eingestellt. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass jedes einzelne Deformationselement 1 und/oder eine Gruppe derselben unterschiedliche erste Reibpaarungen und/oder zweite Reibpaarungen aufweist bzw. aufweisen. Je nach Unfallsituation verringern sich die Abstände D der einzelnen Deformationselemente wunschgemäß auf unterschiedliche oder gleiche Weise.

Bezugszeichenliste

1 Deformationselement

5 Querträgerhalter

10 Querträger

15 Stoßfängerplatte

20 Stoßfänger 2 Öffnungen

5 Reibmittel

0 Reibelement

5 Hülse

0 Stempel

5 Innenfläche eines Reibelementes

5' Dritte Reibfläche

50 Außenfläche des Stempels

50' Zweite Reibfläche

55 Außenfläche eines Reibelementes

55' Erste Reibfläche

60 Innenfläche des Gehäuses

60' Vierte Reibfläche

1 10 Kraftfahrzeug

1 15 Träger

D, D1 . D2 Abstände

F Hauptfahrrichtung

Q Fahrzeugquerrichtung γ Keilwinkel x, y, z Kartesisches fahrzeugorientiertes Koordinatensystem