Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stoßfängereinheit für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.

Derartige Stoßfängereinheiten sind in dem durch eine Verscha¬ lung verkleideten Front- bzw. Heckbereich der Karosserie ei¬ nes Personenkraftwagens integriert.

Primär dient die Stoßfängereinheit der Energieabsorption bei einem Aufprall mit einem anderen Fahrzeug oder sonstigem sta¬ tionären oder beweglichen Hindernis. In jüngster Zeit ist je¬ doch die Problematik bei einem Aufprall mit einem Fußgänger in den Mittelpunkt des Interesses gerückt, sodass darauf bei der Konstruktion derartiger Stoßfängereinheiten vermehrt ge¬ achtet wird.

Mithin müssen also derartige Stoßfängereinheiten einerseits so ausgelegt sein, dass sie bei einem Fußgängeraufprall dem Hindernis eine genügend große Elastizität entgegensetzen, um den Fußgänger so wenig wie möglich zu schädigen. Die relativ schweren Verletzungen hierbei treten meist deshalb auf, da der Fußgänger mit den Beinen unter das Fahrzeug taucht, wäh¬ rend der Oberkörper auf der Motorhaube aufschlägt, wodurch infolge der dadurch hervorgerufenen Verbiegung des Körpers es insbesondere im Kniebereich zu äußerst komplizierten Verlet- zungen kommen kann. Andererseits muss eine derartige Sto߬ fängereinheit primär darauf ausgelegt sein, die Aufprallener¬ gie mit einem größeren Hindernis, wie beispielsweise einem anderen Fahrzeug, durch plastische Verformung der Stoßfänger¬ einheit selbst in ausreichender Weise aufzunehmen.

Stoßfängereinheiten, die beide Fälle in ihrer Konstruktion berücksichtigen, sind beispielsweise aus den deutschen Offen- legungsschriften DE 19934141 Al und DE 19956561 Al bekannt. In diesen werden mehrteilig aufgebaute Stoßfängersysteme bzw. -abstützungen vorgeschlagen, welche in der Regel als energie¬ absorbierende Struktur zwischen der außenseitigen Verscha¬ lung, das heißt dem Karosserieblech, und einem Fahrzeugrah- menseitigen Träger als ein oder mehrere Schaumteile ausgebil¬ dete Zwischenkörper aufweisen.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10234038 Al ist es darüber hinaus bekannt, ein derartiges energieabsorbierendes Schaumteil mit einer Kontur mit partiell verteilten Noppen oder Vertiefungen zu versehen, mit denen ein entsprechendes Abstützverhalten als Pralldämpfer bei einem Aufprall erzielt wird.

Prinzipiell wäre es möglich, die stoßenergieabsorbierenden Schaumteile so groß zu dimensionieren, dass bei einem Unfall mit einem Fußgänger die Belastungen auf die Beine so weit wie möglich verringert werden. Dadurch wird insgesamt die Bauhöhe und Bautiefe der Stoßfängereinheit erhöht, was jedoch unter Umständen einerseits aus optischen Gründen und andererseits aufgrund eines nur begrenzt vorhandenen Bauraums vor der Fahrzeugrahmenstruktur eines Kraftfahrzeugs nicht bis zu ei¬ nem beliebigen Ausmaß realisiert werden kann. Eine weitere Möglichkeit, ein entsprechendes Energieabsorpti¬ onsverhalten zu realisieren, würde in der Auswahl des hierfür zum Einsatz kommenden Materials, der Materialdicke und der Materialgeometrie liegen und zusätzlich noch in der Auswahl der Position, Größe und gegebenenfalls Anzahl der stoßener- gieabsorbierenden Schaumteile. So schlägt die DE 19956561 beispielsweise die Verwendung von mehreren, parallel zueinan¬ der angeordneten Schaumblöcken vor, die sich zwischen der Schalenverkleidung und dem Querträger abstützen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine derartige Stoßfängereinheit weiterzubilden, die im Rahmen ihrer Her¬ stellung eine bessere Anpassung an die Anforderungen für den Schutz eines Fußgängers bei einem Aufprall berücksichtigt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst mit einer Sto߬ fängereinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, sowie mit einem Verfahren gemäß Patentanspruch 10.

Im Wesentlichen ist die erfindungsgemäße Stoßfängereinheit dreiteilig aufgebaut und weist ein Karosserie-außenseitiges Stoßfängerteil, ein Fahrzeugrahmenseitiges Widerlager und zu¬ mindest ein zwischen diesen angeordnetes stoßenergieabsorbie- rendes Zwischenteil auf, wobei das zumindest eine Zwischen¬ teil als ein Kunststoffhohlkörper extrudiert ist.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung dieser Sto߬ fängereinheit ist die Wandstärke des Kunststoffhohlkörpers über seine Breite und/oder Höhe und/oder Tiefe stufenlos ver¬ änderlich ausgestaltet, was sich bei der Extrusion von Hohl¬ körpern ohne erheblichen und daher kostenintensiven Aufwand bewerkstelligen lässt. Aufgrund u. a. von biometrisch entwickelten Daten lässt sich über eine Variation der Wandstärke des stoßabsorbierenden Kunststoffhohlkörpers einerseits eine auf das jeweilige Fahr¬ zeug und dessen Stoßfängereinheit spezifische Kraft-Weg- Kennung realisieren, welche bei einem Aufprall mit einem Fu߬ gänger das Verhalten des Stoßfängers bestimmen soll, und an¬ dererseits sich dadurch das auf den Fußgänger einwirkende Kraftniveau während der aufprallbedingten Verzögerung des Fußgängers bestimmen, sodass die Belastungen des Fußgängers so weit wie möglich herabgesetzt werden können.

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann das Zwischenteil aus einem oben liegenden Querkörper und aus einem unten lie¬ genden Querkörper bestehen, die sich jeweils dann entspre¬ chend an einem oben liegenden Querträger und einem unten lie¬ genden Querträger des Rahmens abstützen. Zumindest einer der Querkörper ist erfindungsgemäß als Kunststoffhohlkörper extrudiert, während der andere Querkörper, insbesondere der oben liegende Querkörper, als Schaumteil ausgebildet sein kann. Eine derartige Konstruktion ist gewählt, um dem unteren Querkörper als Pralldämpfer insbesondere für den Unterschen¬ kel dienen zu lassen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Stoßfängereinheit ist das Stoßfängerteil so ausgebildet, dass der unten liegende Quer¬ körper im montierten Zustand der Stoßfängereinheit in das Stoßfängerteil integriert werden kann und dabei zumindest teilweise die Verkleidung der Stoßfängereinheit bildet.

Hierbei ist es nicht notwendig, dass der als Kunststoffhohl¬ körper ausgebildete untere Querkörper des Zwischenteils sepa¬ rat hergestellt wird. Vielmehr ist es aus herstellungsver- fahrens-ökonomischen Gründen denkbar, diesen einstückig mit dem Stoßfängerteil herzustellen. In einer besonderen Ausfüh- rungsform wird dies dadurch realisiert, dass an dem Stoßfän¬ gerteil nach innen auf das Widerlager gerichtete und an die¬ sem unter Ausbildung des Hohlraums anliegende Streben vorge¬ sehen werden, wobei die Streben sich über die gesamte Breite des Stoßfängerteils erstrecken können oder unter Ausbildung von mehreren, nebeneinander angeordneten Hohlkörpern ab¬ schnittsweise angeordnet sein können.

Zur Erzielung einer entsprechenden Seitenstabilität des Kunststoffhohlkörpers kann dieser an beiden Endseiten ver¬ schlossen sein. Darüber hinaus ist es zusätzlich möglich, ü- ber die Variation der Wandstärke hinaus bei der Extrusion den Kunststoff mit Fasern zu versehen, sodass die gewünschte Steifigkeit des Kunststoffhohlkörpers gezielt hergestellt werden kann.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Her¬ stellung eines derartigen stoßenergieabsorbierenden Zwischen¬ teils für eine Stoßfängereinheit, wobei gemäß der Erfindung dieses Zwischenteil beim Extrudieren als Kunststoffhohlkörper mit einer definierten Variation der Wandstärke über seine Breite und/oder Höhe und/oder Tiefe in Abhängigkeit einer vorab definierten zu erzielenden fahrzeug- und stoßfängerspe¬ zifischen Kraft-Weg-Kennung versehen wird.

Es wird deutlich, dass durch eine gezielte Veränderung und Angleichung der Wandstärke an die Erfordernisse der fahrzeug¬ spezifischen Kraft-Weg-Kennung und somit der Belastungswerte beim Beinaufprall eine hierfür optimierte Stoßfängereinheit geschaffen werden kann.

Darüber hinaus ist durch die Verwendung eines oberen Querkör¬ pers und eines als Kunststoffhohlkörper ausgebildeten unteren Querkörpers eine einheitliche Modulbauweise realisierbar, welche bei unterschiedlichen Fahrzeugmodellen zum Einsatz kommen kann, da stets eine untere Beinabstützung vorgesehen wird. Diese Beinabstützung durch den unteren Querkörper zeichnet sich auch durch eine deutliche Verbesserung der Funktionalität aus, da diese bei Belastung positionsstabiler ausgebildet werden kann.

Insgesamt sind unabhängig von der eigentlichen Ausgestaltung der Stoßfängereinheit deren Kraft-Weg-Kennungs-spezifischen Eigenschaften gezielt ohne eine Werkzeugänderung herstellbar, wodurch sich die Wirtschaftlichkeit der Herstellung einer solchen Stoßfängereinheit erheblich erhöht.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen der Stoßfängereinheit unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. Ia eine schematische Explosionsdarstellung einer erfin¬ dungsgemäßen Stoßfängereinheit in einer ersten Aus¬ führungsform ; Fig. Ib diese Stoßfängereinheit im zusammengebauten Zustand von der Rückseite; Fig. Ic schematisch eine Explosionsdarstellung einer erfin¬ dungsgemäßen Stoßfängereinheit in einer zweiten Aus¬ führungsform; Fig. 2a eine schematische Draufsicht im Querschnitt auf ei¬ nen erfindungsgemäßen Kunststoffhohlkörper; Fig. 2b eine schematische seitliche Querschnittsansicht ei¬ nes weiteren Kunststoffhohlkörpers; und Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des stoßabsorbierenden Zwischenteils schematisch im Querschnitt. In Fig. Ia ist schematisch eine Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform einer Stoßfängereinheit 1 gemäß der Erfindung gezeigt.

Diese Stoßfängereinheit 1 besteht im Wesentlichen aus drei unterschiedlichen Bauteilen. Zum einem aus dem die Karosse¬ rieverkleidung bildenden außenseitigen Stoßfängerteil 2 und diesem gegenüberliegend aus dem Widerlager 3, welches als Querträger ausgebildet ist und Bestandteil des Fahrzeugrah¬ mens ist, indem es entweder als separater Querträger am Rah¬ men befestigt wird oder integralen Bestandteil dieses Rahmens bildet. Zum anderen ist zwischen dem Stoßfängerteil 2 und dem Widerlager 3 ein stoßenergieabsorbierendes Zwischenteil 4 an¬ geordnet.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht dieses Zwischen¬ teil 4 aus einem oberen Querkörper 5 und einem unteren Quer¬ körper 6. Der obere Querkörper 5 stützt sich an einem oberen Querträgerabschnitt 7 des Widerlagers 3 und der untere Quer¬ körper 6 des Zwischenteils 4 in entsprechender Weise an einem unteren Querträgerabschnitt 8 des Widerlagers 3 ab.

In Fig. Ib ist die Stoßfängereinheit 1 in ihrem zusammenge¬ bauten Zustand zu sehen. Der obere Querträgerabschnitt 7 und der untere Querträgerabschnitt 8 werden auf ihren Rückseiten auf der Seite des Fahrzeugrahmens mittels Flanschplatten, beispielsweise von einer Crashbox, zusammengehalten. Im Prin¬ zip lassen sich für das Fügen der drei unterschiedlichen Bau¬ teile Stoßfängerteil 2, Zwischenteil 4 und Widerlager 3 alle an sich bekannten Verbindungstechniken anwenden.

In der in den Fig. Ia und Ib gezeigten Ausführungsform ist der untere Querkörper 6 des Zwischenteils 4 als Kunststoff¬ hohlkörper extrudiert, wohingegen der obere Querkörper 5 des Zwischenteils 4 als Schaumteil ausgebildet ist, wie dies be¬ reits aus dem Stand der Technik bekannt ist. Somit bildet der obere Querkörper 5 einen stoßenergieabsorbierenden Pralldämp¬ fer und der untere Querkörper 6 als Kunststoffhohlkörper die untere Beinabstützung für den Fall einer Kollision mit einem Fußgänger aus .

In Fig. Ic ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Sto߬ fängereinheit 1 gezeigt. Prinzipiell gleicht die darin ge¬ zeigte Ausführungsform derjenigen aus Fig. Ia, mit dem Unter¬ schied, dass das Stoßfängerteil 2 Karosserie-außenseitig eine Aussparung aufweist, in die der unten liegende Querkörper 6 im zusammengebauten Zustand der Stoßfängereinheit 1 einge- passt ist, so dass der Querkörper 6 als integraler Bestand¬ teil des Stoßfängerteils 2 teilweise die Außenverkleidung bildet.

In Fig. 2a ist schematisch in Draufsicht die Querschnittsform eines als Kunststoffhohlkörper ausgebildeten Zwischenteils 4 gezeigt. Wie zu erkennen ist, variiert die Wandstärke Δs über die Breite des Zwischenteils 4. Die Variation Δs ist hier le¬ diglich exemplarisch gezeigt, jedoch wird sie gemäß der Er¬ findung in Abhängigkeit einer festgelegten Kraft-Weg-Kennung für die Stoßfängereinheit definiert, sodass einem Bein 10 ei¬ nes Fußgängers das gewünschte Belastungsverhalten bei der Kollision entgegengesetzt werden kann.

Fig. 2b zeigt das Zwischenteil 4, welches an einem Querträger 3 befestigt ist, im Seitenquerschnitt. Auch hier variiert die Wandstärke Δs über die Höhe und Tiefe des Kunststoffhohlkör¬ pers.

Derartige Variationen lassen sich auf einfache Art und Weise beim Kunststoffextrudieren realisieren. Eine weitere Ausführungsform einer Stoßfängereinheit 1 gemäß der Erfindung ist exemplarisch in Fig. 3 gezeigt. Diese Sto߬ fängereinheit 1 besteht wiederum aus einem Stoßfängerteil 2, einem rahmenseitigen Widerlager 3 und darin angeordnetem Zwi¬ schenteil 4.

Während der obere Querkörper 5 des Zwischenteils 4 als sepa¬ rates Schaumteil vorgesehen ist, wird der untere Querkörper 6 als Kunststoffhohlkörper ausgebildet, indem Streben 11 einstückig mit dem Stoßfängerteil 2 verbunden sind. Diese Streben 11 stützen sich an dem Widerlager 3 in entsprechender Weise ab. Auch hier ist es im vorliegenden Fall extrusi- onstechnisch möglich, dass die Wandstärke der Streben zur Er¬ zielung einer bestimmten Kraft-Weg-Kennung variieren kann.