Eine derartige Frontstruktur ist aus der EP 1 000 840 A2 bekannt. Die dort vorgestellte Frontstruktur weist zwei übereinander liegende, Stoßfänger formende Quer- träger auf, die unabhängig voneinander jeweils an einem Längsträgerpaar befestigt sind. Mit einer solchen An- ordnung sollen mehrere Lastpfade zur Aufnahme und Ver- teilung von Aufprallenergie in die Frontstruktur in Verbindung mit einem großflächigen Aufprallschild ge- schaffen werden. Außerdem soll ein besserer Fußgänger- aufprallschutz erreicht werden können. Dies gelte ins- besondere für den unteren Querträger, der auf eine Kol- lision mit einem Fußgänger abgestimmt werden kann.

Der untere Querträger ist aber nicht entscheidend für die Verletzungsschwere bei einem Fußgänger, der frontal von einem Fahrzeug erfasst wird. Der typische Bewe- gungsablauf ist vielmehr, dass beide Stoßfänger das Un- terbein des Fußgängers treffen, wodurch dieser eine Drehung in Bezug auf das Fahrzeug erfährt und mit dem Oberkörper auf die Motorhaube aufschlägt. Dies wird auch als Abwickeln des Körpers an der Fahrzeugkontur bezeichnet. Das Bein kippt dabei in der Anfangsphase der Bewegung um den oberen Stoßfänger und entfernt sich dabei vom unteren Stoßfänger, so dass es hinsichtlich

der Verletzungsschwere entscheidend auf die am oberen Querträger wirkenden Kräfte ankommt.

Auch aus der DE 198 02 841 A1 ist ein System aus zwei übereinander angeordneten Querträgern für Stoßfänger bekannt. Diese sind beweglich in Bezug zur Längsachse der Karosserie angeordnet. In der Grundstellung liegt der obere Querträger vor dem unteren Querträger, so dass der Erstkontakt des Fußgängers mit dem oberen Querträger erfolgt. Um sicherzustellen, dass der Körper des Fußgängers tatsächlich auf die Fronthaube schlägt und nicht nach vorne geschleudert wird, soll-bewirkt durch die Kollision-der untere Querträger ausgefahren werden und den Fußgänger quasi auf die Motorhaube he- ben.

Für die allermeisten Fußgängerunfälle dürfte aber eine solche Konstruktion nicht notwendig sein, da schon der obere Querträger den Körper des Fußgängers so weit un- terhalb des Körperschwerpunktes erfasst, dass auch ohne die in der DE 198 02 841 AI beschriebene Anordnung der Fußgänger auf die Motorhaube schlägt.

Generell und in den beiden erwähnten Vorschlägen ist es entscheidend, dass die Kräfte, die in den oberen Quer- träger eingeleitet werden, unterhalb eines bestimmten Grenzwertes liegen, so dass Beinbrüche-zumindest un- terhalb einer bestimmten Kollisionsgeschwindigkeit- nicht auftreten. Die Grenzwerte sind gesetzlich bzw. durch Verordnungen festgelegt. Es hat sich gezeigt, dass dies nur dann erreicht werden kann, wenn der obere Querträger gepolstert ist, d. h. mit einer relativ wei- chen Schaumstofflage versehen wird, die in etwa 8 cm dick ist.

Wegen seiner Weichheit kann die Schaumstofflage keinen effektiven Widerstand bieten, wenn das Fahrzeug gegen ein anderes Fahrzeug oder gegen ein festes Hindernis fährt. Die dabei auftretenden Kollisionsenergien müs- sen daher von hinter den Stoßfängern liegenden Karos- serieteilen aufgenommen werden. Die Schaumstofflage be- wirkt somit eine nicht immer gewünschte Verlängerung des Fahrzeuges entsprechend ihrer Dicke.

Es könnte daran gedacht werden, die Längsträger des Fahrzeuges, die die Energie bei einem hochenergetischen Aufprall, also bei einem Aufprall mit einem anderen Fahrzeug oder einem festen Hindernis, aufnehmen, ent- sprechend zu verkürzen. Dies kann aber auf keinen Fall hingenommen werden, da z. B. dann die geltenden Vor- schriften hinsichtlich eines 50 bzw. 60 km/h-Aufpralls gegen ein festes Hindernis oder die Danner-Anforderun- gen (siehe weiter unten) nicht eingehalten werden kön- nen.

Die Erfindung beruht somit auf dem Problem, eine Front- struktur zu schaffen, die sowohl fußgängerkompatibel ist, d. h. die so gestaltet ist, dass bei einer Kolli- sion mit einem Fußgänger nur Kräfte in die Beine des Fußgängers eingeleitet werden, die unterhalb eines be- stimmten Grenzwertes liegen, als auch in der Lage ist, Energie bei einem hochenergetischen Aufprall, also bei einem Aufprall mit einem anderen Fahrzeug oder einem festen Hindernis, aufzunehmen. Dies soll aber unter der Bedingung erreicht werden, dass eine Verlängerung des Fahrzeuges möglichst vermieden wird.

Zur Lösung des Problems sieht die Erfindung eine Front- struktur eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit den weiteren Merkmalen vor, dass

der obere Stoßfänger an seiner vorderen Seite eine Schaumstofflage mit einer Frontfläche zur Begrenzung des in einer Kollision mit einem Fußgänger auf dessen Beine wirkenden Kräfte aufweist und dass der untere Stoßfänger ebenfalls eine Frontfläche aufweist, wobei diese in Längsrichtung betrachtet in etwa auf gleicher Höhe mit der oder vor der Frontfläche des oberen Stoß- fängers liegt.

Der untere Querträger ist demnach nicht mit einer Schaumstofflage versehen, so dass er bei einer hoch- energetischen Kollision sofort hohe Widerstandskräfte zur Verfügung stellen kann, die zu einer definierten Verzögerung des Gesamtfahrzeuges führen.

Bei einer Fußgängerkollision ergibt sich durch den Kon- takt mit der nicht gepolsterten Frontfläche des unteren Stoßfängers ein ungedämpfter Stoß auf das Bein des Fuß- gängers. Dieser wirkt aber relativ kurz, da sich sofort eine Kippung um den oberen, mit einer Schaumstofflage versehenen Querträger einstellt, so dass wegen der Kürze des Kontaktes am unteren Stoßfänger nicht mit schwereren Verletzungen zu rechnen ist. Die Hauptabstützung des Beines erfolgt vielmehr an der hin- terpolsterten Frontfläche des oberen Querträgers. Hier werden die Kräfte wegen der Schaumstofflage begrenzt.

Der Clou der Erfindung besteht somit darin, dass an der Front zwei lastaufnehmende Ebenen vorhanden sind, näm- lich eine untere steife Ebene und eine obere, in der Anfangsphase weiche Ebene.

Vorzugsweise weisen die Stoßfänger Querträger auf, die von einem zum anderen Längsträger reichen und die, da- mit sie eine genügende Versteifung des durch die Längs-

träger und Querträger gebildeten Fahrzeugrahmens bewir- ken, ein U-förmiges, nach hinten offenes Profil aufwei- sen.

Um die zusätzliche Länge, die sich durch die Schaum- stofflage ergibt, möglichst gering zu halten, wird die Schaumstofflage in Vertiefungen im oberen Querträger eingesetzt, deren Tiefe der Blocklänge des Schaumstof- fes entspricht. D. h. die Schaumstofflage schaut nur so weit nach vorne über den Querträger hinaus, wie sie tatsächlich verformt werden kann. Dies reduziert die effektive Verlängerung des Fahrzeuges auf 6 cm, wenn z.

B. eine Schaumstofflage von 8 cm eingesetzt wird.

Eine besonders gute Versteifung erhält man, wenn die beiden Querträger einteilig ausgeführt sind, d. h. Ab- schnitte eines Bauteils bilden, das zwischen den die Querträger bildenden Abschnitten einen nach hinten ein- gezogenen Einzug aufweist.

Es kann daran gedacht werden, die beiden Querträger bzw. die Baueinheit unmittelbar mit den Längsträgern des Fahrzeuges zu verbinden. Diese Anordnung hat aber den Nachteil, dass selbst kleine Deformationskräfte weit in die Längsträger hineingeleitet werden, so dass Beschädigungen des Fahrzeuges innerhalb des Motorraumes auftreten.

Es existieren daher schon lange Anforderungen, die in der Fachwelt als Danner-Anforderungen bekannt sind- benannt nach Herrn Professor Danner, der diese entwi- ckelt hat-, die verlangen, dass ein Fahrzeug, das durch eine Kollision mit einem festen Hindernis bei ge- ringen Geschwindigkeiten beschädigt ist, ohne großen Aufwand repariert werden kann. Dies bedeutet, dass die

Schäden einer solchen Kollision auf einen kleinen Ka- rosseriebereich begrenzt werden müssen und dieser so aufzubauen ist, dass die beschädigten Teile leicht aus- zutauschen sind. Die Einhaltung der Danner-Anforderun- gen ist bedeutsam für die Einstufung der Fahrzeuge in Versicherungsklassen.

Im Bereich der Frontstruktur sind daher sogenannte Crashboxen vorhanden. Hierbei handelt es sich im Prin- zip um Verlängerungen der Längsträger, die aber deut- lich weicher als diese gestaltet sind, wobei eine steife Trennplatte zwischen der Crashbox und dem ei- gentlichen Längsträger Übertragungen von Deformationen verhindert. Bei kleinen Kollisionsgeschwindigkeiten nehmen diese Crashboxen ausschließlich die Verformungen auf. Die Reparatur ist leicht zu bewerkstelligen, da die beschädigten Crashboxen lediglich von der Stütz- platte getrennt und durch neue ersetzt werden müssen.

Durch die Anordnung von der oberen Crashbox hinter dem oberen Querträger und von der unteren Crashbox unter dem unteren Querträger wird diese Anforderung erfüllt.

Da die untere Crashbox weiter nach vorne reicht, nimmt sie bei Kollisionen mit einem festen Hindernis zunächst alleine Energie auf, bis die Schaumstofflage zusammen- gedrückt ist und auch die obere Crashbox an der Kolli- sion beteiligt wird.

Durch die vorgezogene untere Crashbox wird unmittelbar nach dem Erstkontakt mit einem schweren Hindernis Ver- formungsenergie aufgenommen und somit erreicht, dass bei Kollisionen mit geringeren Geschwindigkeiten die Danner-Anforderungen erfüllt sind. Da die Schaumstoff- lage bezogen auf die Längsrichtung des Fahrzeuges auf gleicher Höhe mit den unteren Crashboxen angeordnet

ist, kommt es zu keiner übermäßigen Verlängerung des Kraftfahrzeuges.

Ein weiterer Aspekt, der zu berücksichtigen ist, be- steht darin, dass bei Kollisionen mit geringer Ge- schwindigkeit Aggregate im Motorraum möglichst nicht betroffen werden sollen, da ihr Austausch mit hohen Kosten verbunden ist. Kritisch ist hier insbesondere der relativ weit vorne im Motorraum des Kraftfahrzeuges angeordnete Motorkühler.

Die Erfindung sieht daher ein Verlagerungssystem vor, bei dem der Motorkühler im Falle einer Kollision aus der Kollisionszone herausbewegt wird. Dazu befindet sich hinter den Stoßfängern und zwischen den Crashboxen ein leicht in Fahrzeuglängsrichtung stauchbarer Träger, auf dem der Motorkühler befestigt ist, wobei der Träger mit seinem hinteren Ende an einem die Längsträger mit- einander verbindenden Querträger und mit seinem vorde- ren Ende mit einem der Stoßfänger, vorzugsweise dem un- teren Stoßfänger, verbunden ist.

Wenn während einer Kollision zunächst die untere Crash- box gestaucht wird, wird der Träger des Motorkühlers ebenfalls gestaucht, was zur Folge hat, dass der auf ihm befestigte Motorkühler nach hinten aus der Crash- zone herausbewegt wird, so dass für viele Fälle eine Beschädigung des Motorkühlers nicht zu erwarten ist.

Bei dem Träger kann es sich im Prinzip um zwei Streben handeln. Denkbar ist aber auch ein Platte, die gleich- zeitig den Vorteil hat, dass der Unterboden geschlossen ist.

Zur weiteren Versteifung der Karosserie sieht die Er- findung einen Motorraumquerträger vor, der oberhalb des Motorkühlers verläuft und die beiden Stützplatten mit- einander verbindet. Der Motorraumquerträger bildet da- mit eine Art Abdeckung für den Kühler und mit einer vorderen Anschrägung eine Ablagefläche für den sich abwickelnden Fußgängerkörper. Da sich der Motorkühler unterhalb des Querträgers befindet, ist nicht zu be- fürchten, dass von ihm abstehende Teile in den Abwi- ckelweg hineingelangen und zusätzliche Verletzungen beim Fußgänger hervorrufen.

Im Folgenden soll anhand eines Ausführungsbeispiels die Erfindung näher erläutert werden. Dazu zeigen : Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Frontstruktur eines Kraftfahr- zeuges mit Stoßfängern in der Sicht von vorne, Fig. 2 zeigt dieselbe Frontstruktur in ei- ner Rückansicht, Fig. 3 und Fig. 4 zeigen je einen Querschnitt durch die Anordnung der Stoßfänger in der Fahrzeugstruktur.

Zunächst wird auf die Figur 1 Bezug genommen. Diese zeigt die Frontstruktur 1 eines Kraftfahrzeuges im vor- deren Bereich. Zu beiden Fahrzeugseiten erstrecken sich Längsträger 2,3, von denen in Figur 1 nur der linke Längsträger 2 zu erkennen ist. Diese Längsträger 2,3 bilden das Grundgerüst für die Karosserie des

Kraftfahrzeuges und sind in ihren verschiedenen Ausfüh- rungsmöglichkeiten dem Fachmann wohl bekannt.

Vor den Enden der Längsträger 2,3 erstreckt sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung eine Stoßfängeranordnung, bestehend aus einem unteren Stoßfänger 4 und einem obe- ren Stoßfänger 5. Beide Stoßfänger 4,5 weisen einen Querträger 6,7 auf, der ein nach hinten offenes, U- förmiges Querschnittsprofil aufweist.

Die beiden Querträgern 6,7 sind in einem einzigen Bau- teil ausgeführt, das über einen Einzug 8 verfügt. Dort befinden sich Lufteinlassöffnungen 9.

Die aus den beiden Querträger 6,7 bestehende Bauein- heit ist über Crashboxen 10, 10', 11, 11'mit dem je- weiligen Längsträger 2,3 verbunden. Bei den Crashboxen 10, 10', 11, 11'handelt es sich um im Schnitt quadratische bzw. rechteckförmige Blechrohre, deren Seitenflächen mit Sicken versehen sind, um ein Stauchen in Längsrichtung zu erleichtern. Die Verbindung mit dem jeweiligen Längsträger 2,3 erfolgt über eine Stütz- platte 12, 12', die an dem vorderen Ende des jeweiligen Längsträgers 2,3 in vertikaler Ausrichtung befestigt ist. Um eine sichere Abstützung der Stützplatte 12, 12' über ihre gesamte Höhe zu erfahren, befindet sich un- terhalb des Längsträgers 2 bzw. 3 ein Schuh 13. An der Frontseite der Stützplatte 12, 12'sind die Crashboxen 10,11, 10', 11'verschweißt bzw. verschraubt.

Die vorderen Enden der oberen Crashboxen 11, 11'tau- chen in das U-förmige Profil des oberen Querträgers 6 ein. Die vorderen Enden der unteren Crashboxen 10, 10' sind stufig ausgeführt, so dass ein kleinerer Teil in das U-förmige Profil des unteren Querträgers 7 ein-

taucht, während ein zurückgesetzter Abschnitt an dem Einzug 8 anliegt. Die Baueinheit aus den beiden Stoß- fängern 4,5 und dem Einzug 8 ist somit auf ihrer ge- samten Höhe zu beiden Seiten vollflächig abgestützt.

Der obere Querträger 6 ist mit einer Lage aus Schaum- stoff versehen, die eine solche Dicke aufweist, dass sich ihre Frontfläche auf gleicher Höhe befindet wie die Frontfläche 14 des unteren Querträgers 7. Der Über- sichtlichkeit wegen ist die Schaumstofflage nicht in der Fig. 1, wohl aber in den Fig. 3 und 4 dargestellt.

Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, befindet sich hinter den beiden Querträgern 6,7 ein Motorkühler 20. Dessen Be- festigung ist in Figur 2 näher dargestellt. Diese Figur zeigt die Konstruktion gemäß Figur 1 aus einer rückwär- tigen Perspektive. Insofern sind dieselben Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Man erkennt noch ein- mal besonders deutlich, dass die jeweils oberen Crash- boxen 11, 11'in das U-förmige Profil des oberen Quer- trägers 6 eintauchen, während die unteren Crashboxen 10, 10'sowohl den unteren Querträger 7 als auch den Einzug 8 abstützen.

Zur Befestigung des eben erwähnten Motorkühlers 20 be- findet sich im Bereich zwischen den Crashboxen 10, 10', 11, 11'eine Trageplatte 21, deren vorderes Ende mit der Rückseite des unteren Querträgers 7 verbunden ist, der dadurch ein geschlossenes Profil mit erhöhter Stei- figkeit erhält. Das hintere Ende ist mit einem Motor- querträger 22 verschweißt, der unter den schon erwähn- ten Schuhen 13 an den Längsträgern befestigt ist. Die- ser Motorquerträger 22 dient vor allem der Lagerung des Fahrzeugmotors.

Auf der Trageplatte 21 sind zwei Befestigungspunkte 23, von denen einer zu erkennen ist, vorgesehen. Auf ihnen wird der Motorkühler 20 befestigt. Die Trageplatte 21 ist so ausgerichtet, dass sie beim Stauchen der Crash- boxen 10, 10', 11, 11'ebenfalls gestaucht bzw. nach hinten geschoben wird. Dabei nimmt sie den Motorkühler 20 nach hinten mit, wodurch dieser im Abstand zu den vorderen Stoßfängern 4,5 verbleibt und damit bei klei- nen Deformationstiefen nicht beschädigt wird.

Die Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch die Anordnung im Bereich des Motorkühlers 20, Figur 4 einen Quer- schnitt durch die Anordnung im Bereich der Crashboxen 10, 10', 11, 11'. Auch hier sind identische Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Zusätzlich ist hier schematisch die Schaumstofflage 25 dargestellt. Diese befindet sich am oberen Querträger 6, der dazu eine Vertiefung aufweist, in der die Schaumstofflage 25 über eine Teillänge einliegt, die ihrer Blocklänge ent- spricht. Nach vorne ragt die Schaumstofflage 25 nur so weit hervor, wie dies ihrer maximal möglichen Verfor- mung entspricht.

In den beiden Figuren 3,4 erkennt man gut, dass die jeweilige Frontfläche 26 der Schaumstofflage 25 des oberen Querträgers 6 und die Frontfläche 14 des unteren Querträgers 7 sich auf gleicher Höhe befinden bzw. dass die Frontfläche 14 des unteren Querträgers 7 noch vor der Frontfläche 26 der Schaumstofflage 25 liegt.

Wie aus Figur 4 zu erkennen ist, ergibt sich damit die Möglichkeit, dass die untere Crashbox 10, 10'deutlich länger ist als die obere Crashbox 11, 11'. Bei einer Frontalkollision mit einem festen Hindernis ist damit die untere Crashbox 10, 10'sofort involviert und kann

auf einem hohen Kraftniveau Energie aufnehmen. Sobald die Verformung einen Weg von ca. 6 cm überwunden hat, wird auch die obere Crashbox 11, 11'in die Verformung mit einbezogen. Auf diese Weise kann auf kurzen Wegen die Aufprallenergie mit einem anderen Fahrzeug oder ei- nem festen Hindernis abgebaut werden, ohne dass die hinter den Crashboxen 10, 10', 11, 11'liegenden Längs- träger 2,3 in die Verformung mit einbezogen werden.

Die Schaumstofflage 25 liegt somit oberhalb der unteren Crashbox 10, 10', die möglicherweise eine etwas größere Länge aufweist, um zu gewährleisten, dass in der An- fangsphase der Kollision nur sie wirksam ist. Durch die dargestellte kombinierte Anordnung von Crashboxen und Schaumstofflage ergibt sich keine deutliche Verlänge- rung des Fahrzeuges.

Durch die Anordnung eines unteren und eines oberen Stoßfängers wird auch eine Verbesserung des Side-Crash- Verhaltens, insbesondere beim Auftreffen eines erfin- dungsgemäßen Fahrzeuges auf ein Fremdfahrzeug, er- reicht, da der erfindungsgemäße untere Stoßfänger auf eine feste Fahrzeugstruktur, insbesondere Schweller, trifft. Hierdurch wird die Aufprallenergie auf diesen abgeleitet, so dass beim nachfolgenden Auftreffen des oberen Stoßfängers auf die Seitentür die B-Säule des Fremdfahrzeuges geringer belastet wird.

Bei einer Kollision mit einem Fußgänger wird der untere Bereich des Beines zwar sofort von dem nicht gepolster- ten unteren Stoßfänger 4 getroffen, was durchaus zu- nächst hohe Kräfte erzeugen kann. Da aber wegen des er- höhten Schwerpunktes des Körpers sofort eine Kippung um die Schaumstofflage 25 ausgelöst wird, löst sich das Bein schon nach kurzer Zeit von dem unteren Stoßfänger

4, so dass die Kraftwirkung gering ist. Die weitere Ab- stützung erfolgt an der Schaumstofflage 25, die sich definiert zusammendrückt und wegen ihrer Weichheit nur ein Kraftniveau zulässt, bei dem keine schweren Verlet- zungen der unteren Extremitäten des erfassten Fußgän- gers zu erwarten sind.

Bezugszeichenliste 1 Frontstruktur 2 linker Längsträger 3 rechter Längsträger 4 unterer Stoßfänger 5 oberer Stoßfänger 6 Querträger 7 Querträger 8 Einzug 9 Lufteinlassöffnung 10 Crashbox 10'Crashbox 11 Crashbox 11'Crashbox 12 Stützplatte 12'Stützplatte 13 Schuh 14 Frontfläche 20 Motorkühler 21 Trageplatte 22 Motorquerträger 23 Befestigungspunkt 25 Schaumstofflage 26 Frontfläche 27 Motorraumquerträger