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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Stoßfänger
für ein Kraftfahrzeug und ein Versteifungselement für
einen solchen Stoßfänger.
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Hintergrund der Erfindung
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Bei
Stoßfängern, die im Front- oder Heckbereich von
Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, kann es erforderlich sein, diese
mit zusätzlichen Versteifungselementen auszustatten. So
ist es bspw. bei mehrteiligen Stoßfängersystemen
bekannt, zur Versteifung im unteren Bereich einen sog. Lower Stiffener
vorzusehen, der den Stoßfänger bzw. die Verkleidung
des Stoßfängers stützt und bei einem
Aufprall für die notwendige Steifigkeit der Verkleidung
sorgt. Nachteilig bei dem Einsatz eines Lower Stiffener sind jedoch
die Zusatzkosten, die durch Einsatz eines solchen Bauteils entstehen,
wie bspw. durch Werkzeugkosten, Transportkosten, Materialkosten
usw.
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Es
sind weiterhin Stoßfänger bekannt, die eine integrierte
Rippenstruktur aufweisen, die ohne zusätzliche Bauteile
für die benötigte Steifigkeit der Verkleidung
des Stoßfängers sorgen. Bei diesen integrierten
Rippenstrukturen ist jedoch nachteilig, dass die Gefahr von Abzeichnungen
im sichtbaren Bereich besteht und es zu Schwierigkeiten bei der
Entformung der Bauteile kommt. Außerdem müssen
Einschränkungen bei der Gestaltung und im Bereich der Auslegung
der Rippenstruktur durch Beachtung der Abzeichnungsgefahr der Rippen
und der Entformbarkeit aufgenommen werden.
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Zudem
gestaltet sich die Herstellung von Stoßfängern
mit integrierten Rippen als aufwendig, da hierbei komplexe Werkzeuge
mit zusätzlichen Schiebern erforderlich sind.
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Werden
die Versteifungselemente bzw. Versteifungsrippen als gesonderte
Bauteile gefertigt, so führt dies zu einem gesteigerten
Logistikaufwand und einem erhöhten Herstellungsaufwand.
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Aus
der Druckschrift
EP
1 038 732 B1 ist bspw. ein Kraftfahrzeugstoßfänger
mit einem ersten Stoßbereich, der mit einem Stoßfänger
eines anderen Kraftfahrzeugs gleichen Typs in Kontakt kommen soll,
sowie einem zweiten Stoßbereich, der unterhalb des ersten
Stoßbereichs im wesentlichen in der Senkrechten dieses
gelegen ist, bekannt. Dabei ist der zweite Stoßbereich
dazu vorgesehen, bei einem Zusammenstoß des Stoßfängers
mit einem Fußgänger mit dessen Schienbein in Kontakt
zu kommen, wobei der zweite Stoßbereich von dem unteren
Teil des Stoßfängers gebildet ist. Der beschriebene
Stoßfänger zeichnet sich dadurch aus, dass der
zweite Stoßbereich ein Netz von Versteifungsrippen aufweist.
Die Herstellung eines solchen Stoßfängers erweist
sich jedoch als aufwendig.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der
erfindungsgemäße Stoßfänger
für ein Kraftfahrzeug weist mindestens ein Versteifungselement
auf, wobei das mindestens eine Versteifungselement über
einen Gelenkbereich mit dem Stoßfänger verbunden
ist.
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Das
mindestens eine Versteifungselement ist somit über einen
Gelenkbereich, der regelmäßig eine verringerte
Wandstärke im Vergleich zu dem Stoßfänger
und/oder dem Versteifungselement aufweist, mit dem Stoßfänger
verbunden. Diese Verbindung ermöglicht einen Schwenken
bzw. Umklappen des Versteifungselements, das durch diese Bewegung
in die Endlage, nämlich in dem Stoßfänger
zur Versteifung, bewegt werden kann. Nach der Herstellung befindet
sich das Versteifungselement somit typischerweise nicht in der Position,
die es im späteren Einsatz bei einem Kraftfahrzeug einnimmt.
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Der
Einsatz der Versteifungselemente kann an beliebiger Stelle bedarfsgerecht
vorgenommen werden. Ebenso kann die Anzahl an Versteifungselementen
nach Bedarf gewählt werden. Selbstverständlich
kann der Stoßfänger zusätzlich zu den
gelenkig an- bzw. verbundenen Verkleidungselementen auch fest integrierte
Versteifungselemente aufweisen.
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Typischerweise
ist das mindestens eine Versteifungselement einstückig
mit dem Stoßfänger ausgebildet. So kann der Stoßfänger
zusammen mit dem bzw. den Versteifungselementen in einem Arbeitsschritt
gefertigt, bspw. gespritzt, werden, wobei ein verhältnismäßig
einfaches Formwerkzeug ohne zusätzliche Schieber eingesetzt
werden kann.
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In
Ausgestaltung ist das mindestens eine Versteifungselement über
Befestigungselemente an dem Stoßfänger zu fixieren.
Diese Befestigungselemente können dabei am Stoßfänger
selbst und/oder an dem Versteifungselement vorgesehen sein. Mit diesen
Befestigungselementen kann das Versteifungselement sicher in seiner
Endposition, in der die Versteifungswirkung erzielt wird, befestigt
werden.
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Die
Befestigungselemente, deren Form und Anzahl bedarfsgerecht wählbar
ist, können als integrierte Bauteile ausgebildet oder auch
als zusätzliche Bauteile vorgesehen sein. Dabei ist es
selbstverständlich möglich, in den Stoßfänger
oder das Versteifungselement integrierte Befestigungselemente mit
Befestigungselementen, die als zusätzliche Bauteile vorgesehen
sind, zu kombinieren.
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Die
Befestigungselemente können bspw. für ein Verclipsen
vorgesehen sein. In diesem Fall tragen typischerweise sowohl das
Versteifungselement als auch der Stoßfänger an
entsprechenden Stellen Elemente, die für ein Verclipsen
zusammenwirken. Alternativ oder ergänzend können
auch Nieten zum Befestigen des Versteifungselements vorgesehen sein. Eine
weitere Möglichkeit sieht ein Verkleben des Versteifungselements
mit dem Stoßfänger vor. Regelmäßig
wird das Versteifungselement zunächst durch Schwenken aus
seiner Ausgangslage in die Endposition gebracht und anschließend
sicher mit dem Stoßfänger verbunden. Das Schwenken
wird dabei durch die verringerte Wandstärke bzw. Dicke
des Gelenkbereichs erleichtert. Dieser Gelenkbereich kann auch derart
ausgestaltet sein, dass er bei oder nach Schwenken des Versteifungselements
bricht. Wichtig ist, dass zunächst das Versteifungselement
mit dem Stoßfänger über den Gelenkbereich
verbunden ist, der ein Überführen des Versteifungselements
aus der Ausgangslage in die vorab festgelegte Endposition ermöglicht.
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Der
Stoßfänger ist bspw. ebenso wie das Versteifungselement
aus Polypropylen gefertigt. Dieses Material lässt sich
einfach in einem Spritzgussverfahren verarbeiten.
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Die
Wandstärke des Stoßfängers ist variabel und
je nach Ausführungsform festlegbar und beträgt in
einer Ausführungsform etwa 3 mm. Die Wandstärke
des mindestens einen Versteifungselements kann entsprechend gewählt
werden. Als Wandstärke für den Gelenkbereich kann
0,5 mm vorgegeben werden, so dass ein Umbiegen zum Schwenken des
Versteifungselements einfach durchgeführt werden kann.
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Das
erfindungsgemäße Versteifungselement für
einen Stoßfänger ist über einen Gelenkbereich
mit einem Stoßfänger verbunden, zu dessen Versteifung bzw.
Verstärkung das Versteifungselement vorgesehen ist. Für
eine einfache Fertigung bietet es sich an, dass das Versteifungselement
einstückig mit dem Stoßfänger ausgebildet
ist.
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In
Ausgestaltung weist das Versteifungselement Befestigungselemente
auf, die ein sicheres Verbinden des Versteifungselements mit dem
Stoßfänger ermöglichen. Hierzu kann der
Stoßfänger an vorgegebenen Stellen ebenfalls integrierte
oder zusätzliche Befestigungselemente aufweisen, die mit den
Befestigungselementen des Versteifungselements zusammenwirken. Die
Geometrie des Versteifungselements ist typischerweise auf die Verkleidung des
Stoßfängers ausgerichtet bzw. dieser angepasst.
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Grundsätzlich
ist die Form und die Anzahl der Befestigungselemente bedarfsgerecht
wählbar.
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Es
bietet sich an, einen Stoßfänger mit den erfindungsgemäßen
Versteifungselementen insbesondere im seitlichen Bereich zu verstärken.
Wie bereits erwähnt, kann die Anzahl, die Form und die
Position der Versteifungselemente bedarfsweise gewählt
werden. Eine Kombination mit bekannten Verstärkungseinrichtungen
ist selbstverständlich ebenfalls möglich.
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Der
erfindungsgemäße Stoßfänger
und das erfindungsgemäße Versteifungselement bieten,
insbesondere in ihren Ausfüh rungsformen, die Möglichkeit,
beliebig ausgestaltete Verstärkungen, bspw. auch einen
Lower Stiffener, in einen Stoßfänger ohne zusätzliche
Bauteile zu integrieren. Dabei können Bauteilekosten eingespart
werden. Zudem wird auch die Entformbarkeit des Bauteils berücksichtig,
während hinsichtlich der Gestaltung keine unnötigen
Beschränkungen auferlegt werden.
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In
einer möglichen Ausgestaltung sieht die Erfindung die Anbindung
eines oder mehrerer Versteifungselemente an einem Stoßfänger
vor, die bereits mit den Stoßfänger gespritzt
werden. Diese Versteifungselemente sind über einen Gelenkbereich, bspw.
ein sogenanntes Filmscharnier, mit dem Stoßfänger
verbunden und sind in einer werkzeugtechnisch günstigen
Ausgangslage angeformt. In einem abschließenden Montageschritt
werden diese Elemente durch Umbiegen in ihre Endlage bzw. Endposition
gebracht und in der Verkleidung des Stoßfängers
durch integrierte Befestigungselemente fixiert. Alle Versteifungsmaßnahmen
sind in die Verkleidung integriert. Die Befestigungselemente sind
angeformt.
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Weitere
Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der
Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder
in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Die
Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung
schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf
die Zeichnung ausführlich beschrieben.
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1 zeigt
eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Stoßfängers mit Versteifungselementen in einer
Ausgangslage.
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2 zeigt
die Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Stoßfängers aus 1 mit den
Versteifungselementen in einer Endposition.
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3 zeigt
einen Schnitt durch eine mögliche Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Stoßfängers.
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4 zeigt
eine weitere mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Stoßfängers in einer Schnittdarstellung.
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Detaillierte Beschreibung
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In 1 ist
ein erfindungsgemäßer Stoßfänger,
insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet, dargestellt.
Dieser Stoßfänger 10 dient bspw. als Frontstoßfänger
in einem Kraftfahrzeug und ist bspw. aus Polypropylen in einem Spritzgussverfahren
gefertigt.
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An
dem Stoßfänger 10 sind zwei Versteifungselemente 12 angeformt,
die sich in der Darstellung in ihrer Ausgangslage befinden. Dies
bedeutet, dass dies die Lage ist, die die Versteifungselemente 12 nach
Fertigung des Stoßfängers einnehmen, wobei der
Stoßfänger 10 zusammen mit den Versteifungselementen 12 in
einem Arbeitsschritt gefertigt, in der Regel gespritzt, wird.
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Die
Versteifungselemente 12 sind jeweils über einen
Gelenkbereich 14 mit dem Stoßfänger 10 verbunden.
Dieser Gelenkbereich 14 weist eine im Vergleich zu den
Versteifungsele menten 12 und dem Stoßfänger 10 verringerte
Wandstärke auf, die ein Schwenken der Versteifungselemente 12 in
Bezug zu dem Stoßfänger 10 ermöglicht.
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Die
Darstellung zeigt, dass die Versteifungselemente 12 in
einer werkzeugtechnisch günstigen Ausgangslage angeformt
sind, so dass mit einem einfachen Werkzeug der Stoßfänger 10 zusammen mit
den Versteifungselementen 12, die mit dem Stoßfänger 10 jeweils über
den Gelenkbereich 14 verbunden sind, gefertigt werden können.
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In 2 ist
der Stoßfänger 10 mit den beiden Versteifungselementen 12 dargestellt,
wobei die Versteifungselemente 12 sich nunmehr nach einem
erfolgten Schwenken in ihrer Endposition in dem Stoßfänger 10 befinden.
Dabei sind die Versteifungselemente 12 über Befestigungselemente 16 an
dem Stoßfänger 10, in diesem Fall mittels
Verclipsen, befestigt. Den Befestigungselementen 16 gegenüberliegend
sind die Versteifungselemente 12 immer noch über
die Gelenkbereiche 14 mit dem Stoßfänger 10 verbunden.
Ein weiteres Schwenken bzw. Bewegen der Versteifungselemente 12 ist
durch den sicheren Halt der Verclipsung nicht mehr möglich,
so dass die Versteifungselemente 12 in ihrer Endposition
verbleiben und die erwünschte Verstärkungs- bzw.
Versteifungswirkung erzielen.
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In 3 ist
eine weitere mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Stoßfängers mit der Bezugsziffer 20 versehen
dargestellt. Der Stoßfänger 20 trägt
ein Versteifungselement 22, das der Form des Stoßfängers 20 angepasst
ist und mit diesem über einen verdünnten Gelenkbereich 24 verbunden
ist.
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Eine
weitere mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Stoßfängers ist ebenfalls in einer Schnittdarstellung
in 4 mit der Bezugsziffer 30 versehen dargestellt.
Auch dieser Stoßfänger 30 wird mit einem
Versteifungselement 32, das in seiner Endposition dargestellt
ist, verstärkt, wobei zur Fixierung des Versteifungselements 32 wiederum
ein Befestigungselement 36 vorgesehen ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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