DE102009025310B4

DE102009025310B4 - Stoßfängersystem für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102009025310B4
Application number: DE102009025310A
Authority: DE
Inventors: Dr. Arns Wilhelm
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2009-06-15
Filing date: 2009-06-15
Publication date: 2012-08-23
Anticipated expiration: 2029-06-16
Also published as: US8231155B2; FR2946598A1; FR2946598B1; DE102009025310A1; US20100327613A1

Abstract

Das Stoßfängersystem (1) weist einen im Querschnitt U-förmigen Querträger (2), mit dem Querträger (2) gekoppelte Crashboxen (3) und ein mit endseitig der Schenkel (4) des Querträgers (2) vorgesehene Flansche (5) gefügtes Schließblech (6) auf. Dieses ist gegensinnig zum Querträger (2) U-förmig gemuldet und in mindestens zwei Längenabschnitte (9, 10, 11) gegliedert. Diese sind über endseitig ihrer Schenkel (12) angeordnete Flansche (13) und über wenigstens einen Bestandteil eines die Längenabschnitte (9, 10, 11) verbindenden, an ihre Böden (14) angeschlossenen Koppelstücks (16) bildenden vertikalen Anschlusssteg (17) mit den Flanschen (5) des Querträgers (2) gefügt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stoßfängersystem für Kraftfahrzeuge gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Hauptfunktion von Stoßfängersystemen für Kraftfahrzeuge besteht bekanntlich darin, bei einem Zusammenstoß mit einem anderen Kraftfahrzeug oder mit beliebigen ortsfesten beziehungsweise nicht ortsfesten Hindernissen die Aufprallenergie in Verformungsenergie umzuwandeln und auf diese Weise die Schadenshöhe am Kraftfahrzeug zu begrenzen.
In der Regel besteht eine bekannte Ausführungsform eines Stoßfängersystems aus einem im Querschnitt U-förmigen Querträger, der hinsichtlich seines Stegs über Crashboxen an die Längsträger des Kraftfahrzeugs angebunden ist. Die Enden der Schenkel des Querträgers sind über ein Schließblech verbunden, insbesondere gefügt, so dass mit Hilfe des Schließblechs das Öffnen und Abflachen des Querträgers unter Biegebelastung unterbunden wird. Das auf diese Weise geschlossene Profil des Stoßfängersystems erreicht eine hohe Biegesteifigkeit bei geringem Gewicht.
Als Werkstoffe für den Querträger sowie das Schließblech kommen sowohl Stahl- als auch Aluminiumlegierungen in Frage. Ferner sind Kombinationen dieser Materialien denkbar.
Die DE 199 56 561 A1 offenbart ein Stoßfängersystem für ein Kraftfahrzeug, das einen im Querschnitt U-förmigen Querträger aufweist, welcher mit Crashboxen gekoppelt ist. Weiterhin ist ein Schließblech vorgesehen, dessen Flansche mit an dem Querträger angeordneten Flanschen gefügt sind.
Die DE 60 2005 0 045 14 T2 , DE 44 13 641 C1 und EP 0 937 611 A1 offenbaren allesamt ein Stoßfängersystem für ein Kraftfahrzeug, welches einen im Querschnitt U-förmigen Querträger sowie mit dem Querträger gekoppelte Crashboxen aufweist. Der Querträger weist Flansche auf, welche mit Flanschen eines mit dem Querträger gefügten Schließblechs gefügt sind. Das Schließblech ist U-förmig gemuldet und gegensinnig zum Querträger mit diesem verbunden.
Der Erfindung liegt – ausgehend vom Stand der Technik – die Aufgabe zugrunde, ein Stoßfängersystem für ein Kraftfahrzeug dahingehend weiter zu entwickeln, dass es ohne wesentliche Änderungen des Querträgers an verschiedene Baugrößen von Kraftfahrzeugen angepasst werden kann, und dabei auch weitgehend dieselben Herstellungswerkzeuge verwendet werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht in den Merkmalen des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 9.
Danach besteht das Schließblech nunmehr aus mindestens zwei Längenabschnitten, die zum Querträger gegensinnig U-förmig gemuldet sind. Diese Längenabschnitte sind über endseitig ihrer Schenkel angeordnete Flansche mit den Flanschen des Querträgers gefügt, insbesondere verschweißt. Die gegensinnige U-förmige Muldung des Schließblechs ist mit dem Vorteil verbunden, dass bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs das Stoßfängersystem früher wirksam und aufgrund des Zusammenfaltens des Schließblechs zusätzlich Energie umgewandelt wird. Um dennoch die geforderte hohe Biegesteifigkeit des Stoßfängersystems weiterhin zu gewährleisten, wird zur Verhinderung des Öffnens und Abflachens des Querträgers nunmehr zwischen den beiden Längenabschnitten ein vorzugsweise V-förmiges Koppelstück angeordnet, das einen sich in einer vertikalen Ebene erstreckenden Anschlusssteg besitzt, dessen obere und untere Enden mit den Flanschen des Querträgers gefügt, vorzugsweise verschweißt, sind.
Je nach Größe und/oder Typ des Kraftfahrzeugs kann das Schließblech auch in mehr als zwei Längenabschnitte untergliedert sein. Auf jeden Fall sind dann immer zwei aufeinander folgende Längenabschnitte über ein Koppelstück mit einem vertikalen Anschlusssteg miteinander verbunden. Diese Koppelstücke sind dann jeweils an die Böden der einander benachbarten Längenabschnitte angeschlossen.
Die Herstellung des neuartigen Schließblechs erfolgt mittels Stanzen, Prägen und Umformen einer entsprechend vorbereiteten Platine.
Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass der Anschlusssteg des V-förmigen Koppelstücks über sich in etwa vertikalen Ebenen erstreckende Distanzschenkel mit den Böden der Längenabschnitte verbunden ist. Dadurch, dass sich die Distanzschenkel in weitgehend vertikal verlaufenden Ebenen erstrecken, werden die Längenabschnitte des Schließblechs zusätzlich gegen ein Abklappen nach oben oder unten versteift. Diese Distanzschenkel sind somit die Verbindungsteile des Anschlussstegs mit den Böden der Längenabschnitte.
Die versteifende Wirkung der Distanzschenkel kann dadurch weiter verbessert werden, dass die Distanzschenkel mit den Schenkeln der Längenabschnitte zumindest abschnittsweise gefügt sind. Hierbei können dann die Längskanten der Distanzschenkel über ihre gesamte Länge oder nur über Teilbereiche ihrer Länge mit den Längskanten der Schenkel der Längenabschnitte gefügt sein.
Die Breite der Distanzschenkel ist vorzugsweise kleiner als die Länge des Anschlussstegs bemessen. Die Distanzschenkel können über ihre gesamte Erstreckung zwischen den Böden der Längenabschnitte und den Anschlussstegen gleich breit bemessen sein.
Vorstellbar ist es aber auch, dass die Distanzschenkel des Koppelstücks trapezförmig ausgebildet sind. Ihre Breite in den Anbindungsbereichen an den Anschlusssteg ist dann größer als in den Anbindungsbereichen an die Böden der Längenabschnitte.
Obwohl es denkbar ist, dass alle Schenkel der Längenabschnitte und des Querträgers in nahezu horizontalen Ebenen verlaufen, ist es vorteilhafter, wenn die Schenkel der Längenabschnitte parallel zueinander und gegenüber der Horizontalen schräg verlaufen. Je nach Kraftfahrzeugtyp ist es dann vorteilhaft, dass die Schenkel nach oben oder nach unten geneigt sind.
Es ist vorstellbar, dass die Flansche des Querträgers und der Längenabschnitte des Schließblechs nach innen gerichtet sind. Vorteilhafter ist es jedoch, wenn sowohl die Flansche des Querträgers als auch die Flansche der Längenabschnitte außen an die jeweiligen Schenkel angesetzt sind und in entgegengesetzte Richtungen weisen.
Eine weitere Versteifung des Stoßfängersystems wird dadurch erreicht, dass die Längenabschnitte in Bereiche mit unterschiedlichen Tiefen gegliedert und ihre Flansche in diesen Bereichen unterschiedlich breit bemessen sind. Hierbei kann die Breite bei vergrößerter Tiefe so sein, dass es unter realistischen Gesichtspunkten nicht mehr möglich ist, die Flansche des Schließblechs und des Querträgers miteinander zu fügen. In diesen Bereichen kann jedoch dann die Tiefe der Längenabschnitte vergrößert werden.
Schließlich kann es noch zweckmäßig sein, dass an den einander abgewandten Enden der Längenabschnitte jeweils ein mit den Flanschen des Querträgers gefügter, sich in einer vertikal verlaufenden Ebene erstreckender Anschlusssteg vorgesehen ist, der über einen Distanzschenkel mit dem Boden des benachbarten Längenabschnitts verbunden ist. Diese Ausführung wird endseitig des Stoßfängersystems, vorzugsweise neben den sich hier erstreckenden Crashboxen angeordnet.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 in schematischer Perspektive ein Stoßfängersystem für ein Kraftfahrzeug;
2 ebenfalls in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch die Darstellung der 1 entlang der Linie II-II in Richtung der Pfeile IIa gesehen und
3 nochmals in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch die Darstellung der 1 entlang der Linie III-III in Richtung der Pfeile IIIa gesehen.
Mit 1 ist in der 1 ein Stoßfängersystem für ein ansonsten nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug bezeichnet.
Wie in diesem Zusammenhang auch die 2 und 3 erkennen lassen, weist das Stoßfängersystem 1 einen im Querschnitt U-förmigen Querträger 2, mit dem Steg 15 des Querträgers 2 gekoppelte Crashboxen 3 und ein mit endseitig der Schenkel 4 des Querträgers 2 vorgesehenen Flanschen 5 gefügtes Schließblech 6 auf.
Die Flansche 5 des Querträgers 2 sind außen an die Schenkel 4 angesetzt und erstrecken sich nach oben und unten, wobei sich endseitig an die Flansche 5 noch Stege 7 anschließen, die in einem leichten Winkel zu den Schenkeln 4 des Querträgers 2 verlaufen.
Die Crashboxen 3 sind über Flanschplatten 8 an nicht näher dargestellte Längsträger des Kraftfahrzeugs angeschlossen.
Das Schließblech 6 ist gegensinnig zum Querträger 2 gemuldet und in drei Längenabschnitte 9, 10, 11 gegliedert. Die Längenabschnitte 9, 10, 11 sind über endseitig ihrer Schenkel 12 angeordnete Flansche 13 und über zwei, jeweils Bestandteil eines die Längenabschnitte 9 und 10 beziehungsweise 10 und 11 verbindenden, an die Böden 14 der Längenabschnitte 9, 10, 11 angeschlossenen Koppelstücks 16 bildenden vertikalen Anschlussstege 17 mit den Flanschen 5 des Querträgers 2 gefügt. Auch die Flansche 13 der Längenabschnitte 9, 10, 11 sind außen an die Schenkel 12 angesetzt und erstrecken sich nach oben und unten. Die Anschlussstege 17 der Koppelstücke 16 sind über sich in vertikalen Ebenen erstreckende Distanzschenkel 18 mit den Böden 14 der Längenabschnitte 9, 10, 11 verbunden. Die Koppelstücke 16 sind somit etwa V-förmig ausgebildet. Ihre Distanzschenkel 18 weisen eine trapezförmige Gestaltung auf, wobei ihre Breite in den Anbindungsbereichen an die Anschlussstege 17 größer als ihre Breite in den Anbindungsbereichen an die Böden 14 ist.
Wie insbesondere die 3 erkennen lässt, verlaufen die Schenkel 12 der Längenabschnitte 9, 10, 11 weitgehend parallel zueinander und gegenüber der Horizontalen H-H schräg nach unten.
Ferner lassen die 1 und 3 erkennen, dass die Längenabschnitte 9, 10, 11 in Bereiche A–I mit unterschiedlichen Tiefen T, T₁ gegliedert und ihre Flansche 13 in diesen Bereichen A–I unterschiedlich breit bemessen sind. In diesem Fall werden vorzugsweise die breiteren Flansche 13 der Bereiche B, D, F und H mit den Flanschen 5 des Querträgers 2 verschweißt, beispielsweise durch Lichtbogen- oder Punktschweißungen. Die schmaleren Flansche 13 der Bereiche A, C, E, G und I bilden lediglich Abstützungen. Ein Aufklappen der Schenkel 4 des Querträgers 2 wird jedoch durch die Anschlussstege 17 verhindert, die über ihre Enden 19 mit den Flanschen 5 des Querträgers 2 gefügt, insbesondere verschweißt, sind.
Aus der 1 ist darüber hinaus noch zu erkennen, dass an den einander abgewandten Enden der äußeren Längenabschnitte 9, 11 des Schließblechs 6 jeweils ein mit den Flanschen 5 des Querträgers 2 gefügter vertikaler Anschlusssteg 17 vorgesehen ist, der über einen Distanzschenkel 18 mit dem Boden 14 des benachbarten Längenabschnitts 9, 11 verbunden ist. Diese Distanzschenkel 18 haben über ihre gesamte Breite zwischen den Anschlussstegen 17 und den Böden 14 der Längenabschnitte 9, 11 etwa dieselbe Breite.

Claims

Stoßfängersystem (1) für ein Kraftfahrzeug, das einen im Querschnitt U-förmigen Querträger (2), mit dem Querträger (2) gekoppelte Crashboxen (3) und ein mit Flanschen (5) des Querträgers (2) gefügtes Schließblech (6) aufweist, wobei das Schließblech (6) gegensinnig zum Querträger (2) U-förmig gemuldet und in mindestens zwei Längenabschnitte (9, 10, 11) gegliedert ist, die über endseitig ihrer Schenkel (12) angeordnete Flansche (13) mit den Flanschen (5) des Querträgers (2) gefügt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Längenabschnitte (9, 10, 11) über wenigstens einen Bestandteil eines die Längenabschnitte (9, 10, 11) verbindenden, an ihre Böden (14) angeschlossenen Koppelstücks (16) bildenden, sich in einer vertikalen Ebene erstreckenden Anschlusssteg (17) mit den Flanschen (5) des Querträgers (2) gefügt sind.
Stoßfängersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusssteg (17) des Koppelstücks (16) über sich in vertikalen Ebenen erstreckende Distanzschenkel (18) mit den Böden (14) der Längenabschnitte (9, 10, 11) verbunden ist.
Stoßfängersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzschenkel (18) des Koppelstücks (16) mit den Schenkeln (12) der Längenabschnitte (9, 10, 11) zumindest abschnittsweise gefügt sind.
Stoßfängersystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Distanzschenkel (18) des Koppelstücks (16) kleiner als die Lange des Anschlussstegs (17) bemessen ist.
Stoßfängersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzschenkel (18) des Koppelstücks (16) trapezförmig ausgebildet sind.
Stoßfängersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (12) der Längenabschnitte (9, 10, 11) parallel zueinander und gegenüber der Horizontalen (H-H) schräg verlaufen.
Stoßfängersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Flansche (5) des Querträgers (2) als auch die Flansche (13) der Längenabschnitte (9, 10, 11) des Schließblechs (6) außen an die Schenkel (4, 12) angesetzt sind und in entgegengesetzte Richtungen weisen.
Stoßfängersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Längenabschnitte (9, 10, 11) in Bereiche (A–I) mit unterschiedlichen Tiefen (T, T₁) gegliedert und ihre Flansche (13) in diesen Bereichen (A–I) unterschiedlich breit bemessen sind.
Stoßfängersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an den einander abgewandten Enden der Längenabschnitte (9, 11) jeweils ein mit den Flanschen (5) des Querträgers (2) gefügter, sich vertikal erstreckender Anschlusssteg (17) vorgesehen ist, der über einen Distanzschenkel (18) mit dem Boden (14) des benachbarten Längenabschnitts (9, 11) verbunden ist.