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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stoßfänger für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen. Außerdem betrifft die Erfindung ein mit einem derartigen Stoßfänger ausgestattetes Fahrzeug.
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Aus der
DE 36 39 195 C2 ist ein Stoßfänger bekannt, der einen Hauptquerträger aufweist, der ein U-Profil besitzt und in einer Fahrzeuglängsrichtung nach außen gepfeilt ist. Die offene Seite des U-Profils ist dabei nach innen orientiert. An dieser Innenseite ist ein elastisch deformierbarer Absorber in das U-Profil des Hauptquerträgers eingesetzt, wobei der Absorber nach innen über den Hauptquerträger vorsteht. An einer vom Hauptquerträger abgewandten Innenseite des Absorbers ist ein Zusatzquerträger abgestützt, der ein geschlossenes Hohlprofil aufweist. Der Zusatzquerträger ist an seiner dem Hauptquerträger zugewandten Außenseite ebenfalls bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung gepfeilt und über zwei Halter am Hauptquerträger befestigt. Im Übrigen ist der Zusatzquerträger ausschließlich über den Absorber am Hauptquerträger abgestützt. Eine vom Hauptquerträger abgewandte Innenseite des Zusatzquerträgers erstreckt sich geradlinig quer zur Fahrzeuglängsrichtung und ist mit seinen Enden an axialen Stirnseiten von Fahrzeuglängsträgern befestigt. Beim bekannten Stoßfänger ist an einer vom Zusatzquerträger abgewandeten Außenseite des Hauptquerträgers ein weiterer Absorber angeordnet, über den sich der Hauptquerträger an einer Stoßfängerverkleidung abstützt, die den Hauptquerträger oben und unten übergreifend am Hauptquerträger mittels Rastverbindungen festgelegt ist.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Stoßfänger bzw. für ein damit ausgestattetes Kraftfahrzeug eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, der im mittleren Bereich eine erhöhte Steifigkeit besitzt. Gleichzeitig soll der Stoßfänger einen vergleichsweise einfach realisierbaren Aufbau besitzen.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Hauptquerträger an seiner Innenseite über einen wesentlichen Bereich und mittig angeordneten Bereich mit Hilfe eines Zusatzquerträgers zu versteifen, der hierzu am Hauptquerträger befestigt ist. Diese Befestigung kann sich dabei über die gesamte Länge des Zusatzquerträgers erstrecken, wobei es sich um eine linienförmige Befestigungsstelle oder um eine Vielzahl, entlang einer Linie zueinander beabstandet angeordneter einzelner Befestigungsstellen handeln kann. Hierdurch ergibt sich eine intensive Aussteifung des Hauptquerträgers über die gesamte Länge des Zusatzquerträgers, also insbesondere im mittleren Bereich des Hauptquerträgers, wobei sich dieser mittlere Bereich relativ weit in Richtung der Enden des Hauptquerträgers erstrecken kann. Ferner wird vorgeschlagen, den Hauptquerträger mit einem Hohlprofil zu versehen, wodurch er eine besonders hohe Steifigkeit besitzt. Außerdem soll der Zusatzquerträger ein U-Profil aufweisen, das zum Hauptquerträger offen ist, so dass U-Schenkel des U-Profils den Hauptquerträger oben und unten übergreifen.
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Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform, bei welcher eine U-Basis des U-Profils des Zusatzquerträgers zumindest zwischen den Enden des Zusatzquerträgers von der Innenseite des Hauptquerträgers beabstandet ist, so dass der Hauptquerträger mit dem daran befestigten Zusatzquerträger einen Verbundquerträger bildet, der ein Zweikammerprofil besitzt. Ein derartiges Zweikammerprofil zeichnet sich durch eine besonders hohe Biegesteifigkeit aus.
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Zweckmäßig ist der Zusatzquerträger an den Hauptquerträger angeschweißt. Dabei können beide U-Schenkel oben und unten an dem Hauptquerträger jeweils mittels einer durchgehenden Schweißnaht am Hauptquerträger befestigt sein. Ebenso können mehrere hintereinander angeordnete, voneinander beabstandete Schweißnähte oder Schweißpunkte gesetzt werden, die entlang des Zusatzquerträgers verteilt sind. Alternativ ist es ebenso möglich, den Zusatzquerträger mit dem Hauptquerträger zu vernieten.
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Gemäß einer Weiterbildung können die U-Schenkel an einer dem Absorber zugewandten Außenseite eine entsprechend dem Hauptquerträger gekrümmte Stirnkante aufweisen, wobei der Absorber beim erfindungsgemäßen Stoßfänger an einer Außenseite des Hauptquerträgers angeordnet und daran befestigt ist. eine entsprechend dem Hauptquerträger gekrümmte Stirnkante aufweisen. Der Hauptquerträger ist bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung nach außen konvex gekrümmt. Dementsprechend zeigen auch die U-Schenkel bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung eine nach außen konvex gekrümmte Stirnkante mit entsprechender Krümmung.
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Beim Hauptquerträger kann es sich um ein einteiliges Strangpressprofil handeln, das durch Umformung in seine konvex gekrümmte Form gebracht wird. Alternativ kann es sich beim Hauptquerträger auch um ein gebautes Profil handeln, so dass der Hauptquerträger aus einem zum Absorber hin offenen U-Profil-Körper und aus einem die offene Seite des U-Profil-Körpers verschließenden Verschlusskörper zusammengebaut ist. Dabei kann der Verschlusskörper mit dem U-Profil-Körper verschweißt sein, wobei wieder durchgehende Schweißnähte oder mehrere benachbart zueinander angeordnete Schweißnähte oder Schweißpunkte in Frage kommen.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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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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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine stark vereinfachte, geschnittene Draufsicht auf einen Stoßfänger,
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2 einen Längsschnitt durch ein Kraftfahrzeug im Bereich des Stoßfängers entsprechend Schnittlinien II in 1.
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Entsprechend den 1 und 2 umfasst ein Stoßfänger 1 eines nur teilweise dargestellten Kraftfahrzeugs 2, bei dem es sich bevorzugt um einen Personenkraftwagen handelt, einen Hauptquerträger 3, einen Absorber 4 und einen Zusatzquerträger 5.
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Der Hauptquerträger 3 weist ein Hohlprofil auf, das im gezeigten Beispiel in Umfangsrichtung geschlossen ausgestaltet ist. Grundsätzlich könnte es sich jedoch auch um ein zumindest teilweise offenes Hohlprofil handeln. Entsprechend 1 ist der Hauptquerträger 3 bezüglich einer durch einen Pfeil angedeuteten Fahrzeuglängsrichtung 6 nach außen konvex gekrümmt. Hierdurch ergibt sich gewissermaßen ebenfalls eine Pfeilung nach außen bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung 6.
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Der Absorber 4 ist elastisch deformierbar und besteht zweckmäßig aus einem geeigneten Kunststoff, während der Hauptquerträger 3 und der Zusatzquerträger 5 aus einem Metall, insbesondere Stahl bestehen. Der Absorber 4 ist an einer Außenseite des Hauptquerträgers 3 angeordnet und außerdem am Hauptquerträger 3 befestigt.
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Der Zusatzquerträger 5 besitzt ein zum Hauptquerträger 3 hin offenes U-Profil, das zwei U-Schenkel 7 und eine U-Basis 8 aufweist, über welche die beiden U-Schenkel 7 miteinander verbunden sind. Der Zusatzquerträger 5 ist an einer vom Absorber 4 abgewandten Innenseite des Hauptquerträgers 3 angeordnet und außerdem am Hauptquerträger 3 befestigt. Ferner ist der Hauptquerträger 5 so dimensioniert, dass seine U-Schenkel 7 den Hauptquerträger 3 oben und unten übergreifen.
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Bei der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform ist die U-Basis 8 des U-Profils des Zusatzquerträgers 5 zwischen den Enden 9 des Zusatzquerträgers 5 von der Innenseite des Hauptquerträgers 3 beabstandet. In der Folge entsteht durch den an den Hauptquerträger 3 angebauten Zusatzquerträger 5 ein Verbundquerträger 10, der ein Zweikammerprofil aufweist. Eine erste Kammer 11 wird dabei durch den Innenraum des Hauptquerträgers 3 gebildet, während eine zweite Kammer 12 vom U-Profil des Zusatzquerträgers 5 umschlossen ist.
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Erkennbar ist der Zusatzquerträger 5 an den Hauptquerträger 3 angeschweißt. Entsprechende Schweißverbindungen sind in 2 mit 13 bezeichnet. Hierbei kann es sich um durchgehende Schweißnähte handeln, so dass oben und unten je eine durchgehende Schweißnaht vorgesehen ist. Ebenso können oben und unten jeweils eine Vielzahl entlang des Zusatzquerträgers 5 nebeneinander und benachbart zueinander angeordnete Schweißstellen vorgesehen sein, die punktförmig oder linienförmig gestaltet sein können. An den Enden 9 des Zusatzquerträgers 5 können weitere Schweißnähte oder Schweißstellen vorgesehen sein, um auch die Enden 9 an der Innenseite des Hauptquerträgers 3 anzuschweißen.
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Entsprechend 1 kann der Zusatzquerträger 5 eine vom Hauptquerträger 3 abgewandte Innenseite aufweisen, die mehrere geradlinige Abschnitte 14 umfasst, die sich jeweils quer zur Fahrzeuglängsrichtung 6 erstrecken. Im Beispiel sind drei derartige Abschnitte 14 vorgesehen, wobei ein mittlerer Abschnitt 14 gegenüber den außenliegenden Abschnitten 14 zum Hauptquerträger 3 hin versetzt angeordnet ist. Alternativ ist es ebenso möglich, die Innenseite des Zusatzquerträgers 5 insgesamt geradlinig auszugestalten. Durch die jeweilige Formgebung ergibt sich eine intensive Aussteifung des gekrümmten Hauptquerträgers 3. Die U-Schenkel 7 des Zusatzquerträgers 5 können an einer dem Absorber 4 zugewandten Außenseite jeweils eine Stirnkante 15 aufweisen, die entsprechend dem Hauptquerträger 3 gekrümmt sein kann. Dementsprechend folgen die Schweißnähte 13 oder Schweißstellen der Krümmung des Hauptquerträgers 3. Alternativ ist es ebenso möglich, die Stirnkanten 15 geradlinig auszugestalten, so dass sie sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung 6 erstrecken, so dass sich dann am gekrümmten Hauptquerträger 3 entsprechend geradlinige Schweißnähte 13 bzw. geradlinig angeordnete Schweißstellen ergeben.
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Entsprechend 2 kann der Absorber 4 an den Hauptquerträger 3 angeklippst sein. Hierzu besitzt er oben und unten jeweils einen Rastabschnitt 16. Der jeweilige Rastabschnitt 16 übergreift jeweils einen vom Hauptquerträger 3 abstehenden Randabschnitt 17, wodurch der Absorber 4 formschlüssig am Hauptquerträger 3 angebracht ist.
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Im gezeigten Beispiel ist der Hauptquerträger 3 gebaut. Hierzu umfasst er einen U-Profil-Körper 18, der zum Absorber 4 hin offen ist. Ferner ist ein Verschlusskörper 19 vorgesehen, der die offene Seite des U-Profil-Körpers 18 verschließt. Der an den U-Profil-Körper 18 angebaute Verschlusskörper 19 steht über den U-Profil-Körper 18 vor, um die überstehenden Kanten oder Randabschnitte 17 zu bilden, an denen der Absorber 4 eingeklippst ist. Dementsprechend ist der Absorber 4 am Verschlusskörper 19 befestigt. Beispielsweise kann der Verschlusskörper 19 an den U-Profil-Körper 18 angeschweißt sein. Entsprechende Schweißnähte sind hier jedoch nicht dargestellt. Alternativ ist es ebenso möglich, den Hauptquerträger 3 als einteiliges Strangpressprofil auszugestalten.
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Entsprechend 1 kann in Endbereichen 20 des Hauptquerträgers 3 jeweils eine Crashbox 21 am Hauptquerträger 3 befestigt sein. Eine derartige Crashbox 21 ist ein Deformationselement, das im Crashfall plastisch verformt wird und dadurch Aufprallenergie absorbiert. Die jeweilige Crashbox 21 ist im montierten Zustand des Stoßfängers 1 jeweils an einem Längsträger 22 des Fahrzeugs 2 befestigt. Insbesondere ist die jeweilige Crashbox 21 hierzu an einer axialen Stirnseite des jeweiligen Längsträgers 22 angebracht. Die Positionierung der Crashboxen 21 erfolgt dabei beabstandet zu den Enden 9 des Zusatzquerträgers 5. Der Zusatzquerträger 5 ist dabei in einem mittleren Bereich des Hauptquerträgers 3 angeordnet und erstreckt sich dabei über einen wesentlichen Abschnitt des Hauptquerträgers 3. Beispielsweise erstreckt sich der Zusatzquerträger 5 über mindestens 50% des Hauptquerträgers 3.
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Entsprechend 2 kann das Fahrzeug 2 im Bereich des Stoßfängers 1 mit einer Stoßfängerverkleidung 23 ausgestattet sein. Dabei wird die in 2 gezeigte Ausführungsform bevorzugt, bei welcher der Absorber 4 gegenüber der Stoßfängerverkleidung 23 beabstandet angeordnet ist. Hierdurch kann eine mehrfach gestufte Kraftaufnahme im Bereich des Stoßfängers 1 realisiert werden. Bei sehr kleinen Kräften, die z. Bsp. entsprechend einem Pfeil 24 auf den Stoßfänger 1 einwirken, verformt sich zunächst nur die Stoßfängerverkleidung 23, und zwar insbesondere elastisch vollständig reversibel. Bei einer größeren Belastung kann sich die Stoßfängerverkleidung 23 am Absorber 4 abstützen, der sich daraufhin ebenfalls elastisch deformiert. Durch die Aussteifung des Hauptquerträgers 3 mit Hilfe des Zusatzquerträgers 5 im mittleren Bereich sind bereits vergleichsweise hohe Kräfte erforderlich, um eine Biegung des Verbundquerträgers 10 zu erzeugen. Nochmals erhöhte Kräfte können dann zu einer Deformation der Crashboxen 21 führen.
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Im gezeigten Beispiel handelt es sich beim Stoßfänger 1 um einen frontseitigen Stoßfänger 1, der also am Bug des Fahrzeugs 2 angeordnet ist. Grundsätzlich kann aber auch ein heckseitiger Stoßfänger 1 in dieser Art aufgebaut sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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