DE102013102140A1

DE102013102140A1 - Stoßfängerschiene für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102013102140A1
Application number: DE102013102140.9A
Authority: DE
Inventors: Hee Dae Oh
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2014-05-22
Also published as: US8851538B2; CN103832370A; KR20140064238A; KR101481232B1; US20140138985A1; CN103832370B

Abstract

Stoßfängerschiene, die in einen Stoßfänger eines Fahrzeuges eingebaut ist, aufweisend eine Stoßfängerschiene (10), ein Verstärkungselement (11), das an einer Rückseite der Stoßfängerschiene (10) angeordnet ist und zusammen mit der Stoßfängerschiene (10) einen geschlossenen Querschnitt bildet, und einen Formabschnitt (18), der einstückig an einer Innenseite der Stoßfängerschiene (10) ausgebildet ist und parallel entlang einer Längsrichtung der Stoßfängerschiene (10) angeordnet ist, um die Steifigkeit der Stoßfängerschiene (10) zu erhöhen, wobei der Formabschnitt (18) eine Rohrform hat.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stoßfängerschiene für ein Fahrzeug, und insbesondere eine Stoßfängerschiene für ein Fahrzeug, die in dem vorderen Stoßfänger des Fahrzeuges montiert ist, um die Steifigkeit zu erhöhen.
Im Allgemeinen sind Fahrzeugstoßfänger an dem vorderen und dem hinteren Ende des Fahrzeuges installiert, um eine Fahrzeugkarosserie zu schützen und einen Stoß zu absorbieren, um Insassen bei einer Fahrzeugkollision zu schützen.
Stoßfänger, die an der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie angeordnet sind, haben eine Struktur, bei der eine Stoßfängerabdeckung, ein stoßabsorbierender Schaumstoff und eine Stoßfängerschiene nacheinander angeordnet sind, und führen eine Funktion der Verminderung von Stoßenergie aus dem Frontalaufprall von Fahrzeugen aus.
Zum Beispiel weisen die Stoßfänger von Fahrzeugen, die an der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie angeordnet sind, eine Stoßfängerabdeckung, die einen C-förmigen Querschnitt hat und aus einem Kunststoffmaterial geformt ist, einen stoßabsorbierenden Schaumstoff, der an der Innenseite der Stoßfängerabdeckung angeordnet ist, um Stoßenergie zu absorbieren, und eine Stoßfängerschiene auf, die an der Rückseite des stoßabsorbierenden Schaumstoffs angeordnet ist.
Insbesondere dient die Stoßfängerschiene zum Absorbieren der meisten Stoßenergie von der Vorderseite von Fahrzeugen, während sie eine rechteckige Form mit einem geschlossenen Querschnitt hat.
Die Stoßfängerschienen werden üblicherweise durch Rollformen warmgewalzter Stahlbleche hergestellt.
Die 1A und 1B sind eine perspektivische Ansicht bzw. ein Schnitt einer typischen Stoßfängerschiene eines Fahrzeuges.
Wie in den 1A und 1B gezeigt, ist eine Stoßfängerschiene 10 aus einem Paneelelement mit einem C-förmigen Querschnitt geformt und an ihrer Rückseite mit einem Verstärkungselement 11 gekuppelt, um zusammen mit dem Verstärkungselement 11 einen geschlossenen Querschnitt zu bilden.
In letzter Zeit wurde der Querschnitt der Stoßfängerschiene mit einem Rohr 12 der Klasse SPTD 1,470 verstärkt, um deren Steifigkeit in Vorbereitung für einen Aufprall mit niedriger Geschwindigkeit und einen versetzten Aufprall eines Fahrzeuges zu erhöhen.
Die Stoßfängerschiene 10 und das Rohr 12 werden CO₂-geschweißt, und dann wird das Verstärkungselement 11 punktgeschweißt, um eine Stoßfängerschiene zu bilden, bei der das Rohr 12 und das Verstärkungselement 11 einstückig ausgebildet sind.
Hier ist ein Verfahren zur Verstärkung einer Stoßfängerschiene mit einem Rohr hinsichtlich des Effektes und des Gewichtes vorteilhafter als ein Verfahren zur Erhöhung der Dicke der Stoßfängerschiene und des Verstärkungselements.
Jedoch hat eine typische Stoßfängerschienenstruktur die folgenden Einschränkungen.
Erstens ist, da die Stoßfängerschiene eine Struktur hat, die mit einem zusätzlichen Rohr verschweißt ist, diese hinsichtlich des Gewichtes nachteilig und zieht eine Kostenerhöhung nach sich.
Zweitens werden, da die Stoßfängerschiene und das Rohr an etwa 20 Stellen CO₂-geschweißt werden müssen, die Kosten erhöht, und ein separates Montagewerkzeug ist erforderlich.
Andererseits offenbaren als Beispiele von Verfahren zur Erhöhung der Steifigkeit einer Stoßfängerschiene in Vorbereitung für den Aufprall mit niedriger Geschwindigkeit und den versetzten Aufprall die koreanischen Patentanmeldungen mit den Veröffentlichungsnummern 2011-122597 und 2010-131817 und die japanischen Patentanmeldungen mit den Veröffentlichungsnummern 2002-264740 und 1999-91466 Verfahren zur Erhöhung der Steifigkeit durch Modifizieren der Querschnittsform der Stoßfängerschiene.
Jedoch haben diese Verfahren Einschränkungen dadurch, dass die Struktur kompliziert ist und die Größe hinsichtlich der Raumausnutzung nachteilig ist. Ebenso wird in Anbetracht der Verbindungsbeziehung zu den peripheren Bauteilen, da die gesamte Anordnung geändert werden muss, die Effizienz hinsichtlich der tatsächlichen Anwendung reduziert.
Mit der Erfindung wird eine Stoßfängerschiene für ein Fahrzeug geschaffen, bei der die Kosten und das Gewicht unter Beibehaltung derselben Steifigkeit wie bei dem vorhandenen Rohrschweißungstyp reduziert werden können, indem ein Formabschnitt in einer Rohrform an der Rückseite der Stoßfängerschiene einstückig ausgebildet ist und der Formabschnitt dieselbe Steifigkeit wie die eines typischen Stahlrohrschweißungstyps darbieten kann, um einen neuen Typ der Stoßfängerschienen-Verstärkungsstruktur zu erzielen, welche die Steifigkeit der Stoßfängerschiene erhöhen kann, die den Aufprall mit niedriger Geschwindigkeit und den versetzten Aufprall von Fahrzeugen beherrscht.
Gemäß der Erfindung weist eine Stoßfängerschiene, die in einen Stoßfänger eines Fahrzeuges eingebaut ist, eine Stoßfängerschiene, die an der Vorderseite der Stoßfängerschiene angeordnet ist, ein Verstärkungselement, das an der Rückseite der Stoßfängerschiene angeordnet ist und zusammen mit der Stoßfängerschiene einen geschlossenen Querschnitt bildet, und einen Formabschnitt auf, der einstückig an einer Innenseite der Stoßfängerschiene ausgebildet ist und parallel entlang der Längsrichtung der Stoßfängerschiene angeordnet ist, um die Steifigkeit der Stoßfängerschiene zu erhöhen, wobei der Formabschnitt eine Rohrform hat.
Der Formabschnitt mit der Rohrform kann sich einstückig von einem Hals erstrecken, der einen Spalt in einer vertikalen Wand der Stoßfängerschiene bildet, und kann darin einen Hohlraum aufweisen.
Die Stoßfängerschiene für des Fahrzeug kann ferner eine Mehrzahl von Nähten aufweisen, die in einem bestimmten Abstand entlang dem Spalt in der vertikalen Wand der Stoßfängerschiene ausgebildet sind.
Der Formabschnitt mit der Rohrform kann entlang einer Mitte der vertikalen Wand der Stoßfängerschiene angeordnet sein.
Der Formabschnitt mit der Rohrform kann in einer Mehrzahl angeordnet sein, um die Steifigkeit der Stoßfängerschiene weiter zu erhöhen.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1A und 1B eine perspektivische Ansicht bzw. einen Schnitt einer typischen Stoßfängerschiene für ein Fahrzeug;
2 eine perspektivische Ansicht einer Stoßfängerschiene für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
3A und 3B eine vergrößerte Ansicht bzw. einen Schnitt der Stoßfängerschiene aus 2.
In den Figuren sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug” allgemeine Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen, die Geländewagen (SUV) einschließen, Busse, Lastwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, die eine Vielfalt von Booten und Schiffen einschließen, Luftfahrzeuge, und dergleichen, sowie Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Steckdosen-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit Alternativkraftstoff (z. B. Kraftstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl stammen) umfasst. Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehrere Antriebsquellen, zum Beispiel sowohl Benzinantrieb als auch Elektroantrieb aufweist.
Wie in den 2, 3A und 3B gezeigt, kann die Stoßfängerschiene, zum Beispiel eine vordere Stoßfängerschiene ihre Steifigkeit ohne ein separates Stahlrohr durch einstückiges Formen eines zusätzlichen Rohres während des Rollformens der Schiene sicherstellen.
Zu diesem Zweck können eine Stoßfängerschiene 10 und ein Verstärkungselement 11 an der Vorderseite bzw. der Rückseite angeordnet sein und durch Verbindungsstellen 16a und 16b an der oberen und der unteren Seite einen geschlossenen Querschnitt bilden. Insbesondere kann ein Formabschnitt 18 mit einer Rohrform einstückig und/oder monolithisch innerhalb der Stoßfängerschiene ausgebildet sein.
Der Formabschnitt 18 kann durch Rollformen eines Teils der vertikalen Wand der Stoßfängerschiene 10 gebildet werden und in einer Rohrform mit einem kreisförmigen, ovalen oder rechteckigen Querschnitt geformt werden. Der Formabschnitt 18 kann parallel entlang der Längsrichtung der Stoßfängerschiene 10 angeordnet sein.
Zum Beispiel kann der Formabschnitt 18 entlang der Mitte der vertikalen Wand der Stoßfängerschiene 10 durch Formung eines Halses 17, der zu der Innenseite des geschlossenen Querschnitts der Stoßfängerschiene 10 und des Verstärkungselements 11 gebogen ist, und Erstreckung von einem Spalt 14 gebildet werden. Der Formabschnitt 18 kann einen Hohlraum 13 aufweisen, der sich von dem Hals 17 erstreckt, um eine Rohrform zu bilden.
Der Formabschnitt 18 mit der Rohrform kann in Übereinstimmung mit der Schienenformung durch einstückige und/oder monolithische Formung des Halses 17 an der vertikalen Wand der Stoßfängerschiene 10 gebildet werden.
Da der Formabschnitt 18 mittels des Halses 17 einstückig und/oder monolithisch an der Innenseite der Stoßfängerschiene 10 ausgebildet ist, kann der Spalt 14 mit einem gleichmäßigen Abstand in der vertikalen Wand der Stoßfängerschiene 10 entlang der Längsrichtung der Stoßfängerschiene 10 gebildet werden.
Zum Beispiel können eine Mehrzahl von Nähten 15, z. B. CO₂-Schweißungsabschnitte in einem bestimmten Abstand entlang dem Spalt 14 in der vertikalen Wand der Stoßfängerschiene 10 gebildet werden. Die Nähte 15 können den oberen Abschnitt und den unteren Abschnitt der vertikalen Wand derart miteinander verbinden, dass der Formabschnitt 18 die Steifigkeit der vertikalen Wand der Stoßfängerschiene 10 erhöhen kann.
Der Formabschnitt 18 kann mehrfach an der Stoßfängerschiene 10 angeordnet sein. Wenn eine zusätzliche Steifigkeit der Stoßfängerschiene benötigt wird, kann die Anzahl der Formabschnitte 18 erhöht werden.
Daher, da die zusätzliche Anzahl der Formabschnitte 18, die einstückig und/oder monolithisch in einer Rohrform ausgebildet sind, während des Rollformens der vorderen Stoßfängerschiene gebildet werden können, und der durch das Rollformen gebildete Spalt CO₂-geschweißt ist, um die Stoßfängerschienen-Verstärkungsstruktur zu erzielen, ist es möglich, in Vorbereitung für den Aufprall mit niedriger Geschwindigkeit und den versetzten Aufprall von Fahrzeugen eine Steifigkeit zu erreichen, die gleich der eines typischen Stahlrohrschweißungstyps ist, und die Kosten, das Gewicht und die Arbeitszeit für die Montage können infolge des Wegfalls des Stahlrohres reduziert werden.
Eine Stoßfängerschiene für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung hat die folgenden Vorteile.
Erstens können die Kosten und das Gewicht durch Wegfall eines Stahlrohres reduziert werden.
Zweitens kann, da ein Rohrmontagewerkzeug infolge des Wegfalls des Stahlrohres nach der Montage der Stoßfängerschiene weggelassen werden kann, Arbeitszeit eingespart werden.
Drittens kann, da eine Mehrzahl von Formabschnitten mit einer Rohrform einstückig ausgebildet werden können, um die Steifigkeit der Stoßfängerschiene weiter zu erhöhen, ein Aufprall aktiv beherrscht werden.
Viertens ist, da die Steifigkeit der Stoßfängerschiene unter Beibehaltung der Form einer vorhandenen Staßfängerschiene sichergestellt werden kann, die Stoßfängerschiene hinsichtlich der Struktur und der Raumausnutzung vorteilhaft.
Zur Vereinfachung der Erläuterung und genauen Definition in den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „oben”, „unten”, „vorn”, „hinten” usw. verwendet, um die Merkmale der beispielhaften Ausführungsform in Bezug deren Positionen in den Figuren zu beschreiben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 2011-122597 [0015]
KR 2010-131817 [0015]
JP 2002-264740 [0015]
JP 1999-91466 [0015]

Claims

Stoßfängerschiene, die in einen Stoßfänger eines Fahrzeuges eingebaut ist, aufweisend: eine Stoßfängerschiene (10); ein Verstärkungselement (11), das an einer Rückseite der Stoßfängerschiene (10) angeordnet ist und zusammen mit der Stoßfängerschiene (10) einen geschlossenen Querschnitt bildet; und einen Formabschnitt (18), der einstückig an einer Innenseite der Stoßfängerschiene (10) ausgebildet ist und parallel entlang einer Längsrichtung der Stoßfängerschiene (10) angeordnet ist, um die Steifigkeit der Stoßfängerschiene (10) zu erhöhen, wobei der Formabschnitt (18) eine Rohrform hat.
Stoßfängerschiene nach Anspruch 1, wobei sich der Formabschnitt (18) mit der Rohrform einstückig von einem Hals (17) erstreckt, der einen Spalt (14) in einer vertikalen Wand der Stoßfängerschiene (10) bildet, und wobei der Formabschnitt (18) darin einen Hohlraum (13) aufweist.
Stoßfängerschiene nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend eine Mehrzahl von Nähten (15), die in Abständen entlang dem Spalt (14) in der vertikalen Wand der Stoßfängerschiene (10) ausgebildet sind.
Stoßfängerschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Formabschnitt (18) mit der Rohrform entlang einer Mitte der vertikalen Wand der Stoßfängerschiene (10) angeordnet ist.
Stoßfängerschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Formabschnitt (18) mit der Rohrform in einer Mehrzahl angeordnet ist, um die Steifigkeit der Stoßfängerschiene (10) weiter zu erhöhen.