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Die Erfindung betrifft ein Energieabsorptionselement für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein solches Energieabsorptionselement für einen Kraftwagen ist beispielsweise der
DE 10 2006 013 274 B4 als bekannt zu entnehmen. Das Energieabsorptionselement ist mittels wenigstens eines ein Gewinde aufweisenden Schraubelements an einem Längsträger des Kraftwagens befestigbar. Ferner weist das Energieabsorptionselement wenigstens zwei Schalenelemente in Form von Blechschalen auf, die unter Ausbildung eines Hohlkörpers zusammengesetzt und über jeweilige Fügeflansche miteinander verbunden sind. Das Energieabsorptionselement ist somit in Blechschalenbauweise ausgebildet und wird in Fahrzeuglängsrichtung zwischen einem Biegequerträger einer Stoßfängeranordnung und dem Längsträger angeordnet.
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Ein solches Energieabsorptionselement wird auch als „Crashbox” bezeichnet, da es im Falle eines Unfalls, beispielsweise eines Frontalaufpralls, dazu dient, Aufprallenergie in Verformungsenergie umzuwandeln. Das Energieabsorptionselement ist also unter Energieverzehrung verformbar.
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Auch die
DE 10 2005 021 663 B3 offenbart eine solche Crashbox, welche dabei über eine Steckverbindung derart mit dem Längsträger verbindbar ist, dass ein Teilbereich der Crashbox in den Längsträger in Fahrzeuglängsrichtung eingesteckt wird. Somit überlappen sich jeweilige Teilbereiche der Crashbox und des Längsträgers, wobei die Crashbox und der Längsträger mittels wenigstens eines Schraubelements miteinander verbunden werden. Das Schraubelement ist dabei in den sich überlappenden Teilbereichen der Crashbox und des Längsträgers angeordnet und durchdringt jeweilige, sich in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeughochrichtung erstreckende Seitenwände der Crashbox und des Längsträgers.
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Darüber hinaus offenbart die
DE 10 2011 100 573 A1 ein Halteelement für eine Abschleppöse eines Kraftwagens. Über das Halteelement ist die Abschleppöse an einem Energieabsorptionselement des Kraftwagens zu befestigen. Das Halteelement weist zwei in Längsrichtung voneinander beabstandete Befestigungsteile auf, über welches das Halteelement an dem Energieabsorptionselement zu befestigen ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Energieabsorptionselement der eingangs genannten Art zu schaffen, welches auf besonders vorteilhafte Weise mit dem Längsträger verbunden werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Energieabsorptionselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Energieabsorptionselement der eingangs genannten Art zu schaffen, welches auf besonders vorteilhafte Weise mit dem Längsträger verbunden werden kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Energieabsorptionselement ein separat von den Schalenelementen ausgebildetes Bauelement umfasst. Das Bauelement ist zumindest teilweise und vorzugsweise zumindest überwiegend oder vollständig in dem Hohlkörper angeordnet und schließt sich in Längserstreckungsrichtung des Energieabsorptionselements an zumindest einen der Fügeflansche an. Dies bedeutet, dass sich der zumindest eine Fügeflansch lediglich über einen ersten Längenbereich des entsprechenden Schalenelements erstreckt und unterbrochen ist, so dass sich der zumindest eine Fügeflansch nicht in einem sich in Längserstreckungsrichtung des Energieabsorptionselements an den ersten Längenbereich anschließenden, zweiten Längenbereich des entsprechenden Schalenelements erstreckt. Mit anderen Worten ist der Fügeflansch im ersten Längenbereich des entsprechenden Schalenelements vorgesehen. Der sich an den ersten Längenbereich anschließende, zweite Längenbereich des entsprechenden Schalenelements ist jedoch frei von dem zumindest einen Fügeflansch.
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Zumindest ein Teilbereich des Bauelements ist in dem zweiten Längenbereich, in dem der zumindest eine Fügeflansch nicht vorgesehen ist, angeordnet, so dass sich das Bauelement in Längserstreckungsrichtung des Energieabsorptionselements an den unterbrochenen und im zweiten Längenbereich nicht vorgesehenen, zumindest einen Fügeflansch anschließt.
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An dem Bauelement ist zumindest ein weiteres Gewinde, mit welchem das Gewinde des Schraubelements verschraubbar ist, vorgesehen. Dabei ist das Gewinde in dem zweiten Längenbereich, in welchem der zumindest eine Fügeflansch nicht vorgesehen ist, angeordnet. Dies bedeutet, dass der im zweiten Längenbereich fehlende, zumindest eine Fügeflansch durch das separat von den Schalenelementen ausgebildete Bauelement ersetzt beziehungsweise überbrückt wird. Dadurch ist es beispielsweise möglich, die Schalenelemente auch im zweiten Teilbereich unter Vermittlung des Bauelements miteinander zu verbinden.
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Da das weitere Gewinde an dem Bauelement in dem Hohlkörper vorgesehen beziehungsweise angeordnet ist, muss das Schraubelement nicht vollständig durch das Energieabsorptionselement quer zu dessen Längserstreckungsrichtung hindurch gesteckt werden, sondern kann über sein Gewinde in das am Bauelement in dem Hohlkörper angeordnete weitere Gewinde eingeschraubt werden. Dies bedeutet, dass eine üblicherweise im Stand der Technik zum Einsatz kommende Durchsteckverschraubung vermieden werden kann, bei welcher das Schraubelement den Hohlkörper quer zur Längserstreckungsrichtung des Energieabsorptionselements vollständig durchragt. Bei dem erfindungsgemäßen Energieabsorptionselement ist es im Gegensatz dazu möglich, dass das Schraubelement lediglich ein Stück in den Hohlkörper hineinragt. Dadurch kann im Vergleich zum Stand der Technik in dem Hohlraum Platz beziehungsweise Bauraum für weitere Bauteile geschaffen werden. insbesondere kann ein in Längserstreckungsrichtung des Energieabsorptionselements durchgängiger Hohlraum in dem Hohlkörper geschaffen werden.
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Dem erfindungsgemäßen Energieabsorptionselement liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei üblicherweise zum Einsatz kommenden Durchsteckverschraubungen ein nur sehr geringer Teil, beispielsweise nur zehn Prozent der aufgebrachten Vorspannkraft zum Befestigen des Energieabsorptionselements am Längsträger für einen Lastfall, beispielsweise in Form einer in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden, unfallbedingten Kraftbeaufschlagung wie beispielsweise einem Frontalaufprall, übrig bleibt. Bei einer solchen, üblicherweise vorgesehenen Durchsteckverschraubung erstreckt sich das Schraubelement quer zur Längserstreckungsrichtung des Energieabsorptionselements von außerhalb erster Seitenwände des Energieabsorptionselements und des Längsträgers durch den Hohlkörper hindurch bis außerhalb jeweiliger zweiter Seitenwände des Energieabsorptionselements und des Längsträgers, wobei die zweiten Seitenwände in Querrichtung des Energieabsorptionselements von den ersten Seitenwänden beabstandet sind.
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Üblicherweise ist das Schraubelement auf einer vom Hohlraum des Hohlkörpers abgewandten Außenseite der ersten Seitenwand des Längsträgers abgestützt und wird auf einer dem Hohlraum abgewandten Außenseite der zweiten Seitenwand des Längsträgers mit einem weiteren Schraubelement, insbesondere einer Mutter, verschraubt und dadurch gekontert. Durch das Festziehen des Schraubelements werden bei der Durchsteckverschraubung eine Vielzahl von Spalten zusammengedrückt, so dass – wie zuvor erwähnt – nur noch ein geringer Betrag der aufgebrachten Vorspannkraft für den Lastfall übrig bleibt. Ferner reagiert eine solche Durchsteckverschraubung sehr empfindlich auf eine Toleranzverschlechterung mit Restdrehmoment und Vorspannkraft. Darüber hinaus ist der Bauraum im Hohlkörper stark eingeschränkt, da sich das Schraubelement vollständig durch den Hohlkörper hindurch erstreckt.
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All diese Probleme können bei dem erfindungsgemäßen Energieabsorptionselement vermieden werden, da das Schraubelement den Hohlraum nicht vollständig durchdringen muss, sondern bereits mit dem im Hohlraum am Bauelement vorgesehenen weiteren Gewinde verschraubt werden kann. Mit anderen Worten ist es im Gegensatz zum Stand der Technik möglich, das Schraubelement mit dem weiteren Gewinde innerhalb des Hohlraumes beziehungsweise Hohlkörpers zu verschrauben und nicht etwa außerhalb des Hohlkörpers verschrauben zu müssen. Hierdurch kann ein vorteilhaftes Setzverhalten der Verschraubung realisiert werden, da lediglich eine Kontaktstelle existiert. Ferner kann eine Längsdehnung des Schraubelements vermieden oder zumindest besonders gering gehalten werden.
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Da das Energieabsorptionselement ferner in Schalenbauweise ausgebildet ist, kann ein breites Materialspektrum zum Herstellen der Schalenelemente genutzt werden. Die Schalenelemente sind beispielsweise als Blechschalen ausgebildet, so dass das Energieabsorptionselement in Blechschalenbauweise ausgebildet ist. Dadurch kann ein breites Metallspektrum zum Herstellen der Blechschalen genutzt werden. Beispielsweise können die Blechschalen aus Aluminium beziehungsweise einer Aluminiumlegierung oder einem Stahl gebildet sein. Ferner ist es möglich, dass die jeweilige Blechschale als maßgeschneiderte Platine, das heißt als sogenanntes Tailored Blank und insbesondere Tailored Rolled Blank ausgebildet ist. Somit kann die jeweilige Blechschale unterschiedliche Wandstärken aufweisen. Darüber hinaus ist eine Hybridbauweise denkbar, bei welcher ein faserverstärkter Kunststoff, insbesondere ein kohlenstoffverstärkter Kunststoff (CFK), zum Einsatz kommt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
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1 eine schematische Perspektivansicht auf ein Energieabsorptionselement gemäß einer ersten Ausführungsform, mit zwei Schalenelemente in Form von Blechschalen, die unter Ausbildung eines Hohlkörpers zusammengesetzt und über jeweilige Fügeflansche miteinander verbunden sind, und mit einem in dem Hohlkörper angeordnete und separat von den Blechschalen ausgebildeten Bauelement gemäß einer ersten Ausführungsform, das sich in Längserstreckungsrichtung des Energieabsorptionselements an zumindest einem der Fügeflansche anschließt, wobei an dem Bauelement zumindest ein Gewinde vorzusehen ist;
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2 eine schematische Explosionsansicht des Energieabsorptionselements gemäß einer zweiten Ausführungsform mit dem Bauelement gemäß der ersten Ausführungsform;
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3a–c jeweils eine schematische Perspektivansicht auf das Bauelement gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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4 eine schematische Perspektivansicht auf das Bauelement gemäß der ersten Ausführungsform, an welchem das zumindest eine Gewinde vorgesehen ist;
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5 ausschnittsweise eine schematische Rückansicht des Bauelements gemäß 4;
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6 eine schematische Perspektivansicht auf das Energieabsorptionselement gemäß einer dritten Ausführungsform mit dem Bauelement gemäß der zweiten Ausführungsform;
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7 eine schematische Perspektivansicht auf ein Aufnahmeprofil, welches zumindest teilweise in dem Hohlkörper der ersten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform des Energieabsorptionselements angeordnet ist;
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8 eine schematische Seitenansicht auf das Energieabsorptionselement gemäß einer vierten Ausführungsform;
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9 eine schematische Draufsicht auf das Energieabsorptionselement gemäß der vierten Ausführungsform und
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10 eine schematische Schnittansicht durch eine Halteanordnung des Energieabsorptionselements an einem Längsträger eines Kraftwagens.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht ein Energieabsorptionselement 10 gemäß einer ersten Ausführungsform für einen Personenkraftwagen. In Zusammenschau mit 10 ist erkennbar, dass das Energieabsorptionselement 10 über eine Steckverbindung mit einem Längsträger 12 des Personenkraftwagens derart verbindbar ist, dass ein in 1 erkennbarer Befestigungsbereich 14 des Energieabsorptionselements 10 in Fahrzeuglängsrichtung und somit in Längserstreckungsrichtung des Längsträgers 12 in diesen eingesteckt beziehungsweise eingeschoben wird. Bei dem Energieabsorptionselement 10 handelt es sich somit um ein sogenanntes gestecktes Energieabsorptionselement 10, welches auch als „Crashbox” beziehungsweise „gesteckte Crashbox” bezeichnet wird. Im am Längsträger 12 befestigten Zustand des Energieabsorptionselements 10 fällt die Längserstreckungsrichtung des Energieabsorptionselements 10 mit der Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) zusammen. Wie im Folgenden noch erläutert wird, wird das Energieabsorptionselement 10 mittels Schraubelementen in Form von Schrauben 16 am Längsträger 12 festgelegt, so dass das Energieabsorptionselement 10 im am Längsträger 12 festgelegten Zustand nicht mehr in Fahrzeuglängsrichtung relativ zum Längsträger 12 verschoben werden kann.
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Im fertig hergestellten Zustand des Personenkraftwagens ist das Energieabsorptionselement 10 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, in Fahrzeuglängsrichtung zwischen dem Längsträger 12 und einem beispielsweise vorderen Biegequerträger angeordnet. Im Falle einer in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden, unfallbedingten Kraftbeaufschlagung, beispielsweise bei einem Frontalaufprall, wird Aufprallenergie durch den Biegequerträger aufgenommen und in das Energieabsorptionselement 10 eingeleitet. Dabei ist das Energieabsorptionselement 10 unter Energieverzehrung deformierbar, so dass mittels des Energieabsorptionselements 10 Aufprallenergie in Verformungsenergie umgewandelt wird.
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2 zeigt das Energieabsorptionselement 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Wie anhand einer Zusammenschau von 1 und 2 erkennbar ist, ist das Energieabsorptionselement 10 in Schalenbauweise ausgebildet und weist demzufolge ein oberes erstes Schalenelement 18 und ein unteres zweites Schalenelement 20 auf. Die Schalenelemente 18 und 20 sind vorliegend als Blechschalen ausgebildet, so dass das Energieabsorptionselement 10 in Blechschalenbauweise ausgebildet ist.
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Wie besonders gut aus 1 erkennbar ist, sind die Schalenelemente 18 und 20 (Blechschalen) unter Ausbildung eines Hohlkörpers 22 zusammengesetzt und über jeweilige Fügeflansche 24 beziehungsweise 26 miteinander verbunden. Vorliegend sind die Schalenelemente 18 und 20 stoffschlüssig miteinander verbunden. In 1 ist anhand einer durchgezogenen Linie 28 eine Naht veranschaulicht. Die Schalenelemente 18 und 20 sind beispielsweise unter Ausbildung der Naht 28 stoffschlüssig miteinander verbunden. Bei der Naht 28 kann es sich um eine Klebenaht handeln, so dass die Schalenelemente 18 und 20 unter Ausbildung der Klebenaht miteinander verbunden sind. Bei der Naht 28 kann es sich um eine Schweißnaht handeln, wobei die Schalenelemente 18 und 20 unter Ausbildung der Schweißnaht miteinander verbunden, das heißt miteinander verschweißt sind. Insbesondere kann zum Verbinden der Schalenelemente 18 und 20 ein Laserschweißverfahren zum Einsatz kommen, so dass die Schweißnaht als Lasernaht ausgebildet ist.
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Ferner sind in 1 besonders schematische Verbindungspunkte 30 veranschaulicht. Bei den Verbindungspunkten 30 handelt es sich beispielsweise um Nieten, insbesondere Stanznieten, mittels welchen die Schalenelemente 18 und 20 miteinander verbunden sind. Alternativ kann es sich bei den Verbindungspunkten 30 um Schweißpunkte handeln, so dass die Schalenelemente 18 und 20 beispielsweise unter Ausbildung der Schweißpunkte miteinander verschweißt, insbesondere punktverschweißt sind.
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Besonders gut aus 2 ist erkennbar, dass sich der in Längserstreckungsrichtung des Energieabsorptionselements 10 erstreckende Fügeflansch 24 des Schalenelements 18 lediglich in einem ersten Längenbereich 32 des Schalenelements 18 erstreckt. Der jeweilige, seitliche Fügeflansch 24 des Schalenelements 18 ist unterbrochen und erstreckt sich somit nicht in einem sich an den ersten Längenbereich 32 in Längserstreckungsrichtung des Energieabsorptionselements 10 anschließenden, zweiten Längenbereich 34 des Schalenelements 18. Dies bedeutet, dass der sich in Längserstreckungsrichtung des Energieabsorptionselements 10 an den ersten Längenbereich 32 anschließende, zweite Längenbereich 34 frei vom jeweiligen, seitlichen Fügeflansch 24 ist. Bezogen auf eine Einbaulage, welche das Energieabsorptionselement 10 im fertig hergestellten Zustand des Personenkraftwagens einnimmt, schließt sich der zweite Längenbereich 34 in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin an den ersten Längenbereich 32 an.
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Zum Verbinden der Schalenelemente 18 und 20 wird das Schalenelement 18 auf das Schalenelement 20 aufgesetzt, so dass die jeweiligen Fügeflansche 24 und 26 in gegenseitige Überlappung kommen. Vorliegend ist der Fügeflansch 24 in Querrichtung des Energieabsorptionselements 10 von einem sich in Hochrichtung des Energieabsorptionselements 10 nach oben an den jeweiligen Fügeflansch 24 anschließenden Seitenbereich 36 nach außen hin ausgestellt, so dass der jeweilige Fügeflansch 26 in Querrichtung des Energieabsorptionselements 10 nach außen hin durch den Fügeflansch 24 überdeckt ist. Bezogen auf die Einbaulage fällt die Querrichtung des Energieabsorptionselements 10 mit der Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) zusammen, wobei die Hochrichtung des Energieabsorptionselements 10 mit der Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) zusammenfällt.
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Um nun eine besonders vorteilhafte Befestigung des Energieabsorptionselements 10 am korrespondierenden Längsträger zu realisieren, umfasst das Energieabsorptionselement 10 ein separat von den Schalenelementen 18 und 20 ausgebildetes und besonders aus 2 erkennbares Bauelement 38. Das Bauelement 38 ist sowohl bei der ersten Ausführungsform als auch bei der zweiten Ausführungsform des Energieabsorptionselements 10 vorgesehen und ist – in fertig hergestelltem Zustand des Energieabsorptionselements 10 und somit in der Einbaulage – in dem Hohlkörper 22, das heißt in einem Hohlraum 39 des Hohlkörpers 22, angeordnet. Vorliegend ist das Bauelement 38 vollständig in dem Hohlkörper 22 beziehungsweise dem Hohlraum 39 angeordnet. Aus 1 ist erkennbar, dass das Bauelement 38 in dem Längenbereich 34 angeordnet ist, in welchem der jeweilige seitliche Fügeflansch 24 nicht vorgesehen ist. Dies bedeutet, dass sich das Bauelement 38 in Längserstreckungsrichtung des Energieabsorptionselements 10 und somit in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin an den jeweiligen Fügeflansch 24 anschließt. Der Fügeflansch 24 ist somit im Längenbereich 34 durch das Bauelement 38 ersetzt beziehungsweise überbrückt.
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Sind die Schalenelemente 18 und 20 beispielsweise miteinander verschweißt, so sind die Schalenelemente 18 und 20 im ersten Längenbereich 32, nicht jedoch auch im zweiten Längenbereich 34 über die Fügeflansche 24 und 26 miteinander verschweißt, da der Fügeflansch 24 im Längenbereich 34 nicht vorgesehen ist. Im Längenbereich 34 sind die Schalenelemente 18 und 20 beispielsweise unter Ausbildung einer Naht 40 miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt und/oder miteinander verklebt, wobei die Schalenelemente 18 und 20 im Längenbereich 34 unter Vermittlung des Bauelements 38 miteinander verbunden sind. Hierbei ist das Schalenelement 18 unter Ausbildung der Naht 40 mit dem Bauelement 38 verbunden und das Schalenelement 20 ist unter Ausbildung der Naht 40 mit dem Bauelement 38 verbunden. Somit sind die Schalenelemente 18 und 20 über das Bauelement 38 im Längenbereich 34 miteinander verbunden.
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Alternativ oder zusätzlich können auch im Längenbereich 34 Verbindungspunkte 42 vorgesehen sein, wobei es sich um Schweißpunkte oder Nieten, insbesondere Stanznieten, handelt.
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Darüber hinaus sind Verbindungspunkte 44 auf einer Oberseite 46 des Energieabsorptionselements 10 vorgesehen. Dabei ist das Bauelement 38 unter Ausbildung der Verbindungspunkte 44 mit dem Schalenelement 18 verbunden, insbesondere stoffschlüssig verbunden. Bei den Verbindungspunkten 44 kann es sich um Schweißpunkte oder Nieten, insbesondere Stanznieten, handeln. Die Verbindungspunkte 44 sind im Längenbereich 34 angeordnet.
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Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das Energieabsorptionselement 10 auch auf dessen Unterseite 47 Verbindungspunkte 44 aufweist, mittels welchen beziehungsweise unter deren Ausbildung das Bauelement 38 mit dem unteren zweiten Schalenelement 20 verbunden, insbesondere stoffschlüssig verbunden, ist.
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1, 2, 4 und 5 zeigen das Bauelement 38 gemäß einer ersten Ausführungsform. Im fertig hergestellten Zustand des Energieabsorptionselements 10 sind – wie in Zusammenschau mit 4 und 5 erkennbar ist – Schraubelemente in Form von Muttern vorgesehen, von denen in 4 und 5 eine als Clipsmutter ausgebildete Mutter 48 erkennbar ist. Die folgenden Ausführungen zur Mutter 48 können ohne weiteres auch auf weitere und/oder andere, am Bauelement 38 vorgesehene Schraubelemente übertragen werden.
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Die jeweilige Schraube 16 weist ein erstes Gewinde in Form eines Außengewindes auf, mittels welchem das Energieabsorptionselement 10 am Längsträger 12 befestigbar beziehungsweise befestigt ist. Die jeweilige Mutter 48 (weiteres Schraubelement) weist ein zweites Gewinde in Form eines Innengewindes auf. Das Innengewinde der Mutter 48 korrespondiert mit dem Außengewinde der Schraube 16, so dass die Schraube 16 oder ihr Außengewinde in das Innengewinde der Mutter 48 unter Befestigen des Energieabsorptionselements 10 am Längsträger 12 eingeschraubt werden kann. Mit anderen Worten wird zum Befestigen des Energieabsorptionselements 10 am Längsträger 12 die jeweilige Schraube 16 mit der jeweilig korrespondierenden Mutter 48 verschraubt.
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Bei der ersten Ausführungsform des Bauelements 38 ist vorgesehen, dass die Mutter 48 ein separat vom Bauelement 38 ausgebildetes Schraubelement ist, welches am Bauelement 38 gehalten ist. Die als Clipsmutter ausgebildete Mutter 48 ist dabei formschlüssig, insbesondere mittels einer Rastverbindung, am Bauelement 38 gehalten.
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Das Innengewinde der Mutter 48 ist in einer als Durchgangsöffnung ausgebildeten Gewindeöffnung der Mutter 48 ausgebildet. Im am Bauelement 38 gehaltenen Zustand ist die Gewindeöffnung in Überdeckung mit einer Durchgangsöffnung 50 des Bauelements 38 angeordnet. Die Schraube 16 kann somit in Querrichtung, das heißt in Fahrzeugquerrichtung, durch die Durchgangsöffnung 50 hindurch gesteckt und in das Innengewinde der Mutter 48 eingeschraubt werden.
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Durch diese Befestigungsmöglichkeit können – wie aus 10 erkennbar ist – Durchsteckverschraubungen, bei welchen sich Schrauben vollständig in Querrichtung des Energieabsorptionselements 10 durch den Hohlraum 39 hindurch erstrecken, vermieden werden. Im Gegensatz zu einer solchen Durchsteckverschaubung ist bei der mittels des Energieabsorptionselements 10 zu realisierenden Verschraubung lediglich ein Materialkontakt pro Schraube 16 vorgesehen. Hierdurch kann ein besonders vorteilhaftes Setzverhalten realisiert werden, so dass das Energieabsorptionselement 10 besonders fest am Längsträger 12 befestigt werden kann.
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Der unterbrochene und sich nicht im Längenbereich 34 erstreckende Fügeflansch 24 kann darüber hinaus als Tiefenanschlag, das heißt als Durchschubbegrenzer verwendet werden. Dies bedeutet, dass das Energieabsorptionselement 10 bei dessen Montage am Längsträger 12 in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten so lange in den Längsträger 12 eingeschoben wird, bis der jeweilige seitliche Fügeflansch 24 in Fahrzeuglängsrichtung in Stützanlage mit dem Längsträger 12 kommt. Hierdurch ist eine besonders einfache und präzise Positionierung des Energieabsorptionselements 10 relativ zum Längsträger 12 in Fahrzeuglängsrichtung darstellbar. Der Befestigungsbereich 14 umfasst somit den zweiten Längenbereich 34.
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Dem Bauelement 38 kommt eine Mehrfachfunktion zu. Zum einen stellt das Bauelement 38 jeweilige Ersatzfügeflächen für die Blechschalen zur Verfügung, so dass die Blechschalen über diese Ersatzfügeflächen auch im Längenbereich 34 miteinander verbunden werden können, obwohl im Längenbereich 34 der jeweilige Fügeflansch 24 nicht vorgesehen ist. Zum anderen dient das Bauelement 38 als Faltbegrenzer der Blechschalen im Falle eines Unfalls. Mit anderen Worten ist die beispielsweise bei einem Frontalaufprall auftretende Deformation der Schalenelemente 18 und 20 mittels des Bauelements 38 begrenzbar. Außerdem ist das Bauelement 38 Gewindeträger zur Realisierung der Verschraubung des Energieabsorptionselements 10 mit dem Längsträger 12. Beispielsweise können separat vom Bauelement 38 ausgebildete Stanznietmuttern, Clipsmuttern, Einzelmuttern, Gewindeplatten oder dergleichen Schraubelemente verwendet und am Bauelement 38 angeordnet werden.
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3a bis 3c zeigen das Bauelement 38 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Wie anhand von 3a bis 3c erkennbar ist, weist das Bauelement 38 darüber hinaus eine Abstützfläche 52 beispielsweise für weitere Crashelemente auf. Die Abstützfläche 52 ist durch eine Schottwandung 54 des Bauelements 38 gebildet. Die Schottwandung 54 und somit die Abstützfläche 52 erstrecken sich bezogen auf die Einbaulage in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeughochrichtung, so dass an der Abstützfläche 52 in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Bauelement 38 angeordnete Bauteile wie beispielsweise Crashelemente in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten abgestützt werden können. Aus 1 und 2 ist ferner erkennbar, dass das Energieabsorptionselement 10 ein Aufnahmeprofil 56 aufweist. Bei der ersten Ausführung des Energieabsorptionselements 10 ist eine erste Ausführungsform des Aufnahmeprofils 56 vorgesehen, wobei diese erste Ausführungsform auch in 7 in einer schematischen Perspektivansicht gezeigt ist. die zweite Ausführungsform des Energieabsorptionselements 10 unterscheidet sich dadurch von der ersten Ausführungsform, dass das Aufnahmeprofil 56 gemäß einer zweiten Ausführungsform vorgesehen ist.
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Aus einer Zusammenschau von 2, 6 und 7 ist erkennbar, dass das Aufnahmeprofil 56 Durchgangsöffnungen 58 aufweist. Durch diese Durchgangsöffnungen 58 können jeweilige Schraubelemente in Form von Schrauben 60 hindurch gesteckt werden. Die Schrauben 60 kommen einerseits in Stützanlage mit dem jeweiligen Schalenelement 18 beziehungsweise 20 und raten andererseits aus dem jeweiligen Schalenelement 18 beziehungsweise 20 heraus. Die Schrauben 60 weisen ein jeweiliges Außengewinde auf, über welche die Schrauben 60 mit weiteren Schraubelementen in Form von Muttern 62 verschraubt werden. Mittels der Muttern 62 werden die Schrauben 60 gekontert, so dass dadurch das Aufnahmeprofil 56 an den Schalenelementen 18 und 20 festgelegt ist. Das Energieabsorptionselement 10 wird beispielsweise über das Aufnahmeprofil 56 an den Biegequerträger angebunden.
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Aus 7 ist erkennbar, dass das Aufnahmeprofil 56 eine Aufnahme 63 aufweist, über welche eine Abschleppöse mit dem Aufnahmeprofil 56 verbindbar ist. Beispielsweise kann die Abschleppöse in die Aufnahme 63 eingeschraubt und dadurch mit dem Aufnahmeprofil 56 und mit dem Energieabsorptionselement 10 insgesamt verbunden werden.
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Auch bei der in 3a bis 3c gezeigten zweiten Ausführungsform des Bauelements 38 sind separat vom Bauelement 38 ausgebildete Schraubelemente in Form von Muttern 66 vorgesehen, welche jeweils ein Innengewinde für das jeweilige Außengewinde der jeweiligen Schraube 16 aufweisen. Das Bauelement 38 weist dabei jeweilige Aufnahmen auf, in welchen die Muttern 66 zumindest bereichsweise aufgenommen sind. Die Aufnahme sind durch jeweilige Laschen gebildet, die von jeweiligen Seitenwänden 69 des Bauelements 38 in Querrichtung des Energieabsorptionselements 10 nach innen, das heißt in den Hohlraum 39 abstehen. Die jeweilige Mutter 66 weist beispielsweise einen Außenvielkant, insbesondere einen Außensechskant auf, über welchen die jeweilige Mutter 66 verdrehsicher am Bauelement 38 gehalten ist. Hierdurch kann die jeweilige Schraube 16 in die jeweils korrespondierende Mutter 66 eingeschraubt werden, ohne dass es zu einer unerwünschten Relativdrehung zwischen der Mutter 66 und dem Bauelement 38 kommt.
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Das Bauelement 38 gemäß der ersten Ausführungsform ist als Strangpressprofil ausgebildet, für welches Clipsmuttern als die Muttern 48 verwendet werden. Das Bauelement 38 gemäß der zweiten Ausführungsform ist als Stanz- und Falt-Blechteil, das heißt als Blechkantteil ausgebildet. Hierbei sind die jeweiligen Aufnahmen für die Muttern 66 in das Bauelement 38 integriert und es kann ein Toleranzausgleich in Fahrzeugquerrichtung realisiert werden.
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Das Aufnahmeprofil 56 ist vorzugsweise als Strangpressprofil ausgebildet. Die Schalenelemente 18 und 20 sind beispielsweise aus Aluminium beziehungsweise einer Aluminiumlegierung oder aus einem Stahl gebildet. Zumindest eines der Schalenelemente 18 und 20 kann als maßgeschneiderte Platine ausgebildet sein und somit in jeweiligen Teilbereichen unterschiedliche Wandstärken aufweisen.
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6 zeigt das Energieabsorptionselement 10 gemäß einer dritten Ausführungsform, bei welcher das Aufnahmeprofil 56 gemäß der ersten Ausführungsform und das Bauelement 38 gemäß der zweiten Ausführungsform vorgesehen sind.
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Vorliegend ist das Aufnahmeprofil 56 mit dem Schalenelement 18 und 20 verschraubt. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Aufnahmeprofil 56 und die Schalenelemente 18 und 20 aus voneinander unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sind. Bei Materialgleichheit des Aufnahmeprofils 56 und der Schalenelemente 18 und 20 kann das Aufnahmeprofil 56 mit den Schalenelementen 18 und 20 stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt sein.
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Die zuvor genannte Anbindung des Energieabsorptionselements 10 an den Biegequerträger kann beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) erfolgen. Dies ist beispielsweise bei den ersten drei Ausführungsformen des Energieabsorptionselements 10 vorgesehen.
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8 und 9 zeigen das Energieabsorptionselement 10 gemäß einer vierten Ausführungsform, bei welcher eine Anbindung des Energieabsorptionselements 10 an den Biegequerträger in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) vorgesehen ist. Wie aus 8 und 9 erkennbar ist, weist das Aufnahmeprofil 56 bei der vierten Ausführungsform eine obere und eine untere Lasche 64 beziehungsweise 66 auf. Der Biegequerträger oder ein Halteelement, über welches der Biegequerträger mit dem Energieabsorptionselement 10 zu verbinden ist, wird beispielsweise zumindest teilweise zwischen den Laschen 64 und 66 angeordnet. Aus 9 ist erkennbar, dass die Laschen 64 und 66 jeweilige Durchgangsöffnungen 68 aufweisen, durch welche Schraubelemente in Form von Schrauben hindurch gesteckt werden können. Mittels dieser Schrauben wird der Biegequerträger mit dem Aufnahmeprofil 56 und über dieses mit dem Energieabsorptionselement 10 verschraubt.
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Aus 10 ist erkennbar, dass die jeweiligen Schrauben 16 den Hohlraum 39 in Querrichtung des Energieabsorptionselements 10 nicht vollständig durchragen, sondern lediglich ein Stück in den Hohlraum 39 hineinragen. Daher ist der Hohlraum 39 in Längserstreckungsrichtung des Energieabsorptionselements 10 unterbrechungsfrei, so dass Bauraum für weitere Bauteile wie beispielsweise einen Aufnahmedorn 70 geschaffen ist. Der in 10 durch gestrichelte Linien veranschaulichte Aufnahmedorn 70 dient beispielsweise zur Verschraubung eines Integralträgers. Da die Schrauben 16 den Hohlraum 39 nicht vollständig durchragen, kann der Aufnahmedorn 70 bedarfsgerecht im Energieabsorptionselement 10 positionieren und beispielsweise auch im Bereich der Schrauben 16 angeordnet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006013274 B4 [0002]
- DE 102005021663 B3 [0004]
- DE 102011100573 A1 [0005]
