DE102014114349A1

DE102014114349A1 - Stossfängerquerträgerbaugruppe

Info

Publication number: DE102014114349A1
Application number: DE102014114349.3A
Authority: DE
Inventors: Dominik Ax; Christian Lenkenhoff
Original assignee: Kirchhoff Automotive Deutschland GmbH
Current assignee: Kirchhoff Automotive Deutschland GmbH
Priority date: 2014-10-02
Filing date: 2014-10-02
Publication date: 2016-04-07
Anticipated expiration: 2034-10-03
Also published as: DE102014114349B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stoßfängerquerträgerbaugruppe 1 für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Stoßfängerquerträger 2 aus Aluminium oder Aluminiumlegierung, wobei der Stoßfängerquerträger 2 wenigstens aus einem von der Karosserie abgewandten ersten Bauteil 3 und einem der Karosserie zugewandten zweiten Bauteil 4 ausgebildet ist. Das erste und das zweite Bauteil 3, 4 kontaktieren sich dabei jeweils an einem oberen und einem unteren Bereich 5, 6 über eine Wanddopplung 7 und sind an den Kontaktbereichen zumindest abschnittsweise mittels MIG-Schweißen miteinander verbunden. Ferner umfasst die Stoßfängerquerträgerbaugruppe 1 einen ersten und einen zweiten Anschlussbereich 8,9 zum Anschließen wenigstens eines Energieabsorptionsbauteils 10, 10.1 und jeweils wenigstens ein an den Anschlussbereich 8, 9 angebrachtes Energieabsorptionsbauteil 10, 10.1, sowie einen sich zwischen den Anschlussbereichen 8, 9 erstreckenden mittleren Bereich 11. Das erste und das zweite Bauteil 3, 4 weisen im mittleren Bereich 11 einen sich zumindest abschnittsweise entsprechenden äußeren Konturverlauf und zumindest abschnittsweise eine identische Höhe auf und sind dort bündig zueinander angeordnet, wobei sich die dortige jeweilige Wanddopplung 7 vor dem Schweißen im mittleren Bereich 11 zumindest abschnittsweise wenigstens über eine Höhe von 6mm und höchstens über eine Höhe von 8mm erstreckt.

Description

Technisches Gebiet:
Die Erfindung betrifft eine Stoßfängerquerträgerbaugruppe für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Hintergrund der Erfindung:
Der in einem Kraftfahrzeug zur Verfügung stehende Bauraum für einzelne Fahrzeugkomponenten nimmt aufgrund der ständig steigenden Komplexität der Kraftfahrzeuge ständig ab. Zudem veranlasst der Umweltgedanke in Gestalt von zu reduzierenden Emissionswerten die Automobilhersteller dazu ihre Fahrzeuge immer leichter zu gestalten. Gleichzeitig besteht aber die Pflicht den stetig steigenden gesetzlichen Sicherheitsanforderungen Rechnung zu tragen. Vor allem bei sicherheitsrelevanten Bauteilen bzw. Baugruppen stellt dies eine große Herausforderung dar. Dies vor allem vor dem Hintergrund, dass auch entsprechende versicherungstechnische Anforderungen zu berücksichtigen sind, da sich diesbezüglich eine leichte Reparaturmöglichkeit nach einem Zusammenstoß besonders günstig bei den Versicherungsbedingungen auswirkt.
In diesem Rahmen sind dabei die im RCAR-Bumper-to-Bumper-Test vorgegebenen Richtlinien zu berücksichtigen. Danach ist es oftmals erforderlich, den ersten und zweiten Anschlussbereich bei den Crashboxen sowie den zentralen mittleren Bereich mit einer Höhe von mindestens 100mm zu gestalten, um den geforderten Richtlinien gerecht zu werden. Mit anderen Worten ist diese Höhe zumeist notwendig, um bei einem Aufprall die notwendige und vorgeschriebene Überdeckung mit dem Anprallelement sicherstellen zu können. Der Messbereich erstreckt sich bei den Anschlussbereichen und beim mittleren Bereich jeweils zentral entlang einer Breite von 100mm.
Insgesamt betrachtet streben die Automobilhersteller danach auch bei den sicherheitsrelevanten Bauteilen, wie insbesondere bei einer Stoßfängerquerträgerbaugruppe, eine gute Crashperformance bei geringem Bauteilgewicht mit Hilfe von Leichtmetallen, wie zum Beispiel Aluminium zu verwirklichen.
Im Stand der Technik kommen bei Aluminiumstoßfängern daher bisher bevorzugt Strangpressprofile oder Schalenlösungen zum Einsatz. Wobei bei diesen Lösungen überwiegend Aluminiumbleche oder Profile mit einer Wandstärke von 1,0mm bis 4,0mm verwendet werden.
Während bei den Strangpressprofilen relativ leicht eine gewünschte Steifigkeit durch Ausbilden von Verstärkungen mittels eingebrachter Stege zu realisieren ist, benötigen diese Profile aber einen relativ großen Bauraum, da geometrische Anpassungen bzw. komplizierte Strukturen des Profils nicht oder nur mit unverhältnismäßig hohem Aufwand zu verwirklichen sind. Zudem erfordert ein nachträgliches Anbringen von Verbindungselementen, wie z.B. Flanschmuttern oder das Ausbilden eines konvex gebogenen Profils einen erhöhten Nachbearbeitungsaufwand.
Die bisher bei aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen hergestellten Stoßfängerquerträgern zum Einsatz kommenden Schalenlösungen, die überwiegend in Gestalt von Schalen-Schließblech-Konzepten umgesetzt werden, werden mittels Stumpf- oder T-Stoß-Verschweißung zwischen Schale und Schließblech oder mittels Überlappschweißung im Bereich der Wanddopplungen verwirklicht. Diese Schalenlösungen bringen zwar den Vorteil mit sich, dass Anpassungen des entsprechenden Bauteils leichter als bei Strangpressprofilen vorgenommen werden können, haben aber gleichzeitig auch Nachteile.
Mit den mittels Stumpf- oder T-Stoß-Verschweißung verbundenen Schalenkonzepten geht das Problem eines großen thermischen Verzugs einher, der dadurch bedingt ist, dass die zum Schweißen benötigte Wärme nicht gleichmäßig im zu fertigenden Bauteil abgeführt werden kann. Zudem sind derartige Ausführungen nur unter Einhaltung äußerst strenger Toleranzgrenzen herstellbar, da sich eine optimale Schweißnaht zwischen Schale und Schließblech nur bei einem geringen Spaltmaß realisieren lässt, da ansonsten das Schweißbad an der entsprechenden Stelle abfließen könnte. Damit ist ein serientauglicher Stoßfängerquerträger nur unter unverhältnismäßig großem Aufwand umsetzbar.
Bei den im Stand der Technik bekannten Überlappschweißungen hingegen ist der thermische Verzug gegenüber dem T-Stoß-Verschweißungen bereits verringert. Dabei wird bei Stoßfängerquerträgern zunächst eine Schale als hutförmiges Profil ausgebildet. Dadurch bedingt, ist ein sich an der Ober- und Unterseite der Schale nach oben und unten erstreckender Flansch ausgebildet, der sich zumindest über einen mittleren Bereich und den Anbindungsbereich der Energieabsorptionsbauteile, bevorzugt aber über das gesamte hutförmige Profil bzw. den gesamten Stoßstangenquerträger, erstreckt. Dieser sich erstreckende Flansch führt dazu, dass der Stoßfängerquerträger in Verbindung mit einem daran befestigten Schließblech ein Hohlprofils bildet und in sich versteift wird, wodurch man den geforderten Crashanforderungen, ähnlich dem Strangpressprofilen, gerecht werden kann. Die dadurch vorgenommene Wanddopplung im Bereich der Flansche muss sich dabei vor dem Schweißen über einen Bereich von etwa 6,0mm bis 8,0mm erstrecken, da mindestens 3,0mm beim Verschweißen aufschmelzen und etwa 3,0mm bis 5,0mm zum Einspannen der Bauteile benötigt werden. Zusätzlich ist dabei zum Ausbilden eines Überlappens der beiden Bauteile ein weiterer nach außen ragender Überstand eines der Bauteile im Anschlussbereich nach der Wanddopplung von ebenfalls mindestens 8,0mm erforderlich ist, um eine serientaugliche Schweißnaht, d.h. die Enden der Schweißnaht sind nicht ausgefranst, mittels Überlappschweißen verwirklichen zu können und gleichzeitig die Crashanforderungen zu erfüllen.
Problematisch bei der Überlappverbindung ist neben dem durch das Schweißen verursachten thermischen Verzug vor allem der bereits oben angesprochene Überstand. Da sich der jeweils ausgebildete Überstand zum Erreichen der geforderten Crashperformance über den gesamten Querverlauf des Stoßfängerquerträgers, zumindest aber über den crashrelevanten Bereich, d.h. von der Außenseite der Crashbox zur anderen Außenseite der gegenüberliegenden Crashbox, durchgehend erstreckt, kann dies zu Bauraumkollisionen führen. Sobald demnach ein Bauraum durch andere Bauteile des Fahrzeugs derart lokal verkleinert wird, dass der Stoßfängerquerträger geometrisch angepasst werden muss, d.h. dass das Profil und der Flansch eingeschnürt werden müssen, bedeutet dies, dass der Querschnitt des Stoßfängerquerträgers an dieser Stelle ebenso in der Höhe verringert werden muss, was mit einer Verschlechterung der Performance des Querträgers einhergeht.
Ferner ist ein vor allem bei Stahlschalenkonzepten eingesetztes Widerstandspunktschweißen bei den hier angedachten Aluminiumschalenkonzepten grundsätzlich möglich, aber nicht wirtschaftlich. Ein Einsatz dieses Verbindungsverfahrens würde dazu führen, dass eine Wanddopplung am oberen und unteren Ende der Stoßfängerquerträgerbaugruppe über eine Höhe von mindestens 16mm ausgebildet werden müsste, um eine prozesssichere Verbindung herstellen zu können.
Gegenüber der bekannten Überlappverbindung existiert der Nachteil, dass mehr Material und folglich auch mehr Gewicht damit einhergehen. Zudem besteht hier ebenfalls das Problem, dass bei einer Bauraumverkleinerung, sowohl der entsprechende Flansch, als auch das Profil an diesen verkleinerten Einbaustellen eingeschnürt werden müssen, wodurch sich die Crashperformance verschlechtert. Letztlich ist es auch bekannt, dass dieses Verfahren einen zusätzlichen Arbeitsaufwand mit sich bringt, da sich das Aluminium auf den Schweißelektroden ablagert, weshalb diesbezüglich ein Reinigen derselben notwendig wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stoßfängerquerträgerbaugruppe zur Verfügung zu stellen, die die zuvor im Stand der Technik diskutierten Probleme beseitigt oder zumindest verringert, indem diese bauraumorientiert, bei leichterer Herstellbarkeit, hinsichtlich verschiedenster Crashanforderungen die gesetzlichen Bestimmungen erfüllt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die eingangs genannte, gattungsgemäße Stoßfängerquerträgerbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angeführt.
Das erste und das zweite Bauteil sind dabei bevorzugt aus Aluminiumblech oder aus Blechen entsprechender Legierungen hergestellt und eines der Bauteile ist bevorzugt als hutförmiges Profil und das andere Bauteil als Schließblech oder beide Bauteile als hutförmige Profile ausgebildet. Die beiden Bauteile erstrecken sich dabei, in Fahrzeugquerrichtung betrachtet, wenigstens jeweils über die Anschlussbereiche und den mittleren Bereich der Stoßfängerquerträgerbaugruppe. Die beiden Bauteile werden an den Wanddopplungen verbunden, wodurch der Stoßfängerquerträger als Hohlprofil mit nach oben und unten abstehenden Flanschen hergestellt ist.
Wenn im Rahmen dieser Ausführungen von "oben", "vorne", "unten" oder "hinten" die Rede ist, handelt es sich hierbei um Beschreibungen der standardisierten Richtungen in einem Fahrzeug, wobei "vorne" und "hinten" Richtungen in der x-Achse, "oben" und "unten" Richtungen in der z-Achse sind.
Dabei ist vorgesehen, dass das erste und das zweite Bauteil im mittleren Bereich einen sich zumindest abschnittsweise entsprechenden äußeren Konturverlauf und zumindest abschnittsweise eine identische Höhe aufweisen und sich die jeweilige Wanddopplung vor dem Schweißen im mittleren Bereich zumindest abschnittsweise, bevorzugt in dessen zentralem Abschnitt, wenigstens über eine Höhe von 6,0mm und höchstens über eine Höhe von 8mm ohne Überlappung der Bauteile erstreckt, d.h., dass das erste und das Bauteil bündig zueinander angeordnet sind. Die Verbindung des ersten und zweiten Bauteils erfolgt sodann im Wesentlichen über eine stirnseitige MIG-Verschweißung am Ende dieser Wanddopplungen von oben und/oder unten.
Wie sich im Rahmen der Erfindung überraschender Weise gezeigt hat, ist es entgegen dem Stand der Technik nicht notwendig den jeweils oberen und/oder unteren Bereich des ersten und zweiten Bauteils mittels Überlappschweißen über den in Fahrzeugquerrichtung betrachteten gesamten Längsverlauf bzw. entlang der Anbindungsbereiche und des mittleren Bereichs des Stoßfängerquerträgers zu verbinden, um die notwendige Steifigkeit zur Erfüllung der Crashanforderungen zu erreichen. Damit einhergehend hat sich gezeigt, dass es möglich ist, die Wanddopplung unterhalb von 8mm prozesssicher auszubilden und den beim Überlappverfahren benötigten zusätzlichen Überstand eines Bauteils von nochmals mindestens 8mm einzusparen. Denkbar ist dabei auch eine derartige Ausbildung der Wanddopplung über den gesamten Stoßstangenquerträger oder zumindest über den ersten und zweiten Anbindungsbereich und den zentralen mittleren Bereich.
Obwohl bei Überlappverbindungen gegenüber den Verbindungen ohne Überlappung ein insgesamt größeres Flächenträgheitsmoment zur Verfügung steht, hat sich gezeigt, dass mit einfachen Maßnahmen, wie beispielsweise zusätzlich eingebrachten Sicken, das Gesamtsystem gegenüber dem Stand der Technik hinsichtlich der Crashperformance sogar verbessert werden konnte.
Bei komplizierten Bauräumen muss der Stoßfängerquerträger daher nicht mehr eingeschnürt werden, sondern kann über seinen Querschnitt betrachtet zumindest weitestgehend gleichverlaufend ausgebildet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform unterscheiden sich das erste und das zweite Bauteil, im ersten und zweiten Anschlussbereich, in ihrer Höhe und/oder ihrem Konturverlauf. Dies begründet sich darin, dass zur Erfüllung der RCAR-Richtlinien in diesen Bereichen meist eine Höhe von mindestens 100mm über eine Erstreckung in y-Richtung von 100mm erforderlich ist. Bei dieser Ausführungsform ist in den bezeichneten Anschlussbereichen bevorzugt im unteren Bereich des Stoßfängerquerträgers eine Wanddopplung zwischen 6mm und 8mm ohne Überstand ausgebildet und stirnseitig verschweißt. Im oberen Bereich hingegen wird eine Wanddopplung vor dem Schweißen von mindestens 8mm und ein an den Bumper nach Vorgabe des RCAR-Tests angepasster Überstand vorgenommen und im Überlappverfahren verschweißt.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich das erste und das zweite Bauteil zudem oder ausschließlich im mittleren Bereich abschnittsweise in ihrer Höhe und/oder ihrem Konturverlauf und sind dort zueinander überlappend angeordnet. Der Stoßfängerquerträger weist in diesen differierenden Abschnitten wenigstens über eine Längserstreckung in y-Richtung von 100mm eine Höhe von 100mm auf und die Wanddopplung erstreckt sich im oberen und/oder unteren Bereich über eine Höhe von mindestens 6,0mm. Bevorzugt sind dabei im unteren Bereich zusätzliche Halterungen substituiert, wobei in diesen Abschnitten das erste Bauteil mit dem zweiten Bauteil nicht verschweißt ist. Die restlichen Bereiche hingegen entsprechen sich in Höhe und Kontur und sind stirnseitig gefügt.
Der Vorteil besteht bei diesem Ausführungsbeispiel zum einen darin, dass Material und damit Gewicht eingespart wird, indem zumindest bereichsweise auf Überlappverbindungen verzichtet werden kann, d.h. bei den stirnseitig geschweißten Bereichen der überstehende Flansch eingespart werden kann. Zudem können die überstehenden Bereiche dazu verwendet werden weitere Halterungen zu substituieren.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass am mittleren Bereich, über dessen in Fahrzeugquerrichtung betrachteten Längsverlauf, wenigstens ein zusätzliches Verstärkungselement über eine bevorzugte Länge von 100mm zentral am oberen und/oder unteren Bereich des Stoßfängerquerträgers angebracht ist. Dieses ist bevorzugt als offenes Profil in Gestalt eines „U“ oder „C“ gestaltet und ist auf den Stoßfängerquerträger aufgesteckt. Ferner können daran auch zusätzliche Haltevorrichtungen oder strukturelle Elemente integriert sein. Das aufgesteckte Verstärkungselement dient dazu den Stoßfängerquerträger zusätzlich auszusteifen und um die für den RCAR-Test notwendige Überdeckung sicherzustellen. Dieses Verstärkungselement wird sodann am Bumper mittels Überlappschweißen befestigt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird deutlich, dass das so gebildete Profil entsprechend dem Bauraum optimiert angepasst werden kann, so dass der Querschnitt des Profils über dessen in Fahrzeugquerrichtung betrachtete Längserstreckung im Wesentlichen die gleiche Höhe aufweisen kann oder beispielsweise bevorzugt im mittleren Bereich (11) zumindest abschnittsweise höher ausgebildet ist, als beim ersten und zweiten Anschlussbereich (8, 9).
Vorteilhaft an einer derartigen Stoßfängerquerträgerbaugruppe, welche bevorzugt aus einer Kombination von stirnseitiger und überlappender Verschweißung gebildet ist, dass ein und dasselbe Schweißverfahren, das MIG-Schweißen, verwendet werden kann. Zudem können die notwendigen Fügeverbindungen mittels eines Brenners hergestellt werden, der lediglich automatisiert in seiner Position verstellt wird. Mit anderen Worten wird bei der stirnseitigen Verbindung von oben oder unten und bei der Überlappverbindung von schräg vorne oder hinten geschweißt.
Die zuvor gemachten Ausführungen verdeutlichen, dass durch eine derart bevorzugt gestaltete Stoßfängerquerträgerbaugruppe die eingangs zum Stand der Technik diskutierten Probleme beseitigt oder zumindest verringert worden sind.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weitere Vorteile und bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung dem Fachmann deutlich werden.
IN DEN ZEICHNUGEN ZEIGT:
1: eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Stoßfänger querträgerbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung,
2: eine Draufsicht der Stoßfängerquerträgerbaugruppe der Ausführungsform in 1,
3: eine Vorderansicht der Stoßfängerquerträgerbaugruppe der Ausführungsform in 1,
4: eine Schnittansicht entlang der Linie A-A der 3 des Stoßfängerquerträgers der Ausführungsform in 1,
4a: eine vergrößerte schematische Detailansicht der Schweiß naht im oberen Bereich des Stoßfängerquerträgers des Abschnitts B der 4,
4b: eine vergrößerte schematische Detailansicht der Schweiß naht im unteren Bereich des Stoßfängerquerträgers des Ab schnitts C in 4,
5: eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der Stoßfängerquerträgerbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Mit Verweis auf 1 und 2 ist dort eine Stoßfängerquerträgerbaugruppe 1 für ein Kraftfahrzeug gezeigt, die einen Stoßfängerquerträger 2 umfasst, der aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht. Dieser Stoßfängerquerträger 2 ist dabei aus einem von der Karosserie abgewandten ersten Bauteil 3 und einem der Karosserie zugewandten zweiten Bauteil 4 ausgebildet, wobei sich das erste und das zweite Bauteil 3, 4 jeweils an einem oberen und einem unteren Bereich 5, 6 über eine Wanddopplung 7, wie vergrößert in 4a und 4b dargestellt, kontaktieren und an den Kontaktbereichen, zumindest abschnittsweise mittels MIG-Schweißen, miteinander verbunden sind. Dadurch bedingt bilden das erste und das zweite Bauteil 3, 4 den Stoßfängerquerträger 2 als Hohlprofil mit abstehenden Flanschen aus.
Ferner umfasst die Stoßfängerquerträgerbaugruppe 1 darin einen ersten und einen zweiten Anschlussbereich 8, 9 zum Anschließen wenigstens eines Energieabsorptionsbauteils 10, 10.1 und ein an den Anschlussbereich 8, 9 angebrachtes Energieabsorptionsbauteil 10, 10.1, sowie einen sich zwischen den Anschlussbereichen 8, 9 erstreckenden mittleren Bereich 11.
Im mittleren Bereich 11 weisen das erste und das zweite Bauteil 3, 4 bevorzugt einen sich zumindest abschnittsweise entsprechenden äußeren Konturverlauf und zumindest abschnittsweise eine identische Höhe auf, wobei sich die jeweilige Wanddopplung 7 im mittleren Bereich 11 zumindest abschnittsweise wenigstens über eine Höhe von 6mm und höchstens über eine Höhe von 8mm erstreckt. Das erste und zweite Bauteil 3, 4 enden damit im beschriebenen Bereich an ihrer oberen und unteren Seite bündig. Die Wanddopplung 7 bezeichnet dabei den Abschnitt, in dem sich das erste und das zweite Bauteil 3, 4 direkt kontaktieren.
In der abgebildeten Ausführungsform ist das erste Bauteil 3 als Schließblech und das zweite Bauteil 4 als hutförmige Schale ausgebildet. Im Unterschied zu herkömmlichen Stoßfängerquerträgern aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, die als Hohlprofil mit abstehenden und überlappenden Flanschen ausgebildet sind, entsprechen sich das erste und das zweite Bauteil 3, 4 im mittleren Bereich 11 weitestgehend in ihrer Kontur und Höhe, so dass dieser Bereich nicht überlappend ausgebildet ist. Weiterhin liegen die Bauteile dort bündig aneinander an und bilden dabei eine Wanddopplung 7 im oberen und unteren Bereich 5, 6 beim Stoßfängerquerträger 2 aus. Diese Wanddopplung 7 erstreckt sich vor dem Schweißen dabei bevorzugt über eine Höhe von wenigstens 6mm und höchstens 8mm und ist stirnseitig mittels MIG-Schweißen gefügt. Die für die RCAR-Richtlinie relevanten Anschlussbereiche 8, 9 sind hingegen im oberen Bereich 5 weiterhin überlappend ausgebildet und verschweißt, damit die für den RCAR-Test geforderte Überdeckung materialsparend und gewichtsoptimiert hergestellt werden kann. Denkbar wäre an dieser Stelle natürlich auch eine überlappende Verbindung im unteren Bereich 6. Zudem ist im mittleren Bereich 11 zentral am oberen Bereich 5 ein „u“-förmiges aufgestecktes Verstärkungselement 12 angeordnet, welches ebenso mittels Überlappschweißen am Stoßfängerquerträger 2 befestigt ist. Es erschließt sich dem Fachmann, dass derartiges Verstärkungselement auch mittels anderer Fügeverfahren und alternativ oder zusätzlich am unteren Bereich 6 angebracht werden können. Durch das Anbringen des Verstärkungselements 12 und einer sich entlang des mittleren Bereichs auf dem vorderen Bauteil 3 eingebrachten und erstreckenden Sicke 15 ist der Stoßfängerquerträger 2 zusätzlich ausgesteift. Zudem ist im mittleren Bereich 11, durch die kurze Ausbildung der Wanddopplung 7 ohne weitere Überlappung, der Querschnitt des Stoßfängerquerträgers 2 gegenüber dem Stand der Technik in einem sich einschnürenden und damit begrenzten Bauraum in seiner Höhe vergrößert ausgebildet. Der untere Bereich 6 des mittleren Bereichs 11 ist bevorzugt ebenso über seine gesamte Länge stirnseitig verschweißt. Es ist aber auch denkbar derartige Verbindungen nur abschnittsweise und nicht über den gesamtem Längsverlauf auszuführen. Letztlich ist es sogar denkbar die abschnittsweise nicht verschweißten Abschnitte des ersten und zweiten Bauteils überlappend auszubilden, um nochmals Material und damit Gewicht einzusparen.
Überraschender Weise hat sich gezeigt, dass trotz der Verringerung des Flächenträgheitsmoments durch das Entfernen der überlappenden Verbindung im mittleren Bereich, die Crashperformance nicht wesentlich beeinflusst wird. Insgesamt kann damit festgehalten werden, dass vor allem die Kombination des Überlappschweißens 14 im Anschlussbereich 8 und 9 und das stirnseitige Schweißen 13 zumindest in Abschnitten des mittleren Bereichs 11 der Crashperformance bei bekannten durchgängig mittels Überlappverschweißung hergestellten Querträgern im Wesentlichen entsprachen und durch modifizierte Änderungen, wie beispielsweise das Einbringen von zusätzlichen Sicken sogar bessere Werte erzielt haben.
Mit weiterem Verweis auf 3, wird dort eine Vorderansicht der Stoßfängerquerträgerbaugruppe 1 der Ausführungsform in 1 und 2 gezeigt. Aus Übersichtlichkeitsgründen ist dort die optionale Sicke 15 nicht mit abgebildet. Allerdings wird dort veranschaulichend dargestellt, dass der mittlere Bereich 11 jeweils an die Anschlussbereiche 8 und 9 angrenzt. Zudem sind die Materialüberlappungen des ersten und zweiten Bauteils 3, 4 beim jeweiligen Anschlussbereich 8, 9 erkennbar. Es versteht sich von selbst, dass durchaus auch Ausführungen denkbar sind, bei denen das erste Bauteil 3 an den entsprechenden Stellen das zweite Bauteil 4 überragt.
Nicht gezeigt, aber ebenso grundsätzlich möglich, erscheint auch eine Lösung dahingehend, dass sich das erste und das zweite Bauteil 3, 4 über ihre gesamte Kontur und Höhe entsprechen. Allerdings würde dann das Gewicht des Stoßfängers steigen, da vor allem in den Anschlussbereichen eine Höhe von 100mm zumeist erforderlich ist.
4 offenbart eine Schnittansicht entlang der Linie A-A der 3 des Stoßfängerquerträgers 2 der Ausführungsform in 1. Das erste Bauteil 3 ist deutlich als Schließblech erkennbar, welches entsprechend dem zur Verfügung stehenden Bauraum geformt ist. Dieses liegt im oberen Bereich 5 und im unteren Bereich 6 am hinteren Bauteil 4 derart an, dass an diesen Stellen im Kontaktbereich Wanddopplungen 7 geschaffen sind. Das erste und zweite Bauteil 3, 4 sind jeweils am oberen und am unteren Ende (in 4 mit „B“ und „C“ gekennzeichnet) der Wanddopplungen 7 miteinander mittels MIG-Schweißen verbunden und bilden so den Stoßfängerquerträger 2 als Hohlprofil aus.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass das so gebildete Profil entsprechend dem Bauraum optimiert angepasst werden kann, so dass der Querschnitt des Profils über dessen in Fahrzeugquerrichtung betrachtete Längserstreckung im Wesentlichen die gleiche Höhe aufweisen kann oder beispielsweise bevorzugt im mittleren Bereich 11 zumindest abschnittsweise höher ausgebildet ist, als beim ersten und zweiten Anschlussbereich 8, 9.
Mit weiterem Verweis auf 4a, ist dort eine vergrößerte schematische Detailansicht der Schweißnaht im oberen Bereich 5 des Stoßfängerquerträgers 2 des Abschnitts B in 4 offenbart. Diese zeigt eine typische Überlappverschweißung 14. Diese kann mit ein und demselben Schweißbrenner einer Anlage realisiert werden, indem dieser geschwenkt wird und mit einem Winkel von etwa 45 Grad zur Horizontalen die Verbindung generiert.
Ferner zeigt 4b eine vergrößerte schematische Detailansicht der Schweißnaht im unteren Bereich 6 des Stoßfängerquerträgers 2 des Abschnitts C in 4. Diese veranschaulicht schematisch eine typische stirnseitige Verbindung 13, wobei im Schliffbild (nicht gezeigt) deutlich zu erkennen ist, dass die Stirnseite der Wanddopplung 7 während des Schweißvorgangs aufgeschmolzen wird und die beiden Bauteile 3, 4 miteinander verbindet. Um etwaige Schweißvorgänge der oben beschriebenen Art ausführen zu können versteht es sich, dass die Bauteile an den zu verschweißenden Stellen gespannt werden müssen. Da dies dem Fachmann klar ist, wird darauf hier nicht weiter eingegangen.
Bezugnehmend auf 5, zeigt diese eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der Stoßfängerquerträgerbaugruppe 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist der mittlere Bereich 11 im oberen Bereich 5 überlappend ausgebildet, so dass das erste Bauteil 3 das zweite Bauteil 4 in diesem Bereich im Querschnitt höher ausgebildet ist und mittels Überlappschweißen verbunden ist. Ein zusätzliches Verstärkungselement 12 ist hier nicht vorgesehen. Denkbar wäre an dieser Stelle natürlich auch, dass das zweite Bauteil 4 das erste Bauteil 3 entsprechend überragt. Damit kann das Flächenträgheitsmoment an dieser Stelle erneut erhöht werden, wozu aber entsprechender Bauraum zur Verfügung stehen muss.
Die vorstehende Beschreibung stellt nur bevorzugte Ausführungsbeispiele dar und soll die Patentansprüche nicht darauf beschränken. Vielmehr sollen alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die in diesem technischen Gebiet durch einen Fachmann abgeleitet oder vorgenommen werden, zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung gehören.
Bezugszeichenliste

1: Stoßfängerquerträgerbaugruppe
2: Stoßfängerquerträger
3: Erstes Bauteil
4: Zweites Bauteil
5: Oberer Bereich
6: Unterer Bereich
7: Wanddopplung
8: Erster Anschlussbereich
9: Zweiter Anschlussbereich
10: Energieabsorptionsbauteil
10.1: Energieabsorptionsbauteil
11: Mittlerer Bereich
12: Verstärkungselement
13: Stirnseitige Verschweißung
14: Überlappverschweißung
15: Sicke

Claims

Stoßfängerquerträgerbaugruppe für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Stoßfängerquerträger (2) aus Aluminium oder Aluminiumlegierung, wobei der Stoßfängerquerträger (2) wenigstens aus einem von der Karosserie abgewandten ersten Bauteil (3) und einem der Karosserie zugewandten zweiten Bauteil (4) ausgebildet ist, wobei sich das erste und das zweite Bauteil (3, 4) jeweils an einem oberen und einem unteren Bereich (5, 6) über eine Wanddopplung (7) kontaktieren und an den Kontaktbereichen zumindest abschnittsweise mittels MIG-Schweißen miteinander verbunden sind, und mit einem ersten und einem zweiten Anschlussbereich (8, 9) zum Anschließen wenigstens eines Energieabsorptionsbauteils (10, 10.1) ausgestattet ist und mit jeweils wenigstens einem an den Anschlussbereich (8, 9) angebrachten Energieabsorptionsbauteil (10, 10.1), sowie einen sich zwischen den Anschlussbereichen (8, 9) erstreckenden mittleren Bereich (11) dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Bauteil (3, 4) im mittleren Bereich (11) einen sich zumindest abschnittsweise entsprechenden äußeren Konturverlauf und zumindest abschnittsweise eine identische Höhe aufweisen und dort bündig zueinander angeordnet sind, wobei sich die dortige jeweilige Wanddopplung (7) vor dem Schweißen im mittleren Bereich (11) zumindest abschnittsweise wenigstens über eine Höhe von 6mm und höchstens über eine Höhe von 8mm erstreckt.
Stoßfängerquerträgerbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Bauteil (3, 4) im mittleren Bereich (11) und im ersten und zweiten Anschlussbereich (8, 9) einen sich entsprechenden äußeren Konturverlauf und eine identische Höhe aufweisen und dort bündig zueinander angeordnet sind, wobei sich die Wanddopplung (7) vor dem Schweißen im mittleren Bereich (11) sowie im ersten und zweiten Anschlussbereich (8, 9) zumindest abschnittsweise wenigstens über eine Höhe von 6mm und höchstens über eine Höhe von 8mm erstreckt.
Stoßfängerquerträgerbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Bauteil (3, 4) im ersten und zweiten Anschlussbereich (8, 9) in ihrer Höhe und/oder ihrem Konturverlauf differieren und zumindest bereichsweise über den in Fahrzeugquerrichtung betrachteten oberen und/oder unteren Längsverlauf mittels Überlappschweißen (14) verbunden sind und im mittleren Bereich (11) zumindest bereichsweise über den in Fahrzeugquerrichtung betrachteten Längsverlauf mittels stirnseitiger Verschweißung (13) verbunden sind.
Stoßfängerquerträgerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Bauteil (3, 4) im ersten und zweiten Anschlussbereich (8, 9) und/oder im mittleren Bereich (11) in ihrer Höhe und/oder ihrem Konturverlauf zumindest abschnittsweise differieren, wobei der Stoßfängerquerträger (2) in diesen differierenden Abschnitten wenigstens über eine Längserstreckung in y-Richtung von 100mm eine Höhe von 100mm aufweist und sich die Wanddopplung (7) im oberen und/oder unteren Bereich (5, 6) über eine Höhe von mindestens 6,0mm erstreckt.
Stoßfängerquerträgerbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Bauteil (3, 4) im ersten und zweiten Anschlussbereich (8, 9) in ihrer Höhe und/oder ihrem Konturverlauf differieren oder sich entsprechen und dort zusätzliche Halterungen jeweils oder alternativ substituiert sind.
Stoßfängerquerträgerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Bauteil (3, 4) im mittleren Bereich (11) zumindest abschnittsweise in ihrer Höhe und/oder ihrem Konturverlauf differieren und in diesem Bereich zusätzliche Halterungen substituiert sind, wobei das erste und das zweite Bauteil (3, 4) im Bereich der substituierten Halterungen nicht miteinander gefügt sind.
Stoßfängerquerträgerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (3) als hutförmiges Profil und das zweite Bauteil (4) als Schließblech oder das erste Bauteil (3) als Schließblech und das zweite Bauteil (4) als hutförmiges Profil ausgebildet ist oder beide Bauteile (3, 4) als hutförmige Profile ausgebildet sind.
Stoßfängerquerträgerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am mittleren Bereich (11), über dessen in Fahrzeugquerrichtung betrachteten Längsverlauf, wenigstens ein zusätzliches Verstärkungselement (12) über eine Länge von wenigstens 100mm zentral am oberen und/oder unteren Bereich (5, 6) des Stoßfängerquerträgers (2) angebracht ist.
Stoßfängerquerträgerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im Wesentlichen aus dem ersten und zweiten Bauteil (3, 4) ausgebildete Stoßfängerquerträger (2) ein Hohlkörper ist, dessen Querschnitt im mittleren Bereich (11) zumindest abschnittsweise größere Höhe aufweist als beim ersten und zweiten Anschlussbereich (8, 9).
Stoßfängerquerträgerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im Wesentlichen aus dem erste und zweiten Bauteil (3, 4) ausgebildete Stoßfängerquerträger (2) ein Hohlkörper ist, der dem Bauraum entsprechend angepasst geformt ist und dessen Querschnitt, über die in Fahrzeugquerrichtung betrachtete Längserstreckung, im Wesentlichen die gleiche Höhe aufweist.