DE102015016653B4 - Bumper with reduced weld length and corresponding method - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Herstellen einer Stoßfängeranordnung mit einem Stoßfängerquerträger, einem Plattenelement (180) und einem Hohlprofilträger (160), bei dem der Hohlprofilträger (160) mit dem Stoßfängerquerträger verbunden wird und der Hohlprofilträger (160) mit dem Plattenelement (180) verbunden wird, wobei eine Seitenwand (260) des Hohlprofilträgers (160) mit einem Ende in eine Führungsstruktur (280) eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstruktur (280) an einem Rand des Plattenelements (180) ausgebildet ist und als Führungsrinne mit zwei die Führungsrinne seitlich begrenzenden Führungsrippen (300) ausgebildet ist, wodurch das Ende der Seitenwand (260) von der Führungsstruktur (280) aufgenommen und an einem seitlichen Verschieben bei einer Druckbeanspruchung des Hohlprofilträges (160) gehindert wird, und bei dem ein Ende einer der Seitenwand gegenüberliegenden Wand (320) des Hohlprofilträgers (160) mit dem Plattenelement (180) verschweißt wird.Method for producing a bumper arrangement with a bumper cross member, a plate element (180) and a hollow profile carrier (160), in which the hollow profile carrier (160) is connected to the bumper cross member and the hollow profile carrier (160) is connected to the plate element (180), wherein a Side wall (260) of the hollow profile support (160) is inserted with one end into a guide structure (280), characterized in that the guide structure (280) is formed on an edge of the plate element (180) and as a guide trough with two guide ribs laterally delimiting the guide trough (300), whereby the end of the side wall (260) is received by the guide structure (280) and is prevented from moving laterally when the hollow profile support (160) is subjected to pressure, and in which one end of a wall (320) opposite the side wall of the hollow profile support (160) is welded to the plate element (180).
Description
Die Erfindung betrifft einen Stoßfänger, der eine reduzierte Schweißnahtlänge aufweist sowie ein entsprechendes Verfahren.The invention relates to a bumper that has a reduced weld seam length and a corresponding method.
Kraftfahrzeuge weisen zum Auffangen von Kräften, die während eines Zusammenstoßes mit anderen Fahrzeugen oder unbeweglichen Gegenständen entstehen, sogenannte Stoßfänger auf. In der Regel weisen Stoßfänger einen Querträger auf, der sich von einer Seite des Fahrzeugs zu einer entsprechend anderen Seite des Fahrzeugs erstreckt. Zum Befestigen des Querträgers an einer Rahmenstruktur des Fahrzeugs, insbesondere eines Längsträgers, ist der Stoßfänger mit einem Hohlprofilträger bzw. einer einen Hohlraum bildenden Struktur verbunden. Der Hohlprofilträger ist dabei üblicherweise zur Aufnahme der auf den Stoßfänger einwirkenden Kräfte ausgebildet, d.h. der Hohlraumträger weist ein Verformungsverhalten auf, das die entstehende Aufprallenergie absorbiert.Motor vehicles have so-called bumpers to absorb forces that arise during a collision with other vehicles or immovable objects. As a rule, bumpers have a cross member that extends from one side of the vehicle to a corresponding other side of the vehicle. To attach the cross member to a frame structure of the vehicle, in particular a longitudinal member, the bumper is connected to a hollow profile member or a structure forming a cavity. The hollow profile support is usually designed to absorb the forces acting on the bumper, i.e. the hollow support has a deformation behavior that absorbs the resulting impact energy.
Der Stoßfänger dient demzufolge dazu, bei Zusammenstößen Energie abzuleiten und die hinter dem Stoßfänger befindliche Struktur zu schützen. Oftmals befindet sich hinter einem vorderen Stoßfänger ein Motor zum Antreiben des Fahrzeugs. Der Motor weist eine Kühlervorrichtung auf, die den Motor vor Überhitzung schützen soll. Um leistungsfähigere Motoren betreiben zu können, ist es oft notwendig, eine ebenso leistungsfähigere Kühlvorrichtung bereitzustellen. Eine Möglichkeit besteht darin, einen größeren Luftstrom in die Kühlvorrichtung durch eine Verbreiterung einer Kühlvorrichtung vorzusehen. Dadurch kann es zu Einbauengpässen zwischen der Anbindung des Hohlraumträgers an die Rahmenstruktur des Fahrzeugs und der Kühlvorrichtung kommen.The bumper therefore serves to dissipate energy during collisions and to protect the structure behind the bumper. There is often a motor behind a front bumper to power the vehicle. The engine has a cooling device designed to protect the engine from overheating. In order to be able to operate more powerful engines, it is often necessary to provide an equally more powerful cooling device. One possibility is to provide a larger air flow into the cooling device by widening a cooling device. This can lead to installation bottlenecks between the connection of the cavity support to the frame structure of the vehicle and the cooling device.
Zum Erhöhen der Steifigkeit, insbesondere zum Befestigen des Hohlraumträgers, ist an der Verbindung zum Längsträger der Rahmenstruktur oft eine Verstärkungsplatte angebracht. In der Regel ist die Verstärkungsplatte mit einer Schweißverbindung mit dem Hohlprofilträger verbunden. Um die Qualität der Schweißnaht und der Stoßfängeranordnung sicherzustellen, weist die Verstärkungsplatte einen Überstand auf, der sich über Abmessungen des Hohlprofilträgers hinaus erstreckt. Durch den Überstand kann z.B. Wärme, die während des Schweißvorgangs entsteht, abgeleitet werden, so dass eine ungünstige Verformung der Verstärkungsplatte verhindert wird.To increase the rigidity, in particular to fasten the cavity beam, a reinforcing plate is often attached to the connection to the longitudinal beam of the frame structure. As a rule, the reinforcement plate is connected to the hollow profile beam with a welded connection. To ensure the quality of the weld seam and the bumper assembly, the reinforcement plate has an overhang that extends beyond the dimensions of the hollow profile beam. For example, heat generated during the welding process can be dissipated through the overhang, so that unfavorable deformation of the reinforcement plate is prevented.
Aufgrund der erwähnten Verbreiterung der Kühlvorrichtung kollidiert nun der Überstand der Verstärkungsplatte mit der breiteren Kühlvorrichtung, so dass eine Vormontage der Stoßfängeranordnung vor dem Einbau in das Fahrzeug nicht möglich war und der Hohlprofilträger mit dem Querträger über eine Schraubverbindung verbunden werden musste.Due to the aforementioned widening of the cooling device, the projection of the reinforcement plate now collides with the wider cooling device, so that pre-assembly of the bumper arrangement before installation in the vehicle was not possible and the hollow profile carrier had to be connected to the cross member via a screw connection.
Aus der Literatur sind Lösungen bekannt, die eine Verbindung zwischen einem Plattenelement und einem Längsträger bzw. Hohlprofilträger offenbaren. Aus der
Aus der
Zwischen dem jeweiligen Vorsprung bzw. der jeweiligen Lasche und einer Seitenwand des Hohlprofilträgers ist eine Schraubverbindung vorgesehen.A screw connection is provided between the respective projection or the respective tab and a side wall of the hollow profile support.
Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe der vorgestellten Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, das eine stabile Verbindung eines Hohlprofilträgers mit einem Plattenelement ermöglicht.Against this background, it was an object of the presented invention to provide a method that enables a stable connection of a hollow profile beam to a plate element.
Zur Lösung der voranstehend genannten Aufgabe wird ein Verfahren zum Herstellen einer Stoßfängeranordnung mit einem Stoßfängerquerträger, einem Plattenelement und einem Hohlprofilträger vorgestellt, bei dem der Hohlprofilträger mit dem Stoßfängerquerträger verbunden wird und der Hohlprofilträger mit dem Plattenelement verbunden wird, wobei eine Seitenwand bzw. eine erste Wand des Hohlprofilträgers mit einem Ende in eine Führungsstruktur eingeführt wird, wobei die Führungsstruktur an einem Rand des Plattenelements ausgebildet ist und als Führungsrinne mit zwei die Führungsrinne seitlich begrenzenden Führungsrippen ausgebildet ist, wodurch das Ende der Seitenwand von der Führungsstruktur aufgenommen und an einem seitlichen Verschieben bei einer Druckbeanspruchung des Hohlprofilträges gehindert wird, und bei dem ein Ende einer der Seitenwand gegenüberliegenden Wand des Hohlprofilträgers mit dem Plattenelement verschweißt wird.To solve the above-mentioned problem, a method for producing a bumper arrangement with a bumper cross member, a plate element and a hollow profile carrier is presented, in which the hollow profile carrier is connected to the bumper cross member and the hollow profile carrier is connected to the plate element, with a side wall or a first wall of the hollow profile support is inserted at one end into a guide structure, the guide structure being formed on an edge of the plate element and being designed as a guide trough with two guide ribs laterally delimiting the guide trough, whereby the end of the side wall is received by the guide structure and is prevented from moving laterally at a Compressive stress on the hollow profile support is prevented, and in which one end of a wall of the hollow profile support opposite the side wall is welded to the plate element.
Unter einem Hohlprofilträger ist im Kontext der vorliegenden Erfindung eine Struktur zu verstehen, die einen Hohlraum aufweist, um bspw. Aufprallenergie zu absorbieren und die sowohl einteilig als auch mehrteilig, bspw. in Form einer sogenannten „Crashbox“ ausgestaltet sein kann.In the context of the present invention, a hollow profile support is to be understood as meaning a structure which has a cavity, for example to absorb impact energy and which can be designed in one piece or in multiple parts, for example in the form of a so-called “crash box”.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Plattenelement verwendet, bei dem die zwei Führungsrippen in einem Extrusionsprozess an einem Ende des Plattenelements ausgebildet werden. In one embodiment of the method according to the invention, a plate element is used in which the two guide ribs are formed at one end of the plate element in an extrusion process.
Ferner schlägt die vorliegende Erfindung eine Stoßfängeranordnung mit einem Stoßfängerquerträger, einem Plattenelement und einem Hohlprofilträger vor, bei der der Hohlprofilträger mit dem Stoßfängerquerträger verbunden ist und das Plattenelement mit dem Hohlprofilträger verbunden ist, wobei das Plattenelement mindestens eine Führungsstruktur an einem äußeren Rand des Plattenelements aufweist, wobei die Führungsstruktur dazu ausgebildet ist, eine Seitenwand des Hohlprofilträgers mit einem Ende aufzunehmen und an einem seitlichen Verschieben bei einer Druckbeanspruchung des Hohlprofilträges zu hindern, und wobei die Führungsstruktur des Plattenelements als Führungsrinne mit zwei die Führungsrinne seitlich begrenzenden Führungsrippen ausgebildet ist, und wobei der Hohlprofilträger an einem Ende einer der Seitenwand gegenüberliegenden Wand mit dem Plattenelement verschweißt ist.Furthermore, the present invention proposes a bumper arrangement with a bumper cross member, a plate element and a hollow profile carrier, in which the hollow profile carrier is connected to the bumper cross member and the plate element is connected to the hollow profile carrier, the plate element having at least one guide structure on an outer edge of the plate element, wherein the guide structure is designed to accommodate a side wall of the hollow profile support with one end and to prevent lateral displacement when the hollow profile support is subjected to pressure, and wherein the guide structure of the plate element is designed as a guide trough with two guide ribs laterally delimiting the guide trough, and wherein the hollow profile support is welded to the plate element at one end of a wall opposite the side wall.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and refinements of the invention result from the description and the accompanying drawings.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung schematisch und ausführlich beschrieben.
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1 a bis 1c zeigen eine Stoßfängeranordnung des Standes der Technik mit einem einen Überstand über einen Hohlprofilträger aufweisenden Plattenelement. -
2 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoßfängerträgers, das nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt ist.
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1a to 1c show a bumper arrangement of the prior art with a plate element having a projection over a hollow profile support. -
2 shows an embodiment of the bumper support according to the invention, which is produced according to an embodiment of the method according to the invention.
Die Hohlprofilträger 16 erstrecken sich bis hinter die Kühlvorrichtung 12, so dass sich aufgrund eines Überstands 20 der jeweiligen Verstärkungsplatten 18 über die Abmessungen des Hohlprofilträgers 16 ein sogenannter Hinterschnitt 22 ausbildet. Dadurch ist eine Montage einer vormontierten Stoßfängeranordnung 10 nach einem Einbau der Kühlvorrichtung 12 unmöglich oder nur sehr schwierig möglich. Der Stoßfängerquerträger 14 wurde daher bisher nachträglich an die Hohlprofilträger 16 angebracht. Aus Montagegründen wurde diese Verbindung bisher als Schraubverbindung ausgeführt.
The hollow profile supports 16 extend behind the
In den
Eine andere Seitenwand 320 des Hohlprofilträgers 160 ist mit einer Schweißnaht 240 verschweißt, während die Seitenwand 260 nicht in der Führungsstruktur 280 verschweißt wird. Damit wird die Anzahl der Schweißnähte bzw. die Länge der Schweißnähte zum Herstellen der Stoßfängeranordnung erheblich reduziert.Another
Die Führungsstruktur 280 kann dabei integral, bspw. mittels eines Extrusionsprozesses, mit der Verstärkungsplatte 180 hergestellt werden. Dadurch entstehen keine weiteren mechanischen Verbindungen, die potentiell eine Schwächung der Struktur darstellen. Ein Ende der Seitenwand 260 des Hohlprofilträgers 160 ist dabei zwischen den Führungsrippen 300 in der Führungsrinne 280 angeordnet. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass bei einer Druckbeanspruchung des Hohlprofilträgers 160 die Seitenwand 260 nicht nach außen, also aus der Ebene, in der die Seitenwand 260 angeordnet ist, heraus, ausbricht und über die Verstärkungsplatte 180 hinaus seitlich abgleitet.The
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