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Die Erfindung betrifft eine Crashbox sowie ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Crashbox.
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Crashboxen für Kraftfahrzeuge sind dünnwandige, in der Regel rechteckige Elemente aus Stahl, Aluminium oder Kunststoff, die in einem Kraftfahrzeug verbaut werden, um Beschädigungen der Fahrzeugstruktur bei Front- oder Heckaufprällen bei niedriger Geschwindigkeit zu vermeiden. Herkömmliche Crashboxen umfassen oftmals ein dünnwandiges Gehäuse. Im Gehäuseinneren sind oftmals Verbindungswandungen vorgesehen, welche das Gehäuse mechanisch aussteifen, so dass dieses funktionsgemäß als Crashabsorber wirken kann. Die Befestigung der Crashbox an Quer- oder Längsträgern des Kraftfahrzeugs erfolgt in der Regel mithilfe von Schraubverbindungen. Um sicherzustellen, dass diese Schraubverbindungen nicht zu einer Verformung des dünnwandigen Gehäuses führen, sind im Gehäuseinneren oftmals Abstützelemente vorgesehen, an welchen sich das aufgrund der Schraubverbindungen vorgespannte Gehäuse abstützen kann. Die oben erwähnten Verbindungswandungen sind daher in demjenigen Bereich des Gehäuseinnern, in welchem sich besagte Abstützelemente befinden, unterbrochen. Eine solche Unterbrechung kann im Zuge der Herstellung der Crashbox durch ein Herausschneiden eines Teils der Verbindungswände geschaffen werden. Verfahrensbedingt verbleiben nach einem solchen bereichsweisen Herausschneiden der Verbindungswände am Gehäuse von diesem nach innen in den Gehäuseinnenraum hinein abstehende, stegartige Vorsprünge - diese werden im Folgenden auch als „Reststege“ bezeichnet.
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Werden nun die Abstützelemente in diesem Bereich im Gehäuseinnenraum angeordnet, so reicht die mittels der Schraubverbindungen auf die Abstützelemente ausgeübte Vorspannkraft nicht aus, besagte Reststege so zu deformieren, dass die Abstützelemente nach einer solchen Deformation flächig am Gehäuse anliegen können. Dadurch kann die ordnungsgemäße Funktion der Crashbox in Frage gestellt werden.
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Vor diesem Hintergrund offenbart die US 2020 / 0 331 534 A1 eine Crashbox einem Gehäuse, welches gegenüberliegende Gehäusewandungen aufweist, welche integral am Gehäuse ausgeformt sind, sowie diese beiden Gehäusewandungen verbindende Verbindungwandungen, die zu einer vom Gehäuse eingefassten Gehäuseöffnung hin unterbrochen sind. Im Bereich der Unterbrechung sind die Verbindungswandungen mittels zweier Abstützelemente mit den Gehäusewandungen verbunden, die hierzu mit dem Gehäuse verschraubt sind.
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Die
DE 10 2006 019 653 A1 behandelt eine Stoßstange und beschreibt eine durch ein Profilelement gebildete Crashbox, deren rechteckiger Querschnitt gegenüberliegenden Gehäusewandungen und diese verbindenden Verbindungswandungen aufweist. Das Profilelement kann in eine freies Längsende eines Fahrzeuglängsträgers eingeschoben werden.
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Die
JP 2019 -
31 216 A behandelt eine Crashbox mit einem einen Gehäuseinnenraum umgebenden, axial offen ausgebildeten Gehäuse. In den Gehäuseinnenraum kann durch eine Gehäuseöffnung hindurch ein Abstützelement axial eingeschoben und mit zwei einander gegenüberliegenden Gehäusewandungen des Gehäuses verschraubt werden.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausführungsform zu schaffen, bei welcher voranstehend erläutertes Problem ausgeräumt ist.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Grundidee der Erfindung ist demnach, an den Stirnseiten eines jeweiligen Abstützelements nutartige Vertiefungen vorzusehen, in welche besagte, an den Gehäusewandungen nach innen abstehende Reststege eingreifen können, ohne dass dabei die Reststege in mechanischen Kontakt mit den Stirnseiten des Abstützelements gelangen können. Dadurch wird ein flächiger Kontakt der Stirnseiten des Abstützelements mit den entsprechenden Gehäusewandungen des Gehäuses erreicht, wenn die Gehäusewandungen mithilfe von Schraubverbindungen gegen das Abstützelement vorgespannt werden. Auf diese Weise wird das Setzverhalten beim Montieren der Schraubverbindungen wesentlich verbessert und dadurch die ordnungsgemäße Funktion der Crashbox sichergestellt.
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Eine erfindungsgemäße Crashbox für ein Kraftfahrzeug umfasst ein einen Gehäuseinnenraum teilweise umgebendes Gehäuse, welches eine Gehäuseöffnung aufweist. Das Gehäuse umfasst zwei im Abstand zueinander im Gehäuseinnenraum angeordnete Verbindungswandungen, die jeweils zwei gegenüberliegende Gehäusewandungen des Gehäuses miteinander verbinden und integral am Gehäuse ausgeformt sind. Außerdem sind die beiden Verbindungswandungen zur Gehäuseöffnung hin unterbrochen, wobei in diesem unterbrochenen Bereich anstelle der Verbindungswandung ein von der Gehäusewandung jeweils nach innen in den Gehäuseinnenraum hinein abstehender stegartiger Vorsprung - besagter „Reststeg“ - ausgebildet ist, welcher eine Verlängerung der Verbindungswandung zur Gehäuseöffnung ausbildet. Ferner ist im Gehäuseinnenraum wenigstens ein Abstützelement angeordnet, welches sich mit zwei einander gegenüberliegenden Stirnseiten im Bereich der Vorsprünge an den beiden einander gegenüberliegenden Gehäusewandungen abstützt. Erfindungsgemäß ist in den beiden Stirnseiten des wenigstens einen Abstützelements jeweils eine nutartige Vertiefung ausgebildet, in welche jeweils einer der stegartigen Vorsprünge eingreift.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform können zwei im Abstand zueinander im Gehäuseinnenraum angeordnete Abstützelemente vorgesehen sein. Dadurch wird die Steifigkeit der Crashbox erhöht.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist das wenigstens eine Abstützelement mittels wenigstens einer Schraubverbindung lösbar mit den beiden Gehäusewandungen verbunden. Bei dieser Weiterbildung sind die beiden Gehäusewandungen mittels der Schraubverbindung gegen die beiden Stirnseiten der beiden Abstützelemente vorgespannt.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die in die Vertiefungen eingreifenden Vorsprünge auch bei vorgespannten Gehäusewandungen im Abstand zur jeweiligen Gehäusewandung angeordnet. Dadurch wird das Setzverhalten optimiert.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einer wenigstens einen Querträger umfassenden Karosserie. Ferner umfasst das Kraftfahrzeug zumindest eine an dem wenigstens einen Querträger befestigte, erfindungsgemäße Crashbox, vorzugsweise zwei solche Crashboxen. Die voranstehend erläuterten Vorteile der erfindungsgemäßen Crashbox übertragen sich daher auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch:
- 1 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Crashbox in einer perspektivischen Darstellung,
- 2 die Crashbox der 1 ohne die in 1 gezeigten Abstützelemente,
- 3 eines der Abstützelemente der 1 in separate Darstellung,
- 4 die Crashbox der 1 mit einem der Abstützelemente in einer Detaildarstellung.
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1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Crashbox 1, die an einem Querträger 21 und an einem Längsträger 22 eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 20 befestigt ist. Die Crashbox 1 umfasst ein einen Gehäuseinnenraum 3 teilweise umgebendes Gehäuse 2, welches eine Gehäuseöffnung 4 aufweist. Im Gehäuseinnenraum 3 sind zwei Abstützelemente 8a, 8b im Abstand zueinander angeordnet. Die Abstützelemente 8a, 8b können als Profilteile, insbesondere als Strangpressprofile, ausgebildet sein.
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Die 2 ist eine mit der 1 korrespondierende Darstellung, wobei in der Darstellung der 2 die in 1 gezeigten Abstützelemente 8a, 8b weggelassen sind. Wie 2 erkennen lässt, umfasst das Gehäuse 2 zwei im Abstand zueinander im Gehäuseinnenraum 3 angeordnete Verbindungswandungen 6a, 6b, die jeweils zwei gegenüberliegenden Gehäusewandungen 5a, 5b des Gehäuses 2 miteinander verbinden und beide jeweils integral am Gehäuse 2 ausgeformt sind.
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Die beiden Verbindungswandungen 6a, 6b sind gemäß 2 zur Gehäuseöffnung 4 hin unterbrochen, wobei in diesem unterbrochenen Bereich 12 anstelle der Verbindungswandungen 6a, 6b ein von den Gehäusewandungen 5a, 5b jeweils nach innen in den Gehäuseinnenraum 3 hinein abstehender stegartiger Vorsprung 7 ausgebildet ist, welcher eine Verlängerung der Verbindungswandung 6a, 6b zur Gehäuseöffnung 4 hin ausbildet und sich somit von der Verbindungswandung 6a, 6b entlang der jeweiligen Gehäusewandung 5a, 5b zur Gehäuseöffnung 4 hin erstreckt.
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Gemäß 1 sind in dem in 2 erkennbaren Bereich 12 des Gehäuseinnenraum 3 die beiden Abstützelemente 8a, 8b im Abstand zueinander angeordnet. Hierbei stützen sich die beiden Abstützelemente 8a, 8b jeweils mit ihren einander gegenüberliegenden Stirnseiten 9a, 9b im Bereich 12 an den beiden einander gegenüberliegenden Gehäusewandungen 5a, 5b ab. Dabei ist in den Stirnseiten 9a, 9b der beiden Abstützelemente 8a, 8b jeweils eine nutartige Vertiefung 10 ausgebildet, in welcher jeweils einer der stegartigen Vorsprünge 7 aufgenommen ist, ohne dabei das betreffende Abstützelement 8a, 8b zu berühren. Besagte Vertiefungen 10 sind besonders gut in der 3 zu erkennen, welche das Abstützelement 8a in separater Darstellung zeigt. Die erfindungswesentliche Aufnahme der von den Gehäusewandungen 5a, 5b des Gehäuses 2 abstehenden Vorsprünge 7 in den Vertiefungen 10 verdeutlicht die 4, welches eine Detaildarstellung der 1 im Bereich 12 des Gehäuseinnenraums 3 zeigt.
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Nun wieder bezugnehmend auf 1 sind die Abstützelemente 8a, 8b mithilfe von Schraubverbindungen 11 lösbar mit den beiden Gehäusewandungen 5a, 5b des Gehäuses 2 verbunden. Im Beispiel der 1 sind für jedes der beiden Abstützelemente 8a, 8b jeweils zwei Schraubverbindungen 11 vorgesehen. Mittels der Schraubverbindungen 11 sind die beiden Gehäusewandungen 5a, 5b gegen die beiden Stirnseiten 9a, 9b der beiden Abstützelemente 8a, 8b vorgespannt. Auch bei derart vorgespannten Gehäusewandungen 5a, 5b sind die in die Vertiefungen 10 eingreifenden Vorsprünge 10 im Abstand zur jeweiligen Gehäusewandung 5a, 5b angeordnet.
