DE102023001192A1 - Stoßfängereinheit und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Stoßfängereinheit (2) zur Anordnung an einem Fahrzeug (1). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Stoßfängereinheit (2) aus einem Aluminiumblech gebildet ist, welches eine Anzahl von mittels Laserschweißen und/oder Laserschneiden in das Aluminiumblech eingebrachten Lufteinlassöffnungen (2.1) aufweist.Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Stoßfängereinheit (2).
Description
- Die Erfindung betrifft eine Stoßfängereinheit zur Anordnung an einem Fahrzeug sowie ein Verfahren zur Herstellung der Stoßfängereinheit.
- Aus der
DE 10 2013 100 720 A1 ist ein Querträger zur Anordnung an einem Stoßfängersystem für ein Kraftfahrzeug bekannt. Der Querträger weist eine in Fahrtrichtung gerichtete Wölbung auf, wobei der Querträger einstückig und werkstoffeinheitlich aus einem offenem Profilbauteil ausgebildet ist und in seinen Endbereichen jeweils eine Anbindungsfläche für eine Crashbox aufweist. Zudem weist der Querträger ein U-förmiges Querschnittsprofil auf, der ausgebildet ist, dass eine Öffnung des U-förmigen Querschnittsprofils in einem Mittelbereich in Fahrtrichtung nach hinten zeigt, wobei in den Endbereichen die Öffnung des U-förmigen Querschnittsprofils in Fahrtrichtung nach vorn zeigt. - Darüber hinaus beschreibt die
WO 2009/093914 A1 - Weiterhin beschreibt die
DE 197 57 513 C2 ein Verfahren zur Herstellung einer Crashbox, die als Frontalaufprallschutz dient und zwischen Stoßfänger und Chassis angeordnet ist. Die Crashbox besteht aus einem rohrförmigen, durch Seitenwände gebildeten Crashkörper, an dessen einem Ende sich Befestigungsflansche befinden und dessen anderes Ende Befestigungsflächen aufweist. Zur Erzeugung der Crashbox werden die Befestigungsflansche und Befestigungsflächen sowie ein sich innerhalb oder außerhalb des Crashkörpers erstreckendes Bodenteil ausschließlich durch teilweises Aufschneiden oder Stanzen des Crashkörpers und durch Biegen der beim Aufschneiden oder Stanzen entstehenden Crashkörper-Abschnitte hergestellt. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Stoßfängereinheit und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Stoßfängereinheit anzugeben.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Stoßfängereinheit, welche die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist, und durch ein Verfahren, welches die in Anspruch 3 angegebenen Merkmale aufweist.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Eine Stoßfängereinheit zur Anordnung an einem Fahrzeug ist erfindungsgemäß aus einem Aluminiumblech gebildet, welches eine Anzahl von mittels Laserschweißen und/oder Laserschneiden in das Aluminiumblech eingebrachten Lufteinlassöffnungen aufweist.
- Eine derartige Stoßfängereinheit, insbesondere dadurch, dass die Stoßfängereinheit aus Aluminium gebildet ist, kann diese beispielsweise in Abhängigkeit von Kundenwünschen individualisiert gestaltet werden. Des Weiteren ist eine Recyclingfähigkeit der Stoßfängereinheit optimiert und eine Optimierung einer Aerodynamik der Stoßfängereinheit ist möglich.
- Darüber hinaus können Bauteile eingespart werden, da die Lufteinlassöffnungen nicht mittels zusätzlicher Kunststoffbauteile gebildet und/oder von diesen eingefasst sind.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
- Dabei zeigen:
-
1 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Ausschnittes eines Fahrzeuges mit einer Stoßfängereinheit nach dem Stand der Technik, -
2 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Ausschnittes eines Fahrzeuges mit einer möglichen Ausführung einer Stoßfängereinheit und -
3 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Ausschnittes eines Fahrzeuges mit einer weiteren möglichen Ausführungsform einer Stoßfängereinheit. - Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
- Die
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausschnittes eines Fahrzeuges 1 mit einer Stoßfängereinheit 2 nach dem Stand der Technik. - In den
2 und3 ist jeweils eine perspektivische Ansicht einer möglichen Ausführungsform einer Stoßfängereinheit 2 zur Anordnung in einem Frontbereich eines Fahrzeuges 1 gezeigt. - Eine Stoßfängereinheit 2 nach dem Stand der Technik ist üblicherweise ein Kunststoffteil, welches gemäß seiner gewünschten Endgeometrie gefertigt wird. Dabei hat ein Kunde, welcher insbesondere beabsichtigt, das Fahrzeug 1 zu kaufen, keinen Gestaltungseinfluss auf die Endgeometrie der Stoßfängereinheit 2.
- Bei einer solchen aus dem Stand der Technik bekannten Stoßfängereinheit 2 aus Kunststoff ist ein Recycling erschwert, da Elemente, beispielsweise Lufteinlässe L, aus zumindest einem anderen Kunststoff gefertigt sind. Diese verschiedenen Kunststoffe sind im Recyclingprozess nicht gemeinsam recycelbar und führen zu einer vergleichsweise hohen Verunreinigung eines Kunststoffproduktes, was auch als Downcycling bezeichnet wird.
- Sobald ein Serienwerkzeug zur Herstellung der Stoßfängereinheit 2 eingestellt ist, desto weniger Gestaltungsspielraum bei der Fertigung der Stoßfängereinheit 2 besteht.
- Im Folgenden wird eine Stoßfängereinheit 2 beschrieben, welche aus Aluminium oder einer Aluminiumvariante gebildet ist und somit beispielsweise einen Recyclingprozess einer solchen Stoßfängereinheit 2 optimiert. Insbesondere wird die Stoßfängereinheit 2 aus Aluminium gebildet, da für einen Korrosionsschutz und eine Farbvielfalt ein Eloxal-Verfahren angewendet werden kann.
- Bei einer solchen aus einem Aluminiumblech gefertigten Stoßfängereinheit 2 werden Bereiche der Lufteinlässe L nicht mittels Kunststoffelementen ausgeführt, sondern mittels einer Laservorrichtung generiert.
- Ein solcher Lufteinlass L ist zum Einlass von Luft, insbesondere Fahrtwind, vorgesehen, um Aggregate und/oder eine Bremsanlage des Fahrzeuges 1 während dessen Fahrbetrieb zu kühlen. Darüber hinaus stellen die Lufteinlässe L an einer Vorderseite einer Stoßfängereinheit 2 auch Designelemente dar, welche eine Frontpartie des Fahrzeuges 1 entscheidend prägen können.
- Gemäß dem in
2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Lufteinlässe L linienförmig ausgebildet. Ein solcher Lufteinlass L umfasst eine Vielzahl von Lufteinlassöffnungen 2.1, welche in das Aluminiumblech mittels der Laservorrichtung eingebracht sind. Insbesondere ist das Aluminiumblech zur Bildung der Lufteinlässe 2.1 in diesem Bereich perforiert, weist also eine Vielzahl von Lufteinlassöffnungen 2.1 auf. - Gemäß dem in
3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Lufteinlass L als Stern S in das Aluminiumblech eingebracht und weist eine Vielzahl von Lufteinlassöffnungen 2.1 auf. - Eine Verwendung von Aluminium zur Herstellung einer Stoßfängereinheit 2 mit Lufteinlässen L kann eine Gestaltung anders erfolgen, da die Stoßfängereinheit 2 vollumfänglich oder in verschiedenen Teilen am Fahrzeug 1 direkt verbaut werden kann.
- Ein Laserverfahren ist in Bezug auf die Gestaltung der Lufteinlässe L, insbesondere einer Anordnung der Lufteinlassöffnungen 2.1, verhältnismäßig flexibel, so dass die Lufteinlassöffnungen 2.1 je nach Wunsch in das Aluminiumblech der Stoßfängereinheit 2 eingebracht werden und der Lufteinlass L dann eine gewünschte Form, insbesondere Außenkontur, aufweist.
- Wie oben erwähnt, besteht die Stoßfängereinheit 2 aus einem Aluminiumblech, welches zur Formgebung in blanker Form tiefgezogen wird. Daran anschließend erfolgt das Einbringen der Lufteinlassöffnungen 2.1, insbesondere durch Perforation. Beispielsweise handelt es sich bei der Perforation des Aluminiumbleches um eine Mikorperforation, welche entweder in einem manuellen Schneidprozess und/oder in einem Laserprozess in das Aluminiumblech eingebracht wird. Auch kann ein Einbringverfahren in Abhängigkeit einer erforderlichen Größe der Lufteinlassöffnungen 2.1 und der Lufteinlässe L gewählt werden.
- Danach wird die Stoßfängereinheit 2 eloxiert. Wird ein Lackierprozess mit konventionellem Lack angewendet, so ist auf eine Mindestgröße der Lufteinlassöffnungen 2.1 zu achten, so dass sich diese im Lackierprozess nicht zusetzen. Beim Eloxieren werden oberste Metallschichten zu einer Oxidschicht umgewandelt, wodurch sich bei konstanter Bauteildicke ein zusätzlicher Korrosionsschutz bildet.
- Bei einem Eloxieren der Stoßfängereinheit 2 kann auf einen Mehrschichtlackaufbau verzichtet werden, wobei eine Farbe und/oder ein Druck individualisiert werden können beziehungsweise kann.
- Aufgrund einer Farbwahl und einer Integration in die Stoßfängereinheit 2 kann auf einzelne Zierteile verzichtet werden, wobei mittels der Farbe gleichzeitig ein Korrosionsschutz realisiert ist.
- Das Eloxieren ist vergleichsweise nachhaltig, da weniger Kunststoff und Lack verwendet werden.
- Ist die Stoßfängereinheit 2 lackiert, können Zusatzelemente, wie beispielsweise Abstandssensoren, Zierleisten etc., montiert werden.
- In einer möglichen Ausführung kann das Bauteil auch als Kombination aus Aluminium und Kunststoffeinsätzen gebildet sein, wobei die Kunststoffeinsätze insbesondere als Kantenschutz und/oder zur Abdichtung verwendet werden.
- Anhand einer Wandstärke des Aluminiumbleches und eingebrachten Sicken, beispielsweise in vorgegebenen Bereichen, kann ein sogenanntes Crashverhalten der Stoßfängereinheit 2 beeinflusst werden.
- Dadurch, dass die Stoßfängereinheit 2 aus Aluminium gebildet ist, kann das Fahrzeug 1 durch eine Form des jeweiligen Lufteinlasses L individualisiert werden. Wahlweise kann der jeweilige Lufteinlass L auch als Standardform in einem Stanzprozess bei einer Kaltumformung in das Aluminiumblech und/oder mittels der Laservorrichtung eingebracht werden.
- Bei Einbringen der Lufteinlassöffnungen 2.1 mittels der Laservorrichtung kann ein Effekt eines im Wesentlichen nicht sichtbaren Lufteinlasses L erzeugt werden, da die Durchgangslöcher einen relativ kleinen Durchmesser aufweisen. Beispielsweise kann der Durchmesser derart gewählt werden, dass die Lufteinlassöffnungen 2.1 mit blosem Auge nicht sichtbar sind.
- In einer möglichen Ausführung kann eine Lichtinszenierung, beispielsweise durch ein zusätzliches Tagfahrlicht in einem abgegrenzten gezielten Bereich der perforierten Lufteinlassöffnungen 2.1 mit einer Streuscheibe aus Blech, dargestellt werden. Alternativ dazu kann die Streuscheibe aus Acrylglas, Glasfasern oder ähnlicher Lichtleiter mit einem Leuchteffekt bestehen. Mittels dieser Streuscheibe kann auch ein 3D-Effekt erzeugt werden. Weiterhin schützt die Streuscheibe vor eindringender Feuchtigkeit und Verschmutzung der Lufteinlassöffnungen 2.1 des Lufteinlasses L. Bei Wahl einer farblosen Streuscheibe erscheint diese ohne Beleuchtung als ein Blech in Farbe des Fahrzeuges 1.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102013100720 A1 [0002]
- WO 2009/093914 A1 [0003]
- DE 19757513 C2 [0004]
Claims (3)
- Stoßfängereinheit (2) zur Anordnung an einem Fahrzeug (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßfängereinheit (2) aus einem Aluminiumblech gebildet ist, welches eine Anzahl von mittels Laserschweißen und/oder Laserschneiden in das Aluminiumblech eingebrachten Lufteinlassöffnungen (2.1) aufweist.
- Stoßfängereinheit (2) nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich zumindest eines Lufteinlasses (L) eine Beleuchtungseinheit angeordnet ist. - Verfahren zur Herstellung einer Stoßfängereinheit (2) nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass - das Aluminiumblech mittels Tiefziehen umgeformt wird und - die Lufteinlassöffnungen (2.1) mittels Laserschweißen und/oder Laserschneiden in das Aluminiumblech eingebracht werden und - das Aluminiumblech anschließend eloxiert wird.
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