DE10232321B4

DE10232321B4 - Stoßfängerträger für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE10232321B4
Application number: DE2002132321
Authority: DE
Inventors: Norbert Pylipp; Katharina Wührl; Ramon Lamers
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2014-01-16
Anticipated expiration: 2022-07-18
Also published as: DE10232321A1

Abstract

Es ist ein Leichtbauteil aus einem schalenförmigen Grundkörper bekannt, dessen Innenraum Verstärkungsrippen aufweist, welche mit dem Grundkörper fest verbunden sind. Der Grundkörper kann ein Metallblech sein, das im Tiefziehverfahren herstellbar ist. Besonders geeignete Anwendungen für derartige Leichtbauteile sind unter anderem Strukturteile für Kraftfahrzeugtüren, Stoßfängerträger und Front- und Heckschalen für PKW. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stoßfängerträger zu schaffen, der ein geringes Gewicht aufweist und eine gute Energieabsorption ermöglicht. Erfindungsgemäß besteht ein Stoßfängerträger (1) für ein Fahrzeug aus einem schalenförmigen Querträger aus einem Metallprofil (2), in das zumindest ein Kunststoffbauteil (3) formschlüssig eingesetzt ist, das Versteifungsrippen (4) zur Versteifung des Querträgers hat. Das Kunststoffbauteil (3) weist mindestens eine Prallfläche (5) außerhalb des Metallprofils (2) auf. Die Prallfläche (5) ist mit mindestens einem Steg (6) des Kunststoffbauteils (3) verbunden, der aufgrund seiner Form und/oder Anordnung energieabsorbierende Eigenschaften hat. Der jeweilige Steg (6) ragt aus dem Metallprofil (2) mit einer Seite (8) heraus.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoßfängerträger für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der EP 0 370 342 B1 ist ein Leichtbauteil aus einem schalenförmigen Grundkörper bekannt, dessen Innenraum Verstärkungsrippen aufweist, welche mit dem Grundkörper fest verbunden sind. Der Grundkörper kann ein Metallblech sein, das im Tiefziehverfahren herstellbar ist. Besonders geeignete Anwendungen für derartige Leichtbauteile sind unter anderem Strukturteile für Kraftfahrzeugtüren, Stoßfängerträger, Front- und Heckschalen für PKW und Türschweller.
Ferner ist aus der DE 100 48 902 C1 ein Kunststoffbauteil bekannt, das eine definierte Nachgiebigkeit zur Energieabsorption aufweist. Aus der DE 94 02 167 U1 ist ein schalenförmiger Querträger aus einem Metallprofil bekannt. Es dient als Federelement. Die DE 100 02 499 A1 offenbart ebenfalls einen Querträger aus einem Metallprofil. Der Querträger weist keine Schalenform auf.
Ferner sind Stoßfängerträger mit energieabsorbierenden Eigenschaften bekannt, die eine Schaumschicht zwischen Karosserie und Stoßfängerträger oder zwischen Stoßfängerträger und Stoßfänger aufweisen. Die Schaumschicht wird bei einem Aufprall elastisch verformt. Der Raumbedarf dieser Schaumschicht steht in einem relativ ungünstigen Verhältnis zur Energieabsorption. Die Schaumschicht trägt nicht zur Steifigkeit des Stoßfängerträgers bei.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stoßfängerträger zu schaffen, der ein geringes Gewicht aufweist und eine gute Energieabsorption ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß besteht ein Stoßfängerträger für ein Fahrzeug aus einem schalenförmigen Querträger aus einem Metallprofil, in das zumindest ein Kunststoffbauteil formschlüssig eingesetzt ist, das Versteifungsrippen zur Versteifung des Querträgers hat. Das Kunststoffbauteil weist mindestens eine Prallfläche außerhalb des Metallprofils auf. Die Prallfläche ist jeweils mit einer aus dem Metallprofil herausragenden Seite mindestens eines Steges des Kunststoffbauteils verbunden, der aufgrund seiner Form und/oder Anordnung energieabsorbierende Eigenschaften hat. Die Anbindung an das Fahrzeug erfolgt wie bei herkömmlichen Stoßfängerträgern.
Bei dem erfindungsgemäßen Stoßfängerträger übernimmt das Kunststoffbauteil die energieabsorbierende Funktion, die bei den bekannten energieabsorbierenden Stoßfängerträgern die Schaumschicht inne hat. Zugleich trägt das Kunststoffbauteil zur Steifigkeit des Stoßfängerträgers bei. Dadurch kann die Wandstärke des Metallprofils verringert werden. Damit einher geht eine Gewichtsreduzierung des Stoßfängerträgers. Außerdem benötigt der erfindungsgemäße Stoßfängerträger weniger Bauraum bei gleichen Energieabsorptionseigenschaften wie die bekannten Stoßfängerträger mit einer Schaumschicht.
Günstigerweise ist das Kunststoffbauteil stoffschlüssig mit dem Metallprofil verbunden. Dadurch entsteht ein besonders stabiler und steifer Verbund in Hybridbauweise, sodass der Stoßfängerträger besonders leicht ausgeführt werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, anhand derer die Erfindung im folgenden näher beschrieben wird. Die Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:
1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Abschnitts eines Stoßfängerträgers in einer Zusammenbaudarstellung,
2 eine perspektivische Darstellung des Abschnitts der ersten Ausführungsform des Stoßfängerträgers im zusammengebauten Zustand,
3 einen Querschnitt der ersten Ausführungsform des Stoßfängerträgers aus 2 entlang der Schnittlinie III-III,
4 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Abschnitts eines Stoßfängerträgers in einer Zusammenbaudarstellung,
5 eine perspektivische Darstellung des Abschnitts der zweiten Ausführungsform des Stoßfängerträgers im zusammengebauten Zustand,
6 einen Querschnitt der zweiten Ausführungsform des Stoßfängerträgers aus 5 entlang der Schnittlinie VI-VI,
7 eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Abschnitts eines Stoßfängerträgers in einer Zusammenbaudarstellung,
8 eine perspektivische Darstellung des Abschnitts der dritten Ausführungsform des Stoßfängerträgers im zusammengebauten Zustand und
9 eine perspektivische Darstellung eines Kunststoffbauteils, das zusammen mit einem schalenförmigen Metallprofil die dritte Ausführungsform des Stoßfängerträgers bildet.
Die 1, 2 und 3 zeigen eine erste Ausführungsform eines Abschnitts eines Stoßfängerträgers 1 eines Fahrzeugs. Der Stoßfängerträger 1 besteht aus einem schalenförmigen Metallprofil 2 aus Stahlblech, in das zwei thermoplastische Kunststoffbauteile 3 formschlüssig eingesetzt sind. Günstigerweise ist jeweils im Bereich der Verlängerung von zwei Motorträgern der Fahrzeugkarosserie ein solches, durch Spritzguss hergestelltes Kunststoffbauteil 3 eingesetzt. Es können aber auch mehrere Kunststoffbauteile 3 in gleichen Abständen in das Metallprofil 2 eingesetzt sein. Die Kunststoffbauteile 3 sind zumindest teilweise durch Verschweißen stoffschlüssig mit dem Metallprofil 2 verbunden. Jedes Kunststoffbauteil 3 weist vier diagonal im Metallprofil 2 verlaufende, sich paarweise kreuzende Versteifungsrippen 4 auf. Dadurch entsteht ein steifer Stoßfängerträger 1 in Hybridbauweise. Außerdem hat das Kunststoffbauteil 3 zwei Prallflächen 5, die sich außerhalb des Metallprofils 2 befinden. Jede Prallfläche 5 ist mit jeweils einer aus dem Metallprofil 2 herausragenden Seite 8 von vier geradflächigen Stegen 6 verbunden. Die den herausragenden Seiten 8 gegenüberliegenden Seiten 9 der Stege 6 sind jeweils möglichst nahe an der Grundfläche 7 des Metallprofils 2 mit den Versteifungsrippen 4 verbunden, sodass die Höhe der Stege 6 möglichst mindestens der Tiefe des Metallprofils 2 entspricht.
Der Stoßfängerträger 1 kann konventionell an der Fahrzeugkarosserie, wie zum Beispiel an den Motorträgern, angebracht werden. An den Prallflächen 5 ist der eigentliche Stoßfänger befestigt. Die flächige Anbindung über die Prallflächen 5 dient dabei zur gleichmäßigen Kraftverteilung im Falle eines Aufpralls des Fahrzeugs. Die Energie, die bei einem Aufprall über einen Stoßfänger in den Stoßfängerträger 1 eingeleitet wird, wird teilweise von den Stegen 6 absorbiert, die sich dabei ähnlich wie eine Feder elastisch wölben. Dadurch werden die Prallflächen 5 zur Grundfläche 7 des Metallprofils 2 gedrückt. Die über den Stoßfängerträger 1 in die Fahrzeugkarosserie eingeleitete Energie verringert sich. Bei sehr hohen Aufprallenergien können die Stege 6 gegebenenfalls auch gezielt brechen.
In den 4, 5 und 6 ist eine zweite Ausführungsform eines Abschnitts eines erfindungsgemäßen Stoßfängerträgers 1 gezeigt. Die Prallflächen 5 stützen sich hier über einen einzigen mittig unter der Prallfläche 5 angreifenden geradflächigen Steg 6 ab. Wie im Querschnitt in 6 gut zu sehen ist, verläuft der Steg 6 schräg zum linken Rand 10 der Grundfläche 7 des Metallprofils 2. Der zum Steg 6 benachbarte Steg 6' dagegen läuft zum rechten Rand 11 der Grundfläche 7.
In den 7, 8 und 9 ist eine dritte Ausführungsform eines Abschnitts eines erfindungsgemäßen Stoßfängerträgers 1 dargestellt. Das Kunststoffbauteil 3 weist dabei nur eine Prallfläche 5 auf, die sich über mehrere im Querschnitt S-förmige Stege an der Grundfläche 7 des Metallprofils 2 abstützt. Die Versteifungsrippen 4 verlaufen zwar diagonal, kreuzen sich aber nicht.

Claims

Stoßfängerträger für ein Fahrzeug, bestehend aus einem schalenförmigen Querträger aus einem Metallprofil, in das zumindest ein Kunststoffbauteil formschlüssig eingesetzt ist, das Versteifungsrippen zur Versteifung des Querträgers hat, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffbauteil (3) mindestens eine Prallfläche (5) außerhalb des Metallprofils (2) aufweist, und dass die Prallfläche (5) mit jeweils einer aus dem Metallprofil (2) herausragenden Seite (8) mindestens eines Steges (6) des Kunststoffbauteils (3) verbunden ist, der aufgrund seiner Form und/oder Anordnung energieabsorbierende Eigenschaften hat.
Stoßfängerträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffbauteil (3) zumindest teilweise stoffschlüssig mit dem Metallprofil (2) verbunden ist.
Stoßfängerträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallfläche (5) an den aus dem Metallprofil (2) herausragenden Seiten (8) von vier Stegen (6) angebunden ist.
Stoßfängerträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Steg (6) sich zur Energieabsorption elastisch wölben kann.
Stoßfängerträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (6) im Querschnitt eine S-Form aufweist.
Stoßfängerträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsrippen (4) diagonal im Metallprofil (2) angeordnet sind.
Stoßfängerträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Versteifungsrippen (4) paarweise kreuzen.