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Die
Erfindung betrifft eine Stoßstange
aus Metall für
Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem im Querschnitt rinnenförmigen Bauteil.
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Im
Stand der Technik ist es bekannt, Stoßstangen einstückig aus
einem Blechzuschnitt umzuformen, um auf diese Weise ein entsprechendes
rinnenförmiges
Bauteil zu bilden. Die Herstellung solcher Stoßstangen ist relativ aufwändig, da
komplizierte Formwerkzeuge erforderlich sind. Zudem ist es nicht
oder nur mit großem
Aufwand möglich,
Stoßstangen
mit unterschiedlichem Verformungsverhalten zu erzeugen, da das Blech,
aus welchem die Stoßstange
gefertigt ist, durchgängig
gleiche Dicke und gleiche Materialqualität hat.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Stoßstange
gattungsgemäßer Art
zu schaffen, die kostengünstig,
sehr genau und mit geringem Werkzeugaufwand gefertigt werden kann,
wobei der Anwender in einfacher Weise unterschiedliche Materialqualitäten und
unterschiedliche Materialquerschnitte an ein und derselben Stoßstange
verwirklichen kann.
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Zu
einer ersten Lösung
dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass das Bauteil aus ebenen Blechstreifen
zusammengesetzt ist, wobei ein erster, die Frontfläche bildender
Blechstreifen vorgesehen ist sowie ein zweiter und ein dritter ebener
Blechstreifen, der jeweils einen Schenkel der Rinnenform bildet, und
dass die zweiten und dritten Blechstreifen mit dem ersten Blechstreifen
steckverbunden sind.
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Eine
solche Stoßstange
ist demzufolge aus drei einfachen ebenen Blechstreifen zusammengesetzt,
die in ihrer vorbestimmten Form in einfacher Weise mit einem Stanzwerkzeug
aus einem Blech gestanzt werden können. Der erforderliche Werkzeugaufwand
ist gering, da es nur eines Stanzwerkzeuges bedarf. Eine solche
Ausbildung ermöglicht eine
genaue Fertigung und benötigt
nur eine geringe Nacharbeit, wenn überhaupt. Die durch Stanzung
erzeugten ebenen Blechstreifen können
in einfacher Weise zu einer Rinnenform zusammengesetzt werden, indem
sie in geeigneter Weise miteinander steckverbunden werden. Um den
Zusammenhalt der zusammengesteckten Blechstreifen sicherzustellen, kann
vorgesehen sein, dass die Blechstreifen im Steckverbindungsbereich
gestaucht oder in sonstiger Weise verformt werden, um die Steckverbindung
zu sichern.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, dass die zweiten und dritten Blechstreifen im Steckverbindungsbereich
mit dem ersten Blechstreifen verschweißt sind.
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Bevorzugt
sind solche Schweißverbindungen
in Form einer Laserschweißung
vorgesehen. Hierdurch wird im Bereich der Schweißverbindungsstelle nur eine
geringe Aufwärmung
des Grundmaterials bewirkt, so dass die Qualität des Ausgangswerkstoffes durch
die Schweißung
nicht oder kaum beeinträchtigt
ist.
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Bevorzugt
ist zudem vorgesehen, dass der erste Blechstreifen entlang seiner
Längsrandkanten eine Vielzahl
von Steckschlitzen aufweist, der zweite und dritte Blechstreifen
jeweils an einem seiner Längsränder Steckvorsprünge aufweist
und die Steckvorsprünge
in die Steckschlitze eingesteckt sind.
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Gemäß dieser
Ausbildung weist der erste Blechstreifen entlang seiner Längsrandkanten
und zwar eng den Längsrandkanten
benachbart eine Vielzahl von in Reihe zueinander und mit Abstand voneinander
angeordneten Steckschlitzen auf. Der zweite und dritte Blechstreifen
weist jeweils an seinem seiner Längsränder Steckvorsprünge auf.
Die Steckvorsprünge
sind in der Weise angeordnet und ausgebildet, dass sie einfach in
die Steckschlitze des ersten Blechstreifens eingesteckt werden können, wodurch
die zumindest vorläufige
Lagesicherung der Teile zueinander gewährleistet ist. Die Schlitze
werden vorzugsweise durch einen Laserschnitt erzeugt, wodurch eine
hohe Genauigkeit bei hoher Fertigungsqualität erreicht wird. Die Steckvorsprünge an den
zweiten und dritten Blechstreifen sind gegenüber dem Material der Blechstreifen
nicht abgewinkelt, sondern ragen lediglich von der Randkante des Blechstreifens
in der Ebene des Blechstreifens ab. Auf diese Weise sind diese zweiten
und dritten Blechstreifen in einfacher Weise durch Stanzen herzustellen.
Weitere Umformoperationen sind nicht erforderlich. Vorzugsweise
sind die Steckvorsprünge
so lang ausgebildet, dass sie mindestens geringfügig über das Material des ersten
Blechstreifens vorragen, wenn sie in die Steckschlitze des ersten
Blechstreifens eingesteckt sind. Diese Vorsprünge können im Wege einer Umformoperation
umgeformt werden, um den endgültigen
Zusammenhalt der drei Teile aneinander zu gewährleisten, oder aber sie werden
vorzugsweise im Wege des Schweißens
mit dem ersten Blechstreifen verbunden, wobei der überstehende Bereich
beim Verschweißen
abgeschmolzen wird. Das auf solche Weise hergestellte Bauteil ist äußerst formhaltig,
da es anders als bei einstückig
umgeformten rinnenförmigen
Teilen kein Aufspringverhalten besitzt. Die Formhaltigkeit und Maßgenauigkeit
ist allein durch den Stanzschnitt bestimmt, durch den die Teile
als Einzelteile gefertigt werden.
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Sofern
die Stoßstange
nicht als grades Element, sondern als geringfügig in Längsrichtung gebogenes Element
hergestellt werden soll, so ist vorzugsweise vorgesehen, dass der
zweite und dritte Blechstreifen runde Längsrandkanten aufweist und dass
der erste Blechstreifen in Stecklage der Rundung folgend gebogen
ist.
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Der
zweite und dritte Blechstreifen weist also zumindest an seiner dem
ersten Blechstreifen zugewandten Randkante eine über die Länge der Randkante verlaufende
Rundung auf. Eine solche Form kann einfach im Wege des Stanzens
hergestellt werden. Bei der Komplettierung der Teile wird der erste Blechstreifen
auf die entsprechenden runden Längsrandkanten
des zweiten und dritten Blechstreifens aufgesteckt, wobei er hierdurch
der Rundung folgend geformt ist. Die Sicherung dieser Lage wird
durch die Steckverbindung und die anschließende Verschweißung erreicht.
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Um
die Stabilität
der Stoßstange
noch zu verbessern ist vorgesehen, dass zwischen dem zweiten und
dritten Blechstreifen mindestens ein Stützblech angeordnet ist, welches
mit den zweiten und/oder dritten Blechstreifen und/oder mit dem
ersten Blechstreifen steckverbunden ist.
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Beispielsweise
kann ein solches Stützblech oder
auch über
den Verlauf der Stoßstange
die Anordnung mehrfach solcher Stützbleche vorgesehen sein. Die
Stützbleche
sind vorzugsweise wiederum mit dem zweiten und dritten Blechstreifen
steckverbunden oder auch noch zusätzlich oder alternativ mit dem
ersten Blechstreifen. Im Steckverbindungsbereich erfolgt wiederum
vorzugsweise eine Verschweißung.
Auch die Stützbleche
sind einfache Stanzteile, wobei an den Randkanten der Stützbleche
zu den zweiten und dritten Blechstreifen vorragend wiederum Steckvorsprünge angeformt
sind. Die zweiten und dritten Blechstreifen weisen wiederum Steckschlitze
auf, in die die Steckvorsprünge
eingreifen können.
Ebenso kann eine solche Ausbildung an dem ersten Blechstreifen vorgesehen
sein und an der Stirnrandkante des Stützbleches, um auch diesbezüglich eine
entsprechende Steckverbindung und anschließende Verschweißung zu
ermöglichen.
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Vorzugsweise
ist dabei vorgesehen, dass das Stützblech im Steckverbindungsbereich
mit dem ersten, zweiten und/oder dritten Blechstreifen verschweißt ist.
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Die
Stützbleche
müssen
nicht als ebene Bleche ausgebildet sein, sondern sie können auch
mehrfach abgewinkelt oder gewellt ausgebildet sein. Solche Formen sind
auch dann in einfacher Weise zu realisieren, wenn das Stützteil zunächst aus
einem ebenen Blechstreifen gestanzt wird und nachfolgend beispielsweise
in einem Rollwerkzeug jedes Stützblech
zu einer Wellenform oder dergleichen umgeformt wird, um die Stabilität des Stützbleches
noch zu verbessern.
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Um
die Montage beim Zusammenbau der Teile zu erleichtern kann vorgesehen
sein, dass der zweite und/oder dritte Blechstreifen Querschlitze
aufweist, die aus dem dem ersten Blechstreifen abgewandten Rand
offen ausmünden,
und dass das Stützblech
an seinen dem zweiten und/oder dritten Blechstreifen zugewandten
Rändern
Steckvorsprünge
aufweist, die in die Querschlitze eingreifen.
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Bei
einer solchen Ausbildung kann zunächst die Stoßstange
aus dem ersten, zweiten und dritten Blechstreifen zusammengesetzt
werden, bevor dann nachfolgend die Stützbleche eingesetzt werden,
wobei die Stützbleche
mit ihren Steckvorsprüngen
in die offen ausmündenden
Querschlitze eingesteckt werden, bis sie die durch die Länge der
Querschlitze bestimmte Sollposition erreichen, in der sie endgültig fixiert werden.
Alternativ oder zusätzlich
kann dabei vorgesehen sein, dass der erste Blechstreifen Querschlitze
aufweist und das Stützblech
an seiner dem ersten Blechstreifen zugewandten Rand mindestens einen
Steckvorsprung aufweist, der in einen Querschlitz eingreift.
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Die
Stützbleche
sind bei der Montage in der Sollposition soweit zwischen die zweiten
und dritten Blechstreifen eingesteckt, bis der an der Stirnkante des
Stützbleches
vorgesehene Steckvorsprung in den Querschlitz des ersten Blechstreifens
eingreift. Dies ist die Sollposition, die gegebenenfalls wieder durch
Scheißung
oder durch Umformung gesichert werden kann.
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Gegenstand
der Erfindung ist ferner eine Stoßstange aus Metall für Kraftfahrzeuge,
bestehend aus einem ebenen Blechteil. Bei einer solchen Ausgestaltung
ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass das ebene Blechteil ein erster Blechstreifen ist, das ein wellenartiger
oder mäanderartiger
vierter Blechstreifen vorgesehen ist, der mit einer Randkante dem ersten
Blechstreifen zugewandt und an diesen angelegt ist, und dass der
vierte Blechstreifen mit dem ersten Blechstreifen steckverbunden
ist.
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Eine
solche Stoßstange
kann im einfachsten Fall lediglich aus dem ersten Blechstreifen
und dem wellenartigen oder mäanderartigen
vierten Blechstreifen bestehen. Dieser vierte Blechstreifen weist an
einer Längsrandkante,
die dem ersten Blechstreifen zugewandt ist und in der Sollposition
an diesen angelegt ist Steckverbindungsmittel auf, die mit Steckverbindungsmitteln
des ersten Blechstreifens zusammenwirken, so dass beide Teile miteinander steckverbindbar
sind. Vorzugsweise ist zur Lagesicherung der beiden Teile vorgesehen,
dass die beiden Blechstreifen im Steckverbindungsbereich miteinander
verschweißt
sind.
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Anstelle
der Verschweißung,
vorzugsweise Laserverschweißung,
könnte
auch eine Umformung oder Verquetschung im Bereich der Steckverbindung erfolgen,
um die Lage der Teile zueinander zu sichern.
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Vorzugsweise
ist dabei vorgesehen, dass der erste Blechstreifen entlang der Anlagekontur
des vierten Blechstreifen Längs-
und/oder Querschlitze aufweist und der vierte Blechstreifen an der
am ersten Blechstreifen anliegenden Randkante Steckvorsprünge aufweist,
die in die Längs-
und/oder Querschlitze eingesteckt sind.
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Die
Längs-
und/oder Querschlitze im ersten Blechstreifen sind entsprechend
dem Verlauf der Anlagekontur des vierten Blechstreifens angeordnet,
so dass die am vierten Blechstreifen, an dessen Randkante angeschnittenen
Steckvorsprünge
in die entsprechenden Längs-
und/oder Querschlitze eingreifen können.
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Die
endgültige
Lagesicherung kann wieder durch Verschweißung oder auch durch Verquetschung
erfolgen.
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Zusätzlich kann
vorgesehen sein, dass am ersten Blechstreifen zusätzlich zweite
und dritte Blechstreifen steckverbunden mit dem ersten und/oder
vierten Blechstreifen vorgesehen sind.
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Auf
diese Weise wird eine rinnenförmige Stoßstange
erzeugt, bei der zusätzlich
der vierte Blechstreifen eingefügt
ist, wobei der vierte Blechstreifen quasi einen Ersatz der oben
beschriebenen Stützbleche
bildet. Insgesamt kann bei einer solchen Konfiguration eine Anordnung
vorgesehen sein, wie sie in Anspruch 1 bis 8 beschrieben ist.
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Sowohl
bei der Ausführungsform,
bei der die Stoßstange
aus dem ersten, zweiten und dritten Blechstreifen besteht, als auch
bei einer Anordnung, bei der die Stoßstange nur aus dem ersten
und dem vierten Blechstreifen besteht, kann vorgesehen sein, dass
ein fünfter
ebener Blechstreifen vorgesehen ist, der etwa parallel zum ersten
Blechstreifen angeordnet und auf die dem ersten Blechstreifen abgewandten
Randkanten der zweiten Blechstreifen und/oder dritten Blechstreifen
und/oder der Stützbleche und/oder
des vierten Blechstreifens aufgesteckt und steckverbunden ist.
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Ein
solcher ebener Blechstreifen ist wieder im Wege des Stanzens herstellbar.
Er kann auf die rückwärtigen Ränder des
zweiten und dritten Blechstreifens und/oder der Stützbleche
und/oder des vierten Blechstreifens aufgesteckt sein, wozu auch
der fünfte
Blechstreifen Querschlitze und/oder vorzugsweise nahe seiner Längsrandkante
Längsschlitze aufweist,
die beispielsweise durch Laserschnitt gebildet sind. Die dem fünften Blechstreifen
zugewandte Randkante des zweiten Blechstreifens und/oder des dritten
Blechstreifens und/oder der Stützbleche und/oder
des vierten Blechstreifens kann wiederum durch Stanzen erzeugte Steckvorsprünge aufweisen, die
in die Steckschlitze des fünften
Blechstreifens einsteckbar sind. Die Lagesicherung der Teile aneinander
kann wiederum durch Verschweißung
im Steckbereich oder auch durch Verquetschung erfolgen. Bevorzugt
ist dabei vorgesehen, dass der fünfte Blechstreifen
im Steckbereich mit mindestens einem der weiteren Blechstreifen
verschweißt
ist.
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Gegenstand
der Erfindung ist ferner ein stoßabsorbierendes Bauteil aus
Metall für
Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Crash-Box mit vier Seitenwandungen.
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Solche
Crash-Boxen sind im Stand der Technik bekannt. Sie werden üblicherweise
zwischen der Stoßstange
und dem Stirnende eines Längsträgers des
Kraftfahrzeuges angeordnet. Sie dienen dazu, bei einem Crash des
Fahrzeuges Stoßkräfte aufzunehmen
und durch Verformung abzubauen. Üblicherweis
sind solche stoßabsorbierenden
Bauteile beispielsweise in Form von Pyramidenstümpfen oder dergleichen ausgebildet.
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Um
auch hier eine einfache Fertigung mit geringem Werkzeugaufwand zu
erreichen, ist vorgesehen, dass die Seitenwandungen der Crash-Box
aus einem ersten und einem zweiten ebenen Blechstreifen bestehen,
die einander gegenüber
mit Abstand voneinander angeordnet sind, sowie aus einem dritten
und vierten Blechstreifen, die vorzugsweise über ihre Länge zickzack-förmig oder
wellenartig geformt sind und einander gegenüber mit Abstand voneinander
angeordnet sind, und dass die dritten und vierten Blechstreifen
mit den ersten und zweiten Blechstreifen steckverbunden sind.
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Alle
Bestandteile der Crash-Box, also die ersten und zweiten Blechstreifen
sowie die dritten und vierten Blechstreifen sind einfache Stanzteile, die
aus einem ebenen Blech gestanzt werden können. Sofern die dritten und
vierten Blechstreifen oder auch die ersten und zweiten Blechstreifen über ihre Länge zickzack-förmig oder
wellenartig geformt sein sollen, so kann eine entsprechende Formgebung
in einfacher Weise in einem Rollformwerkzeug erfolgen. Auch hierbei
ist der Werkzeugaufwand gering.
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Diese
Teile können
ebenso wie die Teile der vorbeschriebenen Stoßstange unter hoher Materialausnutzung
des Grundmaterials, beispielsweise einer Blechtafel oder eines Blechbandes,
hergestellt werden, wobei nur ein geringer Verschnitt anfällt.
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Die
vorzugsweise zickzack-förmige
oder wellenartige Ausbildung dient dazu, ein bestimmtes Verformungsverhalten
der Crash-Box zu fördern.
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Auch
hierbei sind die dritten und vierten Blechstreifen mit den ersten
und zweiten Blechstreifen steckverbunden. Zur Lagesicherung der
Teile aneinander ist zudem vorgesehen, dass die dritten und vierten
Blechstreifen im Steckverbindungsbereich mit dem ersten und zweiten
Blechstreifen verschweißt sind.
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Eine
bevorzugte Ausbildung der Steckverbindung wird dadurch erreicht,
dass der erste und der zweite Blechstreifen entlang seiner Längsrandkante eine
Vielzahl von Steckschlitzen aufweist, der dritte und vierte Blechstreifen
jeweils an beiden Längsrändern Steckvorsprünge aufweisen
und die Steckvorsprünge
in die Steckschlitze eingesteckt sind.
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Hierbei
ist ähnlich
wie bei der Ausbildung der Stoßstange
an den Längsrandkanten
der ersten und zweiten Blechstreifen eine Vielzahl von Steckschlitzen
vorgesehen, die wiederum mittels Laserschnitt erzeugt werden können. Die
dritten und vierten Blechstreifen weisen jeweils an ihren Längsrändern beim
Stanzen hergestellte Steckvorsprünge
auf, die in die Steckschlitze eingesteckt werden können. Zur Lagesicherung
erfolgt im Steckverbindungsbereich wiederum eine Verschweißung oder
Umformung.
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Bevorzugt
ist hierbei vorgesehen, dass das Bauteil in eine Stoßstange
gemäß einem
der Ansprüche
1 bis 15 integriert ist, wobei die ersten Stirnkanten des ersten
bis vierten Blechstreifens des Bauteiles Steckvorsprünge aufweisen,
die in passende Steckschlitze des ersten Blechstreifens der Stoßstange
eingesteckt und im Steckverbindungsbereich verschweißt sind.
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Hierbei
ist vorzugsweise vorgesehen, dass alle Stirnrandkanten der ersten
bis vierten Blechstreifen Steckvorsprünge aufweisen, die in entsprechend ausgebildete
Steckschlitze des ersten Blechstreifens der Stoßstange eingesteckt und im
Steckverbindungsbereich verschweißt sind. Je nach Belastungsfall
kann es auch ausreichen, wenn nur einige der Stirnkanten mit Steckvorsprüngen versehen
sind, die in entsprechende Steckschlitze des ersten Blechstreifens
der Stoßstange
eingesteckt werden. Um die Stoßstange
samt stoßabsorbierendem
Bauteil an der entsprechenden Struktur des Fahrzeugrahmens oder dergleichen
befestigen zu können,
ist vorgesehen, dass die zweiten Stirnenden des Bauteils mit einer Montageplatte
verbunden sind.
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Entsprechend
der gewünschten
Form des stoßabsorbierendem
Bauteils können
die ersten bis vierten Blechstreifen, die dieses Bauteil bilden,
jeweils als rechteckige ebene Blechausschnitte ausgebildet sein,
oder aber sie können
zumindest teilweise als sich trapezförmig zur Stoßstange
hin verjüngende Bauteile
ausgebildet sein, so dass die Sollform des Bauteiles beispielsweise
nach Art eines Pyramidenstumpfes oder ähnlich ausgebildet ist.
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Eine
weitere alternative Lösung
der eingangs gestellten Aufgabe wird darin gesehen, dass das Bauteil
aus ebenen Blechstreifen zusammengesetzt ist, wobei ein erster,
die Frontfläche
bildender Blechstreifen vorgesehen ist sowie ein zweiter und ein
dritter ebener Blechstreifen, der jeweils einen Schenkel der Rinnenform
bildet, und dass die zweiten und dritten Blechstreifen mit dem ersten
Blechstreifen schweißverbunden
sind.
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Auch
hierbei ist die Stoßstange
aus drei einfachen ebenen Blechstreifen zusammengesetzt, die in
ihrer vorbestimmten Form in einfacher Weise beispielsweise mit einem
Stanzwerkzeug aus einem Blech gestanzt werden können. Der erforderliche Werkzeugaufwand
ist gering, da es nur eines Stanzwerkzeuges bedarf. Auch hierbei
ist eine einfache und genaue Fertigung ermöglicht. Die durch Stanzung
erzeugten ebenen Blechstreifen können
in einfacher Weise zu einer Rinnenform zusammengesetzt werden, wobei
die Blechstreifen mit einer Vorrichtung geklemmt und positioniert
werden, so dass beispielsweise an den die Frontbleche bildenden
Blechstreifen rückseitig
der zweite und der dritte ebene Blechstreifen mit ihrer Randkante
auf Anlage gehalten werden. Im Anlagebereich können die Blechstreifen miteinander
verschweißt
werden, so dass die Positionierung endgültig gesichert und aufrechterhalten
ist. Auf diese Weise wird beispielsweise ein etwa u-förmiges Bauteil
aus ebenen Blechstreifen zusammengefügt.
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Bevorzugt
kann dabei vorgesehen sein, dass die zweiten und dritten Blechstreifen
mit dem ersten Blechstreifen laserverschweißt sind.
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Die
Laserverschweißung
kann beispielsweise in der Weise erfolgen, dass nach der Positionierung
der Blechstreifen im Anlagebereich mittels Laserverschweißung durch
das Material des ersten Blechstreifens geschweißt wird und das auf der Rückseite
des ersten Blechstreifens befindliche Blech mit seiner Randkante
an der Rückseite
des ersten Blechstreifens angeschweißt wird. Die beim Durchschweißen gebildete
Durchbrechung des ersten Blechstreifens wird durch das aufgeschmolzene Material
wieder geschlossen, so dass beim Schweißen quasi ein Schlitz gebildet
wird, durch den hindurchgeschweißt wird, der aber durch das
schmelzflüssige
Material wieder geschlossen wird. Alternativ kann auch die Verschweißung in
der Weise erfolgen, dass die Randkante des Blechstreifens, die an
der Rückseite
des anderen Blechstreifens liegt, von der Rückseite her mittels Laserschweißung angeschweißt wird.
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Durch
die Laserschweißung
wird im Bereich der Verbindungsstelle nur eine geringe Aufwärmung des
Grundmaterials bewirkt, so dass die Qualität des Ausgangswerkstoffes durch
die Schweißung
nicht oder kaum beeinträchtig
ist.
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Bevorzugt
ist ferner vorgesehen, dass der erste Blechstreifen an oder neben
seinen Längsrandkanten
Anlagebereiche aufweist, an die der zweite und dritte Blechstreifen
mit seiner Längsrandkante angelegt
ist und im Anlagebereich verschweißt ist.
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Gemäß dieser
Ausbildung hat der erste Blechstreifen quasi nahe seiner seitlichen
Längsrandkanten
Anlagebereiche, an die die zweiten und dritten Blechstreifen mit
ihrer Stirnkante angelegt werden und im Anlagebereich verschweißt werden.
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Die
erfindungsgemäß ausgebildeten
Bauteile sind äußerst formhaltig,
da anders als bei einstückig
umgeformten rinnenförmigen
Teilen kein Aufspringverhalten des Materials auftritt. Die Formhaltigkeit
und Maßgenauigkeit
ist allein durch den Stanzschnitt und die Schweißung sichergestellt.
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Sofern
die Stoßstange
nicht als gerades Element, sondern als geringfügig in Längsrichtung gebogenes Element hergestellt
werden soll, so ist vorzugsweise vorgesehen, dass der zweite und
dritte Blechstreifen runde Längsrandkanten
aufweist und dass der erste Blechstreifen in Schweißverbindungslage
der Rundung folgend gebogen ist.
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Hierbei
wird der erste Blechstreifen auf die gerundeten Längsrandkanten
der zweiten und dritten Blechstreifen aufgelegt und in dem Auflagebereich erfolgt
die Verschweißung,
vorzugsweise mittels Laserverschweißung.
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Um
die Stabilität
der Stoßstange
noch zu verbessern, ist vorgesehen, dass zwischen dem zweiten und
dritten Blechstreifen mindestens ein Stützblech angeordnet ist, welches
mit den zweiten und/oder dritten Blechstreifen und/oder mit dem
ersten Blechstreifen verschweißt
ist.
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Beispielsweise
kann ein solches Stützblech oder
auch über
den Verlauf der Stoßstange
die Anordnung von mehrfach solcher Stützbleche vorgesehen sein. Die
Stützbleche
sind vorzugsweise wiederum mit dem zweiten und dritten Blechstreifen
verschweißt
oder auch noch zusätzlich
oder alternativ mit dem ersten Blechstreifen. Jeweils in dem Bereich, in
welchem die Bleche aneinander anliegen, erfolgt die Verschweißung. Auch
die Stützteile
sind einfache Stanzteile.
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Bevorzugt
ist dabei vorgesehen, dass das Stützblech mit seinen Randkanten
an Flächenbereichen
des ersten, zweiten und/oder dritten Blechstreifen angeschweißt ist.
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Eine
alternative Lösung
der Aufgabe wird darin gesehen, dass das ebene Blechteil ein erster Blechstreifen
ist, dass ein wellenartiger oder mäanderartiger vierter Blechstreifen
vorgesehen ist, der mit einer Randkante dem ersten Blechstreifen
zugewandt und an diesen angelegt ist, und dass der vierte Blechstreifen
mit dem ersten Blechstreifen im Anlagebereich verschweißt ist.
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Bei
dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das ebene Blechteil ein
erster Blechstreifen ist. Zusätzlich
ist ein wellenartiger oder mäanderartiger vierter
Blechstreifen vorgesehen, der mit einer Randkante dem ersten Blechstreifen
zugewandt und an diesen angelegt ist. Im Anlagebereich sind die
Blechstreifen miteinander verschweißt, insbesondere mittels Laserverschweißung. Eine
solche Stoßstange kann
im einfachsten Fall lediglich aus dem ersten Blechstreifen oder mäanderartigen
vierten Blechstreifen bestehen.
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Zusätzlich kann
vorgesehen sein, dass am ersten Blechstreifen zusätzlich zweite
und dritte Blechstreifen schweißverbunden
mit dem ersten und/oder vierten Blechstreifen vorgesehen sind.
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Auf
diese Weise wird eine rinnenförmige Stoßstange
erzeugt, bei der zusätzlich
der vierte Blechstreifen eingefügt
ist, wobei der vierte Blechstreifen quasi einen Ersatz für die oben
beschriebenen Stützbleche
bildet. Insgesamt kann bei einer solchen Konfiguration eine Anordnung
vorgesehen sein, wie sie ähnlich
in Anspruch 1 bis 8 beschrieben ist.
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Sowohl
bei der Ausführungsform,
bei der die Stoßstange
aus dem ersten, zweiten und dritten Blechstreifen besteht, als auch
bei einer Anordnung, bei der die Stoßstange nur aus dem ersten
und vierten Blechstreifen besteht, kann vorgesehen sein, dass ein
fünfter
ebener Blechstreifen vorgesehen ist, der etwa parallel zum ersten
Blechstreifen angeordnet und auf die dem ersten Blechstreifen abgewandten
Randkanten der zweiten Blechstreifen und/oder dritten Blechstreifen
und/oder der Stützbleche und/oder
des vierten Blechstreifens aufgelegt und im Auflagebereich schweißverbunden
ist.
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Auch
ein solcher Blechstreifen ist wieder im Wege des Stanzens herstellbar.
Er kann auf die rückwärtigen Ränder des
zweiten und dritten Blechstreifens und/oder des vierten Blechstreifens
aufgelegt werden, wobei im Anlagebereich wiederum eine Verschweißung der
Teile miteinander erfolgt.
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Gegenstand
der Erfindung ist ferner ein stoßabsorbierendes Bauteil aus
Metall für
Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Crash-Box mit vier Seitenwandungen.
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Um
auch hier eine einfache Fertigung mit geringem Werkzeugaufwand zu
erreichen, ist vorgesehen, dass die Seitenwandungen der Crash-Box
aus einem ersten und einem zweiten ebenen Blechstreifen bestehen,
die einander gegenüber
mit Abstand voneinander angeordnet sind, sowie aus einem dritten
und vierten Blechstreifen, die vorzugsweise über ihre Länge zickzack-förmig oder
wellenartig geformt sind und einander gegenüber mit Abstand voneinander
angeordnet sind, und dass die dritten und vierten Blechstreifen
mit den ersten und zweiten Blechstreifen schweißverbunden sind.
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Auch
hierbei sind alle Bestandteile der Crash-Box, also die ersten und
zweiten Blechstreifen sowie die dritten und vierten Blechstreifen
einfache Stanzteile, die aus ebenen Blechen gestanzt werden können. Sofern
die dritten und vierten Blechstreifen oder auch die ersten und zweiten
Blechstreifen über ihre
Länge zickzack-förmig oder
wellenartig geformt sein sollen, so kann eine entsprechende Formgebung
in einfacher Weise in einem Rollformwerkzeug erfolgen. Auch hierbei
ist der Werkzeugaufwand gering. Diese Teile können ebenso wie die Teile der
vorbeschriebenen Stoßstange
unter hoher Materialausnutzung des Grundmaterials, beispielsweise
einer Blechtafel oder eines Blechbandes, hergestellt werden, wobei
nur ein geringer Verschnitt anfällt.
Die vorzugsweise zickzack-förmige
oder wellenartige Ausbildung dient dazu, ein bestimmtes Verformungsverhalten
der Crash-Box zu fördern.
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Auch
hierbei sind die dritten und vierten Blechstreifen mit den ersten
und zweiten Blechstreifen schweißverbunden, jeweils im Bereich
der entsprechenden Anlagekanten. Bevorzugt ist dabei vorgesehen,
dass der erste und der zweite Blechstreifen entlang seiner Längsrandkante
Anlagebereiche aufweist, an die der dritte und vierte Blechstreifen
jeweils mit beiden Längsrändern angelegt
ist und im Anlagebereich verschweißt ist.
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Bevorzugt
ist zudem vorgesehen, dass es in eine Stoßstange gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15
integriert ist, wobei die ersten Stirnkanten des ersten bis vierten
Blechstreifens des Bauteiles an den ersten Blechstreifen der Stoßstange
angelegt und im Anlagebereich verschweißt sind.
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Hierbei
ist vorzugsweise vorgesehen, dass alle Stirnrandkanten der ersten
bis vierten Blechstreifen an den ersten Blechstreifen angelegt sind
und im Anlagebereich die Verschweißung mittels Laserstrahl erfolgt.
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Bevorzugt
kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die Blechstreifen aus Stahlblech
bestehen.
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Um
Korrosionen zu vermeiden kann vorgesehen sein, dass die Blechstreifen
nach der Stanzformung und gegebenenfalls nach Anordnung der Steckschlitze
mit Korrosionsschutzmaterial beschichtet werden. Alternativ kann
auch vorgesehen sein, dass nur die Schnittrandkanten mit Korrosionsschutzmaterial
beschichtet werden und die Schlitzränder, sofern das Grundmaterial
schon aus korrosionsgeschütztem
Stahlblech besteht. Alternativ ist auch vorgesehen, dass die Blechstreifen
aus Aluminiumblech bestehen.
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Bevorzugt
kann vorgesehen sein, dass die Blechstreifen unterschiedliche oder
gleiche Dicke aufweisen.
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Aufgrund
der modulartigen Bauweise der entsprechenden Bauteile beziehungsweise
Stoßstangen
ist es möglich,
Blechstreifen unterschiedlicher Dicke miteinander zu kombinieren
oder auch Blechstreifen gleicher Dicke miteinander zu kombinieren,
um die entsprechenden Bauteile beziehungsweise Stoßstangen
herzustellen.
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Bevorzugt
ist dabei vorgesehen, dass die Blechstreifen eine Materialstärke von
0,8 mm bis 3 mm aufweisen.
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Eine
bevorzugte Weiterbildung wird darin gesehen, dass der erste Blechstreifen
der Stoßstange eine
Materialstärke
von 1,5 mm bis 2,5 mm aufweist, der zweite und dritte Blechstreifen
der Stoßstange eine
Materialstärke
von 0,8 mm bis 1,5 mm aufweist, die Stützbleche und/oder der vierte
Blechstreifen eine Materialstärke
von 0,8 mm bis 1,2 mm aufweisen, der fünfte Blechstreifen eine Materialstärke von 2,5
mm bis 3 mm aufweist.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausbildung
ist es möglich,
unterschiedliche Materialien und unterschiedliche Materialstärken miteinander
zu kombinieren, die dann das fertige Bauteil oder die fertige Stoßstange
bilden. Die Materialauswahl und die Materialstärkenauswahl kann entsprechend
den gewünschten
Belastungszuständen
vorgenommen werden.
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Hinsichtlich
des Bauteiles kann zusätzlich noch
vorgesehen sein, dass die ersten und zweiten Blechstreifen über ihre
Länge verteilt
mehrere Querschlitze aufweisen.
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Durch
diese Querschlitze können
zusätzliche Sollverformungsbereiche
gebildet werden, die das Verformungsverhalten des Bauteiles im vom Konstrukteur
gewünschten
Sinne beeinflussen.
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In
an sich bekannter Weise kann vorgesehen sein, dass auf die Stoßstange
ein Außenformteil,
zum Beispiel ein Kunststoffkörper
aufgeclipst oder aufgeschraubt oder aufgeklebt ist.
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Es
ist bisher im Stand der Technik auch üblich, auf eine herkömmlich aus
Stahlblech hergestellte Stoßstange
ein Außenformteil
zum Beispiel einen Kunststoffkörper
aufzubringen und an der Stoßstange
zu befestigen, beispielsweise im Wege der Verclipsung, des Anschraubens
oder des Anklebens.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert.
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Es
zeigt:
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1 eine
erste Ausführungsform
einer Stoßstange
sowie stoßabsorbierende
Bauteile in einer Explosionsdarstellung;
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2 bis 4 das
zusammengesetzte Bauteil gemäß 1 in
unterschiedlichen Ansichten;
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5 eine
zweite Ausführungsform
einer Stoßstange
samt stoßabsorbierenden
Bauteilen in Explosionsdarstellung;
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6 bis 8 eine
Variante dieser Ausbildung in unterschiedlichen Ansichten;
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9 eine
weitere Variante einer Stoßstange
samt stoßabsorbierenden
Bauteilen in Explosionsdarstellung;
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10 bis 12 die
Variante in unterschiedlichen Ansichten im Zusammenbau;
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13 ein
stoßabsorbierendes
Bauteil in explosionsartiger Darstellung;
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14 das
Bauteil zusammen mit einer entsprechenden Stoßstange in einer Vormontagesituation;
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15 bis 17 desgleichen
im Montageendzustand.
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In
der Zeichnung ist eine Stoßstange
aus Metall für
Kraftfahrzeuge gezeigt, die aus einem im Querschnitt rinnenförmigen Bauteil
besteht, wie beispielsweise in 2 bis 4 verdeutlicht
ist. Dazu ist das Bauteil aus ebenen Blechstreifen zusammengesetzt,
wobei ein erster, die Frontfläche
bildender Blechstreifen 1 vorgesehen ist, sowie ein zweiter
und ein dritter ebener Blechstreifen 2, 3, der
jeweils einen Schenkel der Rinnenform bildet. Die zweiten und dritten
Blechstreifen 2, 3 sind mit dem ersten Blechstreifen 1 steckverbindbar
beziehungsweise verbunden. Zusätzlich
sind die zweiten und dritten Blechstreifen 2, 3 im
Steckverbindungsbereich mit dem ersten Blechstreifen 1 verschweißt, beispielsweise
mittels Laserschweißung.
Vorzugsweise weist der erste Blechstreifen 1 entlang seiner
beiden Längsrandkanten
eng benachbart und den Längsrandkanten
eng benachbart eine Vielzahl von parallel zur jeweiligen Längsrandkante
gerichtete Steckschlitze 4 auf. Der zweite und dritte Blechstreifen 2, 3 weist
jeweils an einem seiner Längsränder Steckvorsprünge 5 auf.
In Montagesolllage sind die Steckvorsprünge 5 in die Steckschlitze 4 eingesteckt
und durch geeignete Maßnahmen,
beispielsweise Schweißung
oder Umformung endgültig
lagegesichert.
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Beispielsweise
beim Ausführungsbeispiel gemäß 1 weisen
der zweite und dritte Blechstreifen 2, 3 runde
zum ersten Blechstreifen 1 hin vorgewölbte Längsrandkanten auf. Der erste
Blechstreifen 1 ist in der Stecklage der Rundung folgend
gebogen, wie insbesondere aus 2 ersichtlich
ist. Dazu muss der erste Blechstreifen 1 nicht vorgebogen sein,
sondern er kann allein bei der Montage entsprechend gebogen werden,
um die entsprechende Kontur zu bilden, wobei die gebogene Form durch
die Verschweißung
oder Umformung im Steckverbindungsbereich festgelegt wird.
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Zusätzlich können zwischen
dem zweiten und dritten Blechstreifen 2, 3 noch
Stützbleche 6 angeordnet
sein, die ebenfalls aus ebenen Blechstreifen bestehen. Alternativ
können
diese Stützbleche 6 auch
wellenförmig
oder ähnlich
geformt sein. Diese Stützbleche 6 sind
im Ausführungsbeispiel
mit dem zweiten und dritten Blechstreifen 2, 3 und
mit dem ersten Blechstreifen 1 steckverbunden. Zudem sind die
Stützbleche 6 im
Steckbereich mit dem ersten, zweiten und dritten Blechstreifen 1, 2, 3 verschweißt. Zur
Bildung der Steckverbindung weist im Ausführungsbeispiel der zweite und
der dritte Blechstreifen 2, 3 Querschlitze 7, 8 auf,
die aus dem dem ersten Blechstreifen 1 abgewandten Rand
offen ausmünden.
Das Stützblech 6 weist
an seinen dem zweiten und dritten Blechstreifen 2, 3 zugewandten
Rändern Steckvorsprünge 9, 10 auf,
die in die Querschlitze 7, 8 in der Montagesollposition
eingreifen und im Eingriffsbereich verschweißt sind. Zusätzlich weist
der erste Blechstreifen 1 Querschlitze 11 auf
und die Stützbleche
weisen an ihrem dem ersten Blechstreifen 1 zugewandten
Rand Steckvorsprünge 12 auf, die
in Montagesollposition in die Querschlitze 11 eingreifen
und dort verschweißt
sind.
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In 5 bis 8 ist
eine Variante einer Stoßstange
gezeigt, die aus einem ersten ebenen Blechstreifen 1 und
einem wellenartigen oder mäanderartigen
vierten Blechstreifen 13 besteht. Dieser vierte Blechstreifen 13 ist
mit einer Randkante dem ersten Blechstreifen 1 zugewandt
und in Montagesolllage an diesen angelegt, wobei wiederum der vierte
Blechstreifen 13 mit dem ersten Blechstreifen 1 steckverbunden
ist. Die beiden Blechstreifen sind im Steckverbindungsbereich miteinander
vorzugsweise verschweißt.
Zur Bildung der Steckverbindungsmittel weist der erste Blechstreifen 1 entlang der
Anlagekontur des vierten Blechstreifens 13 Querschlitze 14 auf,
während
der vierte Blechstreifen 13 an der in Montagesolllage am
ersten Blechstreifen 1 anliegenden Randkante Steckvorsprünge 15 aufweist,
die in die Querschlitze 14 eingesteckt sind. Vorzugsweise
sind wiederum die Steckverbindungsbereiche der Teile miteinander
verschweißt.
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Hierbei
kann das Teil zu einer Stoßstange analog 1 komplettiert
werden, die aus einem ersten, zweiten und dritten Blechstreifen 1, 2, 3 besteht. Dabei
sind keine Stützbleche 6 vorgesehen,
sondern es ist ein entsprechender vierter Blechstreifen 13 vorgesehen,
der sowohl mit dem ersten Blechstreifen 1 als auch mit
dem zweiten und dritten Blechstreifen 2, 3 in
entsprechender Weise steckverbunden ist. Die ersten bis dritten
Blechstreifen sind dabei in der Weise miteinander steckverbunden,
wie dies am Beispiel der 1 erläutert ist.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
gemäß 9 bis 12 ist
eine Stoßstange
gezeigt, die aus dem ersten, zweiten und dritten Blechstreifen 1, 2, 3 besteht
sowie aus einem fünften
Blechstreifen 16, der etwa parallel zum ersten Blechstreifen 1 angeordnet ist.
Dieser fünfte
Blechstreifen 16 ist auf die dem ersten Blechstreifen 1 abgewandten
Randkanten der zweiten und dritten Blechstreifen 2, 3 aufgesteckt
und steckverbunden. Zusätzlich
können
auch wiederum entsprechende Stützbleche 6 oder
ein viertes Blechteil 13 vorgesehen sein. Der fünfte Blechstreifen 16 weist
wiederum entlang seiner Längsrandkanten Längsschlitze 17, 18 auf,
in die Steckvorsprünge 19 beziehungsweise 20 des
zweiten und dritten Blechstreifens 2, 3 eingesteckt
werden können
und im Steckbereich verschweißt
werden können.
Bei dieser Ausführungsform
weist der zweite Blechstreifen 2 und der dritte Blechstreifen 3 auf
an seiner dem fünften
Blechstreifen 16 zugewandten Randkante eine Rundung entsprechend
der Vorderkante auf, so dass beim Aufstecken des fünften Blechstreifens 16 dieser in
eine entsprechende Form gebogen wird, die durch Verschweißung der
Steckverbindungselemente endgültig
lagegesichert wird. Durch eine solche Ausbildung wird die Stoßstange
zu einem kastenförmigen Element
ergänzt,
was deren Formhaltigkeit und Formstabilität noch verbessert.
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Gegenstand
der Erfindung ist ferner ein stoßabsorbierendes Bauteil aus
Metall für
Kraftfahrzeuge, welches aus einer Crash-Box mit vier Seitenwandungen
besteht, wie insbesondere in 3 in Einzeldarstellung
gezeigt. Hierbei bestehen die Seitenwandungen der Crash-Box aus
einem ersten und zweiten ebenen Blechstreifen 21, 22,
die einander gegenüber mit
Abstand voneinander angeordnet sind sowie aus einem dritten und
vierten Blechstreifen 23, 24, die vorzugsweise,
wie das Ausführungsbeispiel
zeigt, wellenartig oder zickzack-förmig über den Längsverlauf geformt sind (mit
quer gerichteten Rinnen). Auch diese sind einander gegenüber mit
Abstand voneinander angeordnet. Hierbei sind die dritten und vierten Blechstreifen 23, 24 mit
den ersten und zweiten Blechstreifen 21, 22 steckverbunden,
wobei die Teile im Steckverbindungsbereich miteinander verschweißt sind,
beispielsweise durch Laserschweißung. Als Steckverbindungsmittel
weist der erste und zweite Blechstreifen 21, 22 entlang
seiner beiden Längsrandkanten
eine Vielzahl von Steckschlitzen 25, 26, 27 auf.
Analog weist der dritte und vierte Blechstreifen 23, 24 jeweils
an beiden Längsrändern Steckvorsprünge 28, 29 30, 31 auf,
die in Montagesolllage in die Schlitze 25, 26, 27 eingesteckt
und im Steckbereich verschweißt
sind.
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Wie
insbesondere anhand der 14 bis 17 verdeutlicht,
ist das in 13 als Einzelelement gezeigte
Bauteil in eine Stoßstange
integriert. Dabei weisen die ersten Stirnkanten des ersten bis vierten
Blechstreifens 21, 22, 23, 24 des
Bauteiles Steckvorsprünge 32–35 auf,
die in passende Steckschlitze 36, 37, 38, 39 des
ersten Blechstreifens 1 eingesteckt und im Steckverbindungsbereich
verschweißt
sind.
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Des
Weiteren sind die zweiten Stirnenden des aus den Teilen 21–24 gebildeten
Bauteils mit einer Montageplatte 40 in geeigneter Weise
verbunden.
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Aufgrund
der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
ist es möglich,
sämtliche
Elemente der Stoßstange
und/oder des Bauteiles aus Blechstreifen unterschiedlicher Stahlqualität oder unterschiedlicher Qualität von Aluminiumblechen
herzustellen oder auch Bleche unterschiedlicher Dicke für unterschiedliche
Bestandteile einzusetzen, so dass der Anwender diese Bauteile in
einfacher Weise an eine gewünschte Verhaltensweise
des Bauteiles anpassen kann. Es sei noch anzumerken, dass die ersten
und zweiten Blechstreifen 21, 22 über ihre
Länge verteilt mehrere
Querschlitze 41, 42 aufweisen können, wie beispielsweise
in 13 gezeigt, um auch hierdurch das Verformungsverhalten
des Bauteiles zu beeinflussen.
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Mit
den Bauteilen gemäß 13 kombinierte
Stoßstangen
sind im Montageendzustand in den Zeichnungsfiguren 2 bis 4, 6 bis 8, 10 bis 12 und 15 bis 17 gezeigt.
Je nach Anwenderwunsch kann auf die so gebildete Stoßstange
ein Außenformteil,
zum Beispiel ein Kunststoffkörper
aufgebracht werden, der in geeigneter Weise mit der Stoßstange
verbunden wird, beispielsweise verrastet, geschraubt oder geklebt.
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Die
Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
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Alle
neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel-
und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.