DE29622715U1 - Prallträger für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Prallträger für ein KraftfahrzeugInfo
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Description
AZ.: YM 46 DE(GM) Bad Neuenahr, den 24.02.97
Die Erfindung betrifft einen Prallträger für ein Kraftfahrzeug.
Prallträger dienen zur Verstärkung des Fahrzeug-Frontends und
bewirken eine Energieabsorptxon bei einem frontalen Aufprall. Sie sind üblicherweise über Aufpralldämpfer und Längsträger
mit der Fahrgastzelle verbunden. Außerdem werden an den
Prallträgern verschiedene Anbauteile befestigt.
Bekannte Prallträger sind als einteilige Biegeträger ausgestaltet,
wobei sowohl zur Anpassung des Trägers an die Fahrzeugaußenkontur als auch zur Verstärkung der Eckbereiche des
Stoßfängers die Randbereiche durch formgebende Verfahren (z.B. durch Streckbiegen, Stanzumformen, spanende Bearbeitung
etc.) umgeformt sind.
Nachteilig ist bei bekannten Prallträgern vor allem, daß ihre Herstellung relativ aufwendig und damit kostenintensiv ist.
Insbesondere bei der Einführung neuer Fahrzeugtypen und dem Einsatz unterschiedlicher Varianten entstehen hohe Kosten
durch Neuentwicklungen, Werkzeugänderungen, Anschaffung neuer
Werkzeuge, Änderung von Montage- oder Schweißvorrichtungen etc.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Prallträger anzugeben, mit dem eine exakte Anpassung der Geometrie an das
gewünschte Aufprallverhalten und an die vorgegebene Fahrzeugaußenkontur
auf einfache und damit kostengünstige Weise möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, den Prallträger aus einem im wesentlichen geraden oder leicht
gebogenen Biegeträger und zwei separaten Endteilen zusammenzusetzen. Dabei kann der Biegeträger für eine Vielzahl von
Kraftfahrzeugtypen verwendet werden, wohingegen die Endteile jeweils an die konkrete Geometrie eines Fahrzeugtyps angepaßt
werden.
Eine derartige Geometrieanpassung, aber auch eine Anpassung an das Aufprallverhalten im vorderen seitlichen Bereich des
Prallträgers kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daß die Endteile als Hohlprofilteile durch Strangpressen hergestellt
werden, wobei das Profil sich quer zur Mittelachse des Endteiles erstreckt. Dadurch können insbesondere auf einfache
Weise Versteifungsrippen in das Hohlprofil eingebracht werden, so daß sich ein kammerförmiger Aufbau des jeweiligen
Hohlprofils ergibt.
Bei einer erfinderischen Weiterbildung sind die Endteile als Aufpralldämpfer {Crashbox) ausgestaltet. Da die Crashbox
zwischen Biegeträger und Fahrzeuglängsträger eingebracht werden muß, müssen die Endteile derart ausgebildet sein, daß
die Mittelachse des jeweiligen Endteiles einen bogenförmigen Verlauf von 90° aufweist.
Zur Befestigung der Endteile an dem Biegeträger werden die Endteile derart ausgestaltet, daß sie in die Endbereiche des
Biegeträgers einsteckbar sind. Zur Vormontage werden daher die Endteile zunächst teilweise in die Endbereiche des Biegeträgers
gesteckt. Durch eine keilförmige Profilwandung ist ein spielfreier Sitz der Endteile gewährleistet. Anschließend
erfolgt dann die Endmontage durch Verschrauben der Endteile mit dem Biegeträger, wobei die eigentliche Befestigung der
Endteile durch ein mittels der jeweiligen Befestigungsschraube bewirktes Verklemmen zwischen den Innenflächen des Biegeträgers
erfolgt. Eine zusätzliche Montagevorrichtung ist hierzu nicht erforderlich.
Die erfindungsgemäßen Prallträger sind modular austauschbar (Baukastensystem für neue Fahrzeugtypen und -Varianten möglich)
. Außerdem sind die Endteile einzeln austauschbar bzw. wiederverwendbar (z.B. nach einem Unfall). Durch eine entsprechende
Profilgestaltung der Endteile kann eine seitliche Aussteifung des Stoßfängers auf einfache und kostengünstige
Weise (Strangpressen und Ablängen der Teile) erreicht werden. Ferner erfolgt durch die in die Endbereiche des Biegeträgers
reichenden Teile der Endteile eine Versteifung in diesen Bereichen. Dieses ist besonders vorteilhaft, weil üblicherweise
in diesen Bereichen auch die Anbindungen der Längsträger bzw. der Aufpralldämpfer an den Prallträger erfolgen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
Fig.l eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispieles
eines erfindungsgemäßen Prallträgers;
Fig.2 eine perspektivische Ansicht auf ein Ende des in Fig.l
dargestellten Prallträgers vor dem Einstecken eines Endteiles;
Fig.3 den Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispieles
eines Prallträgers im Bereich seines Endes mit einem als Aufpralldämpfer ausgebildeten Endteil;
Fig.4 und Fig.5 zwei weitere Ausführungsbeispiele von Prallträgern,
wobei die Endteile sowohl als Aufpralldämpfer ausgebildet als auch an die vorgegebene Fahrzeugaußenkontur
angepaßt sind;
Fig.6 ein Fig.5 entsprechendes Ausführungsbeispiel, wobei ein
Teil der Kammern des Endteiles mit einem energieabsorbierenden Schaum ausgefüllt ist und
Fig.7 ein aus einem Rollprofil hergestellter Biegeträger.
In den Fig.l und 2 ist mit 1 ein erfindungsgemäßer Prallträger bezeichnet, der sich aus einem geraden Biegeträger 2 und
zwei seitlich angeordneten stranggepreßten Endteilen 3, 4 zusammensetzt. Sowohl bei dem Biegeträger 2 als auch bei den
Endteilen 3, 4 handelt es sich um Hohlprofile. Im Falle der Endteile 3, 4 ist ein aus mehreren Kammern 5 bestehendes Profil
quer zur Mittelachse 6 (vgl. Fig.2) angeordnet. Derartige Hohlprofile werden durch einfaches Ablängen eines entspre-
chenden Profilstranges hergestellt.
Die Befestigung der Endteile 3, 4 erfolgt dadurch, daß ihre dem Biegeträger 2 zugewandten Enden 7 (Fig.2) in die entsprechenden
Ausnehmungen 8 der Endbereiche 9, 10 des Biegeträgers 2 gesteckt und anschließend mit in Fig.l nur schematisch angedeuteten
Befestigungsschrauben 11, 12 verschraubt werden, wobei ein Verklemmen der Endteile 3, 4 zwischen den Innenflächen
des Biegeträgers 2 erfolgt. Um dabei einen spielfreien Sitz der Endteile 3, 4 in dem Biegeträger 2 zu gewährleisten,
ist die entsprechende Profilwand 15 der Endteile 3, 4 und/oder des Biegeträgers 2 vorzugsweise keilförmig ausgestaltet
.
Fig.3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Dabei ist der Biegeträger wiederum mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet. In den dargestellten Endbereich 9 des Biegeträgers
2 ist ein als Pralldämpfer (Crashbox) ausgebildetes Endteil 16 eingesteckt und mittels einer schematisch nur
angedeuteten Schraube 17 fixiert.
Zur Befestigung eines nicht dargestellten Längsträgers des entsprechenden Kraftfahrzeuges ist ein Flansch 18 vorgesehen,
der vorteilhafterweise beim Strangpressen des Endteiles mit hergestellt wird. Das Hohlprofil der Crashbox 16 weist mehrere
Versteifungsrippen, einschließlich einer mit 19 bezeichneten diagonal verlaufenden Versteifungsrippe, auf.
In Fig.4 ist die perspektivische Ansicht eines mit 20 bezeichneten
als Crashbox ausgebildeten Endteiles wiedergegeben. Dabei weist dieses Endteil zur Anpassung an die
Außenkontur des nicht dargestellten Fahrzeuges außenseitig eine entsprechend gewölbte Kammer 21 auf.
Ferner ist zur besseren Vormontage des Endteiles 20 an dem
Biegeträger 2 eine Klemmleiste 22 an dem Endteil 20 angeordnet, so daß aufgrund der dadurch erreichten Flächenpressung
bereits vor der Befestigung der Teile mittels einer Schraube das Endteil relativ fest mit dem Biegeträger verbunden
ist. Außerdem dient die Klemmleiste 22 als zusätzliche Abstützung des Biegeträgers bei frontaler mittiger oder seitlicher
Belastung.
Fig.5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das mit 23 bezeichnete
Endteil ebenfalls eine Klemmleiste 24 besitzt. Allerdings wird diese Klemmleiste nicht durch eine Versteifungsrippe
abgestützt und ist daher relativ elastisch. Das Endteil 23 ist mit dem Biegeträger 2 über eine Befestigungsschraube
25 verbunden.
Fig.6 schließlich entspricht dem in Fig.5 dargestellten Ausführungsbeispiel.
Allerdings sind die beiden Kammern 26, 27 des Aufpralldämpfers 23' mit einem energieabsorbierenden
Schaum aus Kunststoff (z.B. EPP, PU) ausgeschäumt. Dabei kann
der mit den Bezugszeichen 28, 29 gekennzeichnete Schaum beispielsweise in den hergestellten Leichtmetallstrang vor dem
Ablängen der Endteile eingeschäumt werden oder es können zunächst vorprofilierte Elemente hergestellt werden, die dann
in die Kammern 26, 27 des ansonsten fertigen Prallträgers eingeschoben werden.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann beispielsweise
zur Erhöhung der Biegesteifigkeit des Biegeträgers dieser ebenfalls mit biegesteifem Schaum ausgefüllt
werden. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn ein vorprofiliertes Element aus einem derartigen Schaum
in das Hohlprofil eingeschoben wird, welches dann durch die
nachträglich eingeschobenen Endteile 3, 4 (Fig.l) fixiert
wird. Mit einer derartigen Anordnung wird die Biegesteifigkeit und das Energieabsorptionsvermögen erhöht, so daß der
Querschnitt des Biegeträgers gegenüber einem herkömmlichen Biegeträger ohne Schaum reduziert werden kann, was zu einer
Verringerung des Fahrzeuggewichtes führt.
Anstatt ein Strangpreß-Hohlprofil als Biegeträger zu verwenden, kann auch ein Rollprofil aus Stahl oder einer
Aluminiumlegierung benutzt werden. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel zeigt Fig.7. Dabei sind mit 30 der
Biegeträger und mit 31 zwei Schweißflansche bezeichnet, die z.B. durch Punktschweißen miteinander verbunden sind.
Anstatt zur Endmontage der Endteile an dem Biegeträger die Teile miteinander zu verschrauben, kann auch eine andere
bekannte Fügetechnik (Nieten, Kleben, Löten, Schweißen etc.) angewandt werden.
Bezugszeichenliste
| 1 2 |
Pralltrager Biegeträger |
| 3,4 | Endteile, Hohlprofile |
| 5 | Kammer |
| 6 | Mittelachse |
| 7 | Ende des Endteiles 3 bzw. 4 |
| 8 | Ausnehmung |
| 9,10 | Endbereiche |
| 11,12 | Befestigungsschrauben |
| 15 | Profilwand |
| 16 | Endteil, Hohlprofil, Aufpralldämpfer, |
| Crashbox | |
| 17 | Schraube |
| 18 | Flansch |
| 19 | Versteifungsrippe |
| 20 | Endteil, Hohlprofil, Aufpralldämpfer, |
| Crashbox | |
| 21 | Kammer |
| 22 | Klemmleiste |
| 23,23' | Endteil, Hohlprofil, Aufpralldämpfer, |
| Crashbox | |
| 24 | Klemmleiste |
| 25 | Befestigungsschraube |
| 26,27 | Kammern |
| 28,29 | Schaum |
| 30 | Biegeträger |
| 31 | Schweißflansch |
Claims (18)
1. Prallträger für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß der Prallträger (1) aus einem geraden oder
leicht gebogenen Biegeträger (2;30) und zwei an den beiden Enden des Biegeträgers (2;30) angeordneten
separaten Endteilen (3,4;16;20;23,23') besteht, und daß
der Biegeträger (2;30) mindestens in seinen Endbereichen (9,10) sich in Längsrichtung erstreckende Ausnehmungen
(8) aufweist, in welche die dem Biegeträger (2;30) zugewandten Enden (7) der Endteile (3,4;16;20;23,23' )
einsteckbar und kraftschlüssig befestigbar sind.
2. Prallträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Endteile (3,4;16;20;23,23') aus gepreßten
Strangpreßprofilen bestehen, wobei das jeweilige Profil quer zur Längsachse des Biegeträgers (2;30) angeordnet
ist.
3. Prallträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
es sich bei dem jeweiligen Strangpreßprofil (3,4;16;20;
23,23') um ein aus mindestens zwei Kammern (5;26,27)
bestehendes Hohlprofil handelt, wobei die einzelnen Kammern (5;26,27) in Richtung der Mittelachse (6) des
entsprechenden Endteiles (3,4;16;20;23,23') hintereinander
und/oder quer zur Mittelachse (6) angeordnet sind.
- 10 -
4. Prallträger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das jeweilige Hohlprofil (16) bzw. die einzelnen Kammern des jeweiligen Hohlprofiles mindestens eine
diagonal verlaufende Versteifungsrippe (19) enthält.
5. Prallträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Hohlprofil bzw. mindestens
ein Teil der Hohlkammern (26,27) des jeweiligen Hohlprofiles (231) mit einem energieabsorbierenden biegesteifen
Kunststoffschaum (28,29) ausgefüllt ist.
6. Prallträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der energieabsorbierende Schaum (28,29) als vorprofiliertes Element in das jeweilige Hohlprofil einbringbar
ist.
7. Prallträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Endteile (3,4;16;20;23,23 ' )
hinsichtlich ihrer äußeren Form an die Außengeometrie des entsprechenden Fahrzeuges angepaßt sind.
8. Prallträger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Endteile (16;20;23,23f ) des
Prallträgers als Aufpralldämpfer ausgebildet sind.
9. Prallträger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aufpralldämpfer (16;20;23,23f) an ihren dem Biegeträger
(2;30) abgewandten Enden jeweils einen Flansch (18) zur Verbindung des Prallträgers (1) mit einem
entsprechenden Fahrzeuglängsträger aufweisen.
- 11 -
10. Prallträger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Biegeträger (2) des
Prallträgers (1) um ein Strangpreß-Hohlprofil handelt.
11. Prallträger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Biegeträger (30) des
Prallträgers (1) um ein Rollprofil handelt.
12. Prallträger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rollprofil (30) aus einem Stahlblech besteht.
13. Prallträger nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlraum des Biegeträgers (2;
30) ein vorprofiliertes Element aus einem energieabsorbierenden Schaum (28,29) angeordnet ist, welches seitlich
durch die Endteile (3,4;16;20;23,23') fixiert ist.
14. Prallträger nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegeträger (2;30) und/oder die
Endteile (3,4;16;20;23,23') des Prallträgers (1) aus
einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung bestehen.
15. Prallträger nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erreichung einer schnellen
Steckverbindung der Endteile (3,4;16;20;23,23') mit dem Biegeträger (2;30) die einzelnen Teile eine keilförmige
Profilwandung aufweisen.
16. Prallträger nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Erlangung einer festen Verbindung der Endteile (3,4;16;20;23,23') mit dem Biegeträger
(2;30) eine Schraubverbindung vorgesehen ist, derart, daß beim Anziehen der jeweiligen Schraube (11,12:17;25)
- 12 -
- 12 -
ein Verklemmen des entsprechenden Endes des jeweiligen Endteiles (3,4,-16/20/23,2S' ) durch die Innenflächen des
Biegeträgers (2) erfolgt.
17. Prallträger nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erlangung einer festen Verbindung
der Endteile (3,4;16;20;23,23' ) mit dem Biegeträger
(2;30) eine Klebe-, Lot-, Schweiß- oder Nietverbindung vorgesehen ist.
18. Prallträger nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Endteile (20;23;23f) jeweils auf
ihrer dem Biegeträger {2;30) zugewandten Seite eine
Klemmleiste (22,24) besitzen, die den Biegeträger (2)
zusätzlich außenseitig umgreift.
Klemmleiste (22,24) besitzen, die den Biegeträger (2)
zusätzlich außenseitig umgreift.
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