DE4209826A1

DE4209826A1 - Stoßfänger für Fahrzeuge, insbesondere für Personenkraftwagen

Info

Publication number: DE4209826A1
Application number: DE19924209826
Authority: DE
Inventors: Josip Vlahovic
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1992-03-26
Filing date: 1992-03-26
Publication date: 1993-09-30

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoßfänger für Fahrzeuge, insbesondere für Personenkraftwagen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Stoßfänger der eingangs genannten Gattung (DE-OS 23 01 605) ist zwischen dem formsteifen Träger und dem Aufbau ein energieaufnehmendes Verformungselement vorgesehen, das sich aus zwei hutförmig gebogenen Streifen aus Bandstahl zusammensetzt, die an ihren Enden zu einem Sechseck verschweißt sind und ein Wabenelement bilden.

Dieser Anordnung haftet der Nachteil an, daß zur Herstellung der energieaufnehmenden Verformungselemente mehrere zeit- und kostenintensive Arbeitsgänge erforderlich sind (Beschneiden der beiden Streifen, Biegen der beiden Streifen, Schweißverbindung).

Aufgabe der Erfindung ist es, ein energieaufnehmendes Verformungselement für einen Stoßfänger zu schaffen, das bei guter Funktion und geringem Gewicht einfach und kostengünstig herstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung in vorteilhafter Weise ausgestaltende Merkmale enthalten die Unteransprüche.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß durch die Ausbildung des energieaufnehmenden Verformungselementes als Strangpreßprofilteil eine einfache und kostengünstige Herstellbarkeit des Verformungselementes erzielt wird, da ein Mundstück zur Herstellung eines Strangpreßprofiles nur äußerst geringe Kosten verursacht. Die aus Leichtmetall (Aluminiumlegierung) gefertigten Verformungselemente weisen ein geringes Gewicht auf und sind leicht auswechselbar. Ferner lassen sich unterschiedliche Querschnittsverläufe der Verformungselemente einfach herstellen.

Die Energieaufnahme der Verformungselemente kann in einfacher Weise durch die Wahl der Profilierung gesteuert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert:

Es zeigt

Fig. 1 eine Teildraufsicht auf einen Bugbereich eines Personenkraftwagens mit einem Stoßfänger,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 einer ersten Ausführungsform einer Stoßfängerhalterung in größerem Maßstab,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1 einer zweiten Ausführungsform einer Stoßfängerhalterung in größerem Maßstab,

Fig. 4 ein energieaufnehmendes Verformungselement der Stoßfängerhalterung im Ursprungs- und im deformierten Zustand in der Vorderansicht,

Fig. 5 ein weiteres energieaufnehmendes Verformungselement im Ursprungszustand,

Fig. 6 ein weiteres energieaufnehmendes Verformungselement im Ursprungszustand,

Fig. 7 eine perspektivische Teilansicht von vorne auf eine Stoßfängerhalterung mit zwei energieaufnehmenden Verformungselementen,

Fig. 8 eine perspektivische Teilansicht von vorne auf eine Stoßfängerhalterung mit mehreren energieaufnehmenden Verformungselementen,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht von vorne auf ein Strangpreßprofil, aus dem ein Verformungselement hergestellt wird.

Ein Personenkraftwagen 1 umfaßt im dargestellten Bereich einen Aufbau 2 mit einem Stoßfänger 3, der über mit Abstand zueinander angeordnete Stoßfängerhalterungen 4 am angrenzenden Aufbau 2 in Lage gehalten ist.

Der Stoßfänger 3 weist einen quer zur Fahrzeuglängsrichtung gerichteten formsteifen Träger 5 auf, der sich über einen wesentlichen Teil der Fahrzeugbreite erstreckt und - in der Draufsicht gesehen - einen geradlinigen oder gebogenen Formverlauf aufweist.

Dem etwa U-förmig profilierten Träger 5 vorgelagert ist eine Verkleidung 6 aus nachgiebigem Werkstoff (z. B. Kunststoff), die entweder mit Abstand zum Träger 5 verläuft oder die zumindest abschnittsweise unmittelbar am Träger 5 anliegt (Fig. 2 und 3).

Jede Stoßfängerhalterung 4 umfaßt ein energieaufnehmendes Verformungselement 7, wobei das Verformungselement 7 durch zumindest ein Strangpreßprofilteil 8 aus einer Leichtmetallegierung (Aluminiumlegierung) gebildet wird. Das Strangpreßprofilteil 8 kann auch aus einem geeigneten energieaufnehmenden Kunststoff gefertigt sein. Das Strangpreßprofilteil 8 ist einerseits mit dem Aufbau 2 und andererseits mit dem formsteifen Träger 5 verbunden (beispielsweise durch Schraubverbindungen).

Dem Strangpreßprofilteil 8 vorgeschaltet kann ferner ein weiteres energieaufnehmendes Element 9, 9′ sein, wobei gemäß Fig. 2 ein Pralldämpfer 10 vorgesehen ist, während in Fig. 3 ein Prallrohr 10′ dem Verformungselement 7 vorgelagert ist.

Bei den Fig. 2 und 3 ist ein vorneliegender Endbereich 11 des Strangpreßprofilteils 8 nicht unmittelbar mit dem formsteifen Träger 4, sondern mit dem energieaufnehmenden Element 9, 9′ fest verbunden.

Das Strangpreßprofilteil 8 ist vorzugsweise über einen wesentlichen Teil seiner Längserstreckung von einem Gehäuse 12, 12′ umgeben. Das im Querschnitt etwa rechteckförmige, quadrische oder dergleichen ausgebildete Gehäuse 12 kann durch einen Längsträger 13 des Aufbaues 2 gebildet werden oder es ist ein separates Gehäuse 12′ zur Aufnahme des Strangpreßprofilteils 8 vorgesehen, das an eine Trägerstruktur des Aufbaues 2 angeschlossen ist. Das separate Gehäuse 12′ kann der Trägerstruktur vorgelagert sein oder aber unterhalb, oberhalb, innerhalb oder seitlich von der Trägerstruktur verlaufen.

In Fig. 2 ist das Gehäuse 12′ der Trägerstruktur vorgelagert und durch Schrauben, Nieten oder dgl. mit dem dahinterliegenden Längsträger 13 verbunden. Durch das Gehäuse 12, 12′ wird eine definierte Führung des Verformungselementes 7 bei einer Kraftbeaufschlagung erzielt, und zwar in Höhen- und/oder Fahrzeugquerrichtung.

Entsprechend Fig. 3 ist ein separates Gehäuse 12′ in einen mittleren, rechteckförmigen oder quadratischen Hohlprofilabschnitt 14 des Längsträgers 13 eingesetzt.

Das Gehäuse 12, 12′ ist in Höhenrichtung so bemessen, daß ein funktionsgerechtes Zusammenfalten des Strangpreßprofilteiles 8 gewährleistet ist.

Jedes Strangpreßprofilteil 8, 8′ umfaßt einen ersten, dem Träger 5 bzw. dem Element 9, 9′ zugeordneten plattenförmigen Endabschnitt 15 und einen zweiten, dem Aufbau 2 zugekehrten plattenförmigen Endabschnitt 16. Die beiden plattenförmigen Endabschnitte 15, 16 sind etwa vertikal ausgerichtet und erstrecken sich in Fahrzeugquerrichtung. Je nach Breite des Gehäuses 12, 12′ weist das Strangpreßprofilteil 8, 8′ eine Breite B1, B2, B3 oder dgl. auf (siehe Fig. 9).

Zwischen den beiden Endabschnitten 15, 16 weist das Strangpreßprofilteil 8, 8′ - im Querschnitt gesehen - eine offene Profilstruktur 17 auf, die durch aneinandergesetzte U-förmige, V-förmige, wellenförmige oder anderweitig geformte Abschnitte 18 gebildet wird (Fig. 5).

Ferner kann das Strangpreßprofilteil 8, 8′ zwischen den Endabschnitten 15, 16 mehrere durch horizontale Stege 19 verbundene Hohlprofilabschnitte 20 aufweisen, wobei die Hohlprofilabschnitte 20 rohrförmig oder dgl. ausgebildet sind (Fig. 6).

Das Strangpreßprofilteil 8 weist in den Fig. 2 bis 5 entlang seiner Längserstreckung einen unterschiedlichen Querschnitt auf.

In dem dem Träger 5 zugekehrten Endbereich a weisen die V-förmigen Abschnitte 18 eine geringere Dicke D1 auf als in den nachfolgenden Bereichen b und c (D2 bzw. D3). Die Dicke der faltbaren Abschnitte nimmt zum Aufbau 2 hin zu. Hierdurch wird ein günstiges Deformationsverhalten des Strangpreßprofilteiles 8, 8′ erzielt. Bei einer Stoßbeaufschlagung auf den Träger 5 faltet sich das Verformungselement 7 zusammen und verkürzt sich dabei um den Weg Δ s.

Es besteht auch die Möglichkeit, daß das Strangpreßprofilteil 8, 8′ entlang seiner Längserstreckung einen gleichbleibenden Querschnitt aufweist.

In den Fig. 7 und 8 setzt sich das Verformungselement 7 aus mehreren Strangpreßprofilteilen 8, 8′ zusammen. Gemäß Fig. 7 sind zwei gleiche übereinanderliegende Strangpreßprofilteile 8 vorgesehen, deren plattenförmige Endabschnitte 15, 16 in Höhenrichtung miteinander fluchten.

In Fig. 8 umfaßt das Verformungselement vier Strangpreßprofilteile, wobei zwei mittlere übereinanderliegende Strangpreßprofilteile 8′ von seitlich außenliegenden Strangpreßprofilteilen 8 umgeben sind. Die äußeren Strangpreßprofilteile weisen eine größere Höhe auf als die innenliegenden Strangpreßprofilteile 8′.

Der Raum zwischen den Innenwandungen des Gehäuses 12, 12′ und dem Verformungselement 7 kann zur Steigerung des Energieaufnahmepotentials zusätzlich mit energieaufnehmendem Schaum ausgefüllt sein (nicht näher dargestellt).

Die Form der Profilierung und die Anzahl der Strangpreßprofilteile 8, 8′ richtet sich nach den gestellten Anforderungen hinsichtlich der Energieaufnahme und wird empirisch für jedes Fahrzeug ermittelt.

Die bei einem Aufprallstoß auf das Verformungselement 7 einwirkende Kraft F ist in den Fig. 4, 5 und 7, 8 mittels eines Pfeiles dargestellt.

Claims

1. Stoßfänger für Fahrzeuge, insbesondere für Personenkraftwagen, mit einem formsteifen Träger, der unter Vermittlung von energieaufnehmenden Verformungselementen am angrenzenden Aufbau in Lage gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes energieaufnehmende Verformungselement (7) durch zumindest ein Strangpreßprofilteil (8, 8′) gebildet wird.

2. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofilteil (8, 8′) einerseits mit dem Aufbau (2) und andererseits mit dem formsteifen Träger (5) oder einem weiteren zwischengeschalteten energieaufnehmenden Element 9, 9′ (Pralldämpfer, Prallrohr) verbunden ist.

3. Stoßfänger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofilteil (8, 8′) über einen wesentlichen Teil seiner Längserstreckung von einem Gehäuse (12, 12′) umgeben ist.

4. Stoßfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) durch einen Längsträger (13) des Aufbaues (2) gebildet wird.

5. Stoßfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein separates Gehäuse (12′) zur Aufnahme des Strangpreßprofilteiles (8, 8′) vorgesehen ist, das an eine Trägerstruktur des Aufbaues (2) angeschlossen ist.

6. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofilteil (8, 8′) - im Querschnitt gesehen - eine offene Profilstruktur (17) aufweist.

7. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofilteil (8, 8′) - im Querschnitt gesehen - mehrere durch Stege (19) miteinander verbundene Hohlprofilabschnitte (20) umfaßt.

8. Stoßfänger nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das energieaufnehmende Verformungselement (7) aus mehreren Strangpreßprofilteilen (8, 8′) zusammensetzt.

9. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verbleibende Raum zwischen Strangpreßprofilteil (8, 8′) und Gehäuse (12, 12′) mit energieaufnehmendem Schaum ausgefüllt ist.

10. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofilteil (8, 8′) entlang seiner Längserstreckung einen gleichbleibenden Querschnitt aufweist.

11. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofilteil (8, 8′) entlang seiner Längserstreckung einen unterschiedlichen Querschnitt aufweist.

12. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein hinterer Endabschnitt des Strangpreßprofilteiles (8, 8′) an einer querverlaufenden Wand (21) des Gehäuses (12, 12′) abstützt und daran befestigt ist.

13. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofilteil (8, 8′) aus Leichtmetall (z. B. Aluminiumlegierung) gefertigt ist.

14. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofilteil (8, 8′) aus einem geeigneten energieaufnehmenden Kunststoff hergestellt ist.