DE4332298A1 - Stoßfängerausbildung für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Stoßfängerausbildung für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Gattungsgemäße Stoßfängerausbildungen mit in den Längs­ trägern angeordneten, plastisch verformbaren Deforma­ tionselementen sind bereits seit einiger Zeit bekannt. Die Deformationselemente bestehen meist aus Rohrab­ schnitten, welche im Belastungsfall umgestülpt oder aufgeweitet werden. Durch derartige Bauteile läßt sich kostengünstig eine genau definierte Energieumwandlung bei einem Aufprall realisieren. Die kräftemäßige Ab­ stimmung läßt sich leicht durch die Materialwahl und insbesondere durch die Dimensionierung der zusammenwir­ kenden Bauteile erreichen. Die vorbekannten Lösungen stellen somit eine wirtschaftlich günstige und tech­ nisch wirksame Maßnahme dar, um bei einem Aufprall bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit einen größeren Schaden von der Fahrzeugkarosserie abzuwenden. Erreicht die Aufprallgeschwindigkeit jedoch einen Wert, bei der die plastisch verformbaren Deformationselemente allei­ nig die Energie nicht mehr umwandeln können und deshalb auch die Längsträger mitverformt werden, dann kann dies relativ hohe Reparaturkosten nach sich ziehen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, der­ artige Stoßfängersysteme so weiter zu bilden, daß auch bei einem Kraftniveau, das von den in den Längsträgern angeordneten plastisch verformbaren Bauteilen alleinig nicht mehr umgewandelt werden kann, eine einfachere Reparatur möglich ist.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die vorgeschlagene Maßnahme ist - bezogen auf jeden Längsträger - das plastisch verformbare Bauteil nur so lange wirksam, bis die Tragteile des Stoßfänger­ systems an dem das Bauteil aufnehmenden Längsträger anliegen. Ab diesem Zeitpunkt kommt das Deformations­ element völlig frei; darüber können also keine Kräfte mehr in den Längsträger eingeleitet werden.

Im weiteren Bewegungsablauf wird durch die Tragteile des Stoßfängersystems der Längsträger verformt. Die Verformung beginnt dabei am Ende des Längsträgers und setzt sich in Abhängigkeit von der Aufprallenergie fort. Die Längsträger moderner Fahrzeugstrukturen sind dabei so ausgebildet, daß sie sich gezielt verformen - beispielsweise durch Bildung von Falten - und nicht etwa ausknicken oder Beschädigungen im aufprallfernen Bereich auftreten.

Die Reparatur des in vorbeschriebener Weise verformten Längsträgers kann besonders kostengünstig durchgeführt werden, da jeweils nur der tatsächlich verformte Endbe­ reich des Längsträgers ersetzt werden muß. Eine solche Abschnittsreparatur hat eine günstige Einstufung in der Fahrzeugtypklasse für die Fahrzeugversicherungen zur Folge. Bei den vorbekannten Lösungen, bei denen das plastisch verformbare Bauteil auch bei einer Verformung des Längsträgers nicht freikommt, ergibt sich hingegen eine "Blockbildung". Diese besteht darin, daß neben dem Endbereich des Längsträgers auch über das Deformations­ element die Abschnitte des Längsträgers mit verformt werden, an denen das Deformationselement im Längsträger befestigt ist. Somit wird ein viel längerer Abschnitt des Längsträgers als notwendig verformt und darüber die Reparaturkosten erhöht.

Durch die Krafteinleitung im fortgeschrittenen Verfor­ mungsablauf über die Befestigungsstellen des plastisch verformbaren Bauteils in den Längsträger wird nicht nur ein vom Ende des Längsträgers weiter entfernter Ab­ schnitt des Längsträgers in Mitleidenschaft gezogen, sondern darüber hinaus auch das Verformungsverhalten des Längsträgers selbst negativ beeinflußt. Wie vorste­ hend angedeutet, ergibt sich nämlich eine Art Blockbil­ dung, da das plastisch verformbare Bauteil über die Befestigungsstellen fest mit dem Längsträger verbunden ist. Dies erschwert eine gezielte Verformung des Längs­ trägers (z. B. Faltbeulen). Bei der vorgeschlagenen Lösung hingegen kann sich der Längsträger unbeeinflußt verformen und darüber auf kurzem Weg eine maximale Energieumwandlung erreicht werden.

Wenn man glaubt, daß die Befestigungsstellen für das plastisch verformbare Bauteil das Verformungsverhalten des Längsträgers beeinflussen könnten - selbst wenn sie nicht mit Kraft beaufschlagt werden -, dann können diese auch weiter entfernt vom Ende des Längsträgers in diesem angeordnet werden, so daß auf jeden Fall genü­ gend Länge im Längsträger zu dessen ungehinderten Ver­ formung zur Verfügung steht. Diese Maßnahme ist bei den vorbekannten Lösungen völlig ausgeschlossen, da dort dann ja ein noch größerer Längsträgerabschnitt verformt werden würde.

Vorteilhafte Lösungen und Ausgestaltungen zur Erzielung des gewünschten Verhaltens sind Gegenstand der Unteran­ sprüche. Im Rahmen der Erfindung ist es natürlich ohne weiteres möglich, den Rohrabschnitt und das Schiebeele­ ment in Anwendung einer kinematischen Umkehr einzuset­ zen.

Darüber hinaus können für den gewünschten Zweck auch andere plastisch verformbare Bauteile Verwendung fin­ den. Über deren Bemessung oder durch das Vorsehen von Trennstellen kann erreicht werden, daß diese nach einer vorbestimmten Wegstrecke von dem Längsträger freikom­ men, das heißt, daß das Bauteil nach seiner Deformation abreißt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt. Darin ist mit 1 der End­ bereich eines Längsträgers einer nicht dargestellten Fahrzeugkarosserie bezeichnet. In dem Längsträger ist ein plastisch verformbares Bauteil 3 angeordnet, wel­ ches an seinem aus dem Längsträger 1 herausragenden Abschnitt einen Stoßfänger 5 trägt.

Das Bauteil 3 setzt sich aus einem Schiebeelement 7 und einem Rohrabschnitt 9 zusammen. Letzterer ist durch zwei Halteelemente 11 am Längsträger 1 in nicht näher dargestellter Weise befestigt.

Das Schiebeelement 7 umfaßt einen Abschnitt, dessen Durchmesser 13 größer ist als der Innendurchmesser des Rohrabschnitts 9. An den mit dem vergrößerten Durchmes­ ser 13 ausgeführten Abschnitt des Schiebeelements 7 schließt sich zum Rohrabschnitt 9 hin und von diesem aufgenommen ein einstückig angeformtes Führungsteil 15 an. An seinem freien Ende ist das Führungsteil 15 auf­ geweitet. Durch diese Aufweitung in Verbindung mit dem vergrößerten Durchmesser 13 wird das Schiebeelement 17 und darüber auch der an ihm befestigte Stoßfänger 5 fest und sicher in dem Längsträger 1 fixiert. Das Schiebeelement 17 ist in einfacher Weise aus einem Rohrabschnitt erzeugt.

Bei einem Aufprall auf den Stoßfänger 5 wird das Schie­ beelement 7 in den Rohrabschnitt 9 hineingedrückt. Dabei verformt sich der Abschnitt mit dem vergrößerten Durchmesser 13 des Schiebeelements 7 bis auf den Innen­ durchmesser des Rohrabschnitts 9. Die dadurch mögliche Energieumwandlung wird im wesentlichen durch die Durch­ messerbemessungen und die Stärke der Rohre vorgegeben.

Die Länge des Abschnitts mit dem vergrößerten Durchmes­ ser 13 entspricht in etwa dem Abstand der Stoßfänger­ tragplatte 17 zum Ende des Längsträgers 1. Dies bedeu­ tet, daß bei Anlage der Tragplatte 17 an den Längsträ­ ger 1 das plastisch verformbare Bauteil 3 nicht mehr wirksam ist.

Bei größeren Aufprallgeschwindigkeiten wird dann im weiteren Bewegungsablauf der Längsträger 1 selbst ver­ formt. Dieser ist so ausgestaltet, daß er sich faltet. Die Faltenbildung beginnt dabei am Ende des Längsträ­ gers 1 und nicht erst nach dem Deformationselement, wie es bei bekannten Deformationselementen der Fall ist, gleichgültig, ob sie am Ende oder zurückgesetzt im Längsträger befestigt sind. Bei der anschließenden Re­ paratur des Längsträgers 1 ist demnach nur der entspre­ chende Bereich zu ersetzen.

Claims (7)

1. Stoßfängerausbildung für Fahrzeuge, mit einem im Front- oder Heckbereich des Fahrzeugs angeordneten Stoßfänger, welcher mit einem plastisch verformba­ ren, in einem Längsträger befestigten Bauteil zur Energieumwandlung bei einem Aufprall verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (3) nur über eine solche Wegstrecke wirksam ist und Kräfte in den Längsträger (1) einleitet, die annähernd gleich oder kleiner dem Abstand zwischen dem freien Ende des Längsträgers (1) und daran in Anlage bringbare Trag­ teile (17) des Stoßfängersystems ist.

2. Stoßfängerausbildung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Bauteil (3) einen im Längsträ­ ger (1) befestigten Rohrabschnitt (9) und ein mit dem Stoßfänger (5) verbundenes Schiebeelement (7) umfaßt, daß der sich an den Rohrabschnitt (9) zum Stoßfänger (5) hin anschließende Abschnitt des Schiebeelements (7) eine gegenüber dem Innendurch­ messer des Rohrabschnitts (9) vergrößerten Durchmes­ ser (13) aufweist, und daß die Länge des vergrößer­ ten Durchmessers (13) die wirksame Wegstrecke be­ stimmt.

3. Stoßfängerausbildung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schiebeelement (7) ein in den Rohrabschnitt (9) reichendes Führungsteil (15) auf­ weist.

4. Stoßfängerausbildung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Rohrabschnitt (9) und das Schiebeelement (7) eine vormontierbare Baugruppe bilden, wobei auf einer Seite des Rohrabschnitts (9) der vergrößerte Durchmesser (13) des Schiebeelements (7) anliegt und auf der anderen Seite des Rohrab­ schnitts (9) das Führungsteil (15) aufgeweitet ist, so daß es den Rohrabschnitt (9) hintergreift.

5. Stoßfängerausbildung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnitt (9) mittels an seiner Außenseite angeordnete Halteele­ mente (11) an dem Längsträger (1) befestigt ist.

6. Stoßfängerausbildung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Bauteil so ausgestaltet ist, daß es nach seiner Deformation abreißt.

7. Stoßfängerausbildung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Bauteil durch ein Zugband gebildet ist.