-
Gebiet der
Erfindung
-
Die
Erfindung betrifft Stoßfängeranordnungen
und Verfahren zu deren Herstellung.
-
Stand der
Technik
-
Stoßfänger mit
offenem Querschnitt und geschlossenem Querschnitt für herkömmliche
Kraftfahrzeuge sind im Stand der Technik bekannt. Es ist ebenfalls
bekannt, daß ein
beliebiger Typ eines Stoßfängers durch
Walzformen oder durch Stanzen hergestellt werden kann. Stoßfänger mit
einem geschlossenen Querschnitt mit einer geraden Struktur können durch
ein Walzformen eines durchgehenden Metallblechs, so daß die Längskanten
davon gegeneinander stoßen
und anschließend
diese Kanten nahtgeschweißt
werden, oder durch ein Stanzen von zwei „muschelförmigen" Hälften
mit einem C-förmigen
Querschnitt und einem Zusammenfügen
der Hälften
mittels eines Nahtschweißens
hergestellt werden.
-
Jede
Art eines Stoßfängers ist
oft mit einer gebogenen Krümmung
in der Längsrichtung
versehen. Häufig
wird diese Längskrümmung, die
manchmal als "sweep" bzw, als Schwung
bezeichnet wird, dem Metall verliehen, indem es durch eine Reihe
von Spindeln im Anschluß an
ein Walzformen geschickt wird.
-
Herkömmliche
Stoßfänger mit
offenem Querschnitt unterliegen dem Nachteil, daß solche Stoßfänger während eines
Aufpralls für
eine gegebene Metallbreite und -dicke einen geringeren Widerstand gegen
eine Deformation bieten als ein Stoßfänger mit geschlossenem Querschnitt.
Herkömmliche
Stoßfänger mit
offenem Querschnitt werden oft durch ein Erhöhen der Metalldicke verstärkt, was
in einer unerwünschten
Zunahme des Gewichts und der Materialkosten resultiert.
-
Jedoch
sind Stoßfänger mit
offenem Querschnitt häufig
einfacher herzustellen als Stoßfänger mit
geschlossenem Querschnitt. Beispielsweise ist es einfacher, einen
Stoßfänger mit
offenem Querschnitt walzzuformen und zu biegen, um die Stoßfängerkrümmung zu
erzeugen, selbst wenn ein relativ hochfester Stahl für die Herstellung
des Stoßfängers verwendet
wird. Das bedeutet, daß es
relativ schwierig ist, einen geraden walzgeformten Stoßfänger mit geschlossenem
Querschnitt mit einer Krümmung
zu versehen, weil ein Biegen eines Trägers mit geschlossenem Querschnitt
ein Ausbeulen des Metallmaterials fördert. Entsprechend besteht
im Stand der Technik ein Bedarf nach einer Stoßfängerträgeranordnung, die eine Aufprallfestigkeit
eines Trägers
mit geschlossenem Querschnitt vorsieht, ohne daß dabei die Schwierigkeiten
gegeben sind, die üblicherweise
mit dem Erzeugen einer gewünschten
Krümmung
oder eines Schwungs bzw. „sweep" für einen Träger mit
geschlossenem Querschnitt verbunden sind.
-
In
der Kraftfahrzeugindustrie ist es ebenfalls bekannt, daß verschiedene
Fahrzeuge verschiedene Erforder nisse in Bezug auf Festigkeit und
Größe für die damit
verbundenen Stoßfängerträger aufweisen. Herkömmlich wären verschiedene
Werkzeuge notwendig, um die verschiedenen Träger für jeweils jede Anwendung herzustellen.
Jedoch ist die Bereitstellung verschiedener Werkzeuge für jeweils
jede bestimmte Anwendung sehr kostspielig und beansprucht einen
Produktionsraum, der für
andere Zwecke verwendet werden könnte.
Entsprechend besteht im Stand der Technik ein Bedarf nach einem
Verfahren, durch das eine Mehrzahl von verschiedenen Stoßfängerträgern unter
Verwendung eines eingeschränkten
Satzes von Werkzeugen hergestellt werden kann.
-
Die
FR 2 392 850 A offenbart zwei Stoßfängerträgereinrichtungen, die beide
einen verschiedenen Querschnitt und zumindest eine leicht verschiedene
Längsstruktur
aufweisen, um ineinander gesteckt zu werden.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die voranstehend beschriebenen
Erfordernisse zu erfüllen.
Um diese Aufgabe zu lösen,
sieht die Erfindung eine modulare Stoßfängerträgeranordnung und ein Verfahren
zum Ausbilden einer Mehrzahl von Stoßfängerträgeranordnungen zur Anpassung
an verschiedene Anwendungen vor, wie es in den Ansprüchen 1 und
9 definiert ist. Das Verfahren umfaßt ein Walzformen einer Mehrzahl
von langgestreckten Stoßfängerträgerelementen
mit einer im wesentlichen identischen Längsstruktur aus Blech, um einen Bestand
an langgestreckten Stoßfängerträgerelementen
zu bilden; Stanzen einer Mehrzahl von langgestreckten, im allgemeinen
ebenen Stoßfängerträgeranbringungsstrukturen
aus Blech; Auswählen
einer ersten Anzahl der Stoßfängerträgerelemente
aus dem Bestand; Befesti gen der ersten Anzahl der Stoßfängerträgerelemente
an einer ausgewählten
Struktur der Stoßfängerträgeranbringungsstrukturen,
um eine erste Stoßfängerträgeranordnung
zu bilden; Auswählen
einer zweiten Anzahl von Stoßfängerträgerelementen,
die von der ersten Anzahl verschieden ist; und Befestigen der zweiten
Anzahl von Stoßfängerträgerelementen
an einer anderen ausgewählten
Struktur der Stoßfängerträgeranbringungsstrukturen,
um eine zweite Stoßfängerträgeranordnung
zu bilden, die von der ersten Stoßfängerträgeranordnung verschieden ist.
-
Wie
nachfolgend im Detail beschrieben ist, bietet dieses Herstellungsverfahren
zahlreiche Vorteile. Das Stoßfängerträgerelement
wird während des
Walzformvorgangs mit einem offenen Querschnitt versehen, so daß es im
Vergleich zum Biegen einer Struktur mit einem geschlossenen Querschnitt einfacher
ist, das Stoßfängerträgerelement
in Längsrichtung
zu biegen, um das gewünschte
Maß einer bogenförmigen Krümmung, oder „sweep" zu erzeugen.
-
Der
geschlossene Bereich wird aus zwei Teilen gebildet, und deshalb
kann im Vergleich mit dem Anbringungsstrukturschnitt des geschlossenen
Bereiches ein hochfesterer Stahl zur Konstruktion des Stoßfängerträgerelementes
verwendet werden.
-
Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
können
die Stoßfängerträgerelemente
ineinander gesteckt werden, um eine erhöhte Stoßfängerfestigkeit zu gewährleisten.
-
Gemäß einem
weiteren erfindungsgemäßen Merkmal
können
die Stoßfängerträgeranbringungsstrukturen
auch in verschiedenen Größen konstruiert sein,
um eine ausgewählte
Anzahl von Stoßfängerträgerelemente
vorzusehen.
-
Gemäß einem
weiteren erfindungsgemäßen Merkmal
können
die Stoßfängerträgeranbringungsstrukturen,
bevor die Stoßfängerträgerelemente
daran befestigt werden, aneinander befestigt werden, um größere Stoßfängerträgeranordnungen
auszubilden.
-
Eine
Mehrzahl von identischen Stoßfängerträgerelementen
und Stoßfängerträgeranbringungsstrukturen
kann ebenfalls erfindungsgemäß ohne weiteres
in einem Bestand aufbewahrt und gehalten werden, um einen großen Bereich
an Stoßfängerträgeranordnungen
wie erforderlich zu konstruieren.
-
Weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden
ausführlichen
Beschreibung, den begleitenden Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen deutlich.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
1 ist eine vereinzelte Perspektivansicht einer
Stoßfängerträgeranordnung
mit einer Krümmung
nach innen, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
konstruiert ist.
-
2 ist eine Draufsicht von
oben auf die Stoßfängerträgeranordnung
von 1.
-
3 ist eine vereinzelte Perspektivansicht einer
Stoßfängerträgeranordnung
mit einer Krümmung
nach außen,
die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
konstruiert ist.
-
4 ist eine Draufsicht von
oben auf die Stoßfängerträgeranordnung
von 3.
-
5 ist eine Querschnittsansicht
der Stoßfängerträgeranordnung
entlang der Linie 5-5 in 1.
-
6 ist eine schematische
Seitenansicht einer Walzvorrichtung zum Konstruieren der erfindungsgemäßen Stoßfängerträgerelemente.
-
7 bis 13 sind Teilquerschnittsansichten einer
beispielhaften Reihe von gepaarten Walzen, die für ein erfindungsgemäßes Walzformen von
Stoßfängerträgerelementen
angeordnet sind.
-
14 ist eine Querschnittsansicht
einer Stoßfängerträgeranordnung
gemäß einer
weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform.
-
15 ist eine Querschnittsansicht
einer Stoßfängerträgeranordnung
gemäß einer
noch weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform,
bei der eine Mehrzahl von Stoßfängerträgerelementen
ineinander gesteckt worden sind, um die Anordnung zu verstärken.
-
16 ist eine Querschnittsansicht
einer noch weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei ein Stoßfängerträgerelement
einen doppelten C-förmigen Querschnitt
aufweist.
-
17 ist eine weitere Ausführungsform
einer Stoßfängerträgeranordnung,
die ein Stoßfängerträgerelement ähnlich zu
dem in 16 gezeigten Element
verwendet, die jedoch mit einer nach außen vorspringenden Versteifungssicke
versehen ist, um den Aufprallwiderstand zu verbessern.
-
18 ist eine weitere Ausführungsform ähnlich zu
der in 17 gezeigten
Ausführungsform, bei
der jedoch die innen liegenden Versteifungssicken entfernt worden
sind.
-
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung
-
1 zeigt eine Kraftfahrzeugstoßfängeranordnung 10,
die nach dem erfindungsgemäßen Prinzip
konstruiert ist. Die Stoßfängerträgeranordnung 10 weist
zumindest ein Stoßfängerträgerelement,
das im Allgemeinen mit 12 bezeichnet ist, auf, das an einer
Stoßfängerträgeranbringungsstruktur
befestigt ist, die im allgemeinen mit 14 bezeichnet ist.
Die Stoßfängerträgeranordnung 10 ist
eine langgestreckte Struktur und weist vorzugsweise eine Längsstruktur
mit einer leichten Längskrümmung oder „sweep" von einem ersten
Ende 16 bis zu einem zweiten Ende 18 auf.
-
Die
Stoßfängerträgeranordnung 10 kann
mit einer Krümmung
nach innen, wie es in den 1–2 gezeigt ist, oder mit einer
Krümmung
nach außen, wie
es bei der Stoßfängerträgeranordnung 110 der 3–4 gezeigt
ist, versehen werden, oder sie kann eine im Wesentlichen gerade
(nicht gezeigte) Längsstruktur
aufweisen, abhängig
von dem Einsatzzweck. In 5 ist
eine Querschnittsansicht der Stoßfängerträgeranordnung 10 von 1 gezeigt. Es ist zu verstehen,
daß ein
Querschnitt durch einen Träger
einer entgegengesetzten Längskrümmung wie
bei der Ausführungsform
von 3, oder einer geraden Längsstruktur
im wesentlichen identisch wären.
-
Die
Stoßfängerträgeranordnungen 10 und 110,
die in 1–5 gezeigt sind, umfassen
jeweils zwei Stoßfängerträgerelemente 12, 112,
die (jeweils) fest an den Stoßfängerträgeranbringungsstrukturen 114 befestigt
sind.
-
Unter
Bezugnahme auf 5 ist
zu verstehen, daß jedes
Stoßfängerträgerelement 12 eine
einstückige
Struktur ist, die jeweils einen mittigen Wandabschnitt 20 und
einen oberen und einen unteren Wandabschnitt 22 und 24 aufweist.
Die oberen und unteren Wandabschnitte 22, 24 enden
jeweils in einem oberen Flanschabschnitt 26 und einem unteren
Flanschabschnitt 28. Die C-förmige offene Querschnittsstruktur
jedes Trägerelementes 12 umfaßt eine
offene Seite, die mit 30 bezeichnet ist.
-
Die
Stoßfängerträgerelemente 12 und
die Stoßfängerträgeranbringungsstruktur 14 sind
vorzugsweise aus Stahl hergestellt. Es wird in Betracht gezogen,
Metalle mit einer Vielzahl von Zugfestigkeiten und Dicken zu verwenden,
jedoch wird bevorzugt, einen hochfesten Stahl mit einem KSI-Wert zwischen ungefähr 100 und
220 zu verwenden, um die Stoßfängerträgerelemente 12 auszubilden,
und einen weiche ren Stahl mit einem KSI-Wert zwischen ungefähr 28 und
50 zu verwenden, um die Stoßfängerträgeranbringungsstruktur 14 auszubilden.
Der für
die erfindungsgemäße Stoßfängerträgeranbringungsstruktur
verwendete weichere Stahl erleichtert ein Biegen der Anbringungsstruktur,
um eine bestimmte Stoßfängerträgerkrümmung bereitzustellen,
falls eine solche gewünscht
ist.
-
Die
Stoßfängerträgerelemente 12 können an der
Stoßfängerträgeranbringungsstruktur 14 durch jedwede
geeignete Mittel befestigt werden, jedoch ist das bevorzugte Verfahren
ein Schweißen.
Eine Reihe von Puddelschweißungen
sind in der Ausführungsform
in 3 gezeigt und durch
das Bezugszeichen 132 bezeichnet.
-
Die
Stoßfängerträgerelemente 12 können aus
Walzen eines Rohblechmaterials, insbesondere Stahl, in einer herkömmlichen
Walzvorrichtung walzgeformt werden. Eine Walzvorrichtung zum Ausbilden
der erfindungsgemäßen Stoßfängerträgerelemente 12 ist
schematisch in 6 gezeigt
und im allgemeinen durch das Bezugszeichen 34 bezeichnet. Die
Walzvorrichtung 34 umfaßt im allgemeinen eine Abwickelstation 36 zum
Abwickeln von großen
Streifen oder Lagen eines gewickelten Rohmetallmaterials 38.
Das gewickelte Metallmaterial 38 wird derart abgewickelt,
daß eine
flache Lage eines Materials 40 schrittweise durch eine
Mehrzahl von Metallformvorrichtungen einschließlich einer Anlassanlage 42,
einer Materialbegradigungseinrichtung 44, einer optionalen
Vorstanzpresse 46, einer herkömmlichen Walzanlage 48 und
einer Abschneidpresse 50 geschickt wird. Die Walzanlage 48 umfaßt mehrere Paare
von zusammenwirkenden Schwermetallwalzen, die im allgemeinen mit 52 bezeichnet
sind. Zumindest ein Satz der Walzen 52 kann eine (nicht
gezeigte) Verrun dungsstation umfassen, die jedwede Verrundungen
in dem walzgeformten Abschnitt während
der Herstellung begradigt.
-
Die
Anlassanlage 44 sieht vor dem Walzprozess eine Kaltmetallreduktion
vor. Dies erhöht
die Festigkeit des Metalls und verringert gleichzeitig die Metalldicke
(z. B. um ungefähr
5 Prozent), um das Verhältnis
von Festigkeit zu Gewicht des Stoßfängerträgerelementes 12 zu
erhöhen,
was die Herstellung dieses Elementes innerhalb engerer Toleranzen
ermöglicht.
Die Materialbegradigungseinrichtung 42 drückt das
Blech flach, um jedwede Fehlerstellen oder Uneinheitlichkeiten in
dem Blech zu entfernen.
-
Die
optionale Vorstanzpresse 46 kann in die Stoßfängerträgerelemente 12 Löcher stanzen,
die für eine
Befestigung von weiteren Strukturen erforderlich sein können. Nachdem
das Blech walzgeformt ist, so daß es einen offenen, im allgemeinen
C-förmigen Querschnitt
aufweist, und anschließend
mit dem gewünschten
Maß einer
Längskrümmung versehen
ist, wird eine vorbestimmte Länge
des walzgeformten Materials durch die Abschneidpresse 50 abgetrennt, um
die einzelnen Stoßfänger auszubilden.
-
Bei
der voranstehend genannten bevorzugten Ausführungsform wird die Stoßfängerträgerkrümmung durch
den Walzformvorgang selbst vorgesehen. Bei einer alternativen bevorzugten
Ausführungsform
wird der Stoßfängerträger in einer
im wesentlichen geraden Struktur gewalzt und anschließend in
einer Biegestation gebogen. Die letztgenannte alternative Ausführungsform
kann dahingehend vorteilhaft sein, daß sie erlaubt, daß ein großer Bestand
von geraden Trägern
walzgeformt und anschließend
später
gebogen wird, um bestimmten Erfordernissen bzw. Anwendungen zu genügen, wenn diese
auftreten. Andererseits ist ein Walzformen des Stoßfängerträgers mit
einer Krümmung
ein wirtschaftlicherer und ein effizienterer Vorgang.
-
7 bis 12 zeigen jeweils in einer Teilquerschnittansicht
aufeinanderfolgende Paare von Metallwalzen 52, die innerhalb
der Walzanlage 48 verwendet werden, um den C-förmigen Querschnitt
der Stoßfängerträger auszubilden. 7 zeigt in einer Teilquerschnittsansicht
ein erstes Paar Walzen 56 und 58, um zu Beginn
das Blech des Rohmaterials 40 flachzudrücken, um in dem Blech jedwede
Fehlstellen oder Uneinheitlichkeiten zu entfernen. Der erste Formvorgang
wird wie in 8 gezeigt,
mit gepaarten Walzen 60 und 62 durchgeführt. Wie
aus der 8 ersichtlich,
weist die Eingriffsfläche 64 der
Walze 60 einen leicht konvexen Querschnitt auf, und die Eingriffsfläche 66 der
komplementären
Walze 62 ist leicht konkav. Diese Flächen 64, 66 drücken das Blech
des Materials 40 dazwischen zusammen, wodurch das Material,
wenn es durch die Walzanlage hindurchtritt, leicht gebogen wird.
-
Zusätzlich zu
dem Formen des Stahlblechs 40 stellt der Walzeingriff von
jedem Paar Walzen in der Walzanlage das Blech 40 ebenfalls
an das nächste
Paar Walzen zu. Aus den 9–12 ist ersichtlich, daß die zusammenwirkenden
Paare von Walzen 68 und 70, 72 und 74, 76 und 78,
und 80 und 82 das Blech des Stahlmaterials 40 stufenweise
biegen, um die oberen und unteren Wandabschnitte 22, 24 und die
oberen und unteren Stützabschnitt 26 und 28 an den
jeweiligen Kanten der oberen und unteren Wandabschnitt 22, 24 (gezeigt
in 5) auszubilden. 13 zeigt eine vollständige Querschnittsansicht der
Walzen 76 und 78 zum Zweck der weiteren Veranschaulichung.
-
Es
ist zu verstehen, daß die
in den 6 und 8 gezeigte Walzanlage 48 und
die Biegevorrichtung 88 derart angeordnet sind, um Stoßfängerträgerelemente 12 mit
einer Krümmung
nach innen vorzusehen, die beispielsweise in den 1 und 2 gezeigt ist.
Es ist auch zu verstehen, daß jedes
Paar Walzen umgedreht werden kann, und daß die Biegevorrichtung 88 geeignet
neu eingestellt werden kann, um Stoßfängerträgerelemente mit einer Krümmung nach außen oder
mit einem geraden „sweep" vorzusehen.
-
Der
Walzformvorgang ist gegenüber
einem Stanzen dahingehend vorteilhaft, daß eine gesamte Walze eines
Metallmaterials 38 kontinuierlich verarbeitet werden kann,
ohne daß dabei
Stoßfängerträgerelemente 12 in
Richtung einer bzw. von einer Stanzstation oder zwischen einer Mehrzahl
von Stanzstationen bewegt werden müssen. Weil ein Walzformen ein
allmählicher
Vorgang ist, bei dem ein Metallblech inkrementell gebogen wird,
um den C-förmigen
Querschnitt jedes Stoßfängerträgerelementes 12 auszubilden,
sind walzgeformte Stoßfängerelemente
genauer ausgebildet als dies der Fall wäre, wenn sie durch ein Stanzen
ausgebildet wären. Ein
Stanzen kann auch zu einem unerwünschten Knittern
der Metallstoßfängerelemente
führen.
-
Die
Stoßfängerträgeranbringungsstruktur 14 wird
vorzugsweise durch ein Stanzen in im Wesentlichen ebene langgestreckte
Abschnitte mit vorbestimmten Abmessungen ausgebildet. Wie nachstehend
erläutert,
wird hierbei in Betracht gezogen, eine Mehrzahl von Stoßfängerträgeranbringungsstrukturen 14 mit
verschiedenen Höhen
auszubilden, so daß ohne
weiteres Stoßfängerträgeranordnungen
mit einem großen
Bereich von Größen konstruiert
werden können.
-
Unter
Bezugnahme auf die in den 1, 2 und 5 beispielhaft gezeigten Stoßfängerträgeranordnung 10 ist
zu verstehen, daß die
die erfindungsgemäße Stoßfängerträgeranordnung
im allgemeinen durch ein Montieren einer vorausgewählten Anzahl von
Stoßfängerträgerelementen 12 an
einer ausgewählten
Stoßfängerträgeranbringungsstruktur 14 ausgebildet
wird. Die Stoßfängerträgeranbringungsstruktur 14 ist
im Wesentlichen gerade und eben, bevor sie an den Stoßfängerträgerelementen 12 befestigt
wird, und kann gebogen werden, während
sie befestigt wird. Genauer gesagt, wird die Anbringungsstruktur 14 an
dem Stoßfängerträgerelement 12 vorzugsweise
durch ein Schweißen
befestigt und wird stufenweise gebogen, während sie an dem Stoßfängerträgerelement 14 verschweißt wird.
Es ist zu verstehen, daß die
geringere Festigkeit der Stoßfängerträgeranbringungsstruktur 14 ein
Biegen derselben erleichtert, wenn sie an dem Stoßfängerträgerelement 12 befestigt
wird.
-
Die
Stoßfängerträgerelemente 12, 112 und die
Anbringungsstrukturen 14 und 114 sind von ihrem Aufbau
her in der Weise modular, daß ein
kleiner Bestand davon wie erforderlich gehalten und zusammengebaut
werden kann, um Stoßfängerträgeranordnungen 10, 110 mit
verschiedenen Größen, Krümmungen
und Festigkeiten herzustellen. Ein beispielhafter Bestand von modularen
Stoßfängeranordnungen
kann aus einer Mehrzahl von Stoßfängerträgerelementen
mit zwei Querschnittsgrößen und aus
einer Mehrzahl von Stoßfängerträgeranbringungsstrukturen
mit identischen Längen,
jedoch verschiedenen vertikalen Höhen bestehen. Genauer gesagt,
weist jede Stoßfängeranbringungsstruktur
eine Länge
auf, die vorzugsweise gleich der Länge von jeweils jedem Stoßfängerträgerelement
ist. Die Stoßfängerträgeranbringungsstrukturen können jedoch
einen Bereich von vertikalen Höhen
aufweisen, um Stoßfängerträgerelemente
mit verschiedenen Größen, eine
Mehrzahl von vertikal beabstandeten Stoßfängerträgerelementen und/oder eine
solche Mehrzahl von vertikal beabstandeten Stoßfängerträgerelementen an eine Auswahl
von beabstandeten Strukturen anzupassen, um den gleichen Bestand
an verschiedene Anwendungen anzupassen.
-
5, 14, 15 und 16 veranschaulichen eine Mehrzahl
von Stoßfängerträgeranordnungen,
die aus einem kleinen beispielhaften Bestand konstruiert werden
können.
Beispielsweise zeigt 5 im
Querschnitt ein Beispiel einer Stoßfängerträgeranordnung 10, die
aus einer einzigen Stoßfängerträgeranbringungsstruktur 14 und
aus zwei Stoßfängerträgerelementen 12 konstruiert
werden kann. Der Querschnitt in 5 zeigt
die vertikale Höhe
der Anbringungsstruktur 14, wohingegen die Längserstreckung
dieses Elementes nicht gezeigt ist.
-
Es
ist zu verstehen, daß die
gleichen Trägerelemente 12 für verschiedene
Anwendungen verwendet werden können,
indem die dazwischen bestehende vertikale Beabstandung modifiziert
wird. In dieser Hinsicht kann die Anbringungsstruktur 14 mit einer
vergrößerten vertikalen
Höhe versehen
sein, um einen größeren Bereich
von vertikalen Abstandsvariationen zwischen den Trägerelementen 12 an verschiedene
Anwendungen anzupassen. Zusätzlich zu
einer möglichen
variablen Beabstandung zwischen den Trägerelementen führt eine
vergrößerte Anbringungsstrukturhöhe auch
zu einer unterschiedlichen Anzahl von Trägerelementen, die montiert sind.
Beispielsweise kann eine Anbringungsplatte mit vergrößerter vertikaler
Höhe im
Vergleich zu der Anbringungsplatte 14 von 5 drei oder mehr daran montierte Träger mit
offe nem Querschnitt aufnehmen. Andererseits führt eine verringerte vertikale Höhe für die Anbringungsplatte
zur einem verbesserten Aufnehmen eines einzelnen Trägers mit
offenem Querschnitt.
-
14 zeigt, daß zwei Stoßfängerträgeranbringungsanordnungen 10 und 210,
von denen jede jeweils als Stoßfängerträgeranordnung
für sich
genommen für
bestimmte Anwendungen verwendet werden kann, kombiniert werden können, indem
sie aneinander befestigt werden, um eine größere Stoßfängerträgeranordnung 310 für jedwede
weitere Anwendung auszubilden. Die Anordnungen 10 und 210 können aneinander
befestigt werden, um den Größenbereich
der Stoßfängerträgeranordnungen
zu vergrößern, die
aus einem gegebenen Bestand von identischen Stoßfängerträgerelementen 12 und
von verschieden großen
Stoßfängeranbringungsstrukturen 14 und 214 hergestellt
werden können.
Bei der in 14 gezeigten
beispielhaften Ausführungsform
ist die Stoßfängerträgeranbringungsstruktur 214,
die nur einen einzelnen Träger 12 aufnimmt,
mittels Schweißen
der Stoßfängerträgeranbringungsstruktur 14 befestigt
(wie es in den 1, 2 und 5 gezeigt wurde), um eine Stoßfängerträgeranbringungsstruktur
mit einer vertikalen Höhe
auszubilden, die gleich der Summe der vertikalen Höhen der
Elemente 14 und 214 ist und die ausreichend ist,
um die drei Stoßfängerträgerelemente 12 aufzunehmen.
Die Stoßfängerträgeranbringungsstrukturen 14 und 214 werden in
einem ersten Herstellungsschritt vorzugsweise aneinander durch Schweißen von
Längskanten
davon befestigt, um die Stoßfängerträgeranbringungsstruktur
mit vergrößerter vertikaler
Höhe zu
erzeugen, wobei diese kombinierte Anbringungsstruktur anschließend verwendet
wird, um in einem zweiten Schritt die Mehrzahl der Stoßfängerträgerelemente
zu montieren.
-
15 zeigt, daß eine Mehrzahl
von Stoßfängerträgerelementen
(mit dem Bezugszeichen 412 und 12 bezeichnet),
die sich lediglich im Querschnitt unterscheiden, ineinander gesteckt
werden können, um
eine verstärkte
oder hochfeste Stoßfängerträgeranordnung 410 zu
bilden. Genauer gesagt, ist der Querschnitt des Trägerelementes 12 geringfügig kleiner
als der Querschnitt des Trägerelementes 412,
so daß der
Träger 12 in
den Stoßfängerträger 412 wie gezeigt
gesteckt werden kann, um den Aufprallwiderstand und die Festigkeit
der Anordnung 410 zu erhöhen.
-
Ein
der Erfindung zugrundeliegendes Grundprinzip besteht darin, daß eine Mehrzahl
von Stoßfängerträgerelementen,
die Elemente mit verschiedenen Krümmungen und Querschnittsgrößen aufweisen
können,
und eine Mehrzahl von im allgemeinen ebenen Stoßfängerträgeranbringungsstrukturen, die
sich lediglich in vertikaler Höhe
unterscheiden, ein modulares Stoßfängersystem aufweisen können, um
eine Mehrzahl von Stoßfängerträgeranordnungen
mit einem weiten Bereich von Größen, Strukturen,
Festigkeiten und Krümmungen
bereitzustellen, um damit einem großen Bereich von Fahrzeuggestaltungen
und Stoßfängeranwendungen
zu genügen.
-
Die
Annäherung
an ein Stoßfängerdesign und
eine -konstruktion, die durch die voranstehend beschriebenen Stoßfängerträgerelemente
und Stoßfängerträgeranbringungsstrukturen
ermöglicht wird,
bietet viele Vorteile. Die Figuren zeigen, daß jedes Stoßfängerträgerelement einen offenen Querschnitt
aufweist, das jedoch das Stoßfängerträgerelement
(oder Elemente, falls mehr als eins verwendet wird) und die Stoßfängerträgeranbringungsstruktur zusammenwirken,
um dadurch die Stoßfängerträgeranordnung
mit einem ge schlossenen Querschnitt bereitzustellen. Da jedes Stoßfängerträgerelement während des
Walzformvorgangs einen offenen Querschnitt aufweist, ist es einfacher,
jedes Stoßfängerträgerelement 12, 12d mit
dem gewünschten
Maß einer
Krümmung
nach innen oder nach außen
zu versehen. Es ist ohne weiteres zu verstehen, daß, wenn die
Stoßfängerträgeranbringungsstruktur
mittels Schweißen
an jedem Stoßfängerträgerelement
in der zugeordneten Stoßfängerträgeranordnung
befestigt wird, die geöffnete
Seite 30 von jeweils jedem Stoßfängerträgerelement geschlossen wird,
um die Festigkeit der Anordnung für eine gegebene Art, Festigkeit
und Dicke des Metalls zu erhöhen.
-
Es
ist zu verstehen, daß gemäß einem
breiteren Verständnis
der Erfindung in Betracht gezogen wird, eine Mehrzahl von im wesentlichen
identischen Stoßfängerträgerelementen 12 vorzusehen,
von denen jeweils jedes zu einer im allgemeinen gleichen Struktur
gekrümmt
oder gebogen wird, und daß die Stoßfängerträgeranbringungsstruktur
während
des Stoßfängermontagevorgangs
gebogen wird, um mit der Krümmung
oder einer im allgemeinen gleichen bogenförmigen Längsstruktur der Stoßfängerträgerelemente 12 übereinzustimmen.
-
Es
ist zu verstehen, daß die
Zeichnungen und voranstehend genannten Beispiele ein breites Verständnis der
Erfindung vermitteln sollen und nicht einschränkend zu verstehen sind. Die
hierin offenbarten Abmessungen und Formen können innerhalb eines großen Bereichs
abgeändert
werden, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. 16 beispielsweise zeigt
einen Querschnitt eines Stoßfängerträgerelementes 90,
das walzgeformt wurde, um eine Mehrzahl von Kanälen oder vorspringenden Abschnitten 92 auszubilden. Dieses
Stoßfängerträgerelement 90 weist
einen im wesentlichen doppelten C-förmigen Querschnitt auf. Das
Element 90 kann in jeder Richtung gebogen werden und kann in
einer Anbringungsstruktur 14 montiert werden, um die eine
offene Seite des Trägerelementes 90 in
der gleichen Weise wie voranstehend für ein einzelnes Trägerelement 12 beschrieben
abzusperren bzw. abzuschließen.
Eine Mehrzahl von Stoßfängerträgerelementen
mit einem doppelten Kanal kann ineinander gesteckt werden, um eine
verstärkte
Anordnung zu bilden. Es wird ebenfalls in Betracht gezogen, die
Anbringungsstruktur durch ein Befestigen einer zweiten Anbringungsstruktur
in damit überlappender
Weise zu verstärken,
und es wird in Betracht gezogen, eine Mehrzahl von Öffnungen
wie erforderlich durch die Stoßfängerträgerelemente 12,
die Anbringungsstruktur, oder beide vorzusehen, um das Montieren
der Stoßfängerträgeranordnung 10 an
das Fahrzeug oder das Montieren von weiteren Strukturen wie beispielsweise
eine Abdeckung an der Stoßfängerträgeranordnung,
wenn diese an einem Fahrzeug angebracht ist, zu erleichtern (?).
Es sollte ebenfalls zu verstehen sein, daß jede der in den Figuren im
Querschnitt gezeigten Ausführungsformen
Anordnungen darstellen können,
die nach innen gekrümmt
oder nach außen
gekrümmt
sind oder die gerade Strukturen aufweisen oder gerade sind.
-
In 17 ist eine weitere Ausführungsform einer
Stoßfängerträgeranordnung 510 gezeigt,
die ein Stoßfängerträgerelement 590 ähnlich zu
dem in 16 gezeigten
Element verwendet. Bei der Ausführungsform
von 17 jedoch sind jeweils
jeder der sich horizontal erstreckenden Wandabschnitte 522 mit
nach außen
vorstehenden Versteifungssicken 527 versehen, um einen
Aufprallwiderstand des Trägers
zu verbessern.
-
18 ist eine weitere Ausführungsform ähnlich zu
der in 17 gezeigten,
bei der jedoch die innen liegenden Versteifungssicken entfernt worden sind.
Diese Konstruktion vereinfacht es im Vergleich zu der Konstruktion
von 17 in hohem Maße, der Stoßfängerträgeranordnung
die gewünschte
Krümmung
zu verleihen.
-
Während die
Erfindung unter Bezugnahme auf eine beschränkte Anzahl von Ausführungsformen offenbart
und beschrieben worden ist, ist zu verstehen, daß Abweichungen und Modifikationen
hierin gemacht werden können,
falls dadurch der in den folgenden Ansprüchen definierte Schutzbereich
der Erfindung nicht verlassen wird.