NO330287B1 - Stotfangersammenstilling med integrert kollisjonsboks - Google Patents

Abstract

En støtfangersammenstilling for et kjøretøy, samt en fremgangsmåte for fremstilling av samme. Støtfangersammenstillingen omfatter et langstrakt flerkamret profilelement, som er tilpasset for å absorbere kollisjonsenergi og krefter ved en kollisjon, idet profilelementets i det minste ene kammer, gjennom tilkapping og bearbeiding, tilveiebringer et antall integrerte kollisjonsbokser i profilelementet, hvilke kollisjonsbokser videre er utformet med deformasjonssoner.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en støtfangersammenstilling for et kjøretøy, der støtfangerfremstillingen omfatter elementer som er tilpasset for å kunne absorbere kollisjonsenergi og -krefter ved en eventuell kollisjon, og mer spesielt vedrører foreliggende oppfinnelse en støtfangersammenstilling med en integrert kollisjonsboks.

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for å fremstille støtfangersammenstillingen.

En standard støtfangersammenstilling er typisk montert foran og bak på et kjøretøy. Støtfangersammenstillingen skal absorbere kollisjonsenergien og -kreftene i tilfelle av en kollisjon forfra eller bakfra, for derved å minimere eller begrense skader på kjøretøykonstruksjonen og passasjerer. Støtfangersammenstillingen omfatter typisk en tverrbjelke som via såkalte kollisjonsbokser er festet til kjøretøysrammens langsgående bærebjelker. Tverrbjelken er tilveiebrakt for å "overføre" energien og kreftene, der disse genereres i tilfellet av en kollisjon, inn til kollisjonsboksene, hvor kollisjonsboksene vil omdanne kollisjonsenergien og -kreftene til deformasjonsarbeid. Støtfangersammenstillingen er typisk fremstilt på en slik måte at kollisjonsboksene er anordnet i midtseksjonene av bærebjelkene, hvorved dette medfører at kollisjonsenergien og -kreftene via tverrbjelken overføres med minst mulig bøyning inn i kollisjonsboksene og til slutt inn i kjøretøysrammens bærebjelker.

Tverrbjelkene i en slik støtfangersammenstilling kan i sin enkleste form ha et kvadratisk eller rektangulært profil, men de kan også inneha et mer komplekst profil. De kan videre være fremstilt i mange materialer, men vil i dag fortrinnsvis, på grunn av kostnader og besparelse i vekt, være fremstilt i et lettvektsmateriale, for eksempel aluminium.

Kollisjonsboksene vil tilsvarende tverrbjelkene være fremstilt i et lettvektsmateriale og ofte inneha en kvadratisk eller sirkulær form. De vil videre være utformet med svekkede soner eller områder, slik at de deformeres lettere og også i en bestemt retning.

Som eksempler på kjent teknikk skal det vises til SE 529.105 og US 2005/0206177, der en støtfangersammenstilling omfatter en tverrgående bjelke og en eller flere kollisjonsbokser. I disse publikasjonene angis det at den tverrgående bjelken og kollisjonsboksene fremstilles som separate enheter, hvoretter de forskjellige enhetene ved sveising, bolting etc settes sammen til støtfangersammenstillingen. Dette er imidlertid en tidkrevende og omfattende fremstillingsprosess, der det også stilles strenge krav til sammenføyningen av de forskjellige enhetene (sveising, toleranse etc). Fra EP 0687743 er det kjent en støtfanger som er utformet som en profil med uniformt tverrsnitt. Profilen har flere kammere langs sin lengde, hvilke kammere skilles av langsgående delevegger. Imidlertid må kollisjonsboksene festes til profilen i etterkant. Hvordan dette gjøres, er ikke vist.

WO 00/46074 viser en støtfanger der kollisjonsbokser er utformet av samme stykke som støtfangeren ved at støtfangerens ender er bøyd i 90° i forhold til støtfangeren.

WO 98/14285 beskriver ulike måter å utforme og fremstille en kollisjonsboks. Denne må festes til støtfangeren som en separat del. Dette er ikke vist.

DE 19751513 beskriver også fremstilling av en separat kollisjonsboks. Også her må den festes til støtfangeren som en separat del, noe som ikke er vist.

En hensikt ifølge den foreliggende oppfinnelsen vil være å tilveiebringe en støtfangersammenstilling der kollisjonsboksene er en integrert del av selve støtfangersammenstillingen.

En annen hensikt ifølge den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe en forenklet fremstilling av en støtfangersammestilling.

Disse hensikter er oppnådd med en støtfangersammenstilling og en fremgangsmåte for fremstilling av støtfangersammenstillingen i henhold til de etterfølgende selvstendige krav, hvor ytterligere trekk fremkommer av de uselvstendige kravene.

I henhold til den foreliggende oppfinnelsen er det tilveiebrakt en støtfangersammenstilling for et kjøretøy som er tilpasset for å absorbere kollisjonsenergi og -krefter ved en kollisjon, der støtfangersammenstillingen omfatter et langstrakt flerkamret profilelement. Det langstrakte flerkamrete profilelementet kan fremstilles av forskjellig materialer, men vil hensiktmessig være fremstilt av aluminium, idet bruk av aluminium vil forenkle fremstillingen og bearbeidingen av profilelementet. Profilelementet kan da hensiktmessig fremstilles gjennom en ekstruderingsprosess. Profilelementet vil videre i en foretrukket utførelsesform være lukket, og vil da bestå av en fremre og en bakre flate, samt to sideflater. Den bakre flaten vil dessuten ha endekanter som strekker seg en viss lengde utenfor sidekantene, slik at den bakre flatens endekanter danner en flens i profilelementet. Profilelementets indre hulrom vil videre være avdelt av i det minste en delevegg, slik at det dannes to avdelte kammer i profilelementet, der deleveggen i en foretrukket utførelse strekker seg i hulrommet over hele profilelementets lengde. Ved tilkapping og bearbeiding av profilelementets ene kammer dannes det et antall integrerte kollisjonsbokser i profilelementet.

Profilelementet kan også fremstilles til ikke å være fullstendig lukket, hvorved et slikt profilelement eksempelvis kan være fremstilt uten en bakre flate (vegg).

Deleveggen eller deleveggene som avdeler det indre hulrom i det lukkede profilelementet vil i en foretrukket utførelse strekke seg over hele profilelementets lengde, men det skal også forstås at deleveggen eller deleveggene bare kan være anordnet over en del eller deler av lengden.

I en foretrukket utførelse er det langstrakte, flerkamrete profilelementet fremstilt med en konstant eller lik veggtykkelse over hele sin lengde, men det skal forstås at profilelementet også kan fremstilles med ulik veggtykkelse i bestemte områder og over deler av sin lengde. Eksempelvis kan det kammeret i profilelementet som benyttes for å fremstille kollisjonsboksene inneha en mindre veggtykkelse, idet kollisjonsboksene da lettere kan deformeres ved en eventuell kollisjon.

Kollisjonsboksene kan i en foretrukket utførelsesform også utformet med deformasjonssoner.

I en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen er støtfangersammenstillingen tilveiebrakt hovedsakelig symmetrisk om et senterplan som forløper i kjøretøyets langsgående retning.

I en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen omfatter støtfangersammenstillingen et lukket, langstrakt og rektangulært profilelement, der profilelementet videre er utformet med to kamre. Kamrene vil inneha forskjellig tverrsnittsareal. I det ene kammeret, for eksempel i kammeret som avgrenses av sideflatene, deleveggen og den bakre flaten, vil det under fremstillingsprosessen av støtfangersammenstillingen foretas en eller flere utsaginger eller utkappinger. Dette medfører at profilelementets ene kammer vil ha utklipte områder i sin lengderetning, der de gjenværende områder benyttes for å fremstille i det minste en kollisjonsboks. De gjenværende områder i dette kammeret vil da videre bearbeides, ved at det sages eller skjæres inn flere snitt i området hvor profilelementets sideflater og deleveggen møtes og i området hvor sideflater og den bakre flaten møtes. Dette gjøres på hver side i hver av de gjenværende områder i det ene kammeret. Deretter vil de utsnittede flater, som vil danne veggene i en kollisjonsboks, ved hjelp av egnede verktøy brettes inn mot hverandre slik at de danner en lukket enhet. De utsnittede flater vil, når de er brettet inn mot senter av det langstrakte flerkamrete profilelementet, når sett i profilelementets lengderetning, sveises eller på annen egnet måte forbindes med hverandre, hvorved hvert gjenværende område da danner en lukket kollisjonsboks.

Lengden av de utsnittede flater vil være slik at når de utsnittede flatene er

brettet inn mot hverandre, så vil de ligge "butt i butt" med hverandre, eller også overlappe hverandre, for eksempel med to-tre millimeter.

I en utførelse av den foreliggende oppfinnelsen er utklippingen av profilelementets ene kammer gjort inn til profilelementets delevegg. Det kan imidlertid også foretas utklippinger som bare strekker seg en viss lengde inn i det ene kammeret, hvorved slike utkappinger kan være aktuelt å gjøre i nærheten av en kollisjonsboks. Denne eller disse flatene/områdene kan da "brettes" inn mot kollisjonsboksen for å danne en forsterkning i kollisjonsboksen eller støtfangeren, til hvilken forsterkning eksempelvis en tauekrok kan anordnes.

For å kunne feste støtfangersammenstillingen til kjøretøyets ramme, er det hensiktmessig i kollisjonsboksens flens, som utgjøres av den bakre flaten i profilelementet, anordnet et antall gjennomgående hull. Ved hjelp av bolter og den gjennomgående hull vil da støtfangersammenstillingen kunne festes til kjøretøyets ramme.

I en foretrukket utførelse vil det også være anordnet et sentralt hull gjennom den bakre flaten i hver kollisjonsboks, der dette hullet tilnærmet vil ha samme tverrsnittsareal som en lukket kollisjonsboks' innvendige tverrsnittsareal, slik at et verktøy, for eksempel en dor, kan skyves inn i kollisjonsboksen gjennom dette hullet. Dette vil være hensiktmessig for lettere å kunne fastholde profilelementet under bearbeidelse, under tildanning av kollisjonsboksen (sammenbretting av utsnittede flater), samt også ved en eventuell tilbøyning av profilelementet.

Oppfinnelsen skal nå forklares med ikke-begrensende utførelser under henvisning til tegningene, hvor: Figur 1 viser et profilelement som benyttes for å fremstille en støtfangersammenstilling ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 2 viser profilelementet delvis tilkappet og utsaget, der to ikke ferdig tildannede kollisjonsbokser er vist,

Figur 3 viser detaljer ved tildanningen av kollisjonsboksene, og

Figur 4 viser den ferdige tildannede støtfangersammenstillingen.

På figur 1 er en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen vist, idet et langstrakt profilelement 1 benyttes ved fremstilling av støtfangersammenstillingen. Det langstrakte profilelement 1 utgjøres av en fremre flate 2, to sideflater 3 og en bakre flate 4, hvilke flater 1-4 sammen danner det rektangulære, lukkede profilelementet 1. Den bakre flaten 4 vil ha endeflater 6 som strekker seg en avstand ut fra sideflatene 3, slik at disse endeflatene 6 danner en flens i profilelementet 1.

Innvendig i det langstrakte og lukkede profilelementet 1 er det anordnet en delevegg 5, der denne deleveggen strekker seg i hele profilelementets 1 lengderetning. Deleveggen 5 vil videre dele det langstrakte profilelement 1 inn i to kamre, der disse vil inneha et ulikt tverrsnittsareal.

Flatene 1-4 og deleveggen 5 er i det viste profilelementet 1 utformet med samme veggtykkelse.

Profilelementet 1 er fremstilt i aluminium.

På figur 2 er det i det langstrakte profilelementet 1 foretatt en utsaging eller utkapping i den del av profilelementet 1 som begrenses av sideflatene 3, deleveggen 5 og den bakre flaten 4, slik at det dannes to par av gjenstående "ben" 7 i det langstrakte profilelementet 1. Disse to par "ben" vil etter videre bearbeiding danne støtfangersammenstillingen kollisjonsbokser.

For å tilveiebringe de to par av "ben" 7, hvilke "ben" 7 skal danne kollisjonsboksene, er utkappingene eller utsagingene utført ved at det i profilelementet 1 sages flere snitt normalt på profilelementets 1 lengderetning, der disse snittene vil strekke seg inn til deleveggen 5, hvoretter det sages langs deleveggen 5 i profilelementets 1 lengderetning. Denne prosessen gjentas inntil det ønskede antall "ben" 7 er oppnådd.

Hvilke verktøy som skal benyttes for å utføre den ønskede utsagingen eller utkappingen vil være velkjent for en fagmann og diskuteres således ikke videre her.

For enkelhetens skyld er bare det ene paret av "benene" 7 vist på figur 3, men det skal forstås at den bearbeiding som foretas på dette ene paret av "ben" 7 også skal utføres på alle de par "ben" 7 som er tildannet i profilelementet 1.

På figur 3 er det vist at en del av sideflaten 3 i paret av "benene" 7 er delvis bøyd innover mot senter av profilelementet 1, idet det er saget eller skjært flere snitt 8 i området som avgrenses av sideflatene 3 og deleveggen 5 og området som avgrenses av sideflatene 3 og den bakre flaten 4 i profilelementet 1. Snittene er utført på hver ende av "benenes" 7 sideflater 3 og bare i en viss lengde i profilelementets 1 lengderetning, slik at når de utsnittede flater i paret av "ben" 7 er bøyd inn mot senter av profilelementet 1 (dvs. at de utsnittede flater er bøyd hovedsakelig 90 grader i forhold til profilelementets 1 lengderetning), så vil de utsnittede flater ligge "butt i butt" eller også overlappe hverandre med noen millimeter.

Denne bøyningen av de utsnittede flatene i paret av "benene" 7 foretas på hver ende av "benene" 7, slik at det dannes et lukket profil som avgrenses av sideflatene 3, deleveggen 5 og den bakre flaten 4.

På figur 4 er den ferdig fremstilte støtfangersammenstillingen vist, idet de utsnittede og brettede flater i hver kollisjonsboks er sveiset sammen i sine overlappede eller "butt i butt" liggende partier.

Som det fremgår av figuren er det i den bakre flaten 4 i profilelementet 1, der denne flaten 4 danner en festeplate mot kjøretøyets ramme, utformet et antall hull 9, der disse benyttes for å feste støtfangersammenstillingen til kjøretøyets ramme, eksempelvis ved hjelp av bolter (ikke vist).

I denne festeplaten kan det også være tildannet et hull (ikke vist) som i det vesentlige tilsvarer det indre tverrsnittet av den lukkede kollisjonsboksen, slik at et verktøy, for eksempel en dor, kan skyves inn i hulrommet i kollisjonsboksen. Verktøyet kan benyttes i forbindelse med tilvirkningen av støtfangersammenstillingen, for eksempel for fastholdelse, tilbøyning av profilelementet 1 etc.

Den foreliggende oppfinnelsen er nå forklart med en ikke begrensende utførelsesform. En fagmann vil forstå at det vil kunne foretas forandringer og modifikasjoner ved støtfangersammenstillingen innenfor rammen av oppfinnelsen slik den er definert i de vedføyde krav. Selv om det er beskrevet at et tokamret profilelement av aluminium er benyttet, skal det forstås at også andre materialer og ulike profiler kan benyttes. Fremgangsmåten kan videre omfatte flere bearbeidelsestrinn etc.

Claims (9)

1. Støtfangersammenstilling for et kjøretøy som er tilpasset for å absorbere kollisjonsenergi og -krefter ved en kollisjon, omfattende et langstrakt flerkamret profilelement (1), hvilke kamre er tildannet ved at i det minste en delevegg (5) som strekker seg over hele profilelementets (1) lengde deler profilelementets innvendige hulrom,karakterisert vedat i det minste ett kammer gjennom tilkapping og bearbeiding danner et antall integrerte kollisjonsbokser i det langstrakte profilelementet.

2. Støtfangersammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat profilelementet (1) er utformet med et lukket tverrsnitt og med en konstant veggtykkelse.

3. Støtfangersammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat det langstrakte flerkamrete profilelementet (1) er tilveiebrakt hovedsakelig symmetrisk om et senterplan som forløper i kjøretøyets langsgående retning, der det langstrakte flerkamrete profilelementet (1) videre helt eller delvis er bekledd med en ytre beskyttelseskappe av et plastmateriale.

4. Støtfangersammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat det langstrakte flerkamrete profilelement (1) og/eller kollisjonsboksene i det minste over en del av sin overflate er forsterket.

5. Støtfangersammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat kollisjonsboksene omfatter deformasjonssoner.

6. Støtfangersammenstilling ifølge krav 5, karakterisert vedat deformasjonssonene er tildannet ved utsparinger.

7. Støtfangersammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat deleveggen (5) har i det vesentlig samme veggtykkelse som flater (1-4) i det langstrakte, flerkamrete profilelementet (1).

8. Støtfangersammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat det langstrakte, flerkamrete profilelement (1) har samme tverrsnitt over hele sin lengde.

9. Fremgangsmåte for å fremstille en støtfangersammenstilling for et kjøretøy som er tilpasset for å absorbere kollisjonsenergi og -krefter ved en kollisjon, omfattende et langstrakt flerkamret profilelement,karakterisertve dat fremgangsmåten omfatter følgende trinn: - å sage eller kappe ut ett eller flere utsnitt i profilelementets lengderetning, hvor utsnittene gjøres i det minste i ett av kamrene i profilelementet, - å sage eller skjære flere snitt over en viss lengde av det ene kammerets gjenværende områder (7), for å danne veggene i en kollisjonsboks - å brette de utsnittede flatene inn mot hverandre, slik at det dannes en lukket kollisjonsboks, og - å sveise endene av de utsnittede som ligger inn mot hverandre.