WO2019072653A1

WO2019072653A1 - Stossfängerquerträger

Info

Publication number: WO2019072653A1
Application number: PCT/EP2018/076848
Authority: WO
Inventors: Joachim Höning; Ulrich Wittkugel; Stephan LAGIN
Original assignee: Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh
Priority date: 2017-10-09
Filing date: 2018-10-02
Publication date: 2019-04-18
Also published as: CN111194281A; JP7012837B2; DE102017123325A1; US20200317149A1; JP2020536785A; CN111194281B; US11235720B2

Abstract

Ein Stoßfängerquerträger umfasst ein sich in seiner Längsachse in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) erstreckendes und in Fahrtrichtung (x-Richtung) offenes, einen oberen unt unteren Schenkel (6, 7) und einen die Schenkel (6, 7) verbindenden Steg (8) aufweisendes und dadurch eine Kammer (5) bereitstellendes Trägerprofil (4) und ein an den oberen und den unteren Schenkel (6, 7) angeschlossenes Schließblech (11). In die Profilkammer (5) ist wenigstens ein Aussteifungselement (1) oder eine ein solches Aussteifungselement (1.1) aufweisende (Aussteifungselementanordnung (13) eingebaut, wobei das Aussteifungselement (1) an seinen in Profillängsrichtung weisenden Enden jeweils einen in Richtung zu dem Steg (8) des Trägerprofils (4) abgewinkelten, mit Abstand zu dem Steg endenden Schenkel (3, 3.1) aufweist.

Description

Stoßfängerquerträger

Die Erfindung betrifft einen Stoßfängerquerträger mit einem sich in seiner Längsachse in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) erstreckenden und in Fahrtrichtung (x-Richtung) offenen, einen oberen Schenkel, einen unteren Schenkel und einen die Schenkel verbindenden Steg aufweisenden und dadurch eine Kammer bereitstellenden Trägerprofil und mit einem in vertikaler Richtung (z-Richtung) die Profilöffnung überspannendes und sich zumindest über einen Abschnitt in Längserstreckung derselben erstreckenden, an den oberen und den unteren Schenkel angeschlossenen Schließblech.

Stoßfängerquerträger werden bei Kraftfahrzeugen front- und/oder hecksei- tig angeordnet. Stoßfängerquerträger umfassen ein typischerweise in seinem Querschnitt hutförmig ausgebildetes, fahrzeugseitig befestigtes Trägerprofil. Die Profilierung wird durch einen oberen Schenkel, einen unteren Schenkel und einen die beiden Schenkel verbindenden Steg gebildet, der auch als Rücken des Profils angesprochen werden kann. Das Trägerprofil ist in Fahrtrichtung offen und weist daher eine typischerweise im Querschnitt etwa U-förmig profilierte, in Fahrtrichtung offene Profilkammer auf. Der die Schenkel verbindende Steg weist zum Fahrzeug. Das Trägerprofil ist unter Zwischenschaltung von Crashboxen fahrzeugseitig befestigt. Die beiden die Profilkammer einfassenden Schenkel des Trägerprofils weisen an ihren Enden in vertikaler Richtung (y-Richtung) von der Profilkammer wegweisend abgekantete Flansche auf. An diesen ist ein Schließblech zum vorderseitigen Verschließen der Profilkammer befestigt. Das an die Flansche der Schenkel des Trägerprofils angeschlossene Schließblech dient auch einer Versteifung des Trägerprofils, da hierdurch im Bereich des Schließbleches ein Kastenprofil bereitgestellt ist. Verhindert wird durch eine solche Ausgestaltung, dass der eine oder der andere Schenkel des Trägerprofils im Falle eines aufzunehmenden Aufpralls sich gegenüber dem anderen Schenkel verstellt. In einigen Ausgestaltungen erstreckt sich das Schließblech über die gesamte oder quasi gesamte Längserstreckung des Trägerprofils. Die Steifigkeit eines solchen Stoßfängerquerträgers wird maßgeblich durch die Tiefe der Profilierung des Trägerprofils eingestellt. Die Tiefe eines Stoßfängerquerträgers und damit dessen Erstreckung in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) ist in aller Regel beschränkt. Dieses ist bei der Bemessung der Profilierungstiefe des Trägerprofils im Zusammenhang mit der Auslegung des Stoßfängerquerträgers zu berücksichtigen. In einigen Fällen reicht dieses jedoch nicht, um dem Stoßfängerquerträger die gewünschte Steifigkeit zu verleihen. In WO 2016/163054 A1 ist, um an dieser Stelle Abhilfe zu schaffen, vorgeschlagen worden, in die Profilkammer des Trägerprofils ein Aussteifungselement einzubauen. Bei dem aus diesem Stand der Technik vorbekannten Aussteifungselement handelt es sich um ein offenes oder geschlossenes, im Querschnitt etwa trapezförmig konzipiertes Aussteifungselement, welches mit dem Boden seiner kürzeren Trapezseite mit dem die Schenkel verbindenden Steg des Trägerprofils verschweißt ist. Bei einer Ausgestaltung, bei der das Aussteifungselement offen ausgelegt ist, verfügt dieses über in vertikaler Richtung nach außen abgekantete Schenkel, die in die Fügestelle zwischen den abgekanteten Flanschen der Schenkel des Trägerprofils und dem Schließblech eingebunden sind. Das Ausstattungselement befindet sich mittig in Bezug auf das Trägerprofil und erstreckt sich nur über einen kurzen Abschnitt bezogen auf die Längserstreckung des Trägerprofils.

Auch wenn mit dem Einbau eines solchen Ausstattungselementes eine Verbesserung des Crashverhaltens des Stoßfängerquerträgers bei dem sogenannten Poletest erzielt werden kann, müssen dennoch Nachteile in Kauf genommen werden. Diese betreffen zum einen das notwendige Verschweißen des Aussteifungselementes mit dem Steg des Trägerprofils, was insbesondere, wenn das Aussteifungselement geschlossen und somit als Hohlkammerprofil ausgebildet ist, aufgrund der mangelnden oder nur extrem schwierigen Zugänglichkeit der Fügestelle nicht unproblematisch ist. Die in Rede stehenden Bauteile eines solchen Stoßfängerquerträgers sind vielfach aus einem Stahlblech gefertigt. Um diese Stoßfängerquerträger mit dem gewünschten Korrosionsschutz auszurüsten, werden diese im Wege einer kathodischen Tauchlackierung beschichtet. Aufgrund der großen Anlageflächen zwischen dem Aussteifungselement und dem Trägerprofil kann eine ordnungsgemäße Benetzung der gesamten Oberfläche und damit eine Beschichtung der vorgenannten Art nicht gewährleistet werden.

Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, einen Stoßfängerquerträger der eingangs genannten Art dergestalt weiterzubilden, dass vor allem der Einbau des Aussteifungselements in das Trägerprofil des Stoßfängerquerträgers vereinfacht ist. Zudem soll der Stoßfängerquerträger für eine Korrosionsbe- schichtung im Wege einer kathodischen Tauchlackierung geeignet sein.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch einen eingangs genannten, gattungsgemäßen Stoßfängerquerträger, bei dem in die Profilkammer wenigstens ein Aussteifungselement oder eine ein solches Aussteifungselement aufweisende Aussteifungselementanordnung eingebaut ist, welches Aussteifungselement eine sich in Profillängserstreckung erstreckende Langachse und eine sich in vertikaler Richtung erstreckende Kurzachse, die um ein Mehrfaches kürzer ist als die Langachse, aufweist und wenn nicht Teil einer Aussteifungselementanordnung mit seinem zur Profilöffnung weisenden oberen Rand an den oberen Schenkel des Trägerprofils und mit seinem unteren zur Profilöffnung weisenden Rand an den unteren Schenkel des Trägerprofils angeschlossen ist oder wenn Teil einer Aussteifungselementanordnung die Aussteifungselementanordnung an die zur Profilöffnung weisenden Seite des Schließbleches angeschlossen ist und in die Profilkammer des Trägerprofils hineinreicht, wobei das Aussteifungselement an seinen in Profillängsrichtung weisenden Enden jeweils einen in Richtung zu dem Steg des Trägerprofils abgewinkelten, mit Abstand zu dem Steg endenden Schenkel aufweist.

Vorteilhafte Ausgestaltung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Bei den im Rahmen dieser Ausführungen benutzten Richtungsangaben x- Richtung, y-Richtung und z-Richtung handelt es sich um die diesbezüglich üblichen bei Fahrzeugen verwendeten Richtungen. Die x-Richtung ist die Richtung der Längserstreckung des Fahrzeuges, die y-Richtung die Querrichtung dazu in Richtung der Breite des Fahrzeuges. Die z-Richtung ist die Richtung in der Vertikalen. Das bei diesem Stoßfängerquerträger zum Einsatz gelangende Aussteifungselement ist ein langgestrecktes Bauteil, ausgeführt nach Art einer Leiste, dessen Längserstreckung der Längserstreckung des Trägerprofils folgt. Dieses Aussteifungselement ist mit seinem oberen Rand und seinem unteren Rand versetzt zu dem in Fahrtrichtung weisenden Abschluss des Stoßfängerquerträgers in die Profilkammer eingesetzt und an dem oberen Schenkel und unteren Schenkel befestigt. Hierfür eignet sich für den An- schluss des Aussteifungselementes an das Trägerprofil ein Schweißen, wobei die Schweißnaht nicht notwendigerweise durchgängig, sondern auch als Steppnaht ausgeführt sein kann. Das Aussteifungselement befindet sich zurückversetzt von dem in Fahrtrichtung weisenden Abschluss des Trägerprofils, befindet sich jedoch in dessen Nähe. Das Aussteifungselement weist an jedem längsseitigen Ende jeweils einen gegenüber dessen Längserstreckung abgekanteten Schenkel auf, wobei die Schenkel typischerweise mit dem leistenförmigen Abschnitt des Aussteifungselementes einen solchen Winkel einschließen, damit die Schenkel in x- Richtung weisen. Die Enden der Schenkel enden mit Abstand zu dem Steg des Trägerprofils. Ein Einbau eines solchen Aussteifungselementes in die Profilkammer eines Stoßfängerquerträgers ist problemlos möglich, da die Fügestelle von der Seite der Profilöffnung des Trägerprofils ohne Weiteres zugänglich ist. Die auf diese Weise über die Erstreckung des Aussteifungselementes oder Aussteifungselementanordnung bewirkte Versteifung des Stoßfängerquerträgers führt zu einer Verbesserung des Crashverhaltens, insbesondere bei dem sogenannten Poletest.

Vorteilhaft ist, dass das Aussteifungselement gesondert von dem Trägerprofil und dem Schließblech hergestellt wird. Somit kann auf einfache Weise die durch das Aussteifungselement bewirkte Aussteifung des Stoßfängerquerträgers durch entsprechende Strukturierung desselben erhöht werden. Eine Verbesserung der Aussteifungswirkung kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass das Aussteifungselement in vertikaler Richtung profiliert ist. Dieses lässt sich durch eine der Längserstreckung des Aussteifungselements folgende, typischerweise sich über die gesamte Längserstreckung erstreckende Sicke erreichen. Diese Schenkel sind, wenn der die abgewinkelten Schenkel verbindende Rücken des Aussteifungselementes in vertikaler Richtung strukturiert ist, unstrukturiert. Die abgekanteten Schenkel dienen typischerweise einer Aufprallenergieabsorption nach Art eines Crashelementes. Im Falle eines Aufpralles werden diese in Richtung zu dem Steg des Trägerprofils oder für den Fall, dass das Aussteifungselement Teil einer Aussteifungselementanordnung ist zu dem weiteren Bauteil der Aussteifungselementanordnung gedrückt und, wenn zur Anlage an dem Steg oder einem Boden eines der Aussteifungselementanordnung gehörenden Bauteils als Widerlager angelangt, unter Absorption von Energie deformiert. Wenn gewünscht, können diese abgekanteten Schenkel des Aussteifungselementes bei einem solchen Einsatz Energieabsorptionsfaltenanlagenstrukturen, wie sich in vertikaler Richtung erstreckende Sicken, aufweisen.

In einer Ausgestaltung, bei der ein solches Aussteifungselement Teil einer Aussteifungselementanordnung ist, ist dieses in ein Aussteifungsprofil als weiteres Bauteil der Aussteifungselementanordnung eingesetzt. Dieses Aussteifungsprofil ist mit einem oberen Schenkel, einem unteren Schenkel und einem die Schenkel verbindenden Steg mit seiner Profilöffnung ebenfalls vom Fahrzeug wegweisend U-förmig profiliert. Auch wenn sich ein solches Aussteifungsprofil über die gesamte Längserstreckung in y- Richtung des Trägerprofils erstrecken kann, wird es in aller Regel als ausreichend angesehen, wenn dieses den zwischen den an das Trägerprofil angeschlossenen Crashboxen erstreckenden Abschnitt überspannt. Durchaus möglich ist auch eine kürzere Auslegung eines solchen Aussteifungsprofils. Das Aussteifungselement ist mit seinem oberen und unteren Rand mit der Innenseite des oberen Schenkels bzw. des unteren Schenkels gefügt, typischerweise verschweißt. Das Aussteifungsprofil ist in die Profilkammer des Trägerprofils eingesetzt, kontaktiert jedoch nicht mit seinem zum Fahrzeug weisenden Abschluss den die beiden Schenkel verbindenden Steg des Trägerprofils. Die Querschnittsprofilierung des Aussteifungsprofils kann weitestgehend der Querschnittsprofilierung des Trägerprofils entsprechen. Dieses ist jedoch nicht unbedingt erforderlich.

Von Besonderheit ist, dass eine solche Aussteifungselementanordnung an die Innenseite des Schließbleches angeschlossen ist. Das Befestigen ei- nes Aussteifungselementes bezüglich des Trägerprofils und damit des Stoßfängerquerträgers an der Innenseite des Schließbleches typischerweise durch eine Schweißung ist insofern bemerkenswert, da man, der herrschenden Meinung folgend, bislang davon ausgegangen war, dass derartige Aussteifungsstrukturbleche am Trägerprofil selbst befestigt sein mussten. Aufgrund der separaten Herstellung des Trägerprofils mit seiner Profilkammer und dem Schließblech mit der daran angeschlossenen Aussteifungselementanordnung können diese Teile ohne Weiteres einer Tauchlackierung, insbesondere einer kathodischen Tauchlackierung unterworfen werden, ohne befürchten zu müssen, dass bestimmte Oberflächenbereiche nicht oder nur mangelhaft beschichtet werden. Der Ansatz bei diesem Konzept ist gegenüber dem im Stand der Technik gewählten Ansatz ein anderer. Während man bei vorbekannten Aussteifungskonzepten von Trägerprofilen bei Stoßfängerquerträgern konkret das Trägerprofil ausgesteift hat, da dieses das auszusteifende Bauteil ist, bewirkt eine solche, an das Schließblech angeschlossene und in die Profilkammer hineinragende Aussteifungselementanordnung zwar eine gewisse Versteifung. Wirksam wird diese jedoch vor allem dann, wenn im Falle eines Aufpralles das Aussteifungsprofil mit dem Trägerprofil in Kontakt kommt. Insofern erfolgt eine den Anforderungen genügende Aussteifung des Trägerprofils nur bzw. erst dann, wenn diese tatsächlich benötigt wird, und zwar im Falle eines Aufpralls.

Vorteilhaft bei einer solchen Ausgestaltung ist zudem, dass durch das Aussteifungsprofil nicht nur die Aussteifung im Falle eines Poletests sondern auch die Verwindungssteifigkeit erhöht wird. Vorteilhaft ist zudem, dass in Abhängigkeit von dem Fahrzeug oder dessen Auslegung in ein und dasselbe Trägerprofil an dieses eine bezüglich an die jeweiligen Anforderungen angepasste Aussteifungselementanordnung verbaut werden kann. Dieses betrifft die Auslegung des Aussteifungsprofils hinsichtlich seiner Strukturierung und Materialstärke ebenso wie das Aussteifungselement selbst. Insofern kann bei einer solchen modulartigen Bauweise von Stoßfängerquerträgern ein und dasselbe Trägerprofil mit den weiteren daran angeschlossenen Bauteilen, wie beispielsweise die Crashboxen für unterschiedliche Fahrzeuge eingesetzt werden, wobei die spezifischen Stoßfängerquerträgereigenschaften durch entsprechende Auswahl der zu verbauenden Aussteifungselementanordnung eingerichtet werden können. Gleiches gilt für das Schließblech. An ein solches können unterschiedlich ausgelegte Aussteifungselementanordnungen angeschlossen werden. Dasselbe gilt auch für das Aussteifungselement, auch wenn dieses unmittelbar in ein Trägerprofil eingesetzt wird.

In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die durch das Trägerprofil gebildete Kammer typischerweise im Bereich der Mitte bezogen auf die Längserstreckung des Trägerprofils eine durch eine sickenartige Aufwölbung des unteren Schenkels des Trägerprofils gebildete Einschnürung aufweist. Eine solche, die Höhe der Profilkammer reduzierende Einschnürung stellt eine Knickanlage dar, an der das Trägerprofil im Falle eines Aufpralles nach oben und somit in z-Richtung einknickt, wenn durch den auf den Stoßfängerquerträger wirkenden Gegenstand eine Kraft mit einem vektoriellen Anteil in z-Richtung wirkt. Durch die Einschnürung wird der Ort einer solchen Knickanlage definiert. Dieser befindet sich typischerweise im Bereich der Mitte des Trägerprofils. Eine solche Ausgestaltung ist günstig, wenn in die Kammer des Trägerprofils eine Aussteifungselementanordnung hineinragt. Die Aussteifungselementanordnung ist bei einer solchen Ausgestaltung typischerweise mit Abstand zu den Schenkeln des Trägerprofils angeordnet. Im Falle eines Einknickens des Trägerprofils in z- Richtung wird die Aussteifungselementanordnung in der Kammer gegenüber dem Trägerprofil verkippt. Beide Elemente beginnen gegeneinander zu arbeiten mit der Folge, dass Aufprallenergie absorbiert wird. Hierdurch ist ein Aufbrechen des Trägerprofils bei den im Rahmen der üblichen Tests aufgewendeten Kräfte verhindert.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 : eine perspektivische Darstellung eines Aussteifungselementes gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung,

Fig. 2: das in ein Trägerprofil eines Stoßfängerquerträgers eingesetzte

Aussteifungselement der Figur 1 , Fig. 3: eine Querschnittsdarstellung der Anordnung der Figur 2,

Fig. 4: ein Aussteifungselement, prinzipiell aufgebaut wie dasjenige der

Figur 1 , in einer Weiterbildung,

Fig. 5: eine perspektivische Darstellung nach Art einer Explosionsdarstellung eines Stoßfängerquerträgers mit einer Aussteifungselementanordnung gemäß der Erfindung, Fig. 6: eine Schnittdarstellung durch den Stoßfängerquerträger der Figur 5 mittig in der x-z-Ebene,

Fig. 7: ein Kraft-Weg-Diagramm zum Darstellen des Deformationsverhaltens des Stoßfängerquerträgers der Figuren 5 und 6,

Fig. 8: ein Kraft-Zeit-Diagramm zum Darstellen des Deformationsverhaltens des Stoßfängerquerträgers der Figuren 5 und 6, und

Fig. 9: eine Rückseitenansicht eines Stoßfängerquerträgers gemäß einer weiteren Ausgestaltung und

Fig. 10: einen Querschnitt durch den Stoßfängerquerträger der Figur 9 im

Bereich seiner Mitte. Ein Aussteifungselement 1 ist als langgestrecktes Element ausgebildet und umfasst einen leistenartigen Rücken 2, dessen Längserstreckung der Längserstreckung eines Trägerprofils eines Stoßfängerquerträgers folgt, wenn an diesem montiert. Die sich in Profillängserstreckung erstreckende Langachse des Aussteifungselementes 1 ist um ein Vielfaches länger als die sich in vertikaler Richtung erstreckende Kurzachse. An den in Längsrichtung weisenden Enden des Rückens 2 ist jeweils ein Schenkel 3, 3.1 abgekantet. Durch die Abkantung der Schenkel 3, 3.1 wird der Rücken 2 des Aussteifungselementes 1 versteift. Die Schenkel 3, 3.1 erstrecken sich in x-Richtung und zwar in Richtung zum Fahrzeug. Figur 2 zeigt einen perspektivischen Ausschnitt eines Trägerprofils 4 als Teil eines im Übrigen nicht näher dargestellten Stoßfängerquerträgers, in dessen Profilkammer 5 das Aussteifungselement 1 eingesetzt ist. Das Trägerprofil 4 ist dargestellt, damit die Anordnung des Aussteifungselementes 1 in der Profilkammer 5 erkennbar ist. Die Profilkammer 5 ist durch einen oberen Schenkel 6, einen unteren Schenkel 7, die fahrzeugseitig durch einen Steg 8 miteinander verbunden sind, eingefasst. Somit ist die Profilierung des Trägerprofils 4 etwa U-förmig. Das Aussteifungselement 1 ist mit seinem zur Profilöffnung weisenden oberen Rand des Rückens 2 mit der Innenseite des oberen Schenkels 6 und der zur Profilöffnung weisende untere Rand des Rückens 2 des Aussteifungselementes 1 mit der Innenseite des unteren Schenkels 7 des Trägerprofils 4 verschweißt. Die Fügeverbindung ist, wie aus Figur 2 erkennbar, als Steppnaht ausgeführt. In einem Querschnitt ist die Anordnung des Aussteifungselementes 1 in der Profilkammer 5 des Trägerprofils 4 in Figur 3 gezeigt. Der Rücken 2 des Aussteifungselementes 1 ist von der Profilöffnung in Richtung zum Steg 8 hin versetzt angeordnet. Zur Vervollständigung des Stoßfängerquerträgers ist die vordere Profilkammeröffnung mit einem Schließblech verschlossen (nicht dargestellt).

Figur 4 zeigt ein weiteres Aussteifungselement 1 .1 , welches vom Prinzip her aufgebaut ist wie das Aussteifungselement 1 der Figuren 1 bis 3. Die diesbezüglichen Ausführungen gelten somit gleichermaßen für das Aussteifungselement 1 .1 . Das Aussteifungselement 1 .1 unterscheidet sich bezüglich der Auslegung seines Rückens 2.1 von der Auslegung des Rückens 2 des Aussteifungselementes 1 . Der Rücken 2.1 ist in vertikaler Richtung und somit in z-Richtung profiliert, um diesen zu versteifen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Profilierung als sich über die Längserstreckung des Rückens 2.1 erstreckende Sicke ausgeführt. Die Profilierung setzt sich nicht in die abgekanteten Schenkel 3.2, 3.3 fort, da diese in x-Richtung nicht zusätzlich versteift werden sollen. Dieses würde eine Energieabsorption durch Deformation bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beeinträchtigen.

Figur 5 zeigt einen Stoßfängerquerträger 9 mit seinem Trägerprofil 10, ein dieses vorderseitig verschließendes Schließblech 1 1 und eine in die Pro- filkamnner 12 des Trägerprofils 10 hineinragende Aussteifungselementan- ordnung 13. Das Trägerprofil 10 verfügt ebenso wie das Trägerprofil 4 über einen oberen Schenkel 14, einen unteren Schenkel 15 und einen die Schenkel 14, 15 rückseitig verbindenden Steg 16. Der Steg 16 weist in Fahrzeugrichtung. An das Trägerprofil 10 sind zwei Crashboxen 17, 17.1 angeschlossen. Der obere Schenkel 14 und der untere Schenkel 15 weisen jeweils einen in z-Richtung abgekanteten Montageflansch auf. Diese sind von der Profilkannnner 12 weggerichtet. In den von dem unteren Schenkel 15 abgekanteten Flansch kann, vorzugsweise im Bereich der Mitte eine Ausklinkung oder eine die Flanschhöhe reduzierende Verprä- gung vorgesehen sein.

Die Aussteifungselementanordnung 13 umfasst das Aussteifungselement 1 .1 sowie ein Aussteifungsprofil 18. Das Aussteifungsprofil 18 weist eine im Wesentlichen U-förmige Querprofilierung auf. Diese wird bereitgestellt durch einen oberen Schenkel 19, einen unteren Schenkel 20 und einen die beiden Schenkel 19, 20 verbindenden Steg 21 . Das Aussteifungselement 1 .1 greift mit seinen beiden Schenkeln 3.2 ,3.3 in die durch die Profilierung des Aussteifungsprofils 18 bereitgestellte Kammer ein. Der Aufbau des Stoßfängerquerträgers 9 und die Anordnung der Aussteifungselementanordnung 13 innerhalb der Profilkammer 12 des Trägerprofils 10 ist der Schnittdarstellung der Figur 6 zu entnehmen. Bei dem Trägerprofil 10 des dargestellten Ausführungsbeispiels sind die beiden Schenkel 14, 15 in Richtung zu dem Steg 16 hin aufeinander zulaufend mit einem geringen Winkel geneigt. Infolgedessen vergrößert sich die Höhe der Profilkammer 12 von dem Bereich des Steges 16 zu der vom Fahrzeug wegweisenden Öffnung der Profilkammer 12 hin. Die von dem Steg 16 wegweisenden Enden der beiden Schenkel 14, 15 sind zur Ausbildung von Flanschen 22, 22.1 von der Profilkammer 12 wegweisend in vertikaler Richtung (z- Richtung) abgekantet. Die von dem Steg 16 wegweisenden Seiten der Flansche 22, 22.1 dienen zum Anschließen des Schließbleches 1 1 , welches mit diesen verschweißt wird.

Das Aussteifungselement 1 .1 ist in die durch das Aussteifungsprofil 18 bereitgestellte Kammer eingesetzt und im Bereich des oberen und unteren Randes seines Rückens 2.1 mit der Innenseite des oberen und unteren Schenkels 19, 20 verschweißt. Die Schweißnaht ist auch bei dieser Ausgestaltung als Steppnaht ausgeführt. Die Schweißraupen sind in Figur 6 mit den Bezugszeichen 23, 23.1 kenntlich gemacht. Die Schenkel 3.2, 3.3 des Aussteifungselementes 1 .1 erstrecken sich nicht bis zu dem Steg 21 des Aussteifungsprofils 18. Vielmehr verbleibt zwischen den zu dem Steg 21 weisenden Enden 3.2, 3.3 ein Abstand, der etwa der Höhe der Schenkel entspricht. Der Rücken 2.1 des Aussteifungselementes 1 .1 ist von dem zum Schließblech 1 1 weisenden Ende des oberen Schenkels 19 und des unteren Schenkels 20 des Aussteifungsprofils 18 zurückversetzt angeordnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt diese Anordnung vor dem Hintergrund der konvexen Krümmung der vorderen Abschlüsse des oberen Schenkels 19 und des unteren Schenkels 20, wohingegen das Aussteifungselement 1 .1 mit seinem Rücken gerade ausgeführt ist.

Die Aussteifungselementanordnung 13 grenzt mit den Stirnseiten der Schenkel 19, 20 des Aussteifungsprofils 18 an die Innenseite des Schließbleches 1 1 und ist mit diesem durch jeweils eine Schweißnaht 24, 24.1 verbunden. Diese Schweißnähte können durchgehend oder auch als Steppnaht ausgeführt sein.

Die Querschnittsdarstellung der Figur 6 bezüglich des Stoßfängerquerträgers 9 macht deutlich, dass das Aussteifungsprofil 18 mit seiner Außenseite keinen direkten Kontakt zu dem Trägerprofil 10 hat. Dieses wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel allein von dem Schließblech 1 1 getragen. Somit ist die Profilkammer 12 mit seiner gesamten inneren Oberfläche belüftet, was die Beständigkeit gegen Korrosion begünstigt.

Der Stoßfängerquerträger 9 genügt auch besonders hohen Anforderungen. Insbesondere kann dieser höhere Kräfte absorbieren, ohne dass das Trägerprofil 10 an seiner zum Fahrzeug weisenden Seite reißt. Grund hierfür ist die durch die Aussteifungselementanordnung 13 bereitgestellte Aussteifung, die im Falle eines Aufpralles ihre volle Wirkung entfaltet, und zwar dann, wenn das Aussteifungsprofil 18 mit seiner Außenseite gegen die Innenseite des Trägerprofils 10 wirkt. Zudem sind durch die Schenkel 19, 20 Aussteifungsprofils 18 und durch die Schenkel 3.2, 3.3 des Ausstei- fungselementes 1 .1 in x-Richtung wirkende Crashstrukturen bereitgestellt, durch die Aufprallenergie durch Deformation abgebaut werden kann.

Das in Figur 7 gezeigte Kraft-Weg-Diagramm, in dem das Verhalten des Stoßfängerquerträgers 9 mit durchgezogener Linie und im Vergleich derselbe Stoßfängerquerträger nur ohne darin integrierte Aussteifungselementanordnung mit gestrichelter Linienführung abgebildet sind, macht deutlich, dass vor allem ab einer Deformation von 200 mm der erfindungsgemäße Stoßfängerquerträger 9 deutlich mehr Kraft absorbieren kann. Begründet ist dieses durch die bereits vorbeschriebene Strukturierung und den Einbau der Aussteifungselementanordnung 13 in das Trägerprofil 10. In dem in Figur 8 gezeigten Kraft-Zeit-Diagramm wird der Unterschied zum Crashverhalten des Stoßfängerquerträgers 9 gegenüber einem solchen ohne Aussteifungselementanordnung, jedoch mit ansonsten gleichem Aufbau noch deutlicher. Von Interesse ist bei diesen Kurven derjenige Abschnitt, bevor die Kraftaufnahmekurve abfällt. Die verbesserten Eigenschaften des Stoßfängerquerträgers 9 werden dadurch deutlich, dass in der abgebildeten Zeit, bevor die Kurve steil abfällt, deutlich mehr Kraft aufgenommen werden kann als mit einem Stoßfängerquerträger gemäß dem Stand der Technik.

Figur 9 zeigt eine Rückansicht auf einen weiteren Stoßfängerquerträger 9.1 mit seinem Trägerprofil 10.1 , das vorderseitig durch das Schließblech 1 1 .1 abgeschlossen ist. Die Profilkammer 12.1 ist im Bereich der seitlichen, nach hinten gebogenen Abschnitte erkennbar. Die Crashboxen sind mit dem Bezugszeichen 17.2, 17.3 kenntlich gemacht. Der Stoßfängerquerträger 9.1 ist prinzipiell genauso aufgebaut wie der Stoßfängerquerträger 9. Von diesem unterscheidet sich der Stoßfängerquerträger 9.1 lediglich dadurch, dass sein unterer Schenkel 15.1 im Bereich der Mitte des Stoßfängerquerträgers 9.1 bezogen auf seine Längserstreckung eine Verjüngung bezüglich der Höhe der Profilkammer 12.1 ausbildet. Erreicht wird dieses durch eine in die untere Wand 15.1 eingebrachte Verprägung 25, in die auch der Steg 16.1 eingebunden ist. Die Verprägung 25 ist nach Art einer in die Profilkammer 12.1 in z-Richtung hineingerichteten Aufwölbung ausgeführt. Diese Verprägung dient im Crashfalle als Knickanlage, damit der Stoßfängerquerträger 9.1 mit seinem Trägerprofil 10.1 bei einer Krafteinwirkung mit einer nach oben gerichteten z-Komponente zu einer definierten Deformationsbewegung, und zwar einem Einknicken im Bereich des Scheitels der Verprägung 25 führt.

Der in Figur 10 gezeigte Querschnitt durch den Stoßfängerquerträger 9.1 der Figur 9 zeigt, dass die in die Profilkammer 12.1 eintauchende Aussteifungselementanordnung 13.1 genauso aufgebaut ist wie die Aussteifungselementanordnung 13, wie diese zu dem Stoßfängerquerträger 9 der vorangegangenen Figuren beschrieben ist. Somit gelten die Ausführungen zu dem Stoßfängerquerträger 9 und seiner Aussteifungselementanordnung 13 gleichermaßen für die Aussteifungselementanordnung 13.1 des Stoßfängerquerträgers 9.1 . Die Höhe des Aussteifungsprofils 18.1 der Aussteifungselementanordnung 13.1 ist über seine gesamte Längserstreckung im Unterschied zu der Auslegung des Trägerprofils 10.1 gleichbleibend. Die Höhe ist an die durch die Verprägung 25 gebildete Höhenreduzierung (Einschränkung) der Profilkammer 12.1 angepasst, und zwar dergestalt, dass, wie aus Figur 10 erkennbar, die Außenseiten des Aussteifungsprofils 18.1 mit Abstand zu den Innenseiten des oberen Schenkels 14.1 und dem unteren Schenkel 15.1 angeordnet sind.

Wenn im Falle eines Aufpralles mit einer Kraftkomponente, in z-Richtung nach oben gerichtet, erfolgt, kann das Trägerprofil 10.1 an definierter Stelle, und zwar im Bereich des Scheitels der Verprägung 25 nach oben definiert einknicken, was wiederum zu einem Verkippen der Aussteifungselementanordnung 13.1 innerhalb der Profilkammer 12.1 führt. Die Aussteifungselementanordnung 13.1 verkeilt sich mit seinem Aussteifungsprofil 18.1 an den die Profilkammer 12.1 einfassenden Schenkeln 14.1 , 15.1 . Das Einknicken, das Verkippen der Aussteifungselementanordnung 13 gegenüber dem Trägerprofil 10.1 und das dadurch bewirkte Gegeneinan- derarbeiten des Trägerprofils 10.1 mit dem Aussteifungsprofil 18.1 absorbiert Aufprallenergie in nennenswertem Maße. Daher ist bei einer solchen Ausgestaltung die Crashperformance nochmals verbessert.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben worden. Ohne den Umfang der geltenden Ansprüche zu verlassen, ergeben sich für einen Fachmann zahlreiche weitere Möglichkeiten, die Erfindung um- setzen zu können, ohne dass diese im Einzelnen im Rahmen dieser Ausführungen näher beschrieben werden müsste.

Bezugszeichenliste

1 , 1 .1 Aussteifungselement

2, 2.1 Rücken

, 3.1 , 3.2, 3.3 Schenkel

4 Trägerprofil

5 Profilkammer

6 Oberer Schenkel 7 Unterer Schenkel 8 Steg

9, 9.1 Stoßfängerquerträger

10, 10.1 Trägerprofil

1 1 , 1 1 .1 Schließblech

12, 12.1 Profilkammer

13, 13.1 Aussteifungselementanordnung

14, 14.1 Oberer Schenkel

15, 15.1 Unterer Schenkel

16, 16.1 Steg

.1 , 17.2, 17.3 Crashbox

18, 18.1 Aussteifungsprofil

19 Oberer Schenkel

20 Unterer Schenkel

21 Steg

22, 22.1 Flansch

23, 23.1 Schweißraupe

24, 24.1 Schweißnaht

25 Verprägung

Claims

Patentansprüche

Stoßfängerquerträger mit einem sich in seiner Längsachse in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) erstreckenden und in Fahrtrichtung (x-Richtung) offenen, einen oberen Schenkel (6, 14, 14.1 ), einen unteren Schenkel (7, 15, 15.1 ) und einen die Schenkel (6, 7; 14, 15; 14.1 , 15.1 ) verbindenden Steg (8) aufweisenden und dadurch eine Kammer (5, 12, 12.1 ) bereitstellenden Trägerprofil (4, 10, 10.1 ) und mit einem in vertikaler Richtung (z-Richtung) die Profilöffnung überspannendes und sich zumindest über einen Abschnitt in Längserstreckung derselben erstreckenden, an den oberen und den unteren Schenkel (6, 7; 14, 15; 14.1 , 15.1 ) angeschlossenen Schließblech (1 1 , 1 1 .1 ), dadurch gekennzeichnet, dass in die Profilkammer (5, 12, 12.1 ) wenigstens ein Aussteifungselement (1 ) oder eine ein solches Aussteifungselement (1 .1 ) aufweisende Aussteifungselementanordnung (13, 13.1 ) eingebaut ist, welches Aussteifungselement (1 , 1 .1 ) eine sich in Profillängserstreckung erstreckende Langachse und eine sich in vertikaler Richtung erstreckende Kurzachse, die um ein Mehrfaches kürzer ist als die Langachse, aufweist und wenn nicht Teil einer Aussteifungselementanordnung mit seinem zur Profilöffnung weisenden oberen Rand an den oberen Schenkel (6) des Trägerprofils (4) und mit seinem unteren zur Profilöffnung weisenden Rand an den unteren Schenkel (7) des Trägerprofils (4) angeschlossen ist oder wenn Teil einer Aussteifungselementanordnung (13, 13.1 ) die Aussteifungselementanordnung (13, 13.1 ) an die zur Profilöffnung weisenden Seite des Schließbleches (1 1 , 1 1 .1 ) angeschlossen ist und in die Profilkammer (12, 12.1 ) des Trägerprofils (10, 10.1 ) hineinreicht, wobei das Aussteifungselement (1 , 1 .1 ) an seinen in Profillängsrichtung weisenden Enden jeweils einen in Richtung zu dem Steg (8, 16, 16.1 ) des Trägerprofils (4, 10, 10.1 ) abgewinkelten, mit Abstand zu dem Steg (8, 16, 16.1 ) endenden Schenkel (3, 3.1 ; 3.2, 3.3) aufweist.

Stoßfängerquerträger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßfängerquerträger ein einziges Aussteifungselement (1 ) oder eine einzige Aussteifungselementanordnung (13) aufweist. - 2 -

Stoßfängerquerträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das einzige Aussteifungselement (1 ) oder die einzige Aussteifungselementanordnung (13) mittig in Bezug auf die Längserstreckung des Trägerprofils (4, 10) angeordnet ist.

Stoßfängerquerträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussteifungselement (1 .1 ) in vertikaler Richtung (z-Richtung) strukturiert ist.

Stoßfängerquerträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Strukturierung des Aussteifungselementes (1 .1 ) in vertikaler Richtung (z-Richtung) eine seiner Längserstreckung folgende und sich über seine gesamte Längserstreckung erstreckende Sicke vorgesehen ist.

Stoßfängerquerträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussteifungselement (1 , 1 .1 ) an seinen in Profillängsrichtung weisenden Enden jeweils einen in Richtung zu dem Steg (8, 16) des Trägerprofils (4, 10) abgewinkelten, nicht bis an den Steg (8, 16) heranreichenden Schenkel (3, 3.1 ; 3.2, 3.3) aufweist, wobei die abgewinkelten Schenkel (3, 3.1 ; 3.2, 3.3) des Aussteifungselementes (1 , 1 .1 ) in vertikaler Richtung (z-Richtung) unstrukturiert sind.

Stoßfängerquerträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussteifungselement (1 .1 ) Teil einer Aussteifungselementanordnung (13, 13.1 ) ist, zu der neben dem Aussteifungselement (1 .1 ) als weiteres Bauteil ein einen oberen Schenkel (19), einen unteren Schenkel (20) und ein die Schenkel (19, 20) verbindenden Steg (21 ) aufweisendes und dadurch eine Kammer bereitstellendes, mit seiner Öffnung zu der Profilöffnung des Trägerprofils (10, 10.1 ) weisendes Aussteifungsprofil (18, 18.1 ) zugehörig ist, in dessen Kammer das Aussteifungselement (1 .1 ) mittig bezogen auf dessen Längserstreckung eingesetzt und an seinen oberen und unteren Schenkel (19, 20) angeschlossen ist. - 3 -

8. Stoßfängerquerträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der obere und der untere Schenkel (19, 20) des Aussteifungsprofils (18, 18.1 ) in Richtung zur Öffnung des Trägerprofils (10, 10.1 ) in der x-y-Ebene der vorderseitigen Krümmung des Träger- profils (10, 10.1 ) folgend konvex gekrümmt sind.

9. Stoßfängerquerträger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussteifungselement (1 .1 ) in Richtung seiner Längserstreckung gerade ausgeführt ist und von dem konvex gekrümmten Abschluss des oberen und unteren Schenkels (19, 20) zurückversetzt in der durch das Aussteifungsprofil (18, 18.1 ) bereitgestellten Kammer angeordnet ist.

10. Stoßfängerquerträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsprofilierung des Aussteifungsprofils (18, 18.1 ) der Querschnittsprofilierung des Trägerprofils (10, 10.1 ) weitestgehend entspricht.

11. Stoßfängerquerträger nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der durch das Trägerprofil (10.1 ) bereitgestellten Kammer (12.1 ) in einem mittleren Abschnitt bezogen auf die Längserstreckung des Trägerprofils (10.1 ) durch eine in den unteren Schenkel (15.1 ) eingebrachte Verprägung (25) reduziert ist.

12. Stoßfängerquerträger nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verprägung (25) des unteren Schenkels (15.1 ) als in die Kammer (12.1 ) des Trägerprofils (10.1 ) gerichtete Wölbung im Bereich der Mitte des Stoßfängerquerträgers (9.1 ) ausgeführt ist.