• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    DieErfindung betrifft ein Stoßfängersystem1, bestehend aus einem Querträger3 und zwei Crashboxen 2 aus Metall. Die Crashboxen 2 sind nach dem Standder Technik in Halbschalenbauweise hergestellt. Der Querträger 3 kannaus einem Leichtmetall oder aus Stahl bestehen. Erfindungsgemäß ist derQuerträger3 im Anbindungsbereich der Crashbox 2 mit einem Verstärkungsblech 4versehen. Das Verstärkungsblech4 ist bevorzugt hutförmigausgebildet und umschließtden Querträger3 von drei Seiten. Zudem ist es in einem Flansch 40 direkt mit der Crashbox2 und mit dem Querträger3 verschraubt. Durch diese Anordnung wird die Krafteinleitung einesStoßesin die Crashbox 2 verbessert und gleichzeitig durch eine insgesamtschlankere Ausführungdes Querträgers3 Gewicht eingespart.
    公开号:DE102004008435A1
    申请号:DE200410008435
    申请日:2004-02-19
    公开日:2005-09-22
    发明作者:Bernhard Hillekes；Achim Dr. Kröning；Hui Wang
    申请人:Benteler Automobiltechnik GmbH；
    IPC主号:B60R19-18
    专利说明:
    [0001] DieErfindung beschreibt ein Stoßfängersystem,bestehend aus einem Querträgerund zwei Crashboxen, wobei der Querträger über je eine Crashbox am jeweiligenLängsträger festlegbarist nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
    [0002] Stoßfängersystemewerden heute standardmäßig beiKraftfahrzeugen vorne und hinten eingebaut, um die Stoßenergiekleinerer Stöße so abzufangen,dass die eigentliche Tragstruktur des Autos möglichst nicht beschädigt wird.Dabei besteht ein Stoßfängersystemin der Regel aus einem Stoßenergiein Verformungsarbeit umwandelnden Bauteil wie der Crashbox und einemQuerträger,der dazu dient, die aus einem Anprall resultierende Energie in die Crashboxeinzuleiten. Das Stoßfängersystemwird dabei so aufeinander abgestimmt, dass die Crashbox möglichstmittig auf dem Längsträger desAutos sitzt und die Stoßenergie über denQuerträgermit einem möglichstgeringen Biegemoment in die Crashbox und damit auch in die Längsträger eingeleitetwird.
    [0003] Ausder DE 101 35 903A1 ist zum Beispiel ein Stoßfängersystem mit zwei Crashboxenund einem mehrschaligen Querträgerbekannt, bei dem der Querträgereinen inneren und einen äußeren Schalenkörper aufweist,welche konfigurativ aufeinander abgestimmt und ineinander liegendvollflächigoder teilweise klebetechnisch gefügt sind. Bevorzugt kommt einEnergie absorbierender Klebstoff zum Einsatz. Der innere Schalenkörper undder äußere Schalenkörper können ausdem gleichen Werkstoff oder aus verschiedenen Werkstoffen bestehen.Der Stoßfänger zeichnetsich durch sein verbessertes Steifigkeitsverhalten aus. Insbesonderedurch die Kombination von Stahlblech und Leichtmetallblech kanndas Gewicht reduziert werden, wobei die Fertigungstechnik zum Anschweißen derCrashboxen beibehalten werden kann. Nachteilig ist jedoch der großflächige doppelteMaterialeinsatz bei der Verwendung einer inneren und einer äußeren Schale.
    [0004] Darüber hinausist es zum Beispiel aus der DE 197 04 300 A1 bekannt, Karosseriebauteileentsprechend ihrer späterenBelastung in einzelnen Bereichen unterschiedlich zu dimensionieren,indem beispielsweise ein Metallblech, das als Ausgangsmaterial für eine Platinedient, vor der Weiterverarbeitung mit unterschiedlichen Dicken versehenwird, wobei die Dickenreduktion gezielt auf die späteren betrieblichenBelastungen des Bauteils abgestimmt wird.
    [0005] Zusätzlich müssen dieStoßfängersystem immerwieder neu an die unterschiedlichen Gesetzeslagen und daraus resultierendeunterschiedliche Anforderungen angepasst werden. Ein wichtiges Kriteriumstellen dabei die verschiedenen Sicherheits- und Schadenshöheeinstufungstestdar. Zum Beispiel wird bei den europäischen Tests sowohl der vordere alsauch der rückwärtige Querträger außermittig(offset) mit einer 40% Überdeckunggegen eine Barriere gefahren. Lag dabei der Anprallwinkel auf dieBarriere bisher bei 0°,so liegt er mittlerweile bei 10°.Als Folge dieser unterschiedlichen Testbedingungen muß das Stoßfängersystemerneut überarbeitetwerden, wobei nach wie vor die Ziele Gewichtseinsparung, Designfreiheitund optimales Crashverhalten miteinander in Einklang gebracht werdenmüssen. Durchden unterschiedlichen Aufprallwinkel erfolgt im Crashfall eine direkteKrafteinleitung der Stoßenergie indie Crashbox. Das führtdazu, dass eine Versteifung des Querträgers durch zusätzlicheMaterialdickenerhöhungund/oder durch das Einbringen zusätzlicher Verstrebungen im Querträger nötig ist. Hierdurcherhöhtsich das Einsatzgewicht und damit die Kosten.
    [0006] Aufgabeder Erfindung ist daher, ein Stoßfängersystem bereitzustellen,dass hinsichtlich Crashverhalten, Designfreiheit und Gewicht auchbei einem leicht schrägenAufprall weiter optimiert ist.
    [0007] DieErfindung löstdiese Aufgabe mit dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1. Demnachist der Querträgerim Bereich einer Crashbox verstärkt. DerAnbindungsbereich der Crashbox an den Querträger ist im Crashfall besondersstarken Kräftenausgesetzt mit deutlicher Rißneigung.Aus dem Stand der Technik ist es daher bekannt, den Querträger auf dieBelastung im Anbindungsbereich auszulegen und anhand dieser Belastungeinheitlich zu dimensionieren. Wird der Querträger jedoch erfindungsgemäß im Bereichder Crashbox verstärkt,könnendie restlichen Bereiche des Querträgers insgesamt kleiner undleichter gebaut werden. Die Verstärkung kann durch eine erhöhte Wandstärke im Bereichder Crashbox erfolgen. Die Wandstärke kann durch eine höhere Materialfestigkeitoder auch durch eine größere Blechdickeerhöhtwerden. Bevorzugt wird zur Verstärkungdes Querträgersim Crashboxbereich ein Verstärkungsblecheingesetzt. Das Blech läßt sicheinfach fertigen und montieren und bietet dabei eine große Gestaltungsfreiheitfür denQuerträger,da das Blech der Kontur des Querträgers jederzeit angepasst werdenkann. Dabei kann der Querträgeraus einem Stahl oder einem Leichtmetall gefertigt sein. Auch dasVerstärkungsblechkann aus einem Stahl oder einem Leichtmetall bestehen. Vorzugsweise kommtals Leichtmetall Aluminium zum Einsatz, wobei die Kosten und dieGewichtsoptimierung auch für dieVerwendung einer ungehärtetenoder hochfesten Stahlsorte ausschlaggebend sein können. Durchden Einsatz einer Verstärkungim Bereich der Crashbox wird die Stoßenergie nahezu optimal indie Crashbox eingeleitet und der Längsträger geschont. Zwar verursachtdie Anbringung des erfindungsgemäßen Verstärkungsblecheseinen zusätzlichenMontageaufwand, zugleich könnenjedoch das Einsatzgewicht des Querträgers reduziert und damit auchdie Herstellungskosten gesenkt werden. Eine sehr gute Performancewird erreicht, wenn zudem das Verstärkungsblech direkt mit derCrashbox in Längsrichtung derCrashbox (x-Richtung) verbunden ist. Dies kann beispielsweise erreichtwerden, indem sowohl ein Flansch des Verstärkungsbleches als auch ein Flanschder Crashbox miteinander verschraubt oder vernietet werden. Verfügt der Querträger ebenfalls über einenFlansch, so bietet es sich an, alle drei Flansche miteinander zufügen.
    [0008] ImFolgenden ist die Erfindung anhand der Figuren genauer beschrieben.Dabei zeigen
    [0009] 1 einenSchnitt durch ein erfindungsgemäßes Stoßfängersystem 1,
    [0010] 2 einevordere Draufsicht auf das Stoßfängersystem 1 imAnbindungsbereich einer Crashbox 2 und
    [0011] 3 eine seitlich gedrehte Ansicht von 2.
    [0012] 1 zeigteinen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Stoßfängersystem 1. DieCrashbox 2 ist nach dem Stand der Technik aus zwei mitSicken zur gezielten Faltenbildung versehenen Halbschalen 20 und 21 zusammengesetztund mit einer rückwärtigen Flanschplatte 23 aneinem Längsträger festlegbar.Die vordere Flanschplatte 22 der Crashbox 2 dientdazu, die Crashbox am Querträger 3 festzulegen.Die vordere Flanschplatte 22 der Crashbox 2 verfügt in derMitte übereine Öffnung 24.In dieser Öffnung 24 kanneine nicht dargestellte Abschleppbuchse befestigt werden, um eineAbschleppöseeinzubringen. Die Abschleppösesitzt zwar in der Regel nur in einer der beiden Crashboxen 2,da die Produktion von Gleichteilen jedoch günstiger ist, besitzen beideCrashboxen 2 die Öffnung 24 inder vorderen Flanschplatte 22. Die dargestellte Crashbox 2 entsprichtdem Stand der Technik. An der vorderen Flanschplatte 22 derCrashbox 2 ist ein Querträger 3 befestigt. Inder 1 besteht der Querträger 3 aus einem kastenförmigen geschlossenenAluminiumhohlprofil mit einem seitlichen Flansch 30. Zusätzlich istdas Hohlprofil 3 mit einer mittleren Querstrebe 31 versteift.Diese Querstrebe 31 ist nicht obligatorisch. Durch dieVerstärkungdes Hohlprofils 3 mit dem erfindungsgemäßen hutförmigen Verstärkungsblech 4 kanndie Querstrebe 31 weggelassen werden. Es ist beispielsweiseauch möglich,einen Querträgermit einem offenen Hutprofil aus Stahl einzubauen. Dann wäre es zudemdenkbar, das Verstärkungsblech 4 nichtaußenauf den Querträgeraufzusetzen, sondern innen in den Querträger einzulegen. Durch das Verstärkungsblech 4 kannder Querträger 3 aufdas geringstmöglicheGewicht und Volumen ausgelegt werden, wobei das Blech 4 alternativaus Stahl oder aus Leichtmetall, vorzugsweise aus Aluminium besteht.Das Verstärkungsblech 4 besitztkorrespondierend zu der Öffnung 24 inder vorderen Flanschplatte 22 der Crashbox 2 eine Öffnung 41,die der Einbringung einer Abschleppbuchse dient. Auch bei dem Verstärkungsblech 4 istes günstigerfür beideCrashboxbereiche ein einheitliches Gleichteil zu verwenden, selbstwenn die nicht näherdargestellte Abschleppbuchse nur auf einer Seite in die Crashbox 2 eingebrachtwird. Das Verstärkungsblech 4 verfügt über einenseitlichen Flansch 40, der von den beiden Schenkeln deshutförmigenProfils 4 abzweigt. In der Ausführungsform der 1 liegendaher der Flansch 40 des Verstärkungsbleches 4, derFlansch 30 des Querträgerprofils 3 unddie vordere Flanschplatte 22 der Crashbox 2 übereinander.
    [0013] Die 2 zeigtdas erfindungsgemäße Stoßfängersystem 1 ineiner Draufsicht von vorn. Der Flansch 40 des Verstärkungsbleches 4 istmit dem Flansch 30 des Querträgers 3 und der dahinterliegendenvorderen Flanschplatte 22 der Crashbox 2 über dieSchrauben 50, 51, 52 und 53 anvier Stellen verbunden. Die Crashbox 2 ist über dierückwärtige Flanschplatte 23 mittigauf einem nicht näherdargestellten Längsträger festlegbar.Es hat sich in Versuchen gezeigt, dass diese Verbindung des erfindungsgemäßen Stoßfängersystems 1 zueiner besonders homogenen Krafteinleitung in die Crashbox 2 ohne kritischeKraftspitzen und ohne Einleitung eines Biegemomentes in den Längsträger führt. DasVerstärkungsblech 4 weistdie Öffnung 41 auf,in der jedoch in der 2 keine Abschleppbuchse eingebrachtist. Der Flansch 30 des Querträgers 3 ist nur imAnbindungsbereich der Crashbox 2 mit dem Verstärkungsblech 4 ausgeformt. Über dierestliche Längedes Querträgers 3 istder Flansch 30 nicht ausgeformt, da er dort nicht benötigt wird.Die Gestaltungsfreiheit beim Querträger 3 ist also entsprechendgroß.Dadurch kann der Querträger 3 besondersschlank und leicht ausgeführtwerden. Zudem kann die Art des Profils von der dargestellten Ausführungsformabweichen. Es ist auch denkbar, dass der Flansch 30 des Querträgers 3 wegfällt unddas Verstärkungsblech 4 über denFlansch 40 direkt mit der vorderen Flanschplatte 22 derCrashbox 2 verbunden wird. In diesem Fall könnte derQuerträger 3 beispielsweisean seiner rückwärtigen Seitemit der Crashbox 2 verschweißt sein.
    [0014] 3 zeigt die Darstellung der 2 leicht seitlichgedreht. Anhand der Schraube 51 ist es gut zu erkennen,dass die Schraube 51 alle drei Flansche 22, 30 und 40 miteinanderverbindet. Der Flansch 30 des Querträgers 3 ist nur imAnbindungsbereich ausgeformt. Zu den Enden hin ist das Querträgerprofil 3 leichtgebogen und verjüngtsich.
    权利要求:
    Claims (8)
    [1] Stoßfängersystem 1,bestehend aus einem Querträger 3 undzwei Crashboxen 2, wobei der Querträger 3 über je eineCrashbox 2 an einem jeweiligen Längsträger festlegbar ist, dadurchgekennzeichnet, dass der Querträger 3 im Bereich einer Crashbox 2 verstärkt ist.
    [2] Stoßfängersystem 1 nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträgers 3 mittelseines Bleches 4 verstärktist.
    [3] Stoßfängersystem 1 nacheinem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger 3 aus Stahl oderAluminium besteht und das Verstärkungsblech 4 ausStahl besteht.
    [4] Stoßfängersystem 1 nacheinem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger 3 aus Stahl oderAluminium besteht und das Verstärkungsblech 4 ausAluminium besteht.
    [5] Stoßfängersystem 1 nacheinem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsblech 4 mitder Crashbox 2 verbunden ist.
    [6] Stoßfängersystem 1 nachAnspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsblech 4 durchSchrauben 50 bis 53 oder Stanznieten mit dem Querträger 3 undder Crashbox 2 verbunden ist.
    [7] Stoßfängersystem 1 nacheinem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsblech 4 auseinem offenen hutförmigenProfil besteht, welches den Querträger 3 auf drei Seitenumgreift.
    [8] Stoßfängersystem 1 nachAnspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger 3 auseinem geschlossenen Aluminiumprofil mit einem an der Crashbox 2 festlegbaremFlansch 30 und die Crashbox 2 aus zwei miteinandergefügtenHalbschalen 20, 21 aus Stahl und einer vorderen(22), am Querträgerfestlegbaren sowie einer rückwärtigen (23),am Längsträger festlegbarenFlanschplatte besteht, dass das Verstärkungsblech 4 wahlweiseaus Aluminium oder aus Stahl besteht und ebenfalls über einenFlansch 40 verfügtund dass das Verstärkungsblech 4,der Querträger 3 unddie Crashbox 2 über denjeweils dazugehörigenFlansch 20, 30, 40 miteinander verbundensind.
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    2006-03-02| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
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    2017-09-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
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