DE102004029244B4

DE102004029244B4 - Aufbau eines Rückenträgers einer Automobil-Stoßstange

Info

Publication number: DE102004029244B4
Application number: DE102004029244A
Authority: DE
Inventors: Byung Kyu Yoon
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2003-06-19
Filing date: 2004-06-17
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2024-06-18
Also published as: CN1572596A; DE102004029244A1; JP2005008146A; CN1281440C; US20040256868A1; JP4469227B2; US7007989B2; KR20040110464A; KR100527125B1

Abstract

Aufbau eines Rückenträgers (50) für eine Automobil-Stoßstange, bestehend aus:
einem Hauptblech, das zum Ausbilden eines Oberteils und eines Unterteils, welche Hohlräume (c) darin begrenzen, und eines konkaven Raums (b), welcher sich zwischen dem Oberteil und dem Unterteil auf eine Hinterseite der Balkenträger-Struktur zu öffnet, um sich selbst gebogen ist, wobei Enden des Bleches in enger Nachbarschaft zu einer Innenfläche des nach hinten weisenden konkaven Raumes zusammengebracht und in entgegengesetzt gerundete Formen gebogen sind, und
aus mehreren an einer Vorderseite des Trägeraufbaus in Intervallen beabstandeten Klammern (56), welche das Oberteil und das Unterteil verbinden.

Description

Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufbau eines Rückenträgers einer Automobil-Stoßstange, und insbesondere einen Rückenträgeraufbau, bei welchem der Rückenträger durch Falten eines Bleches hergestellt wird, wobei die Spalte des Bleches durch Klammern verbunden sind, und wobei ein Verstärkungselement separat im Zentrum des Rückenträgers angeordnet ist.
Hintergrund der Erfindung
Im Allgemeinen sind die Automobil-Stoßstangen an der Vorderseite und der Hinterseite eines Automobils angeordnet, um nicht nur den Fahrzeugkörper und Passagiere, sondern auch die Haube, den im Motorraum eingebauten Motor und verschiedene Vorrichtungen zu beschützen.
Die Stoßstange sollte auch den Kollisionsvorschriften, welche von den Gesetzen von verschiedenen Ländern vorgeschrieben sind, genügen und eine hohe Steifigkeit und eine exzellente Kollisions-Widerstandsfähigkeit in einem weiten Temperatur-Bereich aufweisen. Die durch Temperaturänderung verursachte Expansion und Kontraktion sollte gering sein. Die Stoßstange besteht im Allgemeinen aus die äußere Umhüllung der Stoßstange bildenden Verkleidungen, einem Energie-Absorptions-Element, welches die Form der Stoßstange aufrechterhält, die Kollision lindert und bei einer Kollision die Form wiederherstellt, und einem Rückenträger, welcher das Energie-Absorptions-Element trägt, und die Energie bei einer Kollision durch elastische Deformation und plastische Deformation absorbiert.

Ein Rückenträger, wie beispielsweise bekannt aus der US 5,395,036 , ist derart konfiguriert, dass er oben und unten eingeschlossene Räume aufweist. Ein solches Ausbilden eingeschlossener Räume vergrößert bei gleichem Raum die Steifigkeit durch Vergrößern des Widerstandmoduls. Nachdem das Blech durch Biegen geformt wurde, um oben und unten zwei eingeschlossene Räume zu bilden, wird als ein letzter Schritt der Rückenträger durch Schweissen der Abschnitte, an denen die Bleche einander kontaktieren, fertiggestellt.

In der JP 10076889 ist eine weitere Ausführungsform eines Rückenträgers für eine Automobil-Stoßstange beschrieben, bestehend aus einem Hauptblech, das zum Ausbilden eines Oberteils und eines Unterteils, welche Hohlräume begrenzen, und eines konkaven Raums, welcher sich zwischen dem Oberteil und dem Unterteil auf eine Hinterseite des Rückenträgers zu öffnet, um sich selbst gebogen ist, wobei zwei Endabschnitte des Bleches in enger Nachbarschaft zu einer Innenfläche des nach hinten weisenden konkaven Raumes zusammengebracht sind, und aus mehreren am Trägeraufbau in Intervallen beanstandeten Klammern, welche das Oberteil und das Unterteil verbinden.

Allerdings weist der Aufbau der bekannten Rückenträger dahingehend ein Problem auf, dass er durch Verschweißen der beide Enden verbindenden Abschnitte fertiggestellt wird, nachdem einer durch Biegen geformt ist, und dass daher ein separates Schweissverfahren im Rückenträger-Formungs-Verfahren benötigt wird, was eine längere Verarbeitungszeit verursacht. Der Aufbau des herkömmlichen Rückenträgers ist im Zentrum des Rückensträgers, welcher den stärksten Aufprall bei einer Fahrzeugkollision erleidet, schwach, und daher wird der Zentral-Abschnitt stark deformiert, wenn die Aufprallenergie bei dem Zentral-Abschnitt konzentriert wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung vereinfacht die Rückenträger-Formarbeit durch Verbinden der Enden des durch Biegen geformten Bleches durch Verwenden von mehreren Klammern, anstatt sie durch Verschweissen zu verbinden, und erhöht außerdem die Gesamtsteifigkeit des Rückenträgers, indem beide Enden des Bleches so gebogen werden, dass sie eine runde Form annehmen, und lokal den Zentral-Abschnitt des Rückenträgers verstärken.

In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst ein Rückenträgeraufbau einer Automobil-Stossstange einen Rückenträger, der durch mehrfaches Biegen oder Falten eines Bleches, so dass beide Enden des Bleches am vorderen Zentrum des Rückenträgers zusammenkommen, derart geformt ist, dass er oben beziehungsweise unten vorbestimmte Räume aufweist. Die beiden am vorderen Zentrum des Rückenträgers zusammenkommenden Enden des Bleches werden in runde Formen gebogen, so dass sie die Innenfläche der Hinterseite des Bleches kontaktieren, und mehrere das Ober- und Unterteil des Rückenträgers an der Vorderseite des Rückenträgers verbindende Klammern sind mit Intervallen angebracht.

Bevorzugterweise ist ein Verstärkungselement, bei welchem das Oberteil und das Unterteil in einer ausbauchenden Form vorstehen, wobei der Raum zwischen dem Oberteil und dem Unterteil von konkaver Form sind, am vorderen Zentrum des Rückenträgers angebracht, um das Oberteil und das Unterteil des Rückenträgers zu kombinieren, und den Zentralabschnitt zu verstärken.

Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, weist ein Rückenträgeraufbau für eine Automobil-Stoßstange ein Hauptblech und mehreren Klammern auf. Das Hauptblech ist in sich gebogen, um ein Oberteil und ein Unterteil auszubilden, welche Hohlräume begrenzen. Ein konkaver Raum öffnet zwischen dem Oberteil und dem Unterteil sich zu einem Hinterteil des Trägeraufbaus. Die Enden (Ränder) des Bleches werden zusammengebracht und in entgegengesetzt gerundete Formen gebogen, um eine Innenfläche des nach hinten weisenden konkaven Raum zu kontaktieren. Die mehreren an einer Vorderseite der Trägerstruktur befestigten und mit Intervallabständen versehenen Klammern verbinden das Oberteil und das Unterteil. Bevorzugterweise ist an einem vorderen Zentralabschnitt des Hauptbleches zwischen dem Oberteil und dem Unterteil ein Verstärkungselement befestigt. Ferner bevorzugt, ist das Verstärkungselement mit einem oberen und einem unteren nach vorne weisenden Vorsprung versehen, welche durch einen zentralen, konkaven vorderen Raum getrennt sind. Ferner können das Oberteil und das Unterteil eine obere beziehungsweise eine untere Fläche aufweisen, welche nach Außen gebogen sind.

Bei einer alternativen Ausführungsform kommen die Enden des zum Rückenträger geformten Bleches nicht in Kontakt, sondern weisen einen kleinen Abstand voneinander und von dem Zentralabschnitt des Rückenträgers auf.

Ein Verfahren zum Formen eines Rückenträgeraufbaus für einen Automobil-Stossdämpfer bildet eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung. Bei einem solchen exemplarischen Verfahren ist ein Metall-Blech derart gebogen, dass es einen Oberteil und einen Unterteil ausbildet, welche im wesentlichen rechteckige Hohlräume begrenzen, wobei die Teile durch einen nach hinten weisenden konkaven offenen Abschnitt getrennt sind. Das Oberteil und das Unterteil werden entlang einer Bodenseite des konkaven offenen Abschnitts verbunden. Die Enden des Metall-Bleches werden entlang einer Innenfläche der Bodenseite des konkaven offenen Abschnitts zusammengebracht. Die Enden des Metallbleches sind ferner in entgegengesetzt gekrümmte Formen geformt, wobei Unterteile der Kurven in Kontakt liegen, und wobei ein horizontaler Spalt entlang der Vorderfläche des Balkenträgeraufbaus ausgebildet ist. Das Oberteil und das Unterteil sind über den Spalt hinweg durch mehrere, mit Abstand versehene Klammern aneinander befestigt. Ein zusätzlicher alternativer Schritt kann das Befestigen eines Verstärkungselementes an dem vorderen Zentralabschnitt der Trägerstruktur zwischen dem Oberteil und dem Unterteil beinhalten. Eine andere Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Rückenträger-Struktur für eine Automobil-Stoßstange gemäß den Schritten des offenbarten Verfahrens.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schräge Ansicht, welche den Rückenträgeraufbau einer Automobil-Stoßstange gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Querschnitts-Ansicht entlang der Linie A-A von 3.
3 ist eine Querschnitts-Ansicht entlang der Linie B-B von 3.
4 ist eine Querschnitts-Ansicht entlang der Linie C-C von 3.
5 ist eine Querschnitts-Ansicht entlang der Linie A-A von 1, welche eine alternative Ausführungsform zeigt.
6 ist eine Querschnitts-Ansicht entlang der Linie C-C von 1, welche ebenfalls eine alternative Ausführungsform zeigt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen.
Wie in den Zeichnungen gezeigt, weist ein Rückenträger 50 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Aufbau auf, bei welchem ein Blech geformt wird, indem es mehrere Male gebogen wird, um am Oberteil und am Unterteil bestimmte eingeschlossene Räume C auszubilden. Beide Enden des Bleches kommen am vorderen Zentrum a des Rückenträgers 50 zusammen. Ein hinterer Zentralteil b des Rückenträgers 50 hat eine konkave Form, wohingegen die eingeschlossenen Räume C im Oberteil und Unterteil des Rückenträgers 50 ausgebildet sind. In der dargestellten Ausführungsform ist die konkave Form im hinteren Zentrum des Rückenträgers ein Steg 51, das vom dem Steg 51 horizontal verbundene Teil ist die Seitenwand 52, das von der Seitenwand 52 vertikal verbundene Teil ist die erste Wand 53, und das von der ersten Wand 53 horizontal nach vorne anschließende Teil ist die äußere Seitenwand 54. Das mit der äußeren Seitenwand 54 vertikal verbundene Teil, welches die Vorderseite des Rückenträgers 50 bildet, ist die zweite Wand 55, und beide Enden der zweiten Wand 55 sind derart geformt, dass sie einander an dem vorderen Zentrum a des Rückenträgers 50 treffen.
Die beiden sich an dem vorderen Zentrum a des Rückenträgers treffenden Enden des Bleches, nämlich beide Enden der zweiten Wand 55, werden in einer runden Form wie ein Halbkreis gebogen, und derart angeordnet, dass sie die Innenseite des hinteren Teils des Bleches, nämlich die Innenseite des Steges 51, kontaktieren. Hierbei liefert das Formen beider Enden des Bleches durch Biegen, insbesondere durch Walzen-Formen, derart, dass es rund geformt ist, ein Widerstandsmoment, welches sich erhöht, was veranlasst, dass die Steifigkeit, und dadurch die Fähigkeit, einer externen Energie-Erhöhung zu widerstehen, sich erhöht.
Mehrere Klammern 56 sind in Intervallen an der Vorderseite des Rückenträgers 50 angeordnet, um die obere zweite Wand 55 und die untere zweite Wand 55 des Rückenträgers 50 in dem Zustand zu verbinden, dass beide Enden des Bleches, nämlich beide Enden der zweiten Wand 55 nicht kombiniert sind.
Bevorzugterweise verbinden und kombinieren die mit Intervallen angebrachten Klammern 56, wie in 1 zu sehen, das vordere Oberteil und Unterteil des Rückenträgers 50, wie in 3 zu sehen.
Das Verstärkungselement 60 ist bevorzugterweise im vorderen Zentrum des Rückenträgers 50 angebracht, wie in 1 zu sehen, um das vordere Oberteil und Unterteil des Rückenträgers 50 zu kombinieren, und um ferner lokal den verhältnismäßig schwachen Zentralteil des Rückenträgers 50 zu verstärken. Das Verstärkungselement 60 hat einen Aufbau, bei welchem das Oberteil und das Unterteil in einer ausbauchenden Form vorstehen, und wobei der Raum zwischen dem in ausbauchender Form vorstehenden Oberteil und Unterteil von konkaver Form ist, wie in 4 gezeigt.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, wie in 5 und 6 gezeigt, sind im Bereich a die Ränder des Bleches in enge Nachbarschaft zueinander und zu der Hinterseite des Zentralabschnittes 51 gebogen, kontaktieren aber nicht tatsächlich. Dies stellt kleine Zwischenräume zwischen den Enden und dem Zentralabschnitt bereit, welche Streich- und Endarbeits-Vorgänge ("painting and finishing operations") erleichtern können.
Der Rückenträger der vorliegenden Erfindung mit dem beschriebenen Aufbau macht das Verfahren des Formens des Rückenträgers 50 viel einfacher, da die Blech-Schweißarbeit bei diesem Verfahren entfernt wird und auch die thermische Deformation aufgrund des Schweißens, wenn das Blech direkt geschweißt wird, nicht benötigt wird.
Die Stärke im Zentrum des Rückenträgers, welche gemäß herkömmlicher Technologie verhältnismäßig schwach war, wird durch Schweißen der mehreren Klammern 56 in Intervallen zum Kombinieren des vorderen Oberteils und Unterteils des Rückenträgers stark erhöht, nachdem das Formverfahren des Rückenträgers 50 beendet worden ist, und das Verstärkungselement 60 am Zentrum separat angebracht worden ist.
Wie im Detail beschrieben wird gemäß des Rückenträgeraufbaus einer Automobil-Stoßstange gemäß der vorliegenden Erfindung das Verfahren des Formens des Rückenträgers einfacher, und die thermische Deformation des Bleches tritt nicht auf, wenn die Blech-Schweißarbeit aus dem Verfahren zum Formen des Rückenträgers unter Verwendung eines Bleches entfernt wird. Die Stärke des Rückenträgers ist auch lokal verbessert, indem das Verstärkungselement im Zentrum des Rückenträgers, wo die Stärke verhältnismäßig schwach ist, separat angebracht wird.

Claims

Aufbau eines Rückenträgers (50) für eine Automobil-Stoßstange, bestehend aus: einem Hauptblech, das zum Ausbilden eines Oberteils und eines Unterteils, welche Hohlräume (c) darin begrenzen, und eines konkaven Raums (b), welcher sich zwischen dem Oberteil und dem Unterteil auf eine Hinterseite der Balkenträger-Struktur zu öffnet, um sich selbst gebogen ist, wobei Enden des Bleches in enger Nachbarschaft zu einer Innenfläche des nach hinten weisenden konkaven Raumes zusammengebracht und in entgegengesetzt gerundete Formen gebogen sind, und aus mehreren an einer Vorderseite des Trägeraufbaus in Intervallen beabstandeten Klammern (56), welche das Oberteil und das Unterteil verbinden.
Aufbau eines Rückenträgers gemäß Anspruch 1, ferner mit einem an einem vorderen Zentralabschnitt (a) des Hauptbleches zwischen dem Oberteil und dem Unterteil befestigten Verstärkungselement (60).
Aufbau eines Rückenträgers gemäß Anspruch 2, wobei das Verstärkungselement mit einem oberen und einem unteren vorderen Vorsprung ausgebildet ist, welche durch einen zentralen, konkaven vorderen Raum getrennt sind.
Aufbau eines Rückenträgers gemäß Anspruch 1, wobei das Oberteil eine nach außen gebogene obere Fläche (54) und das Unterteil eine nach außen gebogene untere Fläche (54) aufweist.
Aufbau eines Rückenträgers gemäß Anspruch 1, wobei die Enden des Bleches einander und die Innenfläche des nach hinten weisenden konkaven Raumes (b) kontaktieren.
Aufbau eines Rückenträgers gemäß Anspruch 1, wobei die Enden des Bleches durch kleine Zwischenräume von einander und von der Innenfläche des nach hinten weisenden konkaven Raumes (b) mit Abstand angeordnet sind.
Verfahren zum Formen eines Rückenträgers für eine Automobil-Stoßstange, mit folgenden Schritten: Biegen eines Metall-Bleches zum Ausbilden eines Oberteils und eines Unterteils, um im Wesentlichen rechteckige Hohlräume (c) auszubilden, wobei diese Teile von einem nach hinten weisenden konkaven offenen Abschnitt (b) getrennt, und entlang einer Bodenseite des konkaven offenen Abschnittes (b) zusammengebracht sind, Zusammenbringen von Enden des Metallbleches entlang einer Innenfläche der Bodenseite des konkaven offenen Abschnittes (b), Formen der Enden des Metallbleches in entgegengesetzt gekrümmte Formen, wobei Unterseiten der Krümmungen in Kontakt liegen und ein horizontaler Spalt entlang einer Vorderfläche des Trägeraufbaus ausgebildet ist, Befestigen des Oberteils und des Unterteils aneinander über den Spalt hinweg mit mehreren mit Abständen versehenen Klammern.
Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem ferner ein Verstärkungselement (60) an einem vorderen Zentralabschnitt des Trägeraufbaus zwischen dem Oberteil und dem Unterteil befestigt wird.