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Hintergrund der Erfindung
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Bei Stoßfängern, die im Front- oder Heckbereich von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, kann es erforderlich sein, diese mit zusätzlichen Versteifungselementen auszustatten. So ist bspw. bei mehrteiligen Stoßfängersystemen bekannt, zur Versteifung im unteren Bereich einen sog. Lower Stiffener vorzusehen, der den Stoßfänger bzw. die Verkleidung des Stoßfängers stützt und bei einem Aufprall für die notwendige Steifigkeit der Verkleidung sorgt. Nachteilig bei dem Einsatz eines Lower Stiffener sind jedoch die Zusatzkosten, die durch Einsatz eines solchen Bauteils entstehen, wie bspw. durch Werkzeugkosten, Transportkosten, Materialkosten usw.
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Es sind weiterhin Stoßfänger bekannt, die eine integrierte Rippenstruktur aufweisen, die ohne zusätzliche Bauteile für die benötigte Steifigkeit der Verkleidung des Stoßfängers sorgen. Bei diesen integrierten Rippenstrukturen ist jedoch nachteilig, dass die Gefahr von Abzeichnungen im sichtbaren Bereich besteht und es zu Schwierigkeiten bei der Entformung der Bauteile kommt. Außerdem müssen Einschränkungen bei der Gestaltung und im Bereich der Auslegung der Rippenstruktur durch Beachtung der Abzeichnungsgefahr der Rippen und der Entformbarkeit aufgenommen werden.
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Zudem gestaltet sich die Herstellung von Stoßfängern mit integrierten Rippen als aufwendig, da hierbei komplexe Werkzeuge mit zusätzlichen Schiebern erforderlich sind.
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Werden die Versteifungselemente bzw. Versteifungsrippen als gesonderte Bauteile gefertigt, so führt dies zu einem gesteigerten Logistikaufwand und einem erhöhten Herstellungsaufwand.
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Aus der Druckschrift
EP 1 038 732 B1 ist bspw. ein Kraftfahrzeugstoßfänger mit einem ersten Stoßbereich, der mit einem Stoßfänger eines anderen Kraftfahrzeugs gleichen Typs in Kontakt kommen soll, sowie einem zweiten Stoßbereich, der unterhalb des ersten Stoßbereichs im wesentlichen in der Senkrechten dieses gelegen ist, bekannt. Dabei ist der zweite Stoßbereich dazu vorgesehen, bei einem Zusammenstoß des Stoßfängers mit einem Fußgänger mit dessen Schienbein in Kontakt zu kommen, wobei der zweite Stoßbereich von dem unteren Teil des Stoßfängers gebildet ist. Der beschriebene Stoßfänger zeichnet sich dadurch aus, dass der zweite Stoßbereich ein Netz von Versteifungsrippen aufweist. Die Herstellung eines solchen Stoßfängers erweist sich jedoch als aufwendig.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der erfindungsgemäße Stoßfänger für ein Kraftfahrzeug weist mindestens ein Versteifungselement auf, wobei das mindestens eine Versteifungselement über einen Gelenkbereich mit dem Stoßfänger verbunden ist.
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Das mindestens eine Versteifungselement ist somit über einen Gelenkbereich, der regelmäßig eine verringerte Wandstärke im Vergleich zu dem Stoßfänger und/oder dem Versteifungselement aufweist, mit dem Stoßfänger verbunden. Diese Verbindung ermöglicht einen Schwenken bzw. Umklappen des Versteifungselements, das durch diese Bewegung in die Endlage, nämlich in dem Stoßfänger zur Versteifung, bewegt werden kann. Nach der Herstellung befindet sich das Versteifungselement somit typischerweise nicht in der Position, die es im späteren Einsatz bei einem Kraftfahrzeug einnimmt.
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Der Einsatz der Versteifungselemente kann an beliebiger Stelle bedarfsgerecht vorgenommen werden. Ebenso kann die Anzahl an Versteifungselementen nach Bedarf gewählt werden. Selbstverständlich kann der Stoßfänger zusätzlich zu den gelenkig an- bzw. verbundenen Verkleidungselementen auch fest integrierte Versteifungselemente aufweisen.
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Typischerweise ist das mindestens eine Versteifungselement einstückig mit dem Stoßfänger ausgebildet. So kann der Stoßfänger zusammen mit dem bzw. den Versteifungselementen in einem Arbeitsschritt gefertigt, bspw. gespritzt, werden, wobei ein verhältnismäßig einfaches Formwerkzeug ohne zusätzliche Schieber eingesetzt werden kann.
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In Ausgestaltung ist das mindestens eine Versteifungselement über Befestigungselemente an dem Stoßfänger zu fixieren. Diese Befestigungselemente können dabei am Stoßfänger selbst und/oder an dem Versteifungselement vorgesehen sein. Mit diesen Befestigungselementen kann das Versteifungselement sicher in seiner Endposition, in der die Versteifungswirkung erzielt wird, befestigt werden.
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Die Befestigungselemente, deren Form und Anzahl bedarfsgerecht wählbar ist, können als integrierte Bauteile ausgebildet oder auch als zusätzliche Bauteile vorgesehen sein. Dabei ist es selbstverständlich möglich, in den Stoßfänger oder das Versteifungselement integrierte Befestigungselemente mit Befestigungselementen, die als zusätzliche Bauteile vorgesehen sind, zu kombinieren.
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Die Befestigungselemente können bspw. für ein Verclipsen vorgesehen sein. In diesem Fall tragen typischerweise sowohl das Versteifungselement als auch der Stoßfänger an entsprechenden Stellen Elemente, die für ein Verclipsen zusammenwirken. Alternativ oder ergänzend können auch Nieten zum Befestigen des Versteifungselements vorgesehen sein. Eine weitere Möglichkeit sieht ein Verkleben des Versteifungselements mit dem Stoßfänger vor. Regelmäßig wird das Versteifungselement zunächst durch Schwenken aus seiner Ausgangslage in die Endposition gebracht und anschließend sicher mit dem Stoßfänger verbunden. Das Schwenken wird dabei durch die verringerte Wandstärke bzw. Dicke des Gelenkbereichs erleichtert. Dieser Gelenkbereich kann auch derart ausgestaltet sein, dass er bei oder nach Schwenken des Versteifungselements bricht. Wichtig ist, dass zunächst das Versteifungselement mit dem Stoßfänger über den Gelenkbereich verbunden ist, der ein Überführen des Versteifungselements aus der Ausgangslage in die vorab festgelegte Endposition ermöglicht.
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Der Stoßfänger ist bspw. ebenso wie das Versteifungselement aus Polypropylen gefertigt. Dieses Material lässt sich einfach in einem Spritzgussverfahren verarbeiten.
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Die Wandstärke des Stoßfängers ist variabel und je nach Ausführungsform festlegbar und beträgt in einer Ausführungsform etwa 3 mm. Die Wandstärke des mindestens einen Versteifungselements kann entsprechend gewählt werden. Als Wandstärke für den Gelenkbereich kann 0,5 mm vorgegeben werden, so dass ein Umbiegen zum Schwenken des Versteifungselements einfach durchgeführt werden kann.
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Das erfindungsgemäße Versteifungselement für einen Stoßfänger ist über einen Gelenkbereich mit einem Stoßfänger verbunden, zu dessen Versteifung bzw. Verstärkung das Versteifungselement vorgesehen ist. Für eine einfache Fertigung bietet es sich an, dass das Versteifungselement einstückig mit dem Stoßfänger ausgebildet ist.
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In Ausgestaltung weist das Versteifungselement Befestigungselemente auf, die ein sicheres Verbinden des Versteifungselements mit dem Stoßfänger ermöglichen. Hierzu kann der Stoßfänger an vorgegebenen Stellen ebenfalls integrierte oder zusätzliche Befestigungselemente aufweisen, die mit den Befestigungselementen des Versteifungselements zusammenwirken. Die Geometrie des Versteifungselements ist typischerweise auf die Verkleidung des Stoßfängers ausgerichtet bzw. dieser angepasst.
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Grundsätzlich ist die Form und die Anzahl der Befestigungselemente bedarfsgerecht wählbar.
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Es bietet sich an, einen Stoßfänger mit den erfindungsgemäßen Versteifungselementen insbesondere im seitlichen Bereich zu verstärken. Wie bereits erwähnt, kann die Anzahl, die Form und die Position der Versteifungselemente bedarfsweise gewählt werden. Eine Kombination mit bekannten Verstärkungseinrichtungen ist selbstverständlich ebenfalls möglich.
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Der erfindungsgemäße Stoßfänger und das erfindungsgemäße Versteifungselement bieten, insbesondere in ihren Ausführungsformen, die Möglichkeit, beliebig ausgestaltete Verstärkungen, bspw. auch einen Lower Stiffener, in einen Stoßfänger ohne zusätzliche Bauteile zu integrieren. Dabei können Bauteilekosten eingespart werden. Zudem wird auch die Entformbarkeit des Bauteils berücksichtig, während hinsichtlich der Gestaltung keine unnötigen Beschränkungen auferlegt werden.
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In einer möglichen Ausgestaltung sieht die Erfindung die Anbindung eines oder mehrerer Versteifungselemente an einem Stoßfänger vor, die bereits mit den Stoßfänger gespritzt werden. Diese Versteifungselemente sind über einen Gelenkbereich, bspw. ein sogenanntes Filmscharnier, mit dem Stoßfänger verbunden und sind in einer werkzeugtechnisch günstigen Ausgangslage angeformt. In einem abschließenden Montageschritt werden diese Elemente durch Umbiegen in ihre Endlage bzw. Endposition gebracht und in der Verkleidung des Stoßfängers durch integrierte Befestigungselemente fixiert. Alle Versteifungsmaßnahmen sind in die Verkleidung integriert. Die Befestigungselemente sind angeformt.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
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1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoßfängers mit Versteifungselementen in einer Ausgangslage.
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2 zeigt die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoßfängers aus 1 mit den Versteifungselementen in einer Endposition.
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3 zeigt einen Schnitt durch eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoßfängers.
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4 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoßfängers in einer Schnittdarstellung.
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Detaillierte Beschreibung
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In 1 ist ein erfindungsgemäßer Stoßfänger, insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet, dargestellt. Dieser Stoßfänger 10 dient bspw. als Frontstoßfänger in einem Kraftfahrzeug und ist bspw. aus Polypropylen in einem Spritzgussverfahren gefertigt.
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An dem Stoßfänger 10 sind zwei Versteifungselemente 12 angeformt, die sich in der Darstellung in ihrer Ausgangslage befinden. Dies bedeutet, dass dies die Lage ist, die die Versteifungselemente 12 nach Fertigung des Stoßfängers einnehmen, wobei der Stoßfänger 10 zusammen mit den Versteifungselementen 12 in einem Arbeitsschritt gefertigt, in der Regel gespritzt, wird.
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Die Versteifungselemente 12 sind jeweils über einen Gelenkbereich 14 mit dem Stoßfänger 10 verbunden. Dieser Gelenkbereich 14 weist eine im Vergleich zu den Versteifungselementen 12 und dem Stoßfänger 10 verringerte Wandstärke auf, die ein Schwenken der Versteifungselemente 12 in Bezug zu dem Stoßfänger 10 ermöglicht.
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Die Darstellung zeigt, dass die Versteifungselemente 12 in einer werkzeugtechnisch günstigen Ausgangslage angeformt sind, so dass mit einem einfachen Werkzeug der Stoßfänger 10 zusammen mit den Versteifungselementen 12, die mit dem Stoßfänger 10 jeweils über den Gelenkbereich 14 verbunden sind, gefertigt werden können.
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In 2 ist der Stoßfänger 10 mit den beiden Versteifungselementen 12 dargestellt, wobei die Versteifungselemente 12 sich nunmehr nach einem erfolgten Schwenken in ihrer Endposition in dem Stoßfänger 10 befinden. Dabei sind die Versteifungselemente 12 über Befestigungselemente 16 an dem Stoßfänger 10, in diesem Fall mittels Verclipsen, befestigt. Den Befestigungselementen 16 gegenüberliegend sind die Versteifungselemente 12 immer noch über die Gelenkbereiche 14 mit dem Stoßfänger 10 verbunden. Ein weiteres Schwenken bzw. Bewegen der Versteifungselemente 12 ist durch den sicheren Halt der Verclipsung nicht mehr möglich, so dass die Versteifungselemente 12 in ihrer Endposition verbleiben und die erwünschte Verstärkungs- bzw. Versteifungswirkung erzielen.
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In 3 ist eine weitere mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoßfängers mit der Bezugsziffer 20 versehen dargestellt. Der Stoßfänger 20 trägt ein Versteifungselement 22, das der Form des Stoßfängers 20 angepasst ist und mit diesem über einen verdünnten Gelenkbereich 24 verbunden ist.
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Eine weitere mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoßfängers ist ebenfalls in einer Schnittdarstellung in 4 mit der Bezugsziffer 30 versehen dargestellt. Auch dieser Stoßfänger 30 wird mit einem Versteifungselement 32, das in seiner Endposition dargestellt ist, verstärkt, wobei zur Fixierung des Versteifungselements 32 wiederum ein Befestigungselement 36 vorgesehen ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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