DE2440708A1

DE2440708A1 - Stossfaenger fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2440708A1
Application number: DE2440708A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Fischer; Hubert Dipl Ing Hutai; Wolfgang Dipl Ing Klie
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1974-08-24
Filing date: 1974-08-24
Publication date: 1976-03-04
Also published as: US4088357A

Description

Betr.: Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

Stoßfänger für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft einen Stoßfänger für Kraftfahrzeuge, bei dem ein energieabsorbierender, hohler Kunststoffkörper mit einem Träger verbunden ist, der fest am Fahrgestell angebracht wird.

Es ist bekannt, Stoßfänger für Kraftfahrzeuge so auszubilden, daß die kinetische Energie des Kraftfahrzeuges bei einem Frontalaufprall mit geringer Geschwindigkeit von dem Stoßfänger absorbiert wird, ohne daß am Fahrzeug Schäden auftreten. Dabei wird im allgemeinen eine Geschwindigkeit von etwa 7 bis 8 km/h zugrundegelegt, bis zu der die Bedingung der Energieaufnahme gewährleistet ist, wobei der Stoßfänger nach dem Aufprall im wesentlichen wieder seine alte Form einnehmen soll. Es ist bekannt, daß Stoßfänger diese Voraussetzungen erfüllen können, wenn sie entweder mit einem biegesteifen Träger vor dem energieabsorbierenden Teil versehen werden, oder wenn sie den biegesteifen Träger hinter dem energieabsorbierenden Teil aufweisen. Diese letzte Bauart, mit der sich die Erfindung befasst, sieht im allgemeinen vor, daß entweder voll ausgeschäumte oder mit Luftkammern versehene Kunststoffhohlkörper an einem in der Fahrzeugstruktur

6038 1 0/0209

—2—

fest angebrachten Träger mit Hilfe von mehreren Schrauben angebracht sind. Diese Bauart weist den Nachteil auf, daß die Herstellung eines solchen Stoßfängers einen großen Montageaufwand bedingt und daß mehrere Arbeitsgänge zur Herstellung des Stoßfängers notwendig sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Stßfanger der eingangs genannten Art, bei dem der Träger hinter dem energieabsorbierenden Teil liegt, eine Herstellung in einem Arbeitsgang und damit eine wesentliche Fertigungsverbilligung zu ermöglichen.

Die Erfindung besteht darin, daß der Träger mit Verankerungsteilen versehen ist, die unmittelbar in den Kunststoffkörper eingebettet sind. Durch diese Ausgestaltung wird es möglich, auf Schraubverbindungen zu verzichten, so daß der ganze Stoßfänger insbesondere für eine wirtschaftliche Großserienfertigung geeignet ist. Bei Beschädigung des Trägers infolge von zu hohen Aufprallgeschwindigkeiten kann dieser zusammen mit dem Kunststoffkörper als Ganzes ausgewechselt werden, wenn der Stoßfänger beispielsweise mit Schrauben an die vorderen Längsträger montiert wird.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Verankerungsteile als durchgehende Profilteile des Trägers ausgebildet sind, die mit Durchbrechungen, Ausnehmungen oder mit Abkantungen versehen sind, weil dann eine gute Verbindung von Kunststoff und Trägerteilen erzielt wird, die im allgemeinen aus Blech hergestellt sind.

Bei Stoßfängern, bei denen der Kunststoffkörper mit Luftkamne rn versehen ist, ist es zweckmäßig, die Verankerungsteile als zwei getrennte Blechprofile auszubilden, die in die obere und in die untere Wand des Kunststoffkörpers eingebettet sind und mit weiteren am Fahrgestell anbringbaren Trägerteilen verschweißt werden

10/11209

können. Auf diese Weise kann nämlich nach der Herstellung des Kunststoffkörpers durch Ausschäumen oder Gießen der Kern entfernt werden und es wird anschließend in sehr einfacher Weise möglich, die als Verankerungsteile dienenden Blechprofile an den anderen Trägerteilen anzupunkten. Die Blechprofile können dabei die obere und untere Wand eines aus Blechprofilen aufgebauten Hohlträgers bilden, wobei die in den Kunststoffkörper eingebetteten Blechprofile etwa parallel zueinander verlaufen, damit der Kern nach der Herstellung des Kunststoffkörpers herausgezogen werden kann. Die freien Randteile der Blechprofile können mit Anschlußflanschen für die übrigen Blechprofile versehen sein. Auf diese Weise wird es sehr leicht möglich, die Blechprofile untereinander im Puritschweißverfahren zu verbinden.

Bei den bisher geschilderten Stoßfängerausführungsformen ist es nicht möglich, ein geschlossenes Strangpreßprofil als Träger zu verwenden, das an sich noch eine weitere Herstellungsvereinfachung ermöglichen würde. Der Einsatz eines solchen geschlossenen Strangpreßprofiles ist deshalb nicht möglich, weil der für die Herstellung des Kunststoffkörpers erforderliche Kern anschließend herausgezogen werden muß. Vorteilhaft ist es daher, wenn der Innenraum des hohlen Kunststoffkörpers mit mindestens einem als Kern für die Herstellung des Kunststoffkörpers dienenden Füllkörper ausgefüllt wird, der mit dem Träger oder einem Teil davon verbunden ist und auch anschließend in dem Kunststoffkörper verbleibt. Durch diese Ausgestaltung können bereits fertige Strangpreßprofile als Träger eingesetzt werden und es kann auf die Verpunktung von Blechteilen verzichtet werden.

Der Füllkörper kann ebenfalls ein Kunststoffkörper sein, der an dem Träger oder an Teilen davon angespritzt oder mit diesen verklebt ist. Dieser Füllkörper weist dann den Vorteil auf, daß er ebenfalls als Energieabsorber eingesetzt werden kann und den in der Regel als hartelastische Schale ausgebildeten, äußeren Kunst-

6098 1 0/0209

stoffkörper in seiner Wirkung unterstützt. Der Träger kann bei dieser Ausführungsform als Strangpreßprofil ausgebildet sein, an dem der Füllkörper in Haltenuten sitzt. Es ist aber auch möglich, den Träger aus fertig zusammengefügten Blechprofilen herzustellen, die beidseitig außerhalb des Füllkörpers mit den als Blechprofilen ausgebildeten Verankerungsteilen versehen sind. Die Ausführungsform mit einem inneren Füllkörper weist den Vorteil auf, daß eine Gewichts- und Volumeneinsparung beispielsweise durch Verwendung von ~Aluminiumstrangpreßprofilen möglich ist. Es ist durch den Einsatz von zwei unterschiedlichen Materialien auch zu erwarten, daß die bekannte Temperaturabhängigkeit der Kraft-Weg-Kennlinie von KunststoffStoßfängern gemildert werden kann. Schließlich ist es möglich, den Trägerquerschnitt zum Kühler hin zu verjüngen, so daß die Anströmung der Kühlluft verbessert werden kann.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Ss zeigen:

Fig. 1 den Querschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgestalteten Stoßfänger mit einem äußeren Kunststoffhohlkörper der mit Luftkammern versehen ist,

Fig. 2 einen Stoßfänger ähnlich Fig. 1, bei dem jedoch die Verankerungsteile für den Kunststoffkörper und der Träger selbst in anderer Weise ausgebildet sind,

Fig. 3 eine Abwandlung des Trägerprofiles für einen Stoßfänger ähnlich Fig. 1,

Fig. 4 eine andere Ausführungsform eines Stoßfängers, bei dem innerhalb des Kunststoffkörpers ein Füllkörper angeordnet ist, der mit dem Träger vor der Herstellung des äußeren Kunststoffkörpers verbunden ist und anschließend in diesem Kunststoffkörper verbleibt und

609810/0 2U9

2U0708

Fig. 5 eine Ausführungsform ähnlich Fig. 4, Jedoch mit einem anderen äußeren Kunststoffkörper und einem Aluminiumstrangpreßprofil als Träger.

In der Fig. 1 ist ein aus einem vorderen Blechprofil 1 und einem hinteren Blechprofil 2 aufgebauter Träger 3 für einen hohlen Kunststoffkörper 4 gezeigt, dessen obere und untere Wände 5 bzw. 6 ebenfalls von Blechprofilen gebildet sind, die mit Flanschteilen 7 und 8 der Blechprofile 1 bzw. 2 punktverschweißt· sind und über das vordere Blechprofil 1 hinaus mit Profilteilen 9 und versehen sind, die als Verankerungsteile für den Kunststoffkörper 4 dienen. In diesen Profilteilen 9 und 10 sind Durchbrechungen angeordnet, die für eine gute Verbindung des Kunststoffes mit dem Blech dEnen sollen. Außerdem sind die als Verankerungsteile dienenden Blechprofilteile 9 und 10 abgewinkelt, um ebenfalls die Befestigung des Kunststoffkörpers 4 an dem Träger 3 zu verbessern.

Das in der Fig. 1 dargestellte Stoßfängerprofil, das mit dem Träger 3 in nicht näher dargestellter Weise am Fahrgestell eines Kraftfahrzeuges, vorteilhaft an dem vorderen Ende der Längsträger angeordnet wird, wird folgendermaßen hergestellt:

Die beiden Blechprofile 5 und 6 werden an einem Kern zur Herstellung des Kunststoffkörpers 4 befestigt und nach dem Aufsetzen der äußeren Formhälfte wird der Runststoffkörper 4 entweder gegossen oder ausgeschäumt und bettet dabei die Profilteile 9 und 10 in seiner oberen Wand 12 bzw. in seiner unteren Wand 13 ein. Dann werden äußere Formhälfte und Kern entfernt und die ßlechprofilteile 1 und 2 an die Blechprofile 5 und 6 mit Hilfe der Flansche 7 und 8 angepunktet. Da die Blechprofilteile 1 an den Abkantungen 14 der Profilteile 9 bzw. 10 anliegen können, kann auf einen umständlichen Ausrichtvorgang verzichtet werden. Gleiches gilt für die Blechprofilteile 2, deren Flansche 8 mit den Rändern der Blechprofilteile 5 und 6 fluchten. Die Herstellung des in der Fig. 1 gezeigten Stoßfängers wird damit ohne Schraubverbindungen

6 0 α 8 1 0 / 0 2 Ü 3 "⁶~

2U07O8

möglich.

Die Herstellung des ötoßfängerprofiles der Fig. 2 erfolgt in ähnlicher Weise,'wobei hier die Blechprofilteile 5 und 6 nicht mit Durchbrechungen, sondern nur über die Abwinklungen 15 fest mit dem Kunststoffkörper 4 verbunden sind. Unterschiedlich zur Ausführungsform der Fig. 1 ist hier, daß auch die Blechprofile 5 und6 mit Anschlußflanschen 16 versehen sind, die mit den Anschlußflanschen 7 des Profilteiles 1 verbunden sind. Das Profilteil 2 liegt mit seinen Anschlußflanschen 8 in diesem Fall an den schrägen Flächen 17 des Profilteiles 1 an, die der inneren Kontur des Kunststoffkörpers 4 angepasst sind. Die Befestigung des gesamten Trägers 3 mit dem Kunststoffkörper 4 erfolgt über im Bereich der äußeren Enden angepunktete Laschen 18, die mit den dnden 19 der Fahrzeuglängstrager verbunden werden.

Auch die Fig. 3 zeigt ein Kunststoffkörperprofil, das in seinem Inneren mit Luft ausgefüllt ist, aber zum Unterschied zu den Profilen der Fig. 1 und 2 auf seiner Innenseite nicht durch ein Profilteil 1 abgeschlossen ist. Vielmehr stützt sich bei diesem Profil ein Profilteil 20 nur an den senkrechten Rippen 21 des Kunst stoff körpers 4· ab und ist mit dem äußeren, als gerades Blech ausgebildeten Profilteil 2 über Flansche verbunden. Die Profilteile 5 und 6 bilden hier somit nicht die obere und untere Wand des aus den Profilteilen 22 aufgebauten Trägers 3» sondern sie stellen hier lediglich Verankerungsteile dar für den Kunststoff körper 4·, der mit diesen Verankerungsteilen und mit Hilfe der Flansche 16 an dem über die Flansche 22 vorstehenden Teil der Blechplatte 2 angepunktet wird. Auch bei dieser Ausführungsform varlaufen die in den Kunststoffkörper <\ eingebetteten Blechprofile 5 und 6 etwa parallel zueinander, so daß der für die Herstellung des Kunststoffkörpers 4 notwendige Kern nach dessen Herstellung leicht herausgenommen werden kann. Der gesamte Stoßfänger wird dann durch Anpunkten an das mit dem Blechprofil 20 versehene, ebene Blechteil 2 hergestellt.

6 Q « 8 1 U / ü 2 0 9

In allen bisher gezeigten Fällen ist das Kunststoffkörperprofil A- mit Luftkammern versehen und in allen Fällen ist es notwendig, den für die Herstellung des Kunststoffkörpers A- vorzusehenden Kern anschließend wieder herauszunehmen. iSs ist deshalb notwendig, die als Verankerungsteile dienenden Blechprofile 5 und 6 anschließend erst mit dem Träger zu verpunkten. Dieser Aufwand kann verhindert werden, wenn gemäß Figo A- ein Füllkörper 23 in den Kunststoff körper A- eingesetzt wird, der mit dem Profilteil A-verbunden ist. Bei dieser Ausgestaltung wird es daher möglich, den gesamten Träger 3 vor dem Herstellen des Kunststoffkörpers A- zusammenzufügen, weil der Füllkörper 23 für die Herstellung des Kunststoff körpers A- als Kern dienen kann, der nach der Herstellung innerhalb dieses Kunststoffkörpers verbleibt. Die Verankerungsteile 5 und 6 sind hier beidseitig außerhalb des Füllkörpers 23 angeordnet, so daß sie nach dem Ausschäumen oder Vergießen des Kunststoffkörpers A- in der oberen bzw. unteren Wand 12, 13 des Kunststoff körpers A- eingebettet sind. Abschlußblenden 2A- können anschließend für ein formschönes Aussehen der Ränder des Stoßfängers sorgen.

Um auch noch den Aufwand für die Herstellung des aus Blechprofilen aufgebauten Trägers 3 einzusparen, kann gemäß Fig. 5 vorgesehen werden, die Füllkörperteile 23a und 23b vor der Herstellung des Kunststoffkörpers A- auf ein stranggepresstes Aluminiumprofil 25 aufzusetzen, was in einfacher Weise dadurch geschehen¹ kann, daß diese Füllkörper in die Haltenuten 26 des Aluminiumprofiles 25 eingeschäumt oder eingegossen werden. Bei dieser Ausführungsform sind ebenso wie bei der Ausführungsform der Fig. A- die Füllkörper 23a, 23b bzw. 23 aus Kunststoff hergestellt, beispielsweise aus Polyurethanschaum und auch bei der Ausführungsform der Fig. 5 verbleiben diese Füllkörper 23a und 23b innerhalb des Kunststoffkörpers A-, der als eine harteleastische Schale ausgebildet ist. Um das Ansetzen des Kunststoffkörpers A- an das Strangpreßprofil 25 zu ermöglichen, sind außerhalb der Haltenuta 26 weitere Haltenuten 27 vorge-

öO $3 810/0209

2U0708

sehen, in die die obere bzw. untere Wand 12, bzw. 13 des Kunststoff körpers 4 beim Herstellungsvorgang fest eingesetzt wird. Das Aluminiumprofil 25 kann durch die angesetzten Laschen 28 dann über Schrauben mit den Enden 19 der Jfahrzeuglängsträger verbunden werden. Bei der Ausführungsform der Fig. 5 ist somit kein gesonderter Aufwand für die Herstellung eines aus Blechprofilen aufgebauten Trägers erforderlich und es sind auch keine zusätzlichen Arbeitsvorgänge für das Zusammenfügen des otoßfängers erforderlich.

6 (j 4 H 1 f) / <■ 2 0 9

Claims

Patent- und SchutzanSprüche

Stoßfänger für Kraftfahrzeuge, bei dem ein energieabsorbierender, hohler Kunststoffkörper mit einem Träger verbunden ist, der fest am Fahrgestell angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3) mit Verankerungsteilen (5, 6, 27) versehen ist, die unmittelbar in den Kunststoffkörper (4) eingebettet sind.

Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vsrankerungsteile als durchgehende Profilteile (5> 6) des Trägers (3) ausgebildet sind, die mit Durchbrechungen (11), Ausnehmungen oder mit Abkantungen (15) versehen sind.

Stoßfänger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsteile als zwei getrennte Blechprofile (5, 6) ausgebildet sind, die in die obere (|2) und in die untere Wand (13) des Kunststoffkörpers (4) eingebettet und mit weiteren, am Fahrgestell anbringbaren Trägerteilen (1, 2) verschweißt sind.

Stoßfänger nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Blechprofile (5? 6) die obere und untere Wand eines aus Blechprofilen aufgebauten Hohlträgers (3) bilden.

Stoßfänger nach den Ansprüchen 3 und 4₉ dadurch gekennzeichnet, daß die in den Kunststoffkörper (4) eingebetteten ßlechprofile (5, 6) etwa parallel zueinander verlaufen«

Stoßfänger nach den Ansprüchen 3 bis 5? dadurch gekennzeichnet, daß die freien Randteile der Blechprofile (5, 6) mit Anschlußflanschen (16) für die übrigen Blechprofile (1, 2) versehen sind.

6 0 9810/0209

7. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraun des hohlen Kunststoffkörpers (4) mit mindestens einem als Kern für die Herstellung des Kunststoffkörpers dienenden Füllkörper (23) ausgefüllt ist, der mit dem Träger oder einem Teil davon verbunden ist.

S. Stoßfänger nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (23) ebenfalls ein Kunststoffkörper ist, der an dem Träger (3) oder an Teilen davon angespritzt oder mit diesem verklebt ist.

9. Stoßfänger nach den Ansprüchen 7 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3) aus Blechprofilen (1, 2, 20) zusammengesetzt ist und beidseitig außerhalb des Füllkörpers (23) mit den als 31echproxile (5» 6) ausgebildeten Verankerungsteilen versehen ist.

10. Stoßfänger nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus einem geschlossenen Strangpreßprofil (25) besteht, an dem der Füllkörper (2pA, 23B) in Haitanuten (26) sitzt.

11. Stoßfänger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofil (25) beidseitig außerhalb der Haltenuten (2§) für den Füllkörper (23A, 233) mit als Verankerungsteile dienenden ßefestigungsnuten (27) für den äußeren Kunatstoffschalenkörper (4) ausgestattet ist.

« 1 0/ ;- 2U9