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Stoßfängeranordnung und ein Verfahren zur Herstellung derselben - Dokument DE10156655B4
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10156655B4 22.12.2005
Titel Stoßfängeranordnung und ein Verfahren zur Herstellung derselben
Anmelder DaimlerChrysler AG, 70567 Stuttgart, DE
Erfinder Falke, Jürgen, Dipl.-Ing., 25462 Rellingen, DE;
Fischer, Timothy, 21614 Buxtehude, DE
DE-Anmeldedatum 17.11.2001
DE-Aktenzeichen 10156655
Offenlegungstag 05.06.2003
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 22.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.12.2005
IPC-Hauptklasse B60R 19/34
IPC-Nebenklasse B60R 19/18   B21D 26/02   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Stoßfängeranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. des Patentanspruches 9 und ein Verfahren zur Herstellung derselben nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 13 bzw. des Patentanspruches 21.

Eine gattungsgemäße Anordnung bzw. ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der DE 43 07 836 A1 bekannt. Dort wird ein Stoßfängerbiegeträger mit einem zweigeteilten Pralldämpfer beschrieben, wobei beide domartig ausgebildete Teile des Pralldämpfers in den Hohlraum des Stoßfängerbiegeträgers hineinragen. Eines der beiden Teile ist durch Einstülpung der Vorderwand des Biegeträgers gebildet, während das andere Teil als separates Teil in den Stoßfängerbiegeträger, der an dieser Stelle eine Aussparung aufweisen muss, eingesetzt wird. Beide Teile grenzen mit ihren Stirnwänden aneinander und sind dort miteinander verschweißt. Über Flanschverbindungen ist der Stoßfängerbiegeträger und das zweite separate Bauteil des Pralldämpfers gemeinsam an gleicher Stelle mit einem Längsträger des Kraftfahrzeuges verschraubt.

Aus der DE-GM 6908254 ist eine Vorrichtung zur Aufnahme hoher Kräfte entnehmbar, die aus einem inneren und einem diesen in einem Überlappungsbereich eng umschließenden äußeren Zylinder besteht, wobei die beiden Zylinder an gleicher Stelle Einschnürungen aufweisen, die endseitig durch kegelstumpfförmige Abschrägungen in den Zylindermantel übergehen. Bei einem starken Stoss schieben sich die beiden Zylinder teleskopartig ineinander, wobei der äußere Zylinder sich aufgrund der Einschnürungen verformt. Infolge der Verformung wird Stossenergie abgebaut.

Weiterhin ist aus der EP 0763 448 A1 eine Energieabsorptionseinheit bekannt, die aus zwei koaxialen hohlzylindrischen Teilabschnitten besteht, welche unterschiedlichen Querschnitt aufweisen. Die Teilabschnitte sind miteinander einstückig verbunden. Die Einheit kann beispielsweise an eine Endwandung eines Stoßfängerbiegeträgers befestigt werden.

In der DE 198 53 128 A1 wird ein Stoßfängerbiegeträger in einem Innenhochdruckumformwerkzeug von innen mit fluidischem Hochdruck beaufschlagt, so dass der Träger an den Stellen, an den üblicherweise die Pralldämpfer als separate Bauteile angebracht werden, jeweils eine Aushalsung erhält, die den gesamten Pralldämpfer bildet. Bei Tragstrukturen, bei denen aufgrund des zu überbrückenden Bauraumes längere Pralldämpfer erforderlich sind, sind entsprechend große Ausziehlängen der Aushalsungen vonnöten. Die Erzeugung von großen Ausziehlängen ist jedoch aufgrund der mit zunehmender Länge ansteigenden Berstgefahr nicht prozesssicher. Andere herkömmliche Anbindungen von Pralldämpfer an den Stoßfängerbiegeträger sind begleitet von aufwendigen Anpassungen des Biegeträgers an den Pralldämpfer und/oder des Pralldämpfers an den Biegeträger, um eine haltbare Befestigung des Pralldämpfers an dem Biegeträger erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Stoßfängeranordnung dahingehend weiterzubilden, dass in einfacher Weise ein möglichst gutes Aufprallverhalten der Stoßfängeranordnung für nahezu beliebig ausgebildete Tragstrukturen der Fahrzeugkarosserie erzielt wird. Des weiteren soll ein prozesssicheres Verfahren zur Herstellung der Stoßfängeranordnung aufgezeigt werden.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 sowie des Patentanspruches 9 hinsichtlich der Stoßfängeranordnung und durch die Merkmale des Patentanspruches 13 sowie des Patentanspruches 21 hinsichtlich des Herstellungsverfahrens gelöst.

Dank der erfindungsgemäßen Zweiteilung des Pralldämpfers nach Anspruch 1 und 13 wird erreicht, dass der stoßfängerbiegeträgerseitige Teil des Pralldämpfers verfahrenstechnisch nur mit geringen Umformgraden herstellbar ist, was sich in relativ kleinen Ausziehlängen ausdrückt. Dadurch ist die Prozesssicherheit bei der Herstellung vollständig gegeben, zumal der Rest des Pralldämpfers als selbständiges Bauteil ausgebildet ist, das mittels herkömmlicher Techniken problemlos erzeugt werden kann. Aufgrund der durch das Innenhochdruckumformverfahren erzielbaren konturgerechten Anlagefläche des stoßfängerbiegeträgerseitigen Teils des Pralldämpfers für den separaten topfförmigen Teil des Pralldämpfers wird eine einfache langzeitstabile Anbringung der beiden Teile aneinander ermöglicht. Durch die Zweiteilung des Pralldämpfers kann dieser in seiner Länge und – veranlasst durch die Umformung mittels Innenhochdruck – Formgebung an nahezu beliebig gestaltete Bauräume und Tragstrukturen angepasst werden.

Allein schon durch die Einstückigkeit eines Teils des Pralldämpfers mit dem Stoßfängerbiegeträger und die Ausbildung beider Bauteile als Hohlprofil ist eine hohe Steifigkeit gegeben, die für eine hohe Energieaufnahme bei einem Aufprall sorgt. Infolge der unterschiedlichen Querschnitte des domförmigen Abschnittes des Pralldämpfers und des topfförmigen Bauteils wird im Crashfall ein Einstülpen des domförmigen Abschnittes und des topfförmigen Bauteils ineinander erreicht, durch das der Fahrzeuginsasse den Stoß aufgrund der verminderten Kraftaufnahme über den Einstülpweg hinweg weicher empfindet. Die Energieaufnahme erfolgt dabei durch Umwandlung der kinetischen Energie in Verformungsenergie des beim Stülpvorgang jeweils außen befindlichen Teils des Pralldämpfers. Nach Überwindung des Stülpweges und Beendigung des Stülpvorganges steigt die Kraftaufnahme stark an. Die Stoßfängeranordnung zeigt somit ein sehr gutes Aufprallverhalten, da sie einerseits Aufprallenergie in ausreichendem Maße verzehrt und andererseits unter Verformung polsterartig den Stoß auffangen kann und damit einen "weichen" Aufprall gewährleistet.

Die erfindungsgemäße Stoßfängeranordnung nach Anspruch 9 und das Verfahren zu deren Herstellung nach Anspruch 21 erbringt den Vorteil, dass der Pralldämpfer lediglich durch einen gebogenen Abschnitt des hohlen rohrförmigen Biegeträgers gebildet wird, was in der umformtechnischen Realisierung denkbar einfach ist. Auch hier ist die Bauteilevielfalt der Anordnung gering. Der Stoßfängerbiegeträger ist dementsprechend aus zumindest zwei Rohrstücken gebildet, wobei an das gebogene Rohrstück lediglich in Längserstreckung des Biegeträgers ein weiteres Rohrstück angefügt, vorzugsweise angeschweißt wird. Zur Befestigung an der Tragstruktur muss lediglich das Ende des den Pralldämpfer bildenden Abschnittes des gebogenen Trägerrohres mit einer Abschlussplatte verschlossen werden, so dass deren Rand als Befestigungsflansch dienen kann. Für die Anbindung an verschiedenartige Tragstrukturen ist hierbei im wesentlichen nur eine Variierung der Rohrstücklänge des gebogenen Rohrstückes erforderlich, was eine sehr einfache Gestaltung der Stoßfängeranordnung ergibt. Zwar ist die Steifigkeit der Anordnung sehr groß und damit die Energieaufnahme im Falle eines Aufpralles sehr hoch, wobei zum Erhalt dieser hohen Steifigkeit durch das Innenhochdruckumformen des gebogenen Rohres die beim üblichen Biegen in der Kniebeuge entstehenden Falten weitgehend geglättet werden können. Durch die Verwendung des Innenhochdruckumformens entsteht jedoch die Möglichkeit, das gebogene Rohrstück derartig auszuformen, dass dessen Querschnitt optimal an das gewünschte Aufprallverhalten angepasst wird. Dabei kann beispielsweise gezielt der Querschnitt im Bogenbereich vergrößert werden, so dass die Krafteinleitung in den Pralldämpfer erhöht und somit die Prallkraft auf nebenliegende Bereiche verringert wird. Des weiteren können auch gezielt Falten durch den Innenhochdruck ausgeformt werden, die bei einem Aufprall ein faltenbalgartiges Knautschen des Pralldämpfers zur Folge haben, was zu einem relativ weichen Stoß führt. Die Wirkung des Pralldämpfers der erfindungsgemäßen Lösung nach Anspruch 9 ist hinsichtlich Energieaufnahme und Härte des übermittelten Stoßes in außerordentlich breitem Feld steuerbar, da der Pralldämpfer sich quasi bis zur der Aufprallrichtung zugewandten Fläche des Stoßfängerbiegeträgers erstreckt und aufgrund dieser großen Länge vielfältige Ausgestaltungsmöglichkeiten umformtechnischer Art vorhanden sind, durch die ein wunschgemäßes Aufprallverhalten der Anordnung verwirklicht werden kann.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand mehrerer in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele nachfolgend näher erläutert; dabei zeigt:

1a in einem seitlichen Querschnitt abschnittsweise eine erfindungsgemäße Stoßfängeranordnung vor dem Aufprall,

1b die Stoßfängeranordnung aus 1 nach dem Aufprall,

2 in einem seitlichen Querschnitt abschnittsweise eine erfindungsgemäße Stoßfängeranordnung mit einem topfförmigen Bauteil des Pralldämpfers aus einem Rohrstück,

3 in einem seitlichen Querschnitt abschnittsweise eine erfindungsgemäße Stoßfängeranordnung mit einem topfförmigen ein Ende eines domförmigen Abschnittes des Stoßfängerbiegeträgers umgreifenden Bauteil des Pralldämpfers,

4 in einem seitlichen Querschnitt abschnittsweise eine erfindungsgemäße Stoßfängeranordnung mit einem als Mittelteil in den Stoßfängerbiegeträger integrierten rohrförmigen Pralldämpfer,

5 in einem seitlichen Querschnitt abschnittsweise eine erfindungsgemäße Stoßfängeranordnung mit einem als Endstück in den Stoßfängerbiegeträger integrierten rohrförmigen Pralldämpfer.

In 1a ist eine unbelastete intakte Stoßfängeranordnung 1 eines Kraftfahrzeuges dargestellt, die aus einem hohlen Stoßfängerbiegeträger 2 und einem Pralldämpfer 3 besteht. Der Pralldämpfer 3 verbindet den Stoßfängerbiegeträger 2 mit einer Tragstruktur des Fahrzeuges und ist in seinem Aufbau zweigeteilt. Die Zweiteilung wird durch einen ersten domförmigen Abschnitt 4, der aus dem Stoßfängerbiegeträger 2 an passender Stelle ausgeformt ist, und einem zweiten sich an den ersten Abschnitt 4 unmittelbar anschließenden Abschnitt repräsentiert, der aus einem separaten topfförmigen Bauteil 5 gebildet ist. Das topfförmige Bauteil 5 ist ein Tiefziehteil, dessen umlaufender Rand 6 einen Befestigungsflansch für die Anbindung des Pralldämpfers 3 und des Stoßfängerbiegeträgers 2 an die Tragstruktur, die an der Anbindungsstelle ein Querträger oder Längsträger sein kann, bildet. Mit dem Flansch kann der Pralldämpfer 3 mit dem Stoßfängerbiegeträger 2 mit der Tragstruktur verschraubt oder unlösbar verschweißt oder verklebt werden. Aufgrund der zur Tragstruktur hin offenen Form des Bauteils 5 und dem Ziehradius 7 zwischen dem umlaufenden Rand 6 und der Topfform erhält die gesamte Stoßfängeranordnung 1 eine bestimmte elastisch federnde Eigenschaft bei einem Aufprall. Der Querschnitt des domförmigen Abschnittes 4 ist größer ausgebildet als der des topfförmigen Bauteils 5, wobei dieses mit seiner Stirnseite 8 mittig an der Stirnseite 9 des domförmigen Abschnittes 4 anliegt. Dieser stellt damit bezüglich des Bauteils 5 eine vollumfängliche Erweiterung des Pralldämpfers 3 dar. Zur Anlage weist die Stirnseite 9 des domförmigen Abschnittes 4 eine Mulde 10 auf, deren Grund 11 die Anlagefläche für das topfförmige Bauteil 5 bildet. Dadurch wird erreicht, dass sich für die Montage des Bauteils 5 am Abschnitt 4 eine zentrierende seitenstabile Lage des Bauteils 5 ergibt. Aufgrund des größeren Querschnittes des domförmigen Abschnittes 4 gegenüber dem Bauteil 5 an der Verbindungsstelle zum Bauteil 5 und dessen mittiger Anordnung an der Stirnseite 9 des Abschnittes 4 wird bei einer Aufprallbelastung der Stoßfängeranordnung 1 erreicht, dass – wie es aus 1b hervorgeht – der domförmige Abschnitt 4 durch das Bauteil 5 stempelartig eingestülpt wird, bis die Innenseite 12 der Stirnseite 9 an der dieser gegenüberliegenden Innenseite 13 des Stoßfängerbiegeträgers 2 zur Anlage kommt. Die Schaffung dieses Stülpweges erbringt eine weichere Stoßaufnahme und damit durch die verzögerte und über den Stülpweg hinweg verringerte Energieaufnahme eine erhebliche Steigerung des Komforts bei einem Aufprall für die Fahrzeuginsassen. Erst danach erfolgt eine Quetschung des Bauteils 5, was mit einer vergrößerten Energieaufnahme einhergeht. Zur Erleichterung des Einstülpvorganges und damit zur Förderung eines weichen Stoßes beim Aufprall kann das Hohlprofil am domförmigen Abschnitt 4 eine Wandstärke aufweisen, die geringer ist als die des topfförmigen Abschnittes 5. Hierbei wird der Abschnitt 4 gegenüber Verformung nachgiebiger gemacht.

Zur Herstellung der Stoßfängeranordnung 1 wird ein Hohlprofil verwandt, das stranggepresst oder ein gezogenes oder aus einem Blechabschnitt gerolltes und längsnahtgeschweißtes Rohr sein kann. Das Hohlprofil wird in eine Innenhochdruckumformwerkzeug eingelegt, wobei es schon vorgebogen ist oder erst durch das Schließen des Umformwerkzeuges gebogen wird. Das Hohlprofil wird dann innenseitig mittels eines fluidischen Innenhochdruckes beaufschlagt, wodurch einerseits dem zuerst relativ konturlosen Hohlprofil die gewünschte Form gegeben wird und beim Biegen entstehende Falten geglättet werden. Aus dem Hohlprofil, das so den Stoßfängerbiegeträger 2 bildet, wird aufgrund eines im Innenhochdruckumformwerkzeug ausgebildeten, von der Längserstreckung der Werkzeuggravur abragenden Abzweiges an der Position des vorzusehenden Pralldämpfers 3 der domförmiger Abschnitt 4 ausgeformt. Die Ausformung beträgt in seiner Länge nur eine Teilstrecke der gesamten Erstreckung des Pralldämpfers 3. Gleichzeitig wird die Mulde 10 in verfahrensökonomischer Weise durch eine entsprechende Form des Abzweiges oder durch einen aktiv den Abschnitt 4 entgegen der Aufweitrichtung eindrückend beaufschlagenden Stempel während der Innenhochdruckumformung eingeformt. Gegebenenfalls kann im Anschluss an diese Umformung die Mulde 10 im Innenhochdruckumformwerkzeug unter anliegendem Innenhochdruck für die spätere Verbindung mit dem Bauteil 5 noch gelocht werden, was bei anderen Lochungstechniken entstehende Eindrückungen vermeidet, die die Anlagefläche des Abschnittes 4 für das Bauteil 5 unerwünscht verwölben würden. Nach Entnahme des fertiggeformten Hohlprofils wird das aus einem Blechabschnitt tiefgezogene Bauteil 5 an dem domförmigen Abschnitt 4 unter Bildung des gesamten Pralldämpfers 3 unmittelbar befestigt, wobei dies durch Verschweißen, Verkleben oder wie hier in 1a gezeigt in einfacher Weise durch Vernieten mittels eines Blindnietes 31 erfolgen kann. Denkbar ist auch ein Verschrauben, wenn die Stirnseite 9 des Abschnittes 4 dick genug ist, damit ein Schraubgewinde in die Mulde 10 eingeschnitten werden kann. Die Wandverdickung ist durch eine geeignete Prozessführung während des Innenhochdruckumformens beispielsweise durch aktives Nachschieben von Hohlprofilmaterial aus den Endbereichen des Hohlprofiles denkbar. Unter den genannten Anbringungstechniken ist die Verschraubung die einzige lösbare Verbindung, die in vorteilhafter Weise mit sich bringt, dass nach einem Aufprall der verformte Pralldämpfer 3 oder der verformte Stoßfängerbiegeträger 2 ohne weiteres gegen ein Neuteil ausgetauscht werden kann.

In einer einfachen Variante nach 2, bei der auf das vergleichsweise aufwendigere Tiefziehen verzichtet werden kann, kann das topfförmige Bauteil 5 auch aus einem Rohrstück 14 und einer Abschlußplatte 15 zusammengesetzt sein, wobei die Abschlußplatte 15 das Rohrstück 14 auf stoßfängerbiegeträgerabgewandter Seite verschließt. Die den Bauteilboden bildende Abschlußplatte 15 wird dazu mit dem Rohrstück 14 verschweißt. Der über den Querschnitt des Rohrstückes 14 allseitig hinausragende Rand 16 bildet den Befestigungsflansch zur Tragstruktur. Bei dieser Variante kommt für die Befestigung am domförmigen Abschnitt 4 des Pralldämpfers 3 allein die Verschweißung in Frage, wobei dies in einem einfachen Rundnahtschweißen bewerkstelligt werden kann.

In einer weiteren Variante nach 3 besteht zwar das topfförmige Bauteil 5 ebenfalls aus einem Rohrstück 14, das einenends von einer Abschlussplatte 15 verschlossen ist, deren allseitig über den Querschnitt hinausragender Rand 16 den Befestigungsflansch für die Anbindung an die Tragstruktur bildet. Abweichend vom Ausführungsbeispiel nach 2 weist jedoch das der Abschlußplatte 15 abgewandte Ende 17 des Bauteils 5 eine wulstförmige Erweiterung 18 auf, mit welchem das Bauteil 5 das gleichfalls umfänglich erweiterte Ende 19 des domförmigen Abschnittes 4 formschlüssig umgreift. Das Bauteil 5 hat also zumindest an seiner Verbindungsstelle entgegen den Beispielen der 1 und 2 einen größeren Querschnitt als der domförmige abschnitt 4. Dadurch erfolgt bei einem Aufprall kein Einstülpen eines der beiden Verbindungspartner sondern ein Eindringen des domförmigen Abschnittes 4 in das Bauteil 5. Bei der abfolgenden Relativverschiebung der Abschnittes 4 und des Bauteils 5 zueinander wird lediglich die Aufprallenergie in radial wirkende Verformungsenergie mit der Folge umgewandelt, dass das Bauteil 5 an seinem Rohrstück 14 sich umfänglich aufweitet. Ansonsten ist der Verschiebeweg widerstandsfrei, so dass auch mit dieser Variante der Aufprallstoß weich gedämpft wird.

Zur Herstellung der Stoßfängeranordnung nach der Variante von 3 gibt es mehrere Möglichkeiten. So ist es beispielsweise denkbar, dass das Hohlprofil für den Stoßfängerbiegeträger 2 und das Rohrstück 14 des Bauteils 5 gemeinsam in das Innenhochdruckumformwerkzeug eingelegt werden, wobei dieses im Abzweig im Bereich der Verbindungsstelle eine als Umfangsnut ausgebildete seitliche Aussparung aufweist. Das Rohrstück 14 liegt hierbei koaxial im Abzweig. Unter der Innenhochdruckbeaufschlagung formt sich einerseits der domförmige Abschnitt 4 aus und andererseits fließt das Rohrstückmaterial an der Stelle der Umfangsnut des Werkzeuges in diese hinein und bildet die wulstförmige Erweiterung 18. Im Fortgang der Innenhochdruckumformung wird das Ende 19 des Abschnittes 4 an der Stelle der Umfangsnut formgetreu an die nutförmige Innenseite 20 der Erweiterung 18 gepresst, wodurch das Ende 19, an dem aufgrund dieser Pressung hinterschnittene Flächen ausgeformt werden, durch die Erweiterung 18 formschlüssig umgriffen und axial schwer lösbar festgesetzt wird. Danach wird der Hochdruck entspannt und die fertig ausgeformte und verbundene Stoßfängeranordnung 1 dem Werkzeug entnommen. Abschließend erfolgt die Verschweißung des Rohrstückes 14 mit der Abschlussplatte 15. Als Variante dazu ist es möglich, die Erweiterung 18 des Bauteils 5 schon vorzuformen und das vorgeformte Rohrstück 14 in eine formentsprechende Aussparung des Werkzeugabzweiges einzulegen. Des weiteren ist es denkbar, dass der Stoßfängerbiegeträger 2 mit dem domförmigen Abschnitt 4 bereits in einem separaten Innenhochdruckumformvorgang ausgebildet wurde, dann das Rohrstück 14 auf das Ende 19 des Abschnittes 4 aufgesteckt wird und anschließend in einem zweiten Innenhochdruckumformprozess die formschlüssige Verbindung mit nachträglichem Anbringen der Abschlussplatte 15 wie beschrieben erfolgt. Diese Variante hat vor allen Dingen Handlingvorteile, da sich die Positionierungsarbeiten bei der Einlegung der Bauteile in das Umformwerkzeug reduzieren und vereinfachen lassen. Weiterhin ist es denkbar, das Rohrstück 14 mit angeschweißter Abschlussplatte 15 in das Umformwerkzeug einzulegen, was jedoch wegen der Abschlussplatte 15 einigen Abdichtaufwand, insbesondere auch eine hohe Qualität der Schweißnaht erfordert.

Eine weitere Variante der Stoßfängeranordnung 1 ist aus den 4 und 5 entnehmbar. Hierbei besteht der hohle Stoßfängerbiegeträger 21 aus zumindest zwei Rohrstücken, von denen eines in etwa rechtwinklig gebogen ist und mit seinem von der Längserstreckung des Stoßfängerbiegeträgers 21 abweichenden Abschnitt den Pralldämpfer 3 bildet, der den Stoßfängerbiegeträger mit einer Tragstruktur eines Fahrzeuges verbindet. Der Abschnitt ist auf tragstrukturzugewandter Seite mit einer Abschlußplatte 22 verschlossen ist, deren über den Querschnitt des Abschnittendes hinausragender Rand 23 den Befestigungsflansch für die Anbindung an die Tragstruktur bildet. In 4 beinhaltet das gebogene Rohrstück 24 das Mittelstück 25 des Stoßfängerbiegeträgers 21. Am Knie 26 des Rohrstückes 24 ist ein weiteres Rohrstück 27 angebracht, vorzugsweise angeschweißt, das das eine Ende des Stoßfängerbiegeträgers 21 bildet. 5 zeigt das gebogene Rohrstück 28 als Endstück des Stoßfängerbiegeträgers 21, an dessen Knie 29 das weitere Rohrstück 30, das das Mittelstück des Stoßfängerbiegeträgers 21 beinhaltet, angebracht ist. Die gebogenen Rohrstücke 24 und 28, die ausgehend von einem geradlinigen Rohr jeweils in ein etwa rechtwinkliges Rohr gebogen werden, können innenhochdruckumgeformte Bauteile sein, die durch geeignete Aufweitung mittels Innenhochdruck in ihrem Querschnitt aufgeweitet und hinsichtlich der sich entfaltenden Aufprallkräfte belastungsgerecht angepasst sind. Aufgrund der Kürze des Rohrstückes 28 wirkt sich die Innenhochdruckumformung bezüglich der Vielfalt der gestalterischen Möglichkeiten, beispielsweise auch durch Nachschieben von Rohrstückmaterial vorteilhaft. Mit beiden Ausführungsbeispielen ist aufgrund der hohen Steifigkeit eine hohe Energieaufnahme möglich, was zur Sicherheit der Fahrzeuginsassen beiträgt.


Anspruch[de]
  1. Stoßfängeranordnung bestehend aus einem hohlen Stoßfängerbiegeträger und zumindest einem Pralldämpfer, der den Stoßfängerbiegeträger mit einer Tragstruktur eines Fahrzeuges verbindet und der als Hohlprofil ausgebildet ist, wobei der Pralldämpfer zweigeteilt ist und aus einem ersten domförmigen Abschnitt, der aus dem Stoßfängerbiegeträger geformt ist, und einem zweiten sich an den ersten Abschnitt unmittelbar anschließenden Abschnitt besteht, der von einem separaten topfförmigen Bauteil gebildet ist, wobei das topfförmige Bauteil einerseits zumindest einen Befestigungsflansch für die Anbindung an die Tragstruktur aufweist und mit dem domförmigen Abschnitt andererseits verbunden ist, und wobei das topfförmige Bauteil zumindest an der Verbindungsstelle einen gegenüber dem domförmigen Abschnitt unterschiedlich großen Querschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste domförmige Abschnitt (4) des Pralldämpfers (3) vom Stoßfängerbiegeträger (2) nach außen abragt und dass das separate topfförmige Bauteil (5) außerhalb des Stoßfängerbiegeträgers (2) angeordnet ist.
  2. Stoßfängeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bauteilzugewandte Ende (19) des domförmigen Abschnittes (4) an zumindest einer Stelle umfänglich erweitert ist und dass das zugewandte Ende (17) des topfförmigen Bauteils (5) diese erweiterte Stelle formschlüssig umgreift.
  3. Stoßfängeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des domförmigen Abschnittes (4) größer ist als der des topfförmigen Bauteils (5) und bezüglich dessen eine vollumfängliche Erweiterung des Pralldämpfers (3) bildet.
  4. Stoßfängeranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite (9) des domförmigen Abschnittes (4) eine Mulde (10) aufweist, an deren Grund (11) das topfförmige Bauteil (5) stirnseitig anliegt.
  5. Stoßfängeranordnung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der domförmige Abschnitt (4) mit dem topfförmige Bauteil (5) verschweißt, vernietet, verklebt oder verschraubt ist.
  6. Stoßfängeranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das topfförmige Bauteil (5) ein Tiefziehteil ist, dessen umlaufender Rand (6) den Befestigungsflansch bildet.
  7. Stoßfängeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das topfförmige Bauteil (5) aus einem Rohrstück (14) gebildet ist, das einenends mit einer Abschlußplatte (15) verschlossen ist, die mit ihrem über den Querschnitt des Rohrstückes (14) hinausragenden Rand (16) den Befestigungsflansch bildet.
  8. Stoßfängeranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des domförmigen Abschnittes (4) geringer ist als die des topfförmigen Abschnittes (5).
  9. Stoßfängeranordnung bestehend aus einem hohlen Stoßfängerbiegeträger und zumindest einem Pralldämpfer, der den Stoßfängerbiegeträger mit einer Tragstruktur eines Fahrzeuges verbindet und der als Hohlprofil ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßfängerbiegeträger (21) aus zumindest zwei Rohrstücken (24, 27; 28,30) besteht, von denen eines in etwa rechtwinklig gebogen ist und mit seinem von der Längserstreckung des Stoßfängerbiegeträgers (21) abweichenden Abschnitt den Pralldämpfer (3) bildet, wobei der Abschnitt mit einer Abschlußplatte (22) verschlossen ist, deren über den Querschnitt des Abschnittendes hinausragender Rand (23) ein Befestigungsflansch für die Anbindung an die Tragstruktur bildet.
  10. Stoßfängeranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das gebogene Rohrstück (24) das Mittelstück (25) des Stoßfängerbiegeträgers (21) beinhaltet und dass an dem Knie (26) des Rohrstückes (24) ein weiteres Rohrstück (27), das das eine Ende des Stoßfängerbiegeträgers (21) bildet, angebracht ist.
  11. Stoßfängeranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das gebogene Rohrstück (28) ein Endstück des Stoßfängerbiegeträgers (21) bildet, an dessen Knie (29) sich das weitere Rohrstück (30), das das Mittelstück des Stoßfängerbiegeträgers (21) beinhaltet, angebracht ist.
  12. Stoßfängeranordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das gebogene Rohrstück (24, 28) ein innenhochdruckumgeformtes Bauteil ist.
  13. Verfahren zur Herstellung einer Stoßfängeranordnung bestehend aus einem hohlen Stoßfängerbiegeträger und zumindest einem Pralldämpfer, der den Stoßfängerbiegeträger mit einer Tragstruktur eines Fahrzeuges verbindet, wobei der Stoßfängerbiegeträger in einem Innenhochdruckumformwerkzeug derart mit fluidischem Innenhochdruck beaufschlagt wird, dass aus diesem an der Stelle des Pralldämpfers ein domförmiger Abschnitt ausgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der domförmige Abschnitt (4) über eine Teillänge des Pralldämpfers (3) ausgeformt wird, dass an dem domförmigen Abschnitt (4) unmittelbar ein topfförmiges zumindest einen Befestigungsflansch für die Anbindung an die Tragstruktur aufweisendes Bauteil (5) befestigt wird, wobei der Pralldämpfer (3) durch das topfförmige Bauteil (5) und den domförmigen Abschnitt (4) gebildet wird, und dass der domförmige Abschnitt (4) gegenüber dem topfförmigen Bauteil (5) mit einem zumindest an der Verbindungsstelle unterschiedlich großen Querschnitt ausgeformt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das topfförmige Bauteil (5) in einen Abzweig des Innenhochdruckumformwerkzeuges koaxial eingelegt wird und dass durch den Innenhochdruck der domförmige Abschnitt (4) am bauteilzugewandten Ende (19) gemeinsam mit dem zugewandten Ende (17) des topfförmigen Bauteils (5) in eine seitliche Aussparung des Abzweiges umfänglich erweiternd hineingepreßt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der domförmige Abschnitt (4) mit einem größeren Querschnitt als der des topfförmigen Bauteils (5) ausgeformt wird, und dass das topfförmige Bauteil (5) an dem domförmigen Abschnitt (4) derart befestigt wird, dass dieser eine – zum Stoßfängerbiegeträger (2) hin gesehen – vollumfängliche Erweiterung des Pralldämpfers (3) bildet.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass während des Innenhochdruckumformens in die Stirnseite (9) des domförmigen Abschnittes (4) eine Mulde (10) eingedrückt wird, und dass an deren Grund (11) die Stirnseite (8) des topfförmigen Bauteils (5) befestigt wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der domförmige Abschnitt (4) mit dem topfförmigen Bauteil (5) verschweißt wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der domförmige Abschnitt (4) mit dem topfförmigen Bauteil (5) vernietet, verklebt oder verschraubt wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13, 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das topfförmige Bauteil (5) aus einem Blechabschnitt tiefgezogen wird, wobei der Befestigungsflansch durch den umlaufenden Rand (6) des Bauteils (5) gebildet wird.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13, 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das topfförmige Bauteil (5) aus einem Rohrstück (14) und einer Abschlussplatte (15) zusammengesetzt wird, die am Rohrstück (14) einenends unter Bildung des Bauteilbodens befestigt wird, wobei der Befestigungsflansch durch den über den Querschnitt des Rohrstückes (14) hinausragenden Rand (16) der Abschlussplatte (15) gebildet wird.
  21. Verfahren zur Herstellung einer Stoßfängeranordnung bestehend aus einem hohlen Stoßfängerbiegeträger und zumindest einem Pralldämpfer, der den Stoßfängerbiegeträger mit einer Tragstruktur eines Fahrzeuges verbindet, wobei der Stoßfängerbiegeträger in einem Innenhochdruckumformwerkzeug mit fluidischem Innenhochdruck beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßfängerbiegeträger (21) aus zumindest zwei Rohrstücken (24, 27; 28, 30) zusammengesetzt wird, von denen eines ausgehend von einem geradlinigen Rohr in etwa rechtwinkliges Rohr gebogen wird, wobei durch dessen gebogenes von der Längserstreckung des Stoßfängerbiegeträgers (21) abweichenden Abschnitt der Pralldämpfer (3) gebildet wird, dass das gebogene Rohr (24, 28) mittels Innenhochdruck aufgeweitet wird, und dass am Ende dieses Abschnittes eine Abschlußplatte (22) derart befestigt wird, dass deren über den Querschnitt des Abschnittendes hinausragender Rand (23) einen Befestigungsflansch für die Anbindung an die Tragstruktur bildet.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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