LOHMANN, Maria-Rita (Hermann-Ehlers-Ring 66, Gifhorn, 38518, DE)
BÖSCHE, Thorben (Unter den Eichen 3, Wolfsburg, 38446, DE)
| Patentansprüche 1. Schottplattenelement (7) eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, zur stirnseitigen Verbindung eines Längsträgers (6) mit einer Stoßfängeranordnung (1), gekennzeichnet durch einen sich in axialer Richtung des Längsträgers (6) erstreckenden und mit demselben verbundenen oder verbindbaren Hohlprofilabschnitt (7a), der seinerseits zur Stoßfängeranordnung (1) hin einstückig in einen nach außen abgestellten und mit derselben verbundenen oder verbindbaren Flanschabschnitt (7b) übergeht, wobei in der im Übergangsbereich vom Hohlprofilabschnitt (7a) zum Flanschabschnitt (7b) ausgebildeten Kante (8) zumindest eine Versteifungssicke (9) ausgebildet ist. 2. Schottplattenelement (7) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schottplattenelement (7) als Tiefziehteil ausgebildet ist. 3. Schottplattenelement (7) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupterstreckungsrichtung der zumindest einen Versteifungssicke (9) quer zur Längserstreckung der besagten Kante (8) verläuft. 4. Schottplattenelement (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von besagter Kante (8) sich die zumindest eine Versteifungssicke (9) sowohl in den Hohlprofilabschnitt (7a) als auch in den Flanschabschnitt (7b) oder überwiegend in den Hohlprofilabschnitt (7a) oder überwiegend in den Flanschabschnitt (7b) hinein erstreckt. 5. Schottplattenelement (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlprofilabschnitt (7a) des Schottplattenelementes (7) im Querschnitt geschlossen oder offen ausgebildet ist. 6. Schottplattenelement (7) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlprofilabschnitt (7a) eine oder mehrere, sich in axialer Richtung des Längsträgers (6) erstreckende Längssicken (10) aufweist. 7. Schottplattenelement (7) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Längssicken (10) derart weit nach vorn in Richtung des Flanschabschnittes (7b) erstrecken, dass dieselben mit der zur Stoßfängeranordnung (1) weisenden Oberfläche des besagten Flanschabschnittes (7b) abschließen. 8. Schottplattenelement (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein freier Randbereich (11) des Flanschabschnittes (7b) abgewinkelt ausgebildet ist. 9. Schottplattenelement (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schottplattenelement (7) mit dem Längsträger (6) und der Stoßfängeranordnung (1) vermittels mechanischer Befestigungselemente und/oder stoffschlüssig verbunden oder verbindbar ist. 10. Fahrzeug mit einem Schottplattenelement (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 9. |
Schottplattenelement
Die Erfindung betrifft ein Schottplattenelement eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, zur stirnseitigen Verbindung eines Längsträgers mit einer Stoßfängeranordnung.
Aus der Praxis ist es seit geraumer Zeit bekannt, einen Stoßfängerquerträger einer vorderen und/oder hinteren Stoßfängeranordnung beidenends an den Stirnseiten von beidseits des Fahrzeugs angeordneten Längsträgern abzustützen. Insoweit verfügen besagte Längsträger im Allgemeinen über eine gegebenenfalls über eine Crashbox mit dem Längsträger fest verbundene Schottplatte, welche ihrerseits mit einer zu derselben korrespondierenden
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So ist aus der JP 2008189233 A ein mehrteiliges Schottplattenelement bekannt, welches sich aus einem hinteren und einem sogenannten mittleren Plattenteil zusammensetzt, welche durch Schweißung untereinander und mit einem Längsträger fest verbindbar bzw. verbunden sind. Das hintere Plattenteil ist u-förmig ausgebildet und dient im Wesentlichen der Abstützung und Versteifung des Anschlussbereiches zwischen Längsträger und Schottplattenelement. An das mittlere Plattenteil schließt sich ein vorderes Plattenteil an, welches seinerseits über eine an sich bekannte Crash-Box mit einem Stoßfängerquerträger durch Schweißung fest verbunden ist. Der Stoßfängerquerträger ist lösbar mit dem Längsträger verbunden bzw. verbindbar, indem mechanische Befestigungselemente, vorliegend Befestigungsschrauben, vorgesehen sind, die ihrerseits Bohrungen im vorderen, mittleren und hinteren Plattenteil durchdringen. Eine derartige Verbindungsanordnung zwischen dem Stoßfängerquerträger und dem Längsträger soll im Falle einer Kollision eine kontrollierte Deformation der Crashbox samt nachgeordnetem Schottplattenelement und Längsträger bewirken. Aus der US 7 192 071 B2 und der JP
090304452 A sind ferner Schottplatten mit gefalteten Randbereichen zur Innenversteifung von Längsträgern bekannt, die ihrerseits zur eigenen Aussteifung Sicken bzw. Wülste aufweisen.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein einfaches und kostengünstig herstellbares sowie montierbares Schottplattenelement eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, zur
BESTÄTIGUNGSKOPIE stirnseitigen Verbindung eines Längsträgers mit einer Stoßfängeranordnung zu schaffen, welches bei möglichst geringem Gewicht erhöhten Anstoßkräften infolge eines
Crashereignisses standhält.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe demnach mit einem Schottplattenelement eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, zur stirnseitigen Verbindung eines Längsträgers mit einer Stoßfängeranordnung, welches einen sich in axialer Richtung des Längsträgers erstreckenden und mit demselben verbundenen oder verbindbaren Hohlprofilabschnitt aufweist, der seinerseits zur Stoßfängeranordnung hin einstückig in einen nach außen abgestellten und mit derselben verbundenen oder verbindbaren Flanschabschnitt übergeht, wobei in der im Übergangsbereich vom Hohlprofilabschnitt zum Flanschabschnitt ausgebildeten Kante zumindest eine
Versteifungssicke ausgebildet ist.
Durch diese Maßnahme ist im Crashfall ein erhöhtes Längsträgerkraftniveau bewirkt, da der auf Knickung hoch beanspruchte Übergangsbereich vom Hohlprofilabschnitt zum Flanschabschnitt des Schottplattenelementes durch besagte Versteifungssicken eine wesentliche Versteifung respektive Verstärkung erfährt.
Diese Maßnahme wirkt sich insbesondere dann vorteilhaft aus, wenn das Schottplattenelement als einfaches und kostengünstig aus beispielsweise einem Stahlblech hergestelltes Tiefziehteil ausgebildet ist. Hierbei ist nämlich zu berücksichtigen, dass bekanntermaßen bedingt durch partielle Abstreckeffekte während der Umformung des Bleches durch Tiefziehen eine unvermeidliche Abnahme der Materialstärke insbesondere im Übergangsbereich vom
Hohlprofilabschnitt zum Flanschabschnitt respektive in der ausgebildeten Kante zu verzeichnen ist, welche herkömmlich mit einer Verringerung der Steifigkeit im besagten Übergangsbereich einhergeht. Mittels der Versteifungssicken, die vorzugsweise bereits während des
Tiefziehschrittes erzeugt werden, ist die Widerstandsfähigkeit des Übergangsbereiches vom Hohlprofilabschnitt zum Flanschabschnitt trotz verringerter Materialstärke auf ein Niveau erhöht, weiches aktuellen Crashanforderungen gerecht wird. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Haupterstreckungsrichtung der zumindest einen
Versteifungssicke quer zur Längserstreckung der besagten Kante verlaufen, wodurch nicht nur der in Rede stehende Übergangsbereich, sondern auch dazu benachbarte Bereiche des Hohlprofilabschnittes und/oder des Flanschabschnittes eine zusätzliche Versteifung erfahren. So kann ausgehend von besagter Kante sich die zumindest eine Versteifungssicke sowohl in den Hohlprofilabschnitt als auch in den Flanschabschnitt oder überwiegend in den
Hohlprofilabschnitt oder überwiegend in den Flanschabschnitt hinein erstrecken; wodurch gestattet ist, die Steifigkeit besagter Bereiche bzw. Abschnitte in weiten Grenzen definiert einzustellen. Wie die Erfindung noch vorsieht, kann der Hohlprofilabschnitt des
Schottplattenelementes beispielsweise in Abhängigkeit von bestimmten Crashanforderungen, Montageanforderungen und/oder dgl. mehr im Querschnitt geschlossen oder offen ausgebildet sein. Des Weiteren kann der Hohlprofilabschnitt eine oder mehrere, sich in axialer Richtung des Längsträgers erstreckende Längssicken aufweisen, wodurch die Steifigkeit desselben, insbesondere Quersteifigkeit, erhöht ist. Vorteilhaft können sich dabei die Längssicken derart weit nach vorn in Richtung des Flanschabschnittes erstrecken, dass dieselben mit der zur Stoßfängeranordnung weisenden Oberfläche des besagten Flanschabschnittes abschließen. Hierdurch ist neben der Erhöhung der Steifigkeit, insbesondere Quersteifigkeit, des
Längsträgers gleichzeitig eine Erhöhung der Steifigkeit des Übergangsbereiches vom
Hohlprofilabschnitt zum Flanschabschnitt respektive der gebildeten Kante bewirkt. Um den Flanschabschnitt selbst weiter auszusteifen, kann ein freier Randbereich desselben abgewinkelt ausgebildet sein. Schließlich kann vorgesehen sein, dass das Schottplattenelement mit dem Längsträger und der Stoßfängeranordnung vermittels mechanischer Befestigungselemente und/oder stoffschlüssig verbunden oder verbindbar ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit einem Schottplattenelement der vorstehend beschriebenen Art.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Schottplattenelementes mit einem daran zu befestigenden Endabschnitt eines Längsträgers (längsgeschnitten dargestellt) sowie einem äußeren Anschlussbereich einer Stoßfängeranordnung, und
Fig. 2 die Vorderansicht eines Schottplattenelementes gemäß einer weiteren
Ausgestaltungsvariante desselben.
Figur 1 zeigt danach einen äußeren Anschlussbereich einer an sich bekannten
Stoßfängeranordnung 1 eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, welche sowohl eine vordere als auch eine hintere Stoßfängeranordnung 1 sein kann. Die Stoßfängeranordnung 1 verfügt über einen Stoßfängerquerträger 2, welcher seinerseits beidenends (vorliegend der Einfachheit halber nur ein Ende des Stoßfängerquerträgers 2 dargestellt) jeweils über eine an sich bekannte Crashbox 3 mit einer Schottplatte 4 fest verbunden ist.
Die Schottplatte 4 der Stoßfängeranordnung 1 weist eine Mehrzahl Durchgangsbohrungen 5 zur lösbaren Befestigung der Stoßfängeranordnung 1 an der Stirnseite eines die
Stoßfängeranordnung 1 im Crashfall abstützenden Längsträgers 6 auf.
Zur Befestigung der Stoßfängeranordnung 1 am Längsträger 6 ist demselben ein
Schottplattenelement 7 zugeordnet, welches einen sich in axialer Richtung des Längsträgers 6 erstreckenden und mit demselben verbindbaren Hohlprofilabschnitt 7a aufweist, der seinerseits zur Stoßfängeranordnung 1 hin einstückig in einen nach außen abgestellten und mit der Stoßfängeranordnung 1 respektive deren Schottplatte 4 verbindbaren Flanschabschnitt 7b übergeht. orliegend ist besagtes Schottplattenelement 7 aus einer Blechplatine nach einem an sich bekannten Tiefziehverfahren hergestellt, wobei als Blechplatine nicht hur Stahlblech, sondern jedwedes andere geeignete Metallblech verstanden wird. Ebenso ist es denkbar und demgemäß durch die Erfindung mit erfasst, statt einer Metallplatine eine geeignete
Kunststoffplatine oder auch eine Platine aus einem geeigneten Verbundwerkstoff in Anwendung zu bringen.
Es ist demnach in einem Übergangsbereich vom Hohlprofilabschnitt 7a zum Flanschabschnitt 7b eine umlaufende Kante 8 geschaffen, für die, wie bereits oben erwähnt, durch partielle Abstreckeffekte während der Umformung des Bleches durch Tiefziehen eine Abnahme der Materialstärke zu verzeichnen ist, welche herkömmlich mit einer Verringerung der Steifigkeit im besagten Übergangsbereich respektive in der Kante 8 einhergeht und demgemäß eine
Schwächung des Schottplattenelementes 7 bewirkt.
Der Hohlprofilabschnitt 7a des Schottplattenelementes 7 ist seinerseits infolge des besagten Tiefziehverfahrens topfförmig ausgebildet (vgl. insbesondere Fig. 2) und verfügt über einen geschlossenen, vorliegend kastenprofilförmigen Profilquerschnitt, welcher in einen zu demselben weitestgehend kongruent ausgebildeten kastenförmigen Hohlprofilquerschnitt des Längsträgers 6 einführbar und mittels beispielsweise nicht näher dargestellter mechanischer Befestigungselement und/oder stoffschlüssig durch beispielsweise Schweißung mit dem Längsträger 6 fest verbindbar ist.
Um besagter Schwächung des Schottplattenelementes 7 zu begegnen, sind vorliegend in der besagten Kante 8 mehrere Versteifungssicken 9 ausgebildet, die ihrerseits quer zur
Längserstreckung der Kante 8 verlaufen und vorzugsweise während des eigentlichen
Tiefziehschrittes erzeugt werden.
Vorliegend erstrecken sich die Versteifungssicken 9 ausgehend von besagter Kante 8 sowohl in den Hohlprofilabschnitt 7a als auch in den Flanschabschnitt 7b wodurch vorteilhaft auch unmittelbar zur Kante 8 benachbarte Bereiche des Hohlprofilabschnittes 7a und des
Flanschabschnittes 7b eine Versteifung erfahren. Demgegenüber kann es jedoch auch angezeigt sein, die Versteifungssicken 9 so auszubilden, dass dieselben ausgehend von der Kante 8 sich überwiegend in benachbarte Bereiche des Flanschabschnittes 7b (Fig. 2) oder in benachbarte Bereiche des Hohlprofilabschnittes 7a (nicht näher dargestellt) hinein erstrecken und somit lediglich in dem gewählten Abschnitt eine Versteifung desselben bewirken.
Wie den Fig. 1 und 2 weiter zu entnehmen ist, weist der Hohlprofilabschnitt 7a zur
Eigenversteifung vorliegend zwei in gegenüberliegenden Seitenwänden des Kastenprofils ausgebildete Längssicken 10 auf, die sich derart weit nach vorn in Richtung des
Flanschabschnittes 7b erstrecken, dass dieselben mit der zur Stoßfängeranordnung 1 weisenden Oberfläche des Flanschabschnittes 7b abschließen.
Durch diese Maßnahme ist, wie bereits oben erwähnt, neben der Versteifung des Hohlprofils des Hohlprofilabschnittes 7a selbst auch eine zusätzliche Versteifung der gebildeten
umlaufenden Kante 8 des Schottplattenelementes 7 bewirkt.
Des Weiteren ist der freie Randbereich 11 des Flanschabschnittes 7b abgewinkelt ausgebildet, wodurch die Versteifung und Formtreue des Schottplattenelementes 7 noch weiter erhöht ist.
Die Verbindung des Schottplattenelementes 7 mit der zugeordneten Schottplatte 4 der
Stoßfängeranordnung 1 erfolgt mittels nicht näher dargestellter, jedoch an sich bekannter mechanischer Befestigungselemente, wie Befestigungsschrauben, welche die
Durchgangsbohrungen 5 der Schottplatte 4 und dazu korrespondierende
Durchgangsbohrungen 12 des Flanschabschnittes 7b des Schottplattenelementes 7
durchdringen. Durch die Erfindung ist selbstverständlich auch eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Schottplattenelement 7 und Schottplatte 4 beispielsweise durch Schweißung mit erfasst.
Vorstehendes Ausführungsbeispiel stellt auf ein geschlossenes Hohlprofil des
Hohlprofilabschnittes 7a des Schottplattenelementes 7 ab, wodurch eine umlaufende Kante 8 im Übergangsbereich vom Hohlprofilabschnitt 7a zum abgestellten Flanschabschnitt 7b geschaffen ist. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese konkrete Ausgestaltung des Schottplattenelementes 7, sondern erfasst auch einen Hohlprofilabschnitt 7a mit einem offenen Hohlprofilquerschnitt, beispielsweise einem U-Profilquerschnitt, an welchen sich ein abgestellter Flanschabschnitt 7b anschließt (nicht näher dargestellt). Auch hier bietet es sich an, die gebildete Kante 8 erfindungsgemäß mittels Versteifungssicken 9 vorteilhaft zu versteifen.
Bezugszeichenliste
Stoßfängeranordnung
Stoßfängerquerträger
Crashbox
Schottplatte
Durchgangsbohrung (Schottplatte 4)
Längsträger
Schottplattenelement
a Hohlprofilabschnitt
b Flanschabschnitt
Kante
Versteifungssicke
0 Längssicke
1 Randbereich (Flanschabschnitt 7b)
2 Durchgangsbohrung (Flanschabschnitt 7b)
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