DE3020997C2 - Stoßfänger für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stoßfänger für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, gemäß der sich aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ergebenden Gattung.

Bei einem bekannten Stoßfänger dieser Art (DE-OS 29 41 879) ist die äußere Blendschale an dem Metallträger mittels Schrauben befestigt, und die innere Verstärkungseinlage ist in den zwischen dem Metallträger und der äußeren Blendschale ausgebü-feten Hohlraum lose eingelegt, also selbst weder mil dem Träger noch mit der äußeren Blendschale verbunden. Abgesehen davon, daß die bei diesem vorbekannten Stoßfänger vorgesehene Verschraubung der äußeren Blendschale mit dem Träger in der Montage zeit- und arbeitsaufwendig ist, ergibt sich bei einer Verschraubung zwischen Kunststoff und Metall das Problem des Drehmomentabfalls bzw. der Vermeidung einer zu starken Drehmomentaufbringung auf die Schrauben. Vor allem aber sind bei diesem vorbekannten Stoßfänger Beschädigungen der

so äußeren Blendschale im Bereich der Schraubverbindungen schon im Falle leichter Deformation möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Stoßfänger der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß bei baulich einfacher und eine schnelle und einfache Montage ermöglichender Gestaltung eine solche Verbindung zwischen dem Metallträger und der flexiblen Abdekkung aus Kunststoff, Kunstgummi od. dgl. erreicht wird, daß Beschädigungen der äußeren Blendschale erst eintreten können, wenn die innere Verstärkungseinlage eine starke und bleibende Verformung erfahren hat.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Ausbildung gemäß den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 10.

Da beim erfindungsgemäßen Stoßfänger die energieabsorbierende innere Verstärkungseinlage alleiniges Trag- bzw. Stützteil für die äußere Blendschale ist, in-

dem die äußere Blendschale mit der inneren Verstärkungseinlage und lediglich die Verstärkungseinlage mit dem Metallträger verklipst sind, es also keine unmittelbare Verbindung zwischen Blendschale und Träger gibt, gelangen alle auftretenden Kräfte nur über die Verstärkungseinlage an den Metallträger, so daß Beschädigungen der Blendschale erst eintreten, wenn die Verstärkungseinlage eine starke und bleibende Verformung erfahren hat. Der erfindungsgemäße Stoßfänger benötigt zur Anbringung der flexiblen Abdeckung an dem Metallträger keinerlei zusätzliche bzw. gesonderte Befestigungsteüe, wie Schrauben od. dgl, so daß sich die Montage schnell und einfach durchführen läßt Überdies läßt sich beim erfmdungsgemäßen Stoßfänger bereits beim Transport eine Stabilisierung der äußeren Blendschale durch die Verstärkungseinlage ohne Mehrbedarf an Transportraum erreichen, weil Schale und Einlage bereits in miteinander verklipstem Zustand vom Kunststoffwerk angeliefert werden können, so daß es zur Endmontage lediglich noch des Einklipsens der die Blendschale bereits tragenden Verstärkungseinlage am Metallträger bedarf. Schließlich ermöglicht der erfindungsgemäße Stoßfänger auch eine leichte Bauweise, weil die Verstärkungseinlage an den für Grenzwerte kritischen Stellen gezielt mit den erforderlichen Materialanhäufungen versehen, ansonsten aber leichter gehalten werden kann.

In diesem Zusammenhang ist noch auf einen, vorbekannten Stoßfänger anderer Art (DE-OS 27 i5 986) hinzuweisen, bei dem die den Metallträger verkleidende flexible Abdeckung aus Kunststoff, Kunstgummi od. dgl. von einem einstückigen Formteil gebildet wird, das an der Innenseite durchgehend oder bereichsweise ausgeformte Rippenfelder aufweist, weiche die Abdeckung am Metallträger nach Art eines Zwischenpolsters abstützen. In die Rippenfelder sind Befestigungszapfen für eine Klipsverbindung der Abdeckung mit dem Metallträger integriert. In die Rippenfelder, die vorzugsweise nach Art ve Waben mit jeweils rundem und/oder polygonalem Querschnitt ausgebildet sind, sind ferner stellenweise aus nicht flexiblem, festem Werkstoff bestehende Stützelemente in Form von hohlen oder massiven Formkörpern eingesetzt, welche zur Aufnahme und Weiterleitung von Aufprallenergie auf den Metallträger vor Eintritt einer bleibend sichtbaren Verformung an der Abdeckung dienen.

Wenngleich bei diesem vorbekannten Stoßfänger ebenfalls bereits eine einfache und schnelle Montage für die Anbringung der Abdeckung am Metallträger erreicht ist, so gestaltet sich jedoch die Herstellung der cinstückigcn Abdeckung aufwendig. Zum einen muß die gesamte Abdeckung aus hochwertigem Kunststoff bestehen, um die geforderte einwandfreie Oberflächenbeschaffenheit an der Außenseite sicherzustellen, zum anderen bedarf es einer bestimmten Mindestwandstärke zumindest im Bereich der Vorderfläche der Abdeckung im Verhältnis zu den auf ihrer Innenseite ausgeformten Rippenfeldern, damit diese nicht sich auf der Oberfläche der Abdeckung nach dem Erkalten des Kunststoffmaterials schattenhaft abzeichnen oder dort gar Vertiefungen ausbilden. Eine Verstärkung der Wandstärke der Rippenfelder führt, wie auch jede sonstige Materialanhäufung an der Innenseite der Abdeckung, zu einer Beeinträchtigung von deren Oberfläche, sofern nicht gleichzeitig auch die Wandstärke der Abdeckung insgesamt vergrößert wird. Dhs aber bedeutet wiederum einen entsprechenden Materialmehraufwand.

DemKCgenüber läßt sich beim erfindungsgemäßen Stoßfänger mit der Zweiteilung der Abdeckung der Materialaufwand soweit verringern, daß trotz Aufspaltuirg des Herstellungsvorgangs die Herstellkos;en der Abdeckung insgesamt niedriger liegen als dies für die vorbekannte einstückige Abdeckung der Fall ist Überdies kann für die Innenseite der Abdeckung jedwede gewünschte Gestaltung der Rippenfelder vorgenommen werden, weil es auf die Oberfläche der inneren Verstärkungseinlage nicht ankommt und dort infolge ungleichmäßiger Materialschrumpfungen auftretende Beeinträchtigungen von der äußeren Blendschale überdeckt werden und damit unsichtbar sind.

Ein Ausführungsbeispiei des Gegenstandes der Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert; in der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Schrägansicht eines e/findungsgemäßen Stoßfängers vor dem Zusammenbau;

Fig.2 eine rückwärtige Ansicht der zusammengebauten Abdeckung des Stoßfänger, in Richtung des Pfeils X in Fig. ί, wobei die abgebogenen seitlichen Enden der Abdeckung in die Zeichenebene geklappt sind;

Fig.3 einen Querschnitt des zusammengebauten Stoßfärgers nach Linie IiI-III in Fig.2 in größerem Maßstab;

F i g. 4 einen weiteren Querschnitt des zusammengebauten Stoßfängers nach Linie IV-IV in F i g. 2 in größerem Maßstab;

F i g. 5 einen Querschnitt durch ein seitliches Ende der Abdeckung nach Linie V-V in F i g. 2 in größerem Maßstab mit einer verschiebbaren Halterung des seitlichen Endes an einer Karosserieseitenfläche.

In F i g. 1 ist ein an der vorderen oder hinteren Stirnseite eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenwagens, anzubringender Stoßfänger mit seiner. Einzelteilen vor dem Zusammenbau dargestellt. Der Stoßfänger besteht im wesentlichen aus einem am Fahrzeug starr oder stoßgedämpft anbringbaren Träger 1 aus Metall und einer daran lösbar angebrachten, diesen verkleidenden flexiblen Abdeckung 2 aus Kunststoff, Kunstgummi od. dgl.

Der Träger 1 besteht aus einem im wesentlichen geraden und keine seitlichen Abbiegungen aufweisenden, im Querschnitt etwa C-förmigen Profilteil und ist an seiner Stirnfläche mit einem Mittenloch Γ und mehreren beidseits daneben angeordneten Löchern 1" versehen. Der Träger 1 kann ein bezüglich seiner Oberfläche unbearbeitetes Rohteil sein.

Die den Träger 1 verkleidende Abdeckung 2 besteht aus einer dünnwandigen äußeren Blendschale 3 ?».\s hochwertigem Kunststoff od. dgl. und einer inneren Verstärkungseinlage 4 aus geringerwertigem Kunststoff od. dgl. Im zusammengebauten Zustand ist die Verstärkungseinlage 4 mit dem Träger 1 und die Blendschale 3 mit der Verstärkungseinlage 4 lösbar verbunden, wie dies im einzelnen noch erläutert wird.

Die dünnwandige äußere Blendschale 3 besteht z. B. aus thermoplastischem EPDM, einem hochwertigen und auch teuren Kunststoff, und ist vorzugsweise, wie dargestellt, als einstückiges Formteil ausgeführt. Infolge ihrer Materialbeschaffenheit und Dünnwandigkeit ist die äußere Blendschale 3 elastisch verformbar, kann also beträchtliche A'fprallkräfte aufnehmen, ohne eine bleibende Verformung oder gar Zerstörung zu erfahren.

Die innere Verstärkungseinlage 4 besteht z. B. aus Hartpolyäthylen, einem geringwertigen und billigen Kunststoff, und ist vorzugsweise, wie ebenfalls darge-

stellt, von zwei einzelnen, mittig aneinandersetzbaren Formstücken gebildet. Die innere Verstärkungseinlage 4 bildet die energieabsorbierende Abstützung der Blendschale 3 gegenüber dem Träger 1 und ist infolge ihrer Materialbeschaffenheit und Formgestaltung an der Innenseite bei Einwirkung größerer Aufprallkräfte plastisch verformbar. Die Zweiteiligkeit der inneren Verstärkungseinlage 4 ermöglicht eine kostengünstige Reparatur im Falle einer Beschädigung, da nur das linke oder rechte Teil der Verstärkungseinlage unter Weiterverwendung der Blendschale 3 ausgetauscht zu werden braucht. Dabei ermöglicht der erfindungsgemäße Stoßfänger das Abfangen von Aufprallstößen bis zu 11 km/h mittels der inneren Verstärkungseinlage 4 ohne bleibende Verformung oder Zerstörung der äußeren Blendschale 3.

Zur lösbaren Verbindung der Abdeckung 2 mit dem Träger 1 sind an der Innenseite der Verstärkungseinlage 4 einstückig angeformte Beiestigungszapfen 5 mit an deren Enden ausgebildeten hakenförmigen Verdickungen 6 mit schrägen Anlaufflächen 7 vorgesehen, die in die am Träger 1 vorgesehenen Löcher 1" eingeklipst werden (F i g. 3). Dabei sind die hakenförmigen Verdikkungen 6 der Befestigungszapfen 5 im Abstand übereinanderliegend vorgesehen und in vertikaler Richtung elastisch gegeneinander abgestützt, so daß sie in Verbindung mit den in Vertikalerstreckung entsprechend angepaßten Löchern 1" am Träger 1 beim Einidipsen zunächst in Vertikalrichtung gegeneinandergedrückt werden, um sich dann, nach dem Passieren der Löcher 1", in entgegengesetzter vertikaler Richtung in die Sperrstellung zu spreizen. Da die Löcher 1" am Träger 1 in horizontaler Richtung etwas breiter als die Befestigungszapfen 5 ausgeführt sind, ergibt sich eine begrenzte horizontale Verschieblichkeit der Verstärkungseinlage 4 am Träger 1 zur Vermeidung von Verspannungen niätci läiucuh

igt

üiitcfSCnicuiiCiicr Lsc

des Trägers 1 und der Verstärkungseinlage 4 sowie zum Ausgleich von Fertigungsungenauigkeiten. Mittig ist dagegen die Verstärkungseinlage 4 am Träger 1 bewegungsfrei fixiert, und zwar in dem dort vorgesehenen Mittenloch Γ, z. B. mittels eines zugleich auch die beiden Teilstücke der Verstärkungseinlage 4 mittig mittels Laschen verbindenden Bolzen od. dgl.

An der Innenseite der Verstärkungseinlage 4 sind durchgehend oder bereichsweise durch Rippen 8 und 9 gebildete Rippenfelder 8,9 ausgeformt, welche die Verstärkungseinlage 4 am Träger 1 nach Art eines Zwischenpolsters abstützen (F i g. 3 und 4). Die Rippenfelder 8,9 sind vorzugsweise in den Bereichen der Befestigungszapfen 5 vorgesehen, welche dabei in die Rippenfelder integriert sind. In ihrer Längenerstreckung sind die Rippenfelder 8, 9 derart auf die Länge der Befestigungszapfen 5 abgestimmt, daß die Verstärkungseinlage 4 in am Träger 1 befestigter Stellung an diesem spielfrei oder leicht verspannt abgestützt ist (F i g. 3 und 4). Die Rippenfelder 8, 9 können jeweils auch ganz oder teilweise mit dem Kunststoffmaterial der Verstärkungseinlage 4 ausgefüllt sein, wie dies z. B. in F i g. 3 zwischen den Rippen 9 angedeutet ist, so daß die Rippenfelder je nachdem hohle oder teil- bzw. vollmassive Zwischenpolster bilden.

Die äußere Blendschale 3 ist derart gestaltet, daß sie in ihrem inneren Hohlbereich die Verstärkungseinlage 4 unter weitgehend formschiüssiger Anlage ganz in sich aufnimmt und diese nach außen allseits verkleidet wie dies aus F i g. 3 bis 5 ersichtlich ist Zur lösbaren Verbindung mit der Verstärkungseinlage 4 ist die äußere Blendschale 3 mit einwärts gerichteten, einstückig angeformten Laschen mit an deren Enden ausgebildeten hakenförmigen Verdickungen mit schrägen Anlaufflächen zum Einklipsen in an der Verstärkungseinlage 4 vorgesehene langlochartige Öffnungen versehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist dazu im Innern der Blendschale 3 ein sich horizontal einwärts zur Verstärkungseinlage 4 hin erstreckender Horizontalsteg 10 vorgesehen, der in eine an der Verstärkungseinlage 4

ίο ausgebildete Nut i 1 einfaßt (F i g. 4) Am freien Rand des Horizontalstegs 10 sind stellenweise Laschen 12 mit hakenförmigen Verdickungen mit schrägen Anlaufflächen vorgesehen, die in im Boden der Nut 11 angebrachte langlochartige öffnungen 13 einklipsbar sind (F i g. 3).

Weiterhin ist ein sich angenähert horizontal erstreckender unterer Horizontalsteg 3' der Blendschale 3 von einer an der Verstärkungseinlage 4 an deren unterem Rand ausgebildeten Nut 14 aufgenommen (Fig.4) und mittels ebenfalls stellenweise vorgesehener Laschet) 55 mit hakenförmigen Verdickungen mit schrägen Anlaufflächen in im Boden der Nut 14 angebrachte langlochartige öffnungen 16 eingeklipst (F i g. 3).

Die Blendschale 3 erfährt bei der erwähnten Befestigung an der inneren Verstärkungseinlage 4 eine leichte Verspannung und umkleidet letztere damit spielfrei; geringfügige Relativbewegungen zwischen diesen beiden Teilen in Fahrzeugquerrichtung zur Vermeidung von Verspannungen infolge unterschiedlicher Materialdehnungen und/oder zum Ausgleich von Fertigungsungenauigkeiten sind jedoch möglich. Zum Lösen der Blendschale 3 von der inneren Verstärkungseinlage 4 bedarf es lediglich des jeweiligen Nieder- bzw. Eindrückens der schrägen Anlaufflächen der hakenförmigen Verdickungen der Laschen 12 und 15 in die Öffnungen 13 bzw. 16,

wodurch sich die Blendschale 3 zerstörungsfrei von der Verstärkungseinlage 4 abziehen bzw. trennen läßt.

Sowohl die äußere Blendschale 3 wie auch die innere Verstärkungseinlage 4 der Abdeckung 2 weisen zweckmäßigerweise, wie dargestellt, zu den Fahrzeugseiten hin abgebogene seitliche Enden 3" bzw. 4" auf, wobei in diesen Bereichen die Blendschale 3 gegenüber der Verstärkungseinlage 4 in Fahrzeuglängsrichtung frei verschieblich abgestützt und geführt ist, und zwar einmal mittels des schon erwähnten, jedoch hier verkürzt ausgebildeten, in die Nut 11 der Verstärkungseinlage einfassenden Horizontalstegs 10, zum anderen über einen in diesem Bereich vorgesehenen weiteren, sich horizontal einwärts zur Verstärkungseinlage hin erstreckenden Horizontalsteg 17, der in eine am abgebogenen Ende 4" der Verstärkungseinlage ausgebildete Nut 18 ?infaßt Sind die zu den Fahrzeugseiten hin abgebogenen Enden 3" und 4" der Abdeckung 2 relativ lang ausgebildet, so kann es zweckmäßig sein. Für diese abgebogenen Enden der Blende 2 jeweils eine an der benachbarten Karosserieseitenfläche 19 befestigte schienenartige Abstützung 20 vorzusehen, mit der das Ende 4" der Verstärkungseinlage 4 derart in Eingriff steht daß bei vertikaler Lagefixierung der seitlichen Enden der Abdeckung deren ungehinderte Verschiebebewegung gegenüber der Karosserieseitenfläche 19, aho eine Bewegung in Fahrzeuglängsrichtung, ermöglcht ist (Fig.5). Dabei sind zweckmäßigerweise die schienenartige Abstützung 20 und/oder in diese eingreifende Führungsteile 21 der Enden 4" der inneren Verstärkungseinlage 4 in ihrer Er-

ö5 Streckung in Fahrzeuglängsrichtung derart bemessen bzw. aufeinander abgestimmt daß sie nach einer vorbestimmten Wegstrecke der Verschiebebewegung der seitlichen Enden der Abdeckung außer Eingriff korn-

Es ist möglich, daß zusätzlich zu den von Materialverdickungen und/oder -anhäufungen innerhalb der Rippenfelder 8.9 ausgebildeten Zwischenpolstern noch gesonderte, in einzelne oder mehrere benachbarte Rippenfelder einsetzbare Stützelemente aus weniger flexiblem, relativ festem Werkstoff (z. B. Polyamid) vorgesehen wei uen. Eine solche Zusatzausstattung kommt vor allem dort in Betracht, wo der Träger 1 am Fahrzeug unter Zwischenschaltung von Stoßdämpfern angebracht ist und zunächst eine Übertragung bzw. Einleitung der Aufprallenergie in die Stoßdämpfer erfolgen soll, bevor es zur Energieabsorption durch Verformung der Verstärkungseinlage 4 mit ihren materialmäßig integrierten Zwischenpolstern kommt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

40

50

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Stoßfänger für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, bestehend aus einem am Kraftfahrzeug abgestützten, sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Träger aus Metall und einer an dem Träger lösbar angebrachten, diesen verkleidenden flexiblen Abdeckung aus Kunststoff, Kunstgummi od. dgL, wobei der Träger ein im wesentlichen gerades und sich ohne seitliche Abbiegungen entlang der Fahrzeugstirnseite erstreckendes Teil ist, während die Abdeckung aus einer mit ihren seitlichen Enden zu den Fahrzeuglängsseiten herumgezogenen dünnwandigen äußeren Blendschale, deren seitliche Enden in Fahrzeuglängsrichtung frei beweglich sind, und einer von der Blendschale umhüllten, diese in Stoßrichtung gegenüber dem Träger energieabsorbierend abstützenden inneren Verstärkungseinlage besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlage (4) als ein zumindest bereichsweise Rippen (8 und 9), die sich mit ihren freien Kanten an dem Träger (1) abstützen, aufweisendes Formteil mit stellenweise an den Rippen (9) abgeformten Befestigungszapfen (5), die in am Träger (1) vorgesehene Löcher (1") eingeklipst sind, ausgebildet ist und Öffnungen (13 und 16) aufweist, in weiche die Blendschale (3) mittels einstükkig an ihr angeformter Laschen (12 bzw. 15) eingeklipst ist.

2. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendschale (3) aus hochwertigem, überwiegend elastisch und äie Verstärkungseinlage (4) aus geringerwertigesn, überwiegend plastisch verformbarem Kunststoff, Kuiistgummi od. dgl. besteht.

3. Stoßfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einstückig an der Blendschale (3) angeformten Laschen (12 und 15) zu der Karosserie des Kraftfahrzeugs hin gerichtet sind und an ihren Enden hakenförmige Verdickungen mit schrägen Anlaufflächen zum Einklipsen in die an der Verstärkungseinlage (4) vorgesehenen Öffnungen (13 bzw. 16) aufweisen.

4. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendschale (3) mit einstückig an ihr angeformten, zu der Karosserie des Kraftfahrzeugs hin gerichteten Horizontalstegen (3', 10 und 17) versehen und mit diesen zur lagestabilen Fixierung in Nuten (14, 11 bzw. 18) der Verstärkungseinlage (4) eingepaßt ist.

5. Stoßfänger nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (12 und 15) an den Rändern der Horizontalstege (10 bzw. 3') vorgesehen und in bezug auf die Horizontalerstrekkung der öffnungen (13 bzw. 16) in der Verstärkungseinlage (4) so bemessen sind, daß eine begrenzte Relativbewegung in Fahrzeugquerrichtung zwischen der Blendschale (3) und der Verstärkungseinlage (4) ermöglicht ist.

6. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Länge der Rippen (8 und 9) so auf die Länge der Befestigungszapfen (5) abgestimmt ist, daß die Verstärkungseinlage (4) in am Träger (1) befestigtex Stellung an diesem spieifrei bzw. leicht verspann« abgestützt ist.

7. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Verstärkungseinlage (4) über ihre Befestigungszapfen (5) am Träger (1) nur in der Mitte fixiert, im übrigen aber eine begrenzte Relativbewegung in Fahrzeugquerrichtung zwischen der Verstärkungseinlage (4) und dem Träger (1) ermöglicht ist

8. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch in an sich bekannte.- Weise in

ίο die Verstärkungseinlage (4) gesondert eingesetzte, aus weniger flexiblem und relativ festem Werkstoff bestehende, als Formkörper gestaltete Stützelemente zur Aufnahme und Weiterleitung von Aufprallenergie vor Eintritt einer bleibenden Verformung der

li Verstärkungseinlage (4).

9. Stoßfänger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die die gesonderten Stützelemente bildenden Formkörper an den Wänden der Rippen (8 und 9) durch Klemmung, Verrastung bzw. Verhakung lagestabil, jedoch lösbar gehaltert sind.

10. Stoßfänger nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Stützelemente jeweils mindestens teilweise gegenüber den Rippen (8 und 9) der Verstärkungseinlage (4) vorstehen.