DE10143532A1

DE10143532A1 - Bumper for motor vehicles has U-shaped deformation element with two legs engaging on rear support surface via intermediate space

Info

Publication number: DE10143532A1
Application number: DE2001143532
Authority: DE
Inventors: Stephan Blaeser; Viet Hung Nguyen
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2003-03-27

Abstract

The bumper has a transverse strut (2) and a covered deformation element (3) of foam in front of it, and a support surface (22) behind the deformation element. The element is a U-shaped bridge with a central part (25) and two legs (26). The legs engage on two separate sections of the support surface, and there is a distance (A) between the central part and the front of the transverse strut. The strut has a long aperture (20) forming the front, with two parallel support surfaces. It consists of an extruded hollow body.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stoßfänger für ein Kraftfahrzeug mit einem Querträger, dessen Rückseite an Längsträgern des Kraftfahrzeuges befestigbar ist und vor dessen Vorderseite ein mit einer Verkleidung versehbares Deformationselement aus Schaumstoff liegt und der eine hinter der Vorderseite liegende Stützfläche aufweist, an der das Deformationselement anliegt. The invention relates to a bumper for a motor vehicle with a cross member, the Back can be attached to the side members of the motor vehicle and in front of it one with a panel accidental foam deformation element and the one behind the front support surface has against which the deformation element rests.

Ein derartiger Stoßfänger ist bekannt. Er besteht im Konkreten aus einem Querträger mit einer hinteren und einer vorderen Wand, die die Vorderseite und die Rückseite des Querträgers bilden, wobei die vordere Wand Öffnungen aufweist, in die Schaumstoffklötze eingesetzt sind, die in ihrer Gesamtheit das Deformationselement bilden. Die Schaumstoffklötze liegen an der hinteren Wand an, dessen Innenfläche somit die Stützfläche bildet. Der Abstand zwischen den beiden Wänden des Querträgers entspricht dabei der Blocklänge der Schaumstoffklötze. Den Deformationselementen aus Schaumstoff kommt die Aufgabe zu, bei einem Unfall mit einem Fußgänger die auf das Unterbein des Fußgängers wirkenden Kräfte gering zu halten. Dazu muss das Deformationselement eine gewisse Weichheit und Ausdehnung in Fahrzeuglängsrichtung aufweisen, was zu einer Verlängerung des Kraftfahrzeuges führt. Such a bumper is known. He consists specifically of a cross member with a rear and a front wall that the front and the Form the back of the cross member, with the front wall Has openings inserted into the foam blocks are the deformation element in its entirety form. The foam blocks are on the back wall whose inner surface thus forms the support surface. The Distance between the two walls of the cross member corresponds to the block length of the foam blocks. The Deformation elements made of foam do the job to, in the event of an accident involving a pedestrian on the To keep forces on the lower leg of the pedestrian low. To do this, the deformation element must have a certain softness and have expansion in the vehicle longitudinal direction, which leads to leads to an extension of the motor vehicle.

Der Querträger hat die Aufgabe, einerseits die Karosserie des Fahrzeuges zu verstärken und andererseits bei Fahrzeugkollisionen mit einer geringen Überdeckung die auf der einen Seite des Kraftfahrzeuges eingeleiteten Deformationen auf die andere Seite zu übertragen, so dass die Deformationstiefe insgesamt möglichst gering bleibt. Doppelwandige Querträger mit einem geschlossenen Profil haben sich dafür bewährt. The cross member has the task, on the one hand, of Reinforcing the body of the vehicle and on the other hand in vehicle collisions with a small overlap those initiated on one side of the motor vehicle To transfer deformations to the other side so that the overall depth of deformation remains as small as possible. Double-walled cross member with a closed profile have proven themselves for this.

Die eben beschriebene Ausführung eines Stoßfängers hat daher den Nachteil, dass durch die Öffnungen in der Vorderwand des Querträgers dieser an Steifigkeit verliert, so dass der Effekt der Deformationsübertragung nur unvollständig erfolgt. Auf der anderen Seite hat sie den Vorteil, dass ein Teil der Länge der Schaumstoffklötze im Querträger verläuft, so dass das von den Schaumstoffklötzen gebildete Deformationselement nur so weit außerhalb des Querträgers liegt, wie es tatsächlich Verformungen aufnehmen kann, was den Zuwachs an Fahrzeuglänge gering hält. The execution of a just described The bumper therefore has the disadvantage that through the openings in the front wall of the cross member this stiffness loses, so the effect of the deformation transfer only incomplete. On the other hand, she has that Advantage that part of the length of the foam blocks in the Cross member runs, so that of the Foam blocks formed deformation element only so far outside of the cross member lies like there are actually deformations can accommodate what the increase in vehicle length small holds.

Ein anderer Stoßfänger ist in der DE 198 31 708 A1 offenbart. Hier wird der Querträger über elastische Elemente mit dem Stoßfänger verbunden. Diese Lösung ist insofern nachteilig, als der Beinkontakt auf den relativ schweren Querträger erfolgt, dessen Trägheit zunächst überwunden werden muss, bevor die elastischen Aufhängungselemente wirken können. Es ist daher mit Beinverletzungen zu rechnen. Another bumper is in DE 198 31 708 A1 disclosed. Here the cross member is about elastic Elements connected to the bumper. This solution is disadvantageous in that the leg contact on the relative heavy cross member takes place, its inertia initially must be overcome before the elastic Suspension elements can act. It is therefore with Expect leg injuries.

Aus der DE 199 11 595 ist ein Stoßfänger bekannt, bei dem der Querträger ein nach vorne offenes U- Profil aufweist, in der ein Deformationselement aus Schaumstoff angeordnet ist. Da der Querträger kein geschlossenes Profil besitzt, ist seine Biegesteifigkeit zu gering. DE 199 11 595 is a bumper known, in which the cross member is a U-open to the front Has profile in which a deformation element Foam is arranged. Since the cross member no has closed profile, its bending stiffness is too low.

Die Erfindung beruht damit auf der Aufgabe, einen Querträger der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass er seine notwendige Steifigkeit behält und das Deformationselement so angeordnet ist, dass die dafür vorzusehende zusätzliche Länge des Fahrzeuges möglichst gering bleibt. The invention is therefore based on the task a cross member of the type mentioned above to further develop that it retains its necessary rigidity and that Deformation element is arranged so that the additional length of the vehicle to be provided if possible remains low.

Die Lösung des Problems besteht in einem Stoßfänger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, der zusätzlich die Merkmale aufweist, dass das Deformationselement im Querschnitt eine U-förmige Brücke mit einem zwei Stützen verbindenden Brückenbogen bildet, wobei die Stützen an zwei voneinander beabstandeten Abschnitten der Stützfläche anliegen und zwischen dem Brückenbogen und der Vorderseite des Querträgers ein Abstand verbleibt. The solution to the problem is one Bumper according to the preamble of claim 1, the additionally has the features that the deformation element in cross section a U-shaped bridge with a two Supports connecting arch bridge, the supports at two spaced apart sections of the Support surface and between the bridge arch and the A distance remains on the front of the cross member.

Gegenüber der DE 198 31 708 A1 hat die vorgeschlagene Lösung den Vorteil, dass das Bein unmittelbar Kontakt mit dem Deformationselement hat, so dass sich die Verzögerungswirkung voll entfalten kann. Ein dünne Verkleidung des Deformationselementes verhindert dies nicht. Compared to DE 198 31 708 A1, the proposed solution the advantage that the leg immediately Has contact with the deformation element, so that the Delay effect can fully develop. A thin one This does not prevent cladding of the deformation element.

Da das Deformationselement den Querträger umgreift, kann dieser weiterhin ein geschlossenes Profil aufweisen, so dass seine Steifigkeit gegenüber den bisher bekannten Querträgern nicht minimiert ist. Because the deformation element the cross member grips, this can still be a closed profile have, so that its rigidity compared to the previous known cross members is not minimized.

Vorzugsweise weist der Querträger eine Längsausformung mit zwei dazu parallel verlaufenden, nach hinten abgesetzten Flanschen auf, die als Stützfläche dienen. Die vordere Fläche bildet dabei die Vorderseite des Querträgers. Das Deformationselement umgreift diese Längsausformung, so dass die Stützen auf den Stützflächen zur Auflage gelangen. Die Höhe der Längsausformung gemessen in Fahrtrichtung entspricht dann der Blockhöhe des Deformationselementes. The cross member preferably has one Longitudinal formation with two parallel to it offset flanges on the back, which serve as a support surface serve. The front surface forms the front of the Crossbeam. The deformation element encompasses them Longitudinal formation, so that the supports on the support surfaces come to circulation. The height of the longitudinal shape measured in the direction of travel then corresponds to the block height of the Deformation element.

Die Verformung wird zunächst im Wesentlichen von den Stützen aufgenommen, die so lange zusammengedrückt werden, bis ihre Blocklänge erreicht ist und der Brückenbogen auf der Längsausformung aufliegt. In der Endphase der Deformation wird der Brückenbogen selbst zusammengedrückt, wobei er sich auf der Längsausformung abstützt. Die Blockhöhe des Brückenbogens wird somit nicht vom Querträger aufgenommen, was zu einer leichten zusätzlichen Verlängerung des Fahrzeuges führt. Dies kann aber hingenommen werden, da auf diese Weise der Stoßfänger stabil ausgeführt werden kann. The deformation initially becomes essential taken from the props for so long be pressed together until their block length is reached and the Bridge arch rests on the longitudinal shape. In the The bridge arch itself becomes the final phase of the deformation squeezed, being on the longitudinal formation supported. The block height of the bridge arch is therefore not picked up by the cross member, resulting in an easy additional extension of the vehicle leads. But this can to be accepted as this is the bumper can be carried out stably.

Das Deformationselement wird vorzugsweise mit dem Querträger verklebt. Eine zusätzliche Verbindung ergibt sich, wenn die Höhe der Längsausformung - gemessen in Vertikalrichtung - dem Abstand der Stützen entspricht. Vor allem dann, wenn die Längsausformung die Form eines Trapezes hat, braucht das Deformationselement lediglich auf die Längsausformung aufgeschoben werden, bis sich in der Endphase eine leichte Klemmwirkung einstellt. The deformation element is preferably with glued to the cross member. An additional connection results when the height of the longitudinal shape is measured in the vertical direction - the distance between the supports equivalent. Especially when the longitudinal shape is the Has the shape of a trapezoid, the deformation element needs only be pushed onto the longitudinal shape, until there is a slight clamping effect in the final phase established.

Vorzugsweise wird der Querträger doppelwandig ausgeführt und weist dazu eine Vorderwand und eine Rückwand auf, wobei die Längsausformung in der Vorderwand ausgebildet ist. Dadurch wird bei einer leichten Bauweise ein hohe Stabilität erreicht. The cross member is preferably double-walled executed and has a front wall and a Rear wall, the longitudinal shape in the front wall is trained. This makes for a lightweight design achieved high stability.

Für die Ausführung des doppelwandigen Querträgers stehen zwei Varianten zur Verfügung. Da der Querträger eine geschlossene Profilform aufweist, die an sich schon eine bestimmte Steifigkeit liefert, bietet es sich an, den Querträger aus einem Kunststoff zu extrudieren. For the execution of the double-walled Cross members are available in two versions. Since the Cross member has a closed profile shape, which in itself already provides a certain stiffness, it offers itself to extrude the cross member from a plastic.

Dabei werden zu beiden Seiten der Längsausformung Nuten vorgesehen, deren Böden die Stützfläche bilden. Gleichzeitig können an den Enden der Stützen Ausnehmungen vorgesehen werden, die mit den äußeren Nutwänden der Nuten korrespondieren, so dass sich eine weitere Klemmwirkung einstellt. Grooves are created on both sides of the longitudinal formation provided, the bottoms of which form the supporting surface. At the same time, recesses can be made at the ends of the supports be provided with the outer groove walls of the grooves correspond, so that there is another clamping effect established.

Aber auch die klassische Ausführung des Querträgers bestehend aus zwei Halbschalen aus Blech, die mit ihren Schweißflanschen zusammengeschweißt werden, kann eingesetzt werden. In diesem Fall bilden die von den Schweißflanschen geformten Querträgerflansche die Stützflächen für das Deformationselement. But also the classic version of the Cross member consisting of two half shells made of sheet metal, with their welding flanges can be welded together be used. In this case, those of the Welded flanges shaped cross member flanges Support surfaces for the deformation element.

Im Folgenden wird anhand zweier Ausführungsbeispiele die Erfindung näher erläutert. Dazu zeigen The following is based on two Embodiments explained the invention in more detail. Show this

Fig. 1 eine Ausführung gemäß dem Stand der Technik wie oben erläutert, Fig. 1 shows an embodiment according to the prior art as explained above,

Fig. 2 eine erste Ausführung mit einem extrudierten Querträger, Fig. 2 shows a first embodiment with an extruded cross-member,

Fig. 3 eine zweite Ausführung mit einem Querträger, der aus zwei Halbschalen gebildet ist. Fig. 3 shows a second embodiment with a cross member which is formed from two half-shells.

Zunächst wird auf die Fig. 1 Bezug genommen. Diese zeigt einen Stoßfänger 1 mit einem Querträger 2 und einem davor liegenden Deformationselement 3. Der Querträger 2 ist rückwärtig an zwei Längsträger 4, 5 unter Zwischenschaltung von sogenannten Crashboxen 6, 7 verbunden. Das Deformationselement 3 besteht aus einer Vielzahl von Schaumstoffklötzen 8, die durch Öffnungen 9 in der Vorderwand 10 des Querträgers 2 hindurchragen und an der Rückwand 11 des Querträgers 2 anliegen. First, reference is made to FIG. 1. This shows a bumper 1 with a cross member 2 and a deformation element 3 in front of it. The cross member 2 is connected at the rear to two longitudinal members 4 , 5 with the interposition of so-called crash boxes 6 , 7 . The deformation element 3 consists of a multiplicity of foam blocks 8 , which protrude through openings 9 in the front wall 10 of the cross member 2 and bear against the rear wall 11 of the cross member 2 .

Die einzelnen Schaumstoffklötze 8 sind über eine Schiene 12 miteinander verbunden, an der eine leichte äußere Verkleidung angebracht ist. The individual foam blocks 8 are connected to one another via a rail 12 on which a light outer covering is attached.

Das Deformationselement 3 hat die Aufgabe, die bei einem Fußgängerunfall auf die Beine des Fußgängers wirkenden Kräfte durch Nachgeben zu minimieren. Die Länge der Schaumstoffklötze 8 in Fahrtrichtung ist daher auf eine bestimmte Kollisionsgeschwindigkeit sowie ein durchschnittliches Beingewicht abgestimmt, wobei die auf das Bein bzw. Schienbein wirkende Kraft einen bestimmten Grenzwert nicht übersteigen darf. The deformation element 3 has the task of minimizing the forces acting on the legs of the pedestrian in a pedestrian accident by giving in. The length of the foam blocks 8 in the direction of travel is therefore matched to a certain collision speed and an average leg weight, the force acting on the leg or shin not being allowed to exceed a certain limit value.

Die Crashboxen 6, 7 haben die Aufgabe, bei leichten Kollisionen des Fahrzeuges mit einem Hindernis oder einem anderen Fahrzeug nachzugeben, ohne dass es dabei zu einer Verformung der Längsträger 4, 5 kommt. Das Fahrzeug kann repariert werden, indem lediglich der Stoßfänger 1 und die Crashboxen 6, 7 ausgetauscht werden. Erst bei schweren Kollisionen werden auch die Längsträger 4, 5 definiert verformt. The crash boxes 6 , 7 have the task of yielding in the event of slight collisions of the vehicle with an obstacle or another vehicle without the longitudinal members 4 , 5 being deformed. The vehicle can be repaired by simply replacing the bumper 1 and the crash boxes 6 , 7 . Only in the event of serious collisions are the longitudinal members 4 , 5 deformed in a defined manner.

Der Querträger 2 benötigt eine gewisse Steifigkeit, damit bei Kollisionen, bei denen nur die eine Hälfte des Fahrzeuges betroffen ist, eine bestimmte Kraftübertragung auch auf die andere Seite erfolgt, damit dort die Crashbox 6, 7 oder die Längsträger 4, 5 an der Verformung beteiligt werden, so dass die Kollisionsenergie insgesamt auf einem möglichst geringen Weg abgebaut wird. The cross member 2 requires a certain degree of rigidity so that in the event of a collision in which only half of the vehicle is affected, a certain force is also transmitted to the other side so that the crash box 6 , 7 or the side members 4 , 5 are involved in the deformation are so that the collision energy is reduced as little as possible.

Wie schon oben erläutert, ergibt sich durch die Öffnungen 9 in der Vorderwand 10 des Querträgers 2 gemäß dem Stand der Technik eine Verringerung der Steifigkeit, so dass diese zuletzt genannte Funktion nicht ohne weiteres erfüllt werden kann. Gemäß der Erfindung werden daher Querträger und Schaumstoffklötze gemäß den Fig. 2 und 3 vorgesehen. As already explained above, the openings 9 in the front wall 10 of the cross member 2 according to the prior art result in a reduction in the rigidity, so that this last-mentioned function cannot be easily performed. According to the invention, cross members and foam blocks according to FIGS. 2 and 3 are therefore provided.

Zunächst wird auf die Fig. 2 Bezug genommen. Gemäß dieser Ausführung besteht der hier im Querschnitt dargestellte Querträger 2 aus einem extrudierten Profil mit einer Vorderwand 10 und einer Rückwand 11. An der Vorderwand 10 befindet sich eine im Querschnitt trapezförmige Längsausformung 20, wobei sich oberhalb und unterhalb Nuten 21 befinden, deren Böden eine Stützfläche 22 bilden. Die Nuten 21 werden einerseits begrenzt durch die Längsausformung 20 und andererseits durch jeweils eine äußere Nutwand 23. First, reference is made to FIG. 2. According to this embodiment, the cross member 2 shown here in cross section consists of an extruded profile with a front wall 10 and a rear wall 11 . On the front wall 10 there is a longitudinal shape 20 which is trapezoidal in cross section, wherein there are grooves 21 above and below, the bottoms of which form a support surface 22 . The grooves 21 are delimited on the one hand by the longitudinal shape 20 and on the other hand by an outer groove wall 23 .

Das Deformationselement 3 ist ein langgestreckter Schaumstoffkörper in Form eines U mit einem Brückenbogen 25 und zwei Stützen 26, wobei der Brückenfreiraum 27, der von den Stützen 26 begrenzt ist, in seinem Querschnitt dem Querschnitt der Längsausformung 20 entspricht. Das Deformationselement 3 kann somit auf die Längsausformung 20 aufgesteckt werden, wobei die beiden Stützen 26 in die Nuten 21 eintauchen, bis sie an den Stützflächen 22 anliegen. Wegen der zueinander passenden Form der Längsausformung 20 und des Brückenfreiraumes 27 ergibt sich eine leichte Klemmwirkung, die noch dadurch verstärkt wird, dass an den Stützen 26 Ausnehmungen 28 vorgesehen sind, die mit den äußeren Nutwänden 23 korrespondieren. The deformation element 3 is an elongated foam body in the form of a U with a bridge arch 25 and two supports 26 , the cross section of the bridge free space 27 , which is delimited by the supports 26 , corresponding to the cross section of the longitudinal configuration 20 . The deformation element 3 can thus be pushed onto the longitudinal formation 20 , the two supports 26 immersing in the grooves 21 until they abut the support surfaces 22 . Because of the matching shape of the longitudinal shape 20 and the bridge free space 27 , there is a slight clamping effect, which is further reinforced by the fact that recesses 28 are provided on the supports 26 , which correspond to the outer groove walls 23 .

Zwischen der Vorderwand 10 im Bereich der Längsausformung 20 und dem Brückenbogen 25 verbleibt ein Abstand A, der es erlaubt, dass sich die Stützen 26 bei einer Frontalbelastung zusammendrücken lassen. Der mögliche Deformationsweg der Stützen 26 hat somit die Länge des Abstandes A. Hinzu kommt noch eine Verformung des Brückenbogens 25. A distance A remains between the front wall 10 in the region of the longitudinal formation 20 and the bridge arch 25 , which allows the supports 26 to be compressed under a frontal load. The possible deformation path of the supports 26 thus has the length of the distance A. In addition there is a deformation of the bridge arch 25 .

Die Fig. 3 entspricht im Wesentlichen der Ausführung nach Fig. 2. Insbesondere die Ausbildung des Deformationselementes 3 ist identisch. Allerdings ist hier für den Querträger 2 die klassische Ausführung aus zwei Blechhalbschalen 30, 31 gewählt, die an Schweißflanschen miteinander verschweißt sind, wobei die zusammengeschweißten Flansche 32 Flansche des Querträgers 2 bilden, die die Stützflächen 22 zur Verfügung stellen. Auch bei dieser Ausführung besteht ein Abstand A zwischen dem Brückenbogen 25 und der Vorderwand 10 im Bereich der Längsausformung 20. Bezugszeichenliste
1 Stoßfänger
2 Querträger
3 Deformationselement
4 Längsträger
5 Längsträger
6 Crashbox
7 Crashbox
8 Schaumstoffklotz
9 Öffnung
10 Vorderwand
11 Rückwand
12 Schiene
20 Längsausformung
21 Nuten
22 Stützfläche
23 Nutwand
25 Brückenbogen
26 Stützen
27 Brückenfreiraum
28 Ausnehmungen
30 Blechhalbschale
31 Blechhalbschale
32 Flansche
The Fig. 3 corresponds essentially to the embodiment according to Fig. 2. In particular, the formation of the deformation element 3 is identical. However, the classic design of two sheet metal half-shells 30 , 31 , which are welded to one another on welding flanges, is selected here for the cross member 2 , the welded flanges 32 forming flanges of the cross member 2 , which provide the support surfaces 22 . In this embodiment, too, there is a distance A between the bridge arch 25 and the front wall 10 in the region of the longitudinal configuration 20 . LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 bumper
2 cross beams
3 deformation element
4 side members
5 side members
6 crash box
7 crash box
8 foam blocks
9 opening
10 front wall
11 rear wall
12 rails
20 longitudinal formation
21 grooves
22 support surface
23 groove wall
25 arch bridges
26 supports
27 Bridge clearance
28 recesses
30 half-shell
31 sheet metal half-shell
32 flanges

Claims

1. bumper ( 1 ) for a motor vehicle with a cross member ( 2 ), the back of which can be fastened to the longitudinal members ( 4 , 5 ) of the motor vehicle and in front of the front ( 10 ) of which there is a deformable element ( 3 ) made of foam and which has a support surface ( 22 ) lying behind the front side, against which the deformation element ( 3 ) rests, characterized in that the deformation element ( 3 ) forms a U-shaped bridge in cross section with a bridge arch ( 25 ) connecting two supports ( 26 ), the supports ( 26 ) abut two spaced apart sections of the support surface ( 22 ) and a distance (A) remains between the bridge arch ( 25 ) and the front of the cross member ( 2 ).

2. Bumper according to claim 1, characterized in that the cross member ( 2 ) has a longitudinal formation ( 20 ) forming the front side with two parallel, rear-facing support surfaces ( 22 ).

3. Bumper according to claim 2, characterized in that the height of the longitudinal formation ( 20 ) corresponds in the vertical direction to the distance between the supports ( 26 ).

4. Bumper according to claim 3, characterized in that the longitudinal formation ( 20 ) in cross-section has the shape of a trapezoid, the foot of which in the plane of the support surfaces ( 22 ) has a width which is greater than the width of the bridge arch ( 25 ) opposite head.

5. Bumper according to one of the preceding claims, characterized in that the cross member ( 2 ) is double-walled and has a front wall ( 10 ) and a rear wall ( 11 ), the longitudinal configuration ( 20 ) being formed in the front wall ( 10 ).

6. Bumper according to claim 5, characterized in that the cross member ( 2 ) is a hollow body produced in the extrusion process, which has grooves ( 21 ) on both sides of the longitudinal formation ( 20 ), the bottoms of which form the support surface ( 22 ).

7. Bumper according to claim 6, characterized in that the supports ( 26 ) on their outer sides have recesses ( 28 ) which correspond to the outer groove walls ( 23 ) of the grooves ( 21 ).

8. A bumper according to claim 5, characterized in that the cross member ( 2 ) is formed from two half-shells made of sheet metal ( 30 , 31 ) welded together on welding flanges, the flange ( 32 ) of the cross member ( 2 ) formed by the welding flanges as a supporting surface ( 22 ) for the supports ( 26 ) of the deformation element ( 3 ).