DE102006026120A1 - Motor vehicle`s body, has guiding channel comprising arm in engine frame, where arm is arranged in entrance area of guiding channel to extend into guiding channel when disintegrating mounting point and screw - Google Patents

Motor vehicle`s body, has guiding channel comprising arm in engine frame, where arm is arranged in entrance area of guiding channel to extend into guiding channel when disintegrating mounting point and screw Download PDF

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Abstract

The body has a longitudinal support (2) extending along a passenger cabin and an engine compartment. A rear area is mounted at a main frame of an engine frame (6) by a mounting point (8) and a screw (13). A guiding channel (16) has an arm (10) in the engine frame, where the arm is arranged in an entrance area of the guiding channel to extend into the guiding channel when disintegrating the mounting point and the screw. The guiding channel extends in a longitudinal direction of the motor vehicle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Karoserie für ein Kraftfahrzeug mit einem Hauptrahmen, der sich entlang der Fahrgastzelle und des Motorraums erstreckende Längsträger umfasst, und einem Motorrahmen, von dem ein rückwärtiger Bereich an dem Hauptrahmen befestigt ist. Eine solche Karosserie ist z.B. aus EP 1 314 632 A2 bekannt. Die Längsträger verleihen der Karosserie ein hohes Maß an Steifigkeit in Längsrichtung, und ermöglichen es ihr, bei einem Zusammenstoß durch Verformung erhebliche Energiemengen zu absobieren und dabei die Fahrgastzelle vor Verformungen zu schützen, die den Überlebensraum reduzieren.The present invention relates to a bodywork for a motor vehicle having a main frame comprising longitudinal members extending along the passenger compartment and the engine compartment, and a motor frame, a rearward portion of which is fixed to the main frame. Such a body is eg off EP 1 314 632 A2 known. The side members provide the body with a high degree of longitudinal stiffness, and allow it to absorb significant amounts of energy in a collision by deformation, thereby protecting the passenger compartment from deformation that reduces the survival space.

Die Realisierung des Motorrahmens getrennt vom Hauptrahmen ermöglicht es, Schwingungen des Motors vom Hauptrahmen und damit von der Fahrgastzelle, wo sie zu einer Beeinträchtigung des Fahrkomforts führen würden, abzuschirmen.The Realization of the motor frame separate from the main frame makes it possible Vibrations of the engine from the main frame and thus from the passenger compartment, where they cause an impairment driving comfort would shield.

Als ein Befestigungselement, das den Motorrahmen mit dem Hauptrahmen verbindet, wird üblicherweise eine Schraube oder ein Bolzen eingesetzt, die/der vertikal orientiert ist und einander gegenüber liegende horizontale Auflageflächen des Hauptrahmens und des Motorrahmens in Bezug zueinander fixiert. Ein solcher Bolzen trägt nicht das Gewicht des Fahrzeugs; er erfährt eine kritische Belastung im wesentlichen nur im Falle eines Zusammenstoßes in Form von Scherkräften. Wenn der Bolzen lediglich an einem oberen Ende im Hauptrahmen und an einem unteren Ende in dem Motorrahmen fixiert ist, resultiert aus den bei einem Zusammenstoß auftretenden Kräften ein erhebliches Moment am Bolzen, welches zu einem Verbiegen der den Bolzen tragenden Teile der Rahmen und zu einem Ausreißen des Bolzens führen kann, so dass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Haupt- und Motorrahmen verloren geht. Wenn dies geschieht, können sich während des Zusammenstoßes Karosserieteile gegeneinander bewegen, ohne dabei verformt zu werden und folglich auch ohne Energie zu absorbieren. So wird wertvoller Deformationsraum ungenutzt.When a fastener that attaches the engine frame to the main frame connects, becomes common a screw or a bolt inserted, the / oriented vertically is and opposite each other horizontal bearing surfaces of the main frame and the motor frame fixed with respect to each other. Such a bolt carries not the weight of the vehicle; he experiences a critical burden essentially only in the event of a collision in the form of shear forces. If the bolt only at an upper end in the main frame and on a lower end is fixed in the motor frame results from the forces occurring in a collision considerable moment on the bolt, which leads to a bending of the Bolt carrying parts of the frame and to a tearing of the Bolzens lead can, so a non-positive Connection between main and engine frame is lost. If this happens, can while of the collision Body parts move against each other without being deformed and therefore also without absorbing energy. This is how valuable deformation space becomes unused.

EP 1 314 632 A2 schlägt vor, dieses Problem zu beheben, indem der Bolzen zusätzlich eine Ecke einer dreieckigen Stütze durchsetzt, deren beide anderen Ecken an einem Längsträger bzw. einer Mittenverstärkung des Hauptrahmens angebracht sind. Wenn jedoch bei einem Zusammenstoß nur einer der Anbindungspunkte der Stütze zerstört wird, so geht auch deren stabilisierende Wirkung verloren, und der Motorrahmen wird ohne nennenswerte Energiedissipation gegenüber dem Hauptrahmen beweglich. EP 1 314 632 A2 proposes to remedy this problem by the bolt additionally passes through a corner of a triangular support, the other two corners are mounted on a longitudinal support or a center reinforcement of the main frame. However, if only one of the connection points of the support is destroyed in a collision, then its stabilizing effect is lost, and the motor frame is movable without significant energy dissipation relative to the main frame.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Fahrzeugkarosserie anzugeben, die eine ungebremste Beweglichkeit des Motorrahmens in Bezug auf den Hauptrahmen bei einem Zusammenstoß mit größtmöglicher Wahrscheinlichkeit vermeidet.task the present invention is to provide a vehicle body, in terms of unrestricted mobility of the engine frame the main frame in a collision with the greatest possible probability avoids.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einer Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Hauptrahmen und einem Motorrahmen, von dem ein rückwärtiger Bereich an dem Hauptrahmen durch ein Befestigungs element befestigt ist, von Haupt- und Motorrahmen der eine wenigstens einen Führungskanal und der anderen einen Arm aufweist, der in einem Eingangsbereich des Führungskanals angeordnet ist, um im Falle der Zerstörung des Befestigungselements in den Führungskanal einzurücken.The The object is achieved in that in a motor vehicle body with a main frame and a Engine frame, of which a rear area attached to the main frame by a fastening element, of main and engine frame one at least one guide channel and the other has an arm which is in an entrance area arranged the guide channel is to be in case of destruction engage the fastener in the guide channel.

Um im Falle eines Frontalzusammenstoßes wirksam zu sein, erstreckt sich der Führungskanal vorzugsweise im wesentlichen in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs.Around in the event of a head-on collision the guide channel preferably essentially in the longitudinal direction of the motor vehicle.

Der Führungskanal kann energieabsorbierende Mittel wie etwa einen kompressiblen Werkstoff oder stauchbare Strukturen enthalten.Of the guide channel may be energy absorbing means such as a compressible material or contain compressible structures.

Alternativ oder ergänzend kann eine Energiedissipation beim Eindringen des Arms in den Führungskanal auch dadurch gewährleistet werden, dass der Arm nur unter – vorzugsweise plastischer – Verformung in den Führungskanal einführbar ist.alternative or in addition can dissipate energy as the arm enters the guide channel also guaranteed be that the arm only under - preferably plastic - deformation in the guide channel insertable is.

Um eine feste und sichere Positionierung des Führungskanals zu gewährleisten, erstreckt sich dieser vorzugsweise zwischen einem der Längsträger und einer Mittenverstärkung des Hauptrahmens. So ist z.B. ein Ausweichen des Führungskanals in seitlicher Richtung nicht oder nur schwer möglich, wenn gleichzeitig der Längsträger oder die Mittenverstärkung seitwärts verdrängt werden, was extrem hohe Kräfte erfordert, insbesondere wenn letztere durch eine Bodenplatte verbunden sind.Around to ensure a firm and secure positioning of the guide channel this preferably extends between one of the longitudinal members and a center gain of the main frame. For example, e.g. an evasion of the guide channel in the lateral direction not or only with difficulty, if at the same time Side member or the center gain sideways repressed what are extremely high forces requires, especially if the latter connected by a bottom plate are.

Um eine sichere Führung des Motorrahmens zu gewährleisten, sind vorzugsweise zwei Arme und zwei Führungskanäle vorgesehen.Around a safe guide to ensure the engine frame are preferably provided two arms and two guide channels.

Zweckmäßig ist es auch, wenn sich jeder Arm in einem spitzen Winkel zu dem ihm zugeordneten Führungskanal erstreckt. Um den Arm in den Führungskanal einzuführen, muss er in etwa parallel zum Führungskanal ausgerichtet werden, was eine energieaufwändige plastische Verformung des Motorrahmens erforderlich macht.Is appropriate it is also when each arm is at an acute angle to it associated guide channel extends. To the arm in the guide channel introduce, it has to be roughly parallel to the guide channel be aligned, causing an energy-consuming plastic deformation the engine frame required.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of exemplary embodiments with reference to the attached Characters. Show it:

1 eine schematische Ansicht von unten eines Frontbereichs einer erfindungsgemäßen Karosserie; 1 a schematic view from below of a front portion of a Ka according to the invention rosserie;

2 eine Seitenansicht desselben Frontbereichs; 2 a side view of the same front area;

3 einen schematischen Schnitt durch den Frontbereich im intakten Zustand; und 3 a schematic section through the front area in the intact state; and

4 einen zu 3 analogen Schnitt nach einem Zusammenstoß. 4 one too 3 analog cut after a collision.

In der Ansicht der 1 erkennt man eine Bodenplatte 1 einer Fahrgastzelle, die seitlich mit Längsträgern 2 fest verbunden ist. Die Bodenplatte 1 ist mittig in Längsrichtung versteift durch einen Mitteltunnel 3 und beiderseits des Mitteltunnels unter das Niveau der Bodenplatte 1 ausgreifende hohle Versteifungsprofile 4. Die Bodenplatte 1 begrenzt zusammen mit den Versteifungsprofilen 4 und den nach unten übersteh enden Längsträgern 2 zwei sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende, nach unten offene Kanäle 5.In the view of 1 you recognize a bottom plate 1 a passenger compartment, the side with side rails 2 is firmly connected. The bottom plate 1 is centered in the longitudinal direction stiffened by a central tunnel 3 and below the level of the bottom plate on both sides of the center tunnel 1 extended hollow stiffening profiles 4 , The bottom plate 1 limited together with the stiffening profiles 4 and the projecting downwards longitudinal members 2 two extending in the vehicle longitudinal direction, downwardly open channels 5 ,

Vor der Bodenplatte 1, im Bereich des Motorraums, ist ein Motorrahmen 6 mit den sich entlang der Seiten des Motorraums erstreckenden Längsträgern 2 an Befestigungspunkten 7 und mit der Bodenplatte 1 an Befestigungspunkten 8 schwingfähig verbunden. Der Motorrahmen 6 trägt in an sich bekannter Weise den Motor und die Vorderräder des Fahrzeugs, die in der Fig. nicht dargestellt sind. Der Motorrahmen 6 umfasst ein in etwa C-förmig gebogenes Rohr mit einem nach vorn gewandten Mittelabschnitt 9 und zwei Armen 10, die in Draufsicht im wesentlichen parallel zueinander und zu den Längsträgern 2 und in der Seitenansicht der 2 etwas unterhalb der in Höhe des Motorraums nach oben gewölbten Längsträger 2 verlaufen.In front of the floor plate 1 , in the engine compartment, is a motor frame 6 with the side rails extending along the sides of the engine compartment 2 at attachment points 7 and with the bottom plate 1 at attachment points 8th vibrantly connected. The engine frame 6 carries in a conventional manner the engine and the front wheels of the vehicle, which are not shown in the Fig. The engine frame 6 comprises an approximately C-shaped tube with a forwardly facing central portion 9 and two arms 10 in plan view substantially parallel to each other and to the longitudinal beams 2 and in the side view of 2 slightly below the uprising at the height of the engine compartment uprights 2 run.

Die Befestigungspunkte 7 umfassen jeweils eine von einem der Arme 10 in der Nähe des Mittelabschnitts 9 abstehende Lasche 11 und einen elastischen Puffer 12, über den einer der Längsträger 2 an der Lasche 11 abgestützt ist. Entsprechende elastische Puffer befinden sich an den Befestigungspunkten 8 zwischen den freien Enden der Arme 10 und der Bodenplatte 8. Der Motorrahmen 6 ist in Bezug auf die Längsträger 2 und die Bodenplatte 1 durch vertikale Bolzen gesichert, die jeweils den Puffer 12 durchsetzen und einerseits in den Motorrahmen 6 und andererseits in dem Längsträger 2 bzw. der Bodenplatte 1 verankert sind.The attachment points 7 each include one of one of the arms 10 near the middle section 9 protruding tab 11 and an elastic buffer 12 over which one of the longitudinal members 2 at the flap 11 is supported. Corresponding elastic buffers are located at the attachment points 8th between the free ends of the arms 10 and the bottom plate 8th , The engine frame 6 is in terms of the side members 2 and the bottom plate 1 secured by vertical bolts, each holding the buffer 12 enforce and on the one hand in the engine frame 6 and on the other hand in the side member 2 or the bottom plate 1 are anchored.

Die Arme 10 weisen jeweils in der Nähe ihrer freien Enden einen gekrümmten Abschnitt 14 auf, wobei die konvexen Seiten der zwei gekrümmten Abschnitte 14 einander zugewandt sind. In der Nähe des Punktes mit geringstem Abstand zwischen den zwei Abschnitten 14 sind die Arme 10 durch einen Querbalken 15 starr verbunden.The poor 10 each have a curved portion near their free ends 14 on, with the convex sides of the two curved sections 14 facing each other. Near the point with the shortest distance between the two sections 14 are the arms 10 through a crossbeam 15 rigidly connected.

Den freien Enden der in die Kanäle 5 eingreifenden freien Enden der Arme 10 gegenüberliegend sind zwei Fangrohre 16 mit den Arme 10 zugewandter Eingangsöffnung in den Kanälen 5 starr befestigt. Die Befestigung der Fangrohre 16 kann z.B. durch Verschweißen mit dem Längsträger 2, dem Versteifungsprofil 4 oder der Bodenplatte 1, die den betreffenden Kanal 5 begrenzen, und/oder durch Formschluss mit an diesen Teilen gebildeten Konturen wie etwa einer Längsrippe 17 der Längsträger 2 oder auf andere geeignete Weise hergestellt sein.The free ends of the channels 5 engaging free ends of the arms 10 opposite are two catch pipes 16 with the arms 10 facing entrance opening in the channels 5 rigidly attached. The attachment of the catch pipes 16 can eg by welding to the side member 2 , the stiffening profile 4 or the bottom plate 1 that the channel in question 5 limit, and / or by positive engagement with contours formed on these parts, such as a longitudinal rib 17 the side member 2 or otherwise prepared.

3 zeigt einen schematischen Schnitt in Fahrzeuglängsrichtung durch eines der Fangrohre 16 und dessen Umgebung. Man erkennt im Schnitt die Bodenplatte 1 und das gekrümmte freie Ende eines der Arme 10 sowie einen Bolzen 13, der die Bodenplatte 1 und den Arm 10 am Befestigungspunkt 8 durchsetzt. Dem freien Ende des Arms 10 liegt der Eingang des Fangrohrs 16 in geringem Abstand gegenüber. Das Fangrohr 16 ist an einem der Versteifungsprofile 4 und dem in der Fig. nicht sichtbaren Längsträger 2 in einer Stellung befestigt, in der zwischen dem Eingangsbereich des Fangrohrs 16 und der Bodenplatte 1 ein Spalt 18 von geringer Tiefe verbleibt. 3 shows a schematic section in the vehicle longitudinal direction through one of the catch tubes 16 and its surroundings. You can see the bottom plate on average 1 and the curved free end of one of the arms 10 as well as a bolt 13 , the bottom plate 1 and the arm 10 at the attachment point 8th interspersed. The free end of the arm 10 is the entrance of the catch tube 16 at a small distance opposite. The catch pipe 16 is on one of the stiffening profiles 4 and in the figure not visible side members 2 fastened in a position in between the entrance area of the catching pipe 16 and the bottom plate 1 A gap 18 of shallow depth remains.

Das Innere des Fangrohrs 16 ist in 3 leer dargestellt; es könnten energieabsorbierende Mittel wie etwa ein unter Druck stauchbarer Werkstoff, ein hydraulischer Dämpfer oder dergleichen darin untergebracht sein.The inside of the catcher 16 is in 3 shown empty; Energy absorbing means such as a compressible material, a hydraulic damper or the like could be housed therein.

4 zeigt einen zu 3 analogen schematischen Schnitt in dem Fall, dass die erfindungsgemäße Karosserie in einer Kollision verwickelt ist. In diesem Fall ist der Bolzen 13 des hinteren Befestigungspunkts 8 abgeschert, und die freien Enden der Arme 10 sind jeweils in die Fangrohre 16 eingerückt. Wie aus der Ansicht der 1 erkennbar ist, erfordert aufgrund des gekrümmten, zu den Fangrohren 16 nicht parallelen Verlaufs der Arme 10 deren Eindringen in die Fangrohre eine plastische Verformung der Arme 10, durch die in kontrollierter Weise Energie verbraucht und dem Kollisionsvorgang entzogen wird. Besonders vorteilhaft hierbei ist, dass Energie durch eine Verformung in seitlicher Richtung verbraucht wird. So ermöglicht es die erfindungsgemäße Karosseriekonstruktion, auf einer geringer Verformungstiefe ein hohes Maß an Verformungsenergie aufzunehmen und so die Fahrgastzelle wirksam zu schützen. 4 shows you one 3 analogous schematic section in the case that the body according to the invention is involved in a collision. In this case, the bolt 13 the rear attachment point 8th sheared off, and the free ends of the arms 10 are each in the catch pipes 16 indented. As seen from the view of 1 Recognizable, requires due to the curved, to the catch pipes 16 non-parallel course of the arms 10 their penetration into the catch pipes plastic deformation of the arms 10 by which energy is consumed in a controlled manner and removed from the collision process. Particularly advantageous here is that energy is consumed by a deformation in the lateral direction. Thus, the body construction according to the invention makes it possible to absorb a high degree of deformation energy at a low depth of deformation and thus effectively protect the passenger compartment.

Indem am Ende des Verformungsvorgangs ein rückwärtiger Bereich des Querbalkens 15 in den Spalt 18 einrückt, wird die Verschiebung des Motorrahmens 6 in Bezug auf die Bodenplatte 1 gestoppt, bevor der vom Motorrahmen 6 getragene Motor auf eine Wand der Fahrgastzelle trifft und beginnen kann, diese zu verformen.By at the end of the deformation process, a rear portion of the crossbar 15 in the gap 18 engages, the displacement of the motor frame 6 in relation to the bottom plate 1 stopped before the engine frame 6 worn motor hits a wall of the passenger compartment and can begin to deform it.

Anstelle der in 1 gezeigten in sich gekrümmten und somit unter einem variablen Winkel zur Längsrichtung der Fangrohre verlaufenden Arme 10 könnte der Motorrahmen auch geradlinige Arme haben, die unter einem gleichbleibenden kleinen Winkel zur Längsrichtung der Fangrohre verlaufen. In diesem Fall wäre zum Einrücken der Arme in die Fangrohre 16 erforderlich, dass die Arme je nach Orientierung auseinandergespreizt oder zusammengedrückt werden, und außerdem würden die Arme auf der gesamten Länge, mit der sie in die Fangrohre einrücken, gebogen, so dass bei Einrücken kontinuierlich und in großer Menge Energie dissipiert wird.Instead of in 1 shown in curved and thus at a variable angle to the longitudinal direction of the catch tubes extending arms 10 For example, the engine frame could also have rectilinear arms that run at a constant small angle to the longitudinal direction of the trailing tubes. In this case would be to engage the arms in the catch tubes 16 It is necessary that the arms be spread apart or compressed depending on the orientation, and moreover, the arms would be bent along the entire length with which they engage in the catch tubes, so that energy is dissipated continuously and in large quantities when they are engaged.

11
Bodenplattebaseplate
22
Längsträgerlongitudinal beams
33
Mitteltunnelcenter tunnel
44
Versteifungsprofilestiffening profiles
55
Kanalchannel
66
Motorrahmenengine frame
7, 87, 8th
Befestigungspunktattachment point
99
Mittelabschnittmidsection
1010
Schenkelleg
1111
Lascheflap
1212
Pufferbuffer
1313
Bolzenbolt
1414
gekrümmter Abschnittcurved section
1515
Querbalkencrossbeam
1616
FangrohrFang tube
1717
Längsrippelongitudinal rib
1818
Spaltgap
1919
Randbereichborder area

Claims (7)

Karosserie für ein Kraftfahrzeug mit einem Hauptrahmen, der sich entlang der Fahrgastzelle und des Motorraums erstreckende Längsträger (2) umfasst, und einem Motorrahmen (6), von dem ein rückwärtiger Bereich an dem Hauptrahmen durch ein Befestigungselement (8, 13) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass von Haupt- und Motorrahmen der eine wenigstens einen Führungskanal (16) und der andere einen Arm (10) aufweist, der in einem Eingangsbereich des Führungskanals (16) angeordnet ist, um im Falle der Zerstörung des Befestigungselements (8, 13) in den Führungskanal (16) einzurücken.Body for a motor vehicle with a main frame, the side members extending along the passenger compartment and the engine compartment ( 2 ) and a motor frame ( 6 ), of which a rear area on the main frame by a fastener ( 8th . 13 ) is fastened, characterized in that of the main and motor frame of at least one guide channel ( 16 ) and the other one arm ( 10 ), which in an input region of the guide channel ( 16 ) is arranged in order, in the case of destruction of the fastener ( 8th . 13 ) in the guide channel ( 16 ) engage. Karosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal (16) sich im Wesentlichen in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs erstreckt.Body according to claim 1, characterized in that the guide channel ( 16 ) extends substantially in the longitudinal direction of the motor vehicle. Karosserie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal (16) energieabsorbierende Mittel enthält.Body according to claim 1 or 2, characterized in that the guide channel ( 16 ) contains energy absorbing agents. Karosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (10) nur unter plastischer Verformung in den Führungskanal (16) einführbar ist.Body according to one of the preceding claims, characterized in that the arm ( 10 ) only under plastic deformation in the guide channel ( 16 ) is insertable. Karosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal (16) sich zwischen einem der Längsträger (2) und einer Mittenverstärkung (4) des Hauptrahmens erstreckt.Body according to one of the preceding claims, characterized in that the guide channel ( 16 ) between one of the longitudinal members ( 2 ) and a center gain ( 4 ) of the main frame. Karosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Arme (10) und zwei Führungskanäle (16) umfasst.Body according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises two arms ( 10 ) and two guide channels ( 16 ). Karosserie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Arm (10) sich in einem spitzen Winkel zu dem ihm zugeordneten Führungskanal (16) erstreckt.Body according to claim 6, characterized in that each arm ( 10 ) at an acute angle to its associated guide channel ( 16 ).
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