DE102008027199B4 - Transverse stiffening structure for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Queraussteifungsstruktur (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei zwei sich jeweils von einer B-Säule (2) des Kraftfahrzeuges zu einem in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Mitteltunnel (3) erstreckende Querträger (4) mit einer nach oben offenen Führungskontur (8) vorgesehen sind, in der jeweils ein, parallel zum jeweiligen Querträger (4) verlaufendes, Queraussteifungselement (5) geführt ist, wobei zumindest das Queraussteifungselement (5) über eine bei einem Unfall energieabsorbierend verformbare Crashkonsole (7) an die benachbarte B-Säule (2) angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Außenblech (12) der B-Säule (2) und der Crashkonsole (7) ein Deformationselement (13) angeordnet ist, wobei das Deformationselement (13) mäanderförmig ausgebildet ist.Transverse stiffening structure (1) for a motor vehicle, two cross members (4) each extending from a B-pillar (2) of the motor vehicle to a central tunnel (3) extending in the longitudinal direction of the vehicle and having an upwardly open guide contour (8) in which in each case one transverse stiffening element (5) running parallel to the respective cross member (4) is guided, with at least the transverse stiffening element (5) being connected to the adjacent B-pillar (2) via a crash console (7) which can be deformed to absorb energy in the event of an accident characterized in that a deformation element (13) is arranged between the outer sheet (12) of the B-pillar (2) and the crash console (7), the deformation element (13) being designed in a meandering manner.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Queraussteifungsstruktur für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein, mit einer derartigen Queraussteifungsstruktur ausgestattetes Kraftfahrzeug.The present invention relates to a transverse reinforcement structure for a motor vehicle according to the preamble of
Aus der gattungsgemäßen
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine gattungsgemäße Queraussteifungsstruktur, eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die einfach zu montieren ist und einen besonders hohen Schutz bei einem Seitenaufprall gewährleistet.The present invention deals with the problem of specifying an improved or at least a different embodiment for a generic transverse reinforcement structure, which is easy to assemble and ensures a particularly high level of protection in the event of a side impact.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, this problem is solved by the subjects of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, zwei, sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckende Querträger einer Queraussteifungsstruktur mit einer nach oben offenen Führungskontur zu versehen, in der jeweils ein oder mehrere Queraussteifungselemente geführt bzw. gehalten sind, wobei zumindest diese über eine bei einem Unfall energieabsorbierend verformbare Crashkonsole an eine benachbarte B-Säule angebunden sind. Die beiden Querträger und die parallel dazu in den jeweiligen Führungskonturen geführten Queraussteifungselemente, erstrecken sich dabei jeweils von einer B-Säule des Kraftfahrzeuges zu einem in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Mitteltunnel, wobei sowohl die beiden Querträger als auch die beiden Queraussteifungselemente jeweils einenends am Mitteltunnel und jeweils anderenends an der zugehörigen B-Säule kraftübertragend angebunden sind. Durch die erfindungsgemäßen Querträger mit der jeweils nach oben offenen Führungskontur, ist ein besonders leichtes Positionieren der jeweils zugehörigen Queraussteifungselemente in den Führungskonturen und damit an den jeweiligen Querträgern möglich, wobei die Führungskontur, welche üblicherweise U-förmig ausgebildet ist, die Steifigkeit der jeweiligen Querträger zusätzlich erhöht und dadurch in der Lage ist, entsprechend mehr Deformationsenergie bei einem Seitenaufprall aufzunehmen. Die jeweiligen Querträger können dabei ebenfalls an der B-Säule und optional zusätzlich an einem jeweiligen Seitenschweller des Kraftfahrzeuges angebunden sein. Über die Crashkonsole wird auch das jeweilige Queraussteifungselement kraftübertragend mit der benachbarten B-Säule verbunden, so dass bei einem Seitenaufprall die Aufprallkraft sowohl in den jeweiligen Querträger als auch parallel dazu in das jeweilige Queraussteifungselement eingeleitet werden kann. Hierdurch wird insgesamt ein verbessertes Seitenaufprallverhalten des derart ausgestatteten Kraftfahrzeuges erreicht.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, überbrückt die Crashkonsole eine, beispielsweise einen Gurtautomaten aufnehmende, Ausnehmung in der B-Säule. Die Crashkonsole dient somit als Traverse, die in der Lage ist, die auf die B-Säule von außen einwirkende Seitenaufprallkraft an das jeweilige Queraussteifungselement zuverlässig zu übertragen, wodurch eine deutlich höhere Quersteifigkeit des Kraftfahrzeuges erreicht werden kann als dies ohne die erfindungsgemäße Crashkonsole möglich wäre.The invention is based on the general idea of providing two cross members of a transverse reinforcement structure that extend in the transverse direction of the vehicle with an upwardly open guide contour in each of which one or more transverse reinforcement elements are guided or held, at least these via a crash console that can be deformed to absorb energy in the event of an accident are connected to an adjacent B-pillar. The two cross members and the transverse stiffening elements, guided parallel to them in the respective guide contours, each extend from a B-pillar of the motor vehicle to a central tunnel running in the longitudinal direction of the vehicle, with both the two cross members and the two cross stiffening elements at one end at the central tunnel and at the other end the associated B-pillar are connected in a force-transmitting manner. The cross member according to the invention with the guide contour that is open at the top makes it particularly easy to position the respective cross stiffening elements in the guide contours and thus on the respective cross members, with the guide contour, which is usually U-shaped, and the rigidity of the respective cross member increased and is therefore able to absorb correspondingly more deformation energy in a side impact. The respective cross members can also be connected to the B-pillar and optionally also to a respective side sill of the motor vehicle. The respective cross bracing element is also connected to the adjacent B-pillar in a force-transmitting manner via the crash console, so that in the event of a side impact, the impact force can be introduced both into the respective cross member and parallel to it into the respective cross bracing element. As a result, an overall improved side impact behavior of the motor vehicle equipped in this way is achieved.
In an advantageous further development of the solution according to the invention, the crash console bridges a recess in the B-pillar, for example, which accommodates an automatic seat belt. The crash console thus serves as a traverse, which is able to move onto the B- Reliably transfer the side impact force acting from the outside to the respective transverse reinforcement element, whereby a significantly higher transverse rigidity of the motor vehicle can be achieved than would be possible without the crash console according to the invention.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung, ist zwischen einem Außenblech der B-Säule und der Außenwand ein Deformationselement angeordnet. Ein derartiges Deformationselement dient einerseits zur Energieabsorption bei einem Seitenaufprall und andererseits zu einer Kraftübertragung der Seitenaufprallkraft an die Crashkonsole und damit an das Queraussteifungselement. Das Deformationselement kann dabei beispielsweise in der Art eines oder mehrerer mäanderförmigen/mäanderförmiger Bleches/Bleche ausgebildet sein, dessen/deren Berge bzw. Täler in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet sind. Zur Deformation des Deformationselementes bei einem Seitenaufprall müssen dementsprechend die, die Berge bzw. Täler verbindenden Stege, welche sich üblicherweise parallel zur Seitenaufprallrichtung erstrecken, verformt werden, was üblicherweise einen hohen Kraftaufwand erfordert. Dementsprechend ist das erfindungsgemäße Deformationselement in der Lage, viel Seitenaufprallenergie durch Deformation zu absorbieren, gleichzeitig aber auch die einwirkende Seitenaufprallkraft an die Crashkonsole bzw. das Queraussteifungselement zu übertragen.In the solution according to the invention, a deformation element is arranged between an outer panel of the B-pillar and the outer wall. Such a deformation element serves, on the one hand, to absorb energy in the event of a side impact and, on the other hand, to transmit the force of the side impact to the crash console and thus to the transverse reinforcement element. The deformation element can be designed, for example, in the manner of one or more meander-shaped / meander-shaped metal sheets, the peaks or valleys of which are oriented in the transverse direction of the vehicle. To deform the deformation element in the event of a side impact, the webs connecting the peaks or valleys, which usually extend parallel to the side impact direction, must accordingly be deformed, which usually requires a great deal of force. Accordingly, the deformation element according to the invention is able to absorb a lot of side impact energy through deformation, but at the same time also to transfer the acting side impact force to the crash console or the transverse reinforcement element.
Zweckmäßig ist das Queraussteifungselement rohrförmig, insbesondere als Zweikammerprofil, ausgebildet. Rohrquerschnitte weisen üblicherweise ein äußerstes hohes Widerstandsmoment auf und eignen sich dementsprechend besonders gut zur Aussteifung von Rahmenkonstruktionen. Zugleich kann durch die rohrförmige Ausbildung im Vergleich zu massiven Aussteifungselementen eine Gewichtsreduzierung erreicht werden, welche insbesondere im Sportwagenbau von besonderer Bedeutung ist. Selbstverständlich ist dabei denkbar, dass ein derartiges rohrförmiges Queraussteifungselement im Strangpressverfahren und damit äußerst rationell und wirtschaftlich hergestellt werden kann. Als Materialien bieten sich hierbei insbesondere Leichtmetalle, wie beispielsweise Aluminium, an.The transverse stiffening element is expediently tubular, in particular as a two-chamber profile. Pipe cross-sections usually have an extremely high section modulus and are therefore particularly suitable for stiffening frame structures. At the same time, the tubular design enables a weight reduction to be achieved in comparison to massive stiffening elements, which is particularly important in sports car construction. Of course, it is conceivable that such a tubular transverse stiffening element can be produced in an extrusion process and thus extremely efficiently and economically. Light metals, such as aluminum, are particularly suitable as materials.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures on the basis of the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference symbols referring to the same or similar or functionally identical components.
Dabei zeigen, jeweils schematisch
-
1 eine Ansicht auf eine erfindungsgemäße Queraussteifungsstruktur von schräg oben, bei gleichzeitig im Bereich einer Crashkonsole geschnittener B-Säule, -
2 eine Schnittdarstellung durch die erfindungsgemäße Quera ussteifungsstruktu r, -
3 eine Darstellung wie in1 , jedoch aus einer anderen Perspektive und ohne geschnittene B-Säule.
-
1 a view of a transverse stiffening structure according to the invention obliquely from above, with a B-pillar cut at the same time in the area of a crash console, -
2 a sectional view through the transverse stiffening structure according to the invention, -
3 a representation as in1 , but from a different perspective and without a cut B-pillar.
Entsprechend der
Um bei einem Seitenaufprall auf das Kraftfahrzeug die auftretenden Seitenaufprallkräfte besser übertragen zu können, ist zumindest das Queraussteifungselement
Um die erfindungsgemäße Queraussteifungsstruktur
Gemäß der
Betrachtet man die
Bei einem Seitenaufprall erfolgt somit zunächst eine Kraftübertragung vom Außenblech
Mit der erfindungsgemäßen Queraussteifungsstruktur
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