DE102008029634A1 - Bumper for use at main chassis beam of passenger car, has deformation element and/or retainer attached with front side of inner surface of outer- or pressure belt and fused with bumper - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Stoßfänger mit an diesem angebrachten Deformationselementen oder Halterungen zu dessen Befestigung an einem Fahrzeug – insbesondere an Längsträgern eines Personenkraftwagens –, wobei in Abstand zueinander als Außen- oder Druckgurt bzw. als Innen- oder Zuggurt angeordnete Profilwände und ein Paar diesen angeformte Quer- und Flankenwände den Stoßfänger bilden, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Jener als Hohlprofil gestaltete Stoßfänger kann im Übrigen gegebenenfalls zumindest im Bereich der Halterungen gegenüber einer Querebene der Längsachse des Fahrzeugs gewölbt ausgebildet sein.The The invention relates to a bumper with at this attached deformation elements or brackets for its attachment on a vehicle - especially on side rails of a passenger car -, being at a distance from each other arranged as outer or pressure belt or as inner or Zuggurt Profile walls and a pair of these molded transverse and flank walls form the bumper, according to the generic term of the Patent claim 1. Those designed as a hollow profile bumper Otherwise, if necessary, at least in the area of the brackets opposite a transverse plane of the longitudinal axis of the vehicle be formed arched.
Eine
solche Stoßstange ist der
Mit
der
Diese nach dem Stande der Technik gestalteten Stoßstangen dienen zur Abwehr von größeren Stoßkräften etwa beim Zusammenstoss zweier Fahrzeuge und sind im Allgemeinen verhältnismäßig groß.These serve bumpers designed according to the state of the art to ward off larger impact forces such as colliding two vehicles and are generally relatively large.
Bei einer geschraubten Eckverbindung zwischen einem als Aluminium-Strangpressprofil gestalteten Stoßfängerquerträger und einem Deformationselement rutscht erfahrungsgemäß bei hoher Belastung zwischen letzterem sowie dem Querträger die Verbindung. Schweißt man aber das Deformationselement auf den Querträger stumpf auf, reißt es im Bereich der Schweißnaht als Wärmeeinflusszone bei starker Deformation bzw. Biegung des Querträgers ein bzw. ab.at a bolted corner joint between an aluminum extruded profile designed bumper crossbeam and a deformation element slips according to experience high load between the latter and the cross member the Connection. But if you weld the deformation element dull the cross member, it rips in the area the weld as a heat-affected zone at strong Deformation or bending of the cross member on or off.
In Kenntnis dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, eine Stoßstange der eingangs erwähnten Art zu schaffen, eine stabile Verbindung zwischen der Stoßstange bzw. deren Hohlprofil sowie den diesen zugeordneten Halterungen erzeugt.In Knowing these facts, the inventor set himself the goal a bumper of the type mentioned above create a stable connection between the bumper or the hollow profile and the associated holders produced.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des unabhängigen Anspruches; die Unteransprüche geben günstige Weiterbildungen an. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Bei angegebenen Benennungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar sein.to Solving this task leads the doctrine of the independent claim; the dependent claims give favorable Further education. In addition, all fall within the scope of the invention Combinations of at least two in the description, the drawing and / or the features disclosed features. At specified Naming ranges should also be within the limits mentioned lying values are disclosed as limits and can be used arbitrarily be.
Erfindungsgemäß ist das Deformationselement bzw. die Halterung mit einer Stirnfläche der Innenfläche des Außen- oder Druckgurtes zugeordnet – durchsetzt also den Innen- oder Zuggurt –, und es ist mit dem Stoßfänger verschweißt. Dazu hat es sich als günstig erwiesen, dass die Halterung den Innen- bzw. Zuggurt des Stoßfängers durchsetzt.According to the invention the deformation element or the holder with an end face the inner surface of the outer or pressure belt assigned - interspersed So the inner or Zuggurt -, and it is with the bumper welded. It has proven to be beneficial that the holder the inner or Zuggurt the bumper interspersed.
Der Zuggurt des Stoßfängers wird also im Bereich der Anbindung an das Deformationselement ausgestanzt und letzteres in den so geöffneten Stoßfänger bis zu dessen Außen- oder Druckgurt eingesteckt. Dann wird es auf der zur Fahrzeugmitte weisenden Seite mit jenem Innengurt in Querrichtung sowie auf der Fahrzeugaußenseite in Längsrichtung mit Querwänden des Stoßfängers verschweißt. Besondere Bedeutung haben die Schweißnähte in Längsrichtung, da sie bei Biegung des Stoßfängers oder Querträgers nicht einreißen. Außerdem bleibt durch sie die Außenseite des Deformationselementes frei von Wärmeeinflusszonen. Abkragungen des Stoßfängers nach oben und unten verhindern zudem dessen Einreißen bei Biegungsvorgängen.Of the Zuggurt of the bumper is so in the field of Connection punched to the deformation element and the latter in the bumper so opened up to its exterior. or pressure belt inserted. Then it will be on the vehicle center pointing side with that inner belt in the transverse direction and on the Vehicle outside in the longitudinal direction with transverse walls the bumper welded. Special Meaning the welds in the longitudinal direction, as they bend the bumper or cross member do not tear down. In addition, through them remains the Outside of the deformation element free of heat affected zones. Abkragungen the bumper up and down prevent its tearing during bending operations.
Das Einschieben des Deformationselements in den Stoßfänger kann so weit erfolgen, dass die Stirnfläche der Innenfläche des Stoßfängers anliegt. Jedoch ist es auch möglich, die Stirnfläche der Halterung in geringem Abstand zur Innenfläche des Stoßfängers anzuordnen.The Insertion of the deformation element into the bumper can be done so far that the end face of the inner surface of the bumper is applied. However, it is also possible the end face of the holder at a small distance from the inner surface to arrange the bumper.
Zum Einschieben des Deformationselementes bzw. der Halterung geht von der Stirnfläche des Stoßfängers eine Ausnehmung des Innen- oder Zuggurtes aus, die sich zwischen den beiden Quer- oder Flankenwänden erstreckt und an einer zwischen diesen verlaufenden Stirnkante des Innen- oder Zuggurtes endet, die ein seitliches Anschlagselement für die Halterung bildet. Letztere wird durch Schweißnähte mit ihr zugekehrten Oberflächen der Querwände des Querträgers und/oder mit der Oberfläche des Innen- oder Zuggurtes verbunden, also verschweißt.To the Insertion of the deformation element or the holder goes from the front face of the bumper one Recess of the inner or Zuggurtes, between the two transverse or flank walls and extends at one between these extending end edge of the inner or Zuggurtes ends, which is a lateral stop element for the holder forms. The latter is made by welds with her facing surfaces of the transverse walls of the cross member and / or connected to the surface of the inner or Zuggurtes, so welded.
Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, dass die Halterung bzw. das Deformationselement einen Mittelsteg durchsetzt, der dem Stoßfänger parallel zu dessen Querwänden angeformt ist. Der Mittelsteg soll im Anlagebereich der Stirnfläche der Halterung bevorzugt als Reststreifen geringen Querschnittes verlaufen.In the context of the invention, it is also that the holder or the deformation element a Passed through the center bar, which is integrally formed with the bumper parallel to the transverse walls. The center bar should preferably extend in the contact region of the end face of the holder as a residual strip of small cross-section.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Mittelsteg einer der beiden Querwände der Halterung in geringem Abstand i. w. parallel zugeordnet; Mittelsteg und benachbarte Querwand bestimmen dabei einen Verstärkungsbereich des Stoßfängers. Stoßfänger bzw. Querträger und Halterung bzw. Deformationselement können erfindungsgemäß eine oder mehrere Kammern enthalten. Bei Stoßfänger mit mehreren Kammern lässt sich dessen Stabilität durch Verschieben jenes Mittelsteges und durch Erhöhen der Wanddicken im Aufprallbereich lokal erhöhen.In a particular embodiment of the invention is the central web one of the two transverse walls of the holder at a small distance i. w. allocated in parallel; Determine center bar and adjacent transverse wall while a reinforcing area of the bumper. Bumpers or cross member and bracket or Deformationselement can according to the invention a or more chambers. At bumper with several chambers can its stability by moving that middle bar and increasing it locally increase the wall thicknesses in the impact area.
Erfindungsgemäß ist an einer Ausgestaltung der Halterung im Bereich einer Stirnseite ein als Hohlprofil ausgebildetes Anschlussprofil – bevorzugt axial angeformt – vorgesehen, dessen Höhe dem Abstand der beiden Quer- oder Flankenwände des zugeordneten Stoßfängers und dessen Kraglänge der Breite des Stoßfängers entspricht.According to the invention on an embodiment of the holder in the region of a front side a trained as a hollow profile connection profile - preferably axially formed - provided, the height of the distance the two transverse or flank walls of the associated bumper and its Kraglänge the width of the bumper equivalent.
Zu dieser Ausgestaltung der Halterung soll der Querträger so ausgebildet sein, dass er zwei geschlossene äußere Kammern sowie eine in Richtung der Anbindung an das Fahrzeug geöffnete Kammer enthält. Auch das Deformationselement kann eine oder mehrere mittlere Kammern erfassen, deren Höhe der Höhe der geöffneten Kammer des Querträgers entspricht. Die mittlere Kammer des Deformationselements wird auf der Länge, um die es in den Querträger eingesteckt werden soll, durch mechanische Bearbeitung freigelegt. Querträger und Deformationselement werden verschweißt. Das Anschussprofil wird also in eine offene Kammer des Stoßfängers eingeschoben, der beidseits jeweils eine geschlossene Kammer zugeordnet ist.To this embodiment of the holder to the cross member be formed so that it has two closed outer Chambers as well as one in the direction of the connection to the vehicle opened Chamber contains. The deformation element can also be an or capture several middle chambers whose height is the height corresponds to the open chamber of the cross member. The middle chamber of the deformation element is on the length, by which it is to be plugged into the cross member through mechanical machining exposed. Cross member and deformation element are welded. The Anschussprofil is therefore in a open chamber of the bumper inserted, the on both sides in each case a closed chamber is assigned.
Die geschlossene Kammer ist erfindungsgemäß von einer Querwand des Stoßfängers sowie einem angeformten Rinnenprofil begrenzt. Zudem soll eine vom Anschlagprofil in Abstand von dessen Stirnkante ausgehende Stirnkante des Deformationsprofils dem Rinnenprofil des Stossfängers zugeordnet und mit der Außenfläche von dessen innerem Profilgurt verschweißt sein.The closed chamber is according to the invention of a Transverse wall of the bumper and a molded Gutter profile limited. In addition, one of the stop profile in distance from the front edge outgoing front edge of the deformation profile assigned to the gutter profile of the bumper and with the Outer surface of its inner profile belt welded be.
Somit ergeben sich die nachfolgend aufgelisteten Besonderheiten:
- • Das auch als Crashbox bezeichnete
Deformationselement
60 ,60a wird bis zur Vorderkante des Trägers bzw. bis 10 mm davor in den Querträger eingesteckt; dadurch ergibt sich die Möglichkeit, Deformationselement und Querträger in Längsrichtung zu verschweißen, um die Stabilität zu erhöhen. - • Der Querträger wird in einem Bruchgurt mit Abkragungen nach oben und unten verstärkt, um seine Biegesteifigkeit zu verbessern.
- • Es erfolgt ein Aufdicken der Wandstärke des Querträgers im Aufschlagbereich eines Impaktors durch ein Verschieben des Mittelsteges in diesem Bereich; dies geschieht, um den Querträger lokal zu verstärken.
- • The deformation element, also referred to as Crashbox
60 .60 a is inserted into the cross member up to the front edge of the beam or 10 mm in front of it; This results in the ability to weld deformation element and cross member in the longitudinal direction to increase the stability. - • The cross member is reinforced in a break belt with up and down overhangs to improve its flexural rigidity.
- • There is a thickening of the wall thickness of the cross member in the impact area of an impactor by moving the central web in this area; this is done to strengthen the cross member locally.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt inFurther Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of preferred embodiments as well as from the drawing; this shows in
Eine
aus einer Aluminiumlegierung stranggepresste Stoßstange
Im
Profilinnenraum
Den
beiden Stirnkanten
Nahe
den Stirnkanten
Eine
am rechten Ende der Stoßstange
Der
Anschluss des Hohlprofils
Die
doppellagigen Schenkel des so entstandenen rinnenartigen Krümmungsabschnitts
Eine
erfindungsgemäße Anbindung eines Querträgers
Der
innere Profil- oder Vordergurt
Das
Deformationselement
Besondere
Bedeutung haben die Schweißnähte
Deformationselement
Das
Deformationselement
Bei
verschiedenen Crashtests – die für die Straßenzulassung
eines Fahrzeugs Vorraussetzung sind – ist stets die Höhe
des sog. Impaktors als Barriere oder standardisiertes Prallelement – in
Der
Querträger
In
die offene Kammer
Das
Deformationselement
Es entstehen u. a. die folgenden Vorteile durch die erfindungsgemäßen Schritte:
- • Höheres Kraftniveau und somit höhere Energieaufnahme bei gleichem Gewicht;
- • beim Biegen des Querträgers
40 ,40a können die in Längsrichtung positionierten Schweißnähte56 hohe Lasten aufnehmen; - • die Außenseiten der Deformationselemente
60 ,60a sind frei von Wärmeeinflusszonen. - • Das frühzeitige Kollabieren des Querträgers
40 ,40a wird verhindert. - • Der Querträger
40 ,40a kollabiert nicht im Anbindungsbereich. - • Die Krafteinleitung erfolgt direkt auf das Deformationselement
60 ,60a .
- • Higher strength level and thus higher energy intake with the same weight;
- • when bending the cross member
40 .40 a can be the longitudinally positioned welds56 take high loads; - • the outsides of the deformation elements
60 .60 a are free of heat affected zones. - • The early collapse of the crossbeam
40 .40 a will be prevented. - • The cross member
40 .40 a does not collapse in the connection area. - • The force is applied directly to the deformation element
60 .60 a ,
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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