DE102009022936A1 - Longitudinal beam for motor vehicle, has transverse force transmission part connected with beads and applying adjustable pre-loading force on beads such that pre-load and/or form of beads are adjustable - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Längsträger eines Kraftfahrzeugs, wobei der Längsträger aus einem Hohlprofil mit zumindest abschnittweisen Sicken gebildet ist und mit einer Vorrichtung das Anfangs-Kraftniveau beim Verformen einstellbar ist.The Invention relates to a side member of a motor vehicle, wherein the longitudinal member of a hollow profile with at least section-wise beads is formed and with a device the initial force level is adjustable during deformation.
Sicken an Längsträgern werden benutzt, um diese beim Erreichen eines bestimmten Kraftniveaus kontrolliert versagen/knicken zu lassen. Besondere Bedeutung hat die Ausbildung von Sicken bei im Front- oder Heckbereich angeordneten Längsträgern. Die Sicken dienen dort dazu, bei einem Aufprall eine gewollte Verformung des Längsträgers durch sogenanntes Faltbeulen einzuleiten.beading on side members are used to this at Failure to achieve a certain level of force will fail / bend in a controlled manner allow. Particular importance is attached to the formation of beads arranged in the front or rear area side rails. The beads serve there, in a collision, a desired deformation of the longitudinal member by so-called folding bumps initiate.
Für das gewünschte Verhalten der Hohlprofile, das heißt für die Festlegung des Anfangs-Kraftniveaus, bei dem sich die Hohlprofile verformen, sind mehrere Faktoren maßgebend. Insbesondere spielen der Werkstoff und die Materialstärke sowie die Größe und Form der Sicken eine maßgebliche Rolle. Die entsprechenden Parameter beziehen sich üblicherweise auf ein bestimmtes Fahrzeug, so dass für unterschiedlich konzipierte Fahrzeuge die Materialien und Sickengeometrien entsprechend anzupassen sind, um je nach den vorhandenen baulichen Gegebenheiten ein optimales Anfangs-Kraftniveau für die kontrollierte Verformung der Längsträger zu erreichen. Dies bedingt, dass üblicherweise Längsträger für unterschiedliche Kraftniveaus mit ver schiedenen Sickengeometrien entwickelt und für deren Umsetzung jeweils eigene Werkzeuge notwendig sind.For the desired behavior of the hollow sections, that is for determining the initial strength level at which deform the hollow sections, several factors are decisive. In particular, the material and the material thickness play as well as the size and shape of the beads a significant Role. The corresponding parameters usually relate on a particular vehicle, so for different designed vehicles according to the materials and bead geometries are adapt to, depending on the existing structural conditions an optimal initial strength level for the controlled To achieve deformation of the side members. This requires that usually longitudinal beams for different force levels with ver different bead geometries developed their own tools for their implementation necessary.
Um
hier eine Reduzierung der Typenvielfalt von Längsträgern
bei reduzierten Werkzeugkosten zu erhalten und trotzdem eine gezielte
Festlegung des Anfangs-Kraftniveaus für das Verformen der Hohlprofile
zu ermöglichen, ist bereits eine gattungsgemäße
Vorrichtung aus
Eine solche Vorrichtung mit Spannelementen aus Gewindeteilen und Aufnahmeteilen, welche im Sickenbereich fest an der Außenseite des Hohlprofils verbunden sein müssen, ist aufwendig und kostenintensiv. Zudem ragt die Vorrichtung außen am Hohlprofil ab und erfordert somit gegebenenfalls ungünstig einen zusätzlichen Einbauraum, der für Einstellarbeiten, insbesondere für automatisierte Drehmomenteinstellungen nur bedingt zugänglich sein kann.A Such device with clamping elements of threaded parts and receiving parts, which firmly in the bead area on the outside of the hollow profile must be connected, is expensive and expensive. In addition, the device protrudes on the outside of the hollow profile and requires thus possibly unfavorable an additional Installation space for adjustment work, especially for automated torque settings only partially accessible can be.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiterzubilden, dass eine Einstellung des Anfangs-Kraftniveaus beim Verformen eines Längsträgers mit einer baulich einfachen platzsparenden und einfach handhabbaren Anordnung möglich ist.task In contrast, the invention is a generic Further develop the device so that an adjustment of the initial force level during deformation a longitudinal member with a structurally simple Space-saving and easy to handle arrangement possible is.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Vorrichtung aus wenigstens einem mit einer zugeordneten Sicke verbundenen Querkraft-Übertragungsteil besteht, mit dem eine in Hohlprofilquerrichtung gerichtete einstellbare Vorspannkraft auf die Sicke aufbringbar ist, durch die die Vorspannung und/oder die Form der Sicke einstellbar ist.These The object is achieved in that the device consists of at least a transverse force transmission part connected to an associated bead, with the one in the hollow profile transverse direction adjustable adjustable biasing force can be applied to the bead through which the bias and / or the shape of the bead is adjustable.
Während mit der bekannten Vorrichtung nach dem Stand der Technik eine Vorspannung auf die Sicke in Hohlprofillängsrichtung aufgebracht wird, ist die erfindungsgemäße Anordnung so ausgelegt, dass die einstellbare Vorspannkraft radial in Hohlprofilquerrichtung jeweils auf eine zugeordnete Sicke wirkt. Dadurch kann die Vorrichtung insgesamt einfacher gestaltet werden und platzsparend im Wesentlichen im Hohlprofil angeordnet werden. Mit den Querkraft-Übertragungsteilen kann die Vorspannkraft direkt in die Sicke eingebracht werden, ohne eine gegenseitige Verspannung der Sickenränder, wie dies beim Stand der Technik durchgeführt ist. Somit ist hier mit einfachen Mitteln eine kostengünstige und funktionssichere, den jeweiligen Gegebenheiten bei gleichen Längsträgern individuell anpassbare Einstellung des Anfangs-Kraftniveaus beim Verformen möglich.While with the known device according to the prior art, a bias voltage is applied to the bead in Hohlprofillängsrichtung is the arrangement according to the invention designed so that the adjustable biasing force radially in the hollow profile transverse direction each acts on an associated bead. This allows the device Overall, be made simpler and space-saving essentially be arranged in the hollow profile. With the lateral force transmission parts the biasing force can be applied directly into the bead, without a mutual tension of the bead edges, as in the case of Prior art is performed. Thus, here is with simple means a cost-effective and functionally reliable, the respective conditions with the same side members individually adjustable setting of the initial strength level when Deformation possible.
Als Querkraft-Übertragungsteil kann in einer einfachen Ausführungsform ein Schraubbolzen verwendet werden, der quer beidseitig durch gegenüberliegende Bohrungen des Hohlprofils geführt ist, wobei zumindest eine Bohrung in einer Sicke liegt. Zumindest am Schraubenbolzenende ist ein Bereich als Stellgewindebolzen mit einer Stellmutter angebracht. Im Falle, dass am Schraubbolzen nur einseitig eine Stellschraube vorgesehen ist, weist das andere Stellschraubenende einen Schraubenkopf auf. Die so ausgebildete Spannschraube stützt sich beidseitig von außen her am Hohlprofil durch einen die jeweilige Bohrung übergreifenden Schraubenkopf und eine Stellschraube ab, so dass mit einem entsprechenden Anziehmoment eine definierte Zugkraft als Vorspannung in der Sicke aufbringbar ist. Bei einem Schraubbolzen nimmt jedoch die damit aufgebrachte Vorspannkraft unmittelbar nach dem Beulbeginn bereits sehr stark ab.As a lateral force transmission part can be used in a simple embodiment, a bolt which is guided transversely on both sides by opposing holes of the hollow profile, wherein at least one bore is located in a bead. At least at the end of the bolt, an area is provided as a threaded adjusting bolt with an adjusting nut. In the event that only one side of a screw is provided on the bolt, the other end of the screw has a screw head. The clamping screw formed in this way is supported on both sides from the outside on the hollow profile by a screw head engaging over the respective bore and an adjusting screw, so that a defined tensile force can be applied as pretension in the bead with a corresponding tightening torque. In a bolt, however, takes the applied biasing force immediately after Beulbeginn be already very strong.
In einer alternativen Weiterbildung wird daher vorgeschlagen, dass das Querkraft-Übertragungsteil ein elastisches Zug- oder Druckfederelement ist, das quer im Hohlprofil verläuft und das zumindest einseitig mit einer Sicke verbunden ist. Ein solches Federelement kann die gewünschte Vorspannkraft über einen längeren Weg aufrechterhalten, so dass ein solches System zum Beulbeginn die Vorspannkraft über eine längere Zeit und einen längeren Weg aufrechterhält, so dass das Losknicken insgesamt stabiler und robuster abläuft, wobei zudem auch Fertigungstoleranzen mit einem Federelement einfacher ausgleichbar sind.In an alternative training is therefore proposed that the lateral force transmission part an elastic tension or Compression spring element which runs transversely in the hollow profile and which is connected at least on one side with a bead. Such Spring element can over the desired biasing force maintain a longer way, so that one Bellows start system, the preload force over a longer Time and a longer way up, so that the Losknicken overall runs more stable and robust, In addition, also manufacturing tolerances with a spring element easier are compensable.
Bevorzugt wird für einen besonders einfachen und funktionssicheren Aufbau ein Zugfederelement als Spiralfeder eingesetzt, die quer beidseitig durch gegenüberliegende Bohrungen des Hohlprofils geführt ist und zumindest eine Bohrung in einer Sicke liegt. Dabei ist zumindest an einem Spiralfederende ein durch die zugeordnete Bohrung ragender Stellgewindebolzen mit einer Stellmutter angebracht. Im Falle einer nur einseitigen Stellmutter ist gegenüberliegend ein Kopfteil angebracht, so dass auch hier durch eine solche Spannvorrichtung mit einem entsprechenden Anziehmoment eine definierte Zugkraft als Vorspannkraft in Verbindung mit der Spiralfeder aufbringbar ist.Prefers is for a particularly simple and reliable Setup a tension spring element used as a spiral spring, the transverse guided on both sides by opposite holes of the hollow profile is and at least one hole lies in a bead. It is at least at a coil spring end projecting through the associated bore Set threaded bolt with an adjusting nut attached. In case of a only one-sided adjusting nut is opposite a headboard attached, so that here also by such a clamping device with a corresponding tightening torque a defined tensile force as Biasing force in conjunction with the coil spring can be applied.
Je nach den Gegebenheiten kann ein Querkraft-Übertragungsteil aus einer Kombination eines Schraubbolzens und eines Zug- oder Druckfederelements zweckmäßig sein. Insbesondere kann ein Schraubbolzen in einer Spiralfeder aufgenommen sein.ever According to the circumstances, a lateral force transmission part from a combination of a bolt and a tension or compression spring element be appropriate. In particular, a bolt be included in a coil spring.
In einer besonders bevorzugten Ausführung liegen am Hohlprofil zwei Sicken quer gegenüber oder bei einer umlaufenden Sicke liegen zwei gegenüberliegende Sickenbereiche vor. Das Querkraft-Übertragungsteil wird dann mit diesen gegenüberliegenden Sicken oder Sickenbereichen verbunden, so dass hier von beiden Seiten die Vorspannkraft in den Sicken oder Sickenbereichen aufgebracht wird.In a particularly preferred embodiment are the hollow profile two beads across or with a circumferential bead There are two opposite bead areas. The lateral force transmission part is then with these opposite beads or bead areas connected so that here from both sides the biasing force in the Beading or bead areas is applied.
Für eine gleichmäßige Einleitung der Vorspannung in die Sicken oder Sickenbereiche ohne Kraftspitzen und ohne die Gefahr von Beschädigungen sollen die entsprechenden Anlageflächen eines Schraubenkopfs, eines Schraubenbolzens oder eines Kopfteils eines Zugfederelements so geformt sein, dass sie etwa formschlüssig in einer konkaven Sicke einliegen oder entsprechend eine konvexe Sicke übergreifen. Andererseits soll vor einer Stellschraube ein Formteil als Zwischenlage angeordnet werden, durch das ein Stellgewindebolzen geführt ist und das ebenfalls mit einer Anlagefläche etwa formschlüssig in einer konkaven Sick einliegt oder eine konvexe Sicke übergreift.For a uniform introduction of the bias in the beads or bead areas without force peaks and without the danger Damage should be the corresponding contact surfaces a screw head, a bolt or a head part a Zugfederelements be shaped so that they approximately positively einliegen in a concave bead or according to a convex Spread over the bead. On the other hand, before a set screw a molding are arranged as an intermediate layer, through which a threaded adjusting bolt is guided and also with a contact surface approximately rests positively in a concave Sick or a convex bead overlaps.
Die Einstellung der Vorspannkraft kann genau und wiederholbar mittels eines Drehmomentschlüssels erfolgen, wobei dieser Vorgang auch einfach automatisiert und erforderlichenfalls dokumentiert werden kann.The Setting the preload force can be accurate and repeatable by means of a torque wrench, this process also simply automated and, if necessary, documented can be.
Am Hohlprofil eines für ein Faltbeulen ausgelegten Längsträgers sind regelmäßig in Längsrichtung versetzt mehrere Sickenanordnungen angebracht. Je nach den Gegebenheiten und der individuell erforderlichen Auslegung können an einer oder mehreren Sickenanordnungen die erfindungsgemäßen Vorrichtungen für ein gezieltes Verformen des Längsträgers durch eine einstellbare Vorspannung eingesetzt werden.At the Hollow profile of a longitudinal beam designed for a folding bump are regularly offset in the longitudinal direction several bead arrangements attached. Depending on the circumstances and the individually required design can one or more bead arrangements the inventive Devices for a targeted deformation of the longitudinal member be used by an adjustable preload.
Anhand einer Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.Based a drawing are embodiments of the invention explained in more detail.
Es zeigenIt demonstrate
In
Im
Längsschnitt der
Auf
diesem Gewindeteil ist nach dem Durchstecken des Schraubbolzens
In
Verbindung mit der Sicke
In
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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DE102013225406A1 (en) * | 2013-12-10 | 2015-06-11 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Motor vehicle body with a deformation element and a longitudinal member |
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DE102006018660B4 (en) | 2006-04-21 | 2008-05-15 | Audi Ag | Device for determining the initial force level when deforming hollow sections |
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- 2009-05-27 DE DE200910022936 patent/DE102009022936A1/en not_active Withdrawn
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