DE102011015774A1 - Mounting arrangement for mounting cross beam at longitudinal beams in crunch zone of passenger car, has pulling element e.g. traction cable, extending between end regions of longitudinal beams and connected with end regions of beams - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung eines Querträgers an Längsträgern einer Knautschzone eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a fastening arrangement of a cross member on longitudinal members of a crumple zone of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.
Im Serienfahrzeugbau von Personenkraftwagen ist es üblich, im Bereich einer Vorbaustruktur oder einer Heckstruktur, also im Bereich einer jeweiligen Knautschzone des Fahrzeugs, einen Querträger vorzusehen, welcher üblicherweise an jeweiligen Endbereichen von jeweiligen Längsträgern der Kraftwagenkarosserie abgestützt sind. Dabei sind die Längsträger üblicherweise über jeweilige Befestigungsstellen mit dem Querträger verbunden, insbesondere verschraubt.In series production of passenger cars, it is customary to provide in the region of a front structure or a rear structure, ie in the region of a respective crumple zone of the vehicle, a cross member, which are usually supported at respective end portions of respective longitudinal members of the motor vehicle body. The longitudinal members are usually connected via respective attachment points with the cross member, in particular screwed.
Heutige Querträger sind normalerweise – an die Form des Kraftwagenbugs bzw. des Kraftwagenhecks angepasst – kurvenförmig nach vorne bzw. nach hinten gebogen ausgebildet. Das Biegemoment des Querträgers wird dabei maßgeblich durch seine Geometrie, also seinen Querschnitt und seine Form, sein Material und die verwendete Materialstärke definiert. Abhängig von ihrer Steifigkeit in Fahrzeugquerrichtung beeinflussen die Längsträger zusätzlich die Steifigkeit des Querträgers.Today's cross members are usually - adapted to the shape of the motor vehicle bug or the rear of the car - curved curved forward or bent backwards. The bending moment of the cross member is significantly defined by its geometry, ie its cross section and its shape, its material and the material thickness used. Depending on their stiffness in the vehicle transverse direction, the side members additionally influence the rigidity of the cross member.
Problematisch bei heutigen Kraftwagenkarosserien ist es jedoch, dass die Längsträger infolge der gebogenen Form des Querträgers im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung der Knautschzone gegebenenfalls nach außen gedrückt werden. Dieser Effekt stellt sich abhängig vom Biegemoment, welches auf den jeweiligen Längsträger wirkt, früher oder später ein. Je früher, desto früher ist die Intrusion des Querträgers im Bereich der Knautschzone und umso schlechter sind die Vorraussetzungen, die erforderliche Deformationstiefe der Knautschzone vollständig ausnützen zu können bzw. zu erreichen. Mit anderen Worten kann dieses Biegen der Längsträger in Richtung nach außen dazu führen, dass die Knautschzone vorzeitig versagt und nicht ihr volles Potential ausgeschöpft werden kann.The problem with today's motor vehicle bodies, however, is that the longitudinal members are optionally pressed outwardly due to the curved shape of the cross member in the event of an accidental application of force to the crumple zone. This effect is depending on the bending moment, which acts on the respective side member, sooner or later. The earlier, the earlier the intrusion of the cross member in the area of the crumple zone and the worse the conditions are to be able to fully exploit the required deformation depth of the crumple zone or reach. In other words, this flexing of the side members in the outward direction may cause the crumple zone to fail prematurely and not reach its full potential.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Befestigungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher sich ein erhöhtes Biegemoment der beiden Längsträger und des Querträgers ergibt und sich somit ein verbessertes Verhalten der Knautschzone im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung im Bereich des Längsträgers ergibt.The object of the present invention is therefore to provide a fastening arrangement of the aforementioned type, by means of which there is an increased bending moment of the two side members and the cross member and thus results in an improved behavior of the crumple zone in the event of an accidental force application in the region of the longitudinal member.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Befestigungsanordnung eines Querträgers an Längsträgern einer Knautschzone eines Kraftwagens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a mounting arrangement of a cross member on longitudinal members of a crumple zone of a motor vehicle with the features of claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um eine Befestigungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welche sich ein höheres Biegemoment an den Längsträgern bzw. am Querträger realisieren lässt und sich dadurch ein insgesamt verbessertes Deformationsverhalten der Knautschzone im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung im Bereich des Querträgers ergibt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich zwischen den Endbereichen der Längsträger ein mit diesem verbundenes Zugelement erstreckt. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäße vorgesehen, die aufgrund der gebogenen Form bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung auf den Querträger in diesen eingeleiteten Kräfte in Fahrzeugquerrichtung dadurch aufzunehmen, dass ein entsprechendes Zugelement vorgesehen ist, welches verhindert, dass diese Querkräfte die beiden Längsträger der Knautschzone in Richtung nach außen biegen können. Da somit durch das Zugelement eine Biegung bzw. Verformung der Längsträger in einer frühen Phase in der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung vermieden werden kann, ergibt sich insgesamt ein gleichmäßigeres Deformationsverhalten bei der Intrusion des Biegeträgers und hierdurch ein verbessertes und gleichmäßigeres Energieaufnahmevermögen der gesamten Knautschzone. Durch den Einsatz des relativ einfachen und kostengünstigen Zugelements kann zudem verhindert werden, dass der Querträger besonders aufwändig gestaltet oder aus einem bestimmten Material bestehen muss.In order to provide a fastening arrangement of the type mentioned, by means of which a higher bending moment can be realized on the longitudinal members or on the cross member and thereby results in an overall improved deformation behavior of the crumple zone in the event of accidental application of force in the region of the cross member, it is provided according to the invention that extends between the end regions of the side members connected to this tension element. In other words, it is provided according to the invention that absorb due to the curved shape in an accidental force application to the cross member in these introduced forces in the vehicle transverse direction that a corresponding tension element is provided which prevents these transverse forces the two side members of the crumple zone in the direction can bend outside. Since bending and deformation of the side members in an early phase in the accidental application of force can thus be avoided by the tension element, a more uniform deformation behavior results in the intrusion of the bending support and thus an improved and more uniform energy absorption capacity of the entire crumple zone. By using the relatively simple and inexpensive tension element can also be prevented that the cross member designed particularly complex or must consist of a particular material.
Das Zugelement bringt darüber hinaus Vorteile bei einer Frontalkollision mit hoher Geschwindigkeit, da der Verbund der Längsträger erhalten bleibt.The tension element also brings advantages in a frontal collision at high speed, since the composite of the side members is maintained.
Somit kann zusätzlich eine Gewichts- und Kosteneinsparung durch die Gestaltung eines einfacheren Querträgers erreicht werden.Thus, in addition, a weight and cost savings can be achieved by the design of a simpler cross member.
Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn das Zugelement an den Befestigungsstellen für den Querträger mit den Endbereichen der Längsträger verbunden ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders günstige Anbindung des Zugelements an die Längsträger bzw. an den Querträger.It is also advantageous if the tension element is connected at the fastening points for the cross member to the end regions of the side members. This results in a particularly favorable connection of the tension element to the longitudinal members or to the cross member.
Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn in dem Querträger eine Aussparung für das Zugelement vorgesehen ist. Hierdurch kann auf einfache Weise das Zugband bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung in die entsprechende Aussparung des Querträgers eintauchen und eine Blockbildung vermieden werden.It is also advantageous if a recess for the tension element is provided in the cross member. In this way, in a simple way, the tension band can be immersed in an accidental force application in the corresponding recess of the cross member and a block formation can be avoided.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Länge des Zugelements zwischen diesen beiden Befestigungsstellen dem Abstand der Befestigungsstellen der Endbereiche der Längsträger entspricht. Mit anderen Worten ist es besonders vorteilhaft, wenn die Länge des Zugelements unmittelbar an den Abstand der Befestigungsstellen der Endbereiche des Längsträgers angepasst ist, so dass das Zugelement unmittelbar mit Querkräften beaufschlagt werden kann, sobald diese über den gebogenen Querträger in die Längsträger bzw. in das Zugelement eingeleitet werden. Gegebenenfalls ist es auch denkbar, dass das Zugelement eine Vorspannung hierzu aufweist.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that a length of the tension element between these two Attachment points corresponds to the distance of the attachment points of the end portions of the side members. In other words, it is particularly advantageous if the length of the tension element is adapted directly to the distance of the fastening points of the end portions of the longitudinal member, so that the tension element can be directly applied with transverse forces, as soon as these on the curved cross member in the side members or in the Tension element be initiated. Optionally, it is also conceivable that the tension element has a bias thereto.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Zugelement als Zugband oder Zugseil ausgebildet ist. Ein Zugband ist dabei besonders einfach und kostengünstig herstellbar. Ein Zugseil hingegen hat besonders günstige mechanische Eigenschaften.Finally, it has proven to be advantageous if the tension element is designed as a drawstring or pull rope. A drawstring is particularly simple and inexpensive to produce. A pull rope, however, has particularly favorable mechanical properties.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; Diese zeigen in:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawings; These show in:
In
In
Wie insbesondere in Zusammenschau mit
Wie außerdem aus den beiden
Hierzu zeigt
Wie dabei zunächst aus den beiden linken Darstellungen von
Im Gegensatz dazu ist in den beiden rechten Darstellungen von
Der Vorteil des Einsatzes eines solchen Zugelements
Wie insbesondere aus
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