DE102011050651A1 - Stiffening beam i.e. square tube, for connecting with longitudinal beam of front end of motor car, has recesses formed in front end region for producing defined breaking of beam in front end region during front crash - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Versteifungsträger zum Einbau in einen Längsträger eines Vorderwagens eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein mit einem derartigen Versteifungsträger ausgestattetes Kraftfahrzeug. The present invention relates to a stiffening beam for installation in a longitudinal member of a front end of a motor vehicle according to the preamble of
Aus der
In Längsträger eingebaute Versteifungsträger sind bereits seit langem Stand der Technik und dienen zur partiellen Aussteifung in besonders kritischen Bereichen. Da unterschiedliche Fahrzeugvarianten, bspw. ein allradgetriebenes Fahrzeug oder ein heckgetriebenes Fahrzeug, unter Umständen unterschiedliche Längserstreckungen der Längsträger erfordern, können in diesen einzelnen Varianten keine baugleichen Versteifungsträger eingebaut werden. Der hieraus resultierende Nachteil ist, dass für unterschiedlichste Varianten unterschiedliche Versteifungsträger vorgehalten werden müssen, wodurch sich die Teilevielfalt und die Lager- und Logistikkosten erhöhen. Stiffening beams installed in side members have long been the state of the art and are used for partial reinforcement in particularly critical areas. Since different vehicle variants, for example a four-wheel drive vehicle or a rear-wheel drive vehicle, may require different longitudinal extensions of the longitudinal members, no identical stiffening beams can be installed in these individual variants. The resulting disadvantage is that for different variants different stiffening beams must be kept, thereby increasing the variety of parts and the storage and logistics costs.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Versteifungsträger der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die flexibel in unterschiedlichsten Kraftfahrzeugvarianten eingesetzt werden kann. The present invention therefore deals with the problem of providing for a stiffening beam of the generic type an improved or at least one alternative embodiment that can be used flexibly in a wide variety of motor vehicle variants.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This problem is solved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Versteifungsträger zum Einbau in einen Längsträger eines Vorderwagens eines Kraftfahrzeuges in einem vorderen Längsendbereich desselben eine Knautschzone zu schaffen, welche bei einem Frontaufprall definiert abknickt und dadurch Aufprallenergie absorbiert. Der erfindungsgemäße Versteifungsträger ist hierzu als Vierkantrohr ausgebildet und zumindest an seinem vorderen Endbereich abgeschrägt, wobei er in diesem vorderen Endbereich zusätzlich Ausnehmungen aufweist, die bei einem Frontaufprall ein definiertes Knicken des Verstärkungsträgers in diesem vorderen Endbereich bewirkt. Aufgrund des erfindungsgemäß ausgestalteten vorderen Endbereichs des Versteifungsträgers ist dessen Einsatz in unterschiedlichsten Fahrzeugtypen, bspw. heckgetriebenen oder allradgetriebenen Fahrzeugen denkbar, bei welchen eine vordere Querwand an unterschiedlichen Längspositionen der Längsträger angebunden ist. Denkbar ist hier bspw. bei einer allradgetriebenen Fahrzeugversion, die auch an der Vorderachse ein Differential braucht, ein nach Vorne rücken dieser Querwand, wobei der vordere abgeschrägte Endbereich des Versteifungsträgers dann zu dieser vorderen Querwand hin ausläuft. Ist das Kraftfahrzeug dagegen als an der Hinterachse angetriebenes Fahrzeug ausgebildet, so kann die vordere Querwand geringfügig in Richtung eines Fahrgastraums verschoben nach hinten werden, sodass in diesem Fall der vordere Endbereich des Versteifungsträgers in Längsrichtung über die vordere Querwand hinausragt. Dies ist jedoch unproblematisch, da der hinausragende Bereich mit den erfindungsgemäßen Ausnehmungen versehen ist und dadurch bei einem Frontalaufprall durch ein Ausknicken ebenso Aufprallenergie absorbieren kann. Der erfindungsgemäße Versteifungsträger ist somit derart ausgebildet, dass er flexibel in unterschiedlichsten Fahrzeugvarianten eingesetzt werden kann, wodurch sich nicht nur die Teilvielfalt reduziert, sondern zugleich auch ein Lager- und Logistikaufwand. The present invention is based on the general idea of providing a stiffening support for installation in a longitudinal member of a front end of a motor vehicle in a front longitudinal end region of the same, a crumple zone which kinks defined in a frontal impact and thereby absorbs impact energy. The stiffening support according to the invention is designed for this purpose as a square tube and bevelled at least at its front end region, wherein it additionally has recesses in this front end region, which causes a defined buckling of the reinforcement carrier in this front end region in a frontal impact. Due to the invention designed according to the front end portion of the stiffening support whose use in a variety of vehicle types, for example. Rear-drive or all-wheel drive vehicles is conceivable in which a front transverse wall is connected to different longitudinal positions of the side members. It is conceivable, for example, in a four-wheel drive vehicle version, which also needs a differential on the front axle, a forward back of this transverse wall, the front beveled end portion of the stiffening carrier then expires to this front transverse wall. If, however, the motor vehicle is designed as a vehicle driven on the rear axle, then the front transverse wall can be moved slightly rearwards in the direction of a passenger compartment, so that in this case the front end region of the stiffening carrier protrudes in the longitudinal direction beyond the front transverse wall. However, this is not a problem because the projecting portion is provided with the recesses according to the invention and thereby can absorb impact energy in a frontal impact by buckling as well. The stiffening support according to the invention is thus designed such that it can be used flexibly in a wide variety of vehicle variants, which not only reduces the number of parts, but at the same time also a storage and logistics effort.
Zweckmäßig weist der Versteifungsträger zumindest eine innen liegende Kammerwand auf, die denselben in zumindest zwei parallele und sich in Längsrichtung erstreckende Kammern unterteilt. Ein derartiger Versteifungsträger besitzt ein noch mal gesteigertes Biegemoment und erlaubt dadurch eine besonders hohe Aussteifungswirkung des Längsträgers. Suitably, the stiffening support has at least one inner chamber wall which divides the same into at least two parallel and longitudinally extending chambers. Such a stiffening carrier has a further increased bending moment and thereby allows a particularly high stiffening effect of the longitudinal member.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, sind die Ausnehmungen in der Oberseite und der Unterseite des Versteifungsträgers angeordnet, wobei die zumindest eine vertikale Kammerwand zwischen den Ausnehmungen unterbrochen ist. Die Anordnung und insbesondere auch die Ausgestaltung der Ausnehmungen ist dabei derart vorgesehen, dass sich der vordere und durch die Ausnehmungen geschwächte Endbereich des Versteifungsträgers bei einem Frontalaufprall um eine vertikale Achse nach außen verdreht und dadurch Energie absorbierend verformt. Die Lage der Ausnehmungen sowie deren Größe und Form begünstigen dabei das vordefinierte Ausknicken des geschwächten Endbereichs des Versteifungsträgers und ermöglichen dadurch die Aufnahme von Aufprallenergie in einer vorab festgelegten Weise. In an advantageous development of the solution according to the invention, the recesses are arranged in the upper side and the underside of the stiffening carrier, wherein the at least one vertical chamber wall between the recesses is interrupted. The arrangement and in particular also the configuration of the recesses is provided such that the front and weakened by the recesses end portion of the stiffening carrier in a frontal impact about a vertical axis outwardly rotated and thereby deforms energy absorbing. The location of the recesses and their size and shape thereby favoring the predefined buckling of the weakened end portion of the stiffening carrier and thereby enable the absorption of impact energy in a predetermined manner.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung, ist der Versteifungsträger als Strangpressprofil ausgebildet. Strangpressprofile werden durch Umformen hergestellt, wobei prinzipiell das direkte, das indirekte sowie das hydrostatische Strangpressen zu unterscheiden sind. Als für Strangpressverfahren geeignete Materialien kommen insbesondere Aluminium und Magnesium in Betracht, welche zusätzlich den Vorteil eines vergleichsweise geringen Gewichts aufweisen. Mittels entsprechender Strangpressstempel können dabei unterschiedlichste Geometrien von Strangpressprofilen vergleichsweise kostengünstig hergestellt werden. In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, the stiffening support is formed as an extruded profile. Extruded profiles are manufactured by forming, whereby in principle the direct, the indirect as well as the hydrostatic extrusion are to be distinguished. Suitable materials for extrusion molding are, in particular, aluminum and magnesium, which additionally have the advantage of a comparatively low weight. By means of appropriate extrusion dies thereby a wide variety of geometries of extruded profiles can be produced comparatively inexpensively.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen. Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to 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 is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, 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 embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.
Dabei zeigen, jeweils schematisch, Show, in each case schematically,
Entsprechend den
Betrachtet man insbesondere die
Betrachtet man nun die Ausnehmungen
Um den Versteifungsträger
Mit dem erfindungsgemäßen Versteifungsträger
Mit dem erfindungsgemäßen Versteifungsträger
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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