DE102011111708A1 - Auxiliary frame i.e. integral carrier, for holding internal combustion engine at body of passenger car, has longitudinal beam parts comprising deformation rigidities different from each other with respect to vehicle longitudinal direction - Google Patents
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- B62D21/155—Sub-frames or underguards
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Hilfsrahmen, insbesondere einen Integralträger, für eine Karosserie eines Kraftwagens gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a subframe, in particular an integral carrier, for a body of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
Die
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hilfsrahmen, insbesondere einen Integralträger, für eine Karosserie eines Kraftwagens der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass der Hilfsrahmen ein verbessertes Unfallverhalten aufweist.It is therefore an object of the present invention, a subframe, in particular an integral support for a body of a motor vehicle of the type mentioned in such a way that the subframe has an improved accident behavior.
Diese Aufgabe wird durch einen Hilfsrahmen, insbesondere einen Integralträger, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a subframe, in particular an integral support, with the features of claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.
Ein solcher Hilfsrahmen, insbesondere ein solcher Integralträger, für eine Karosserie eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, umfasst zwei zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende und in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Längsträgerelemente. Die Längsträgerelemente sind über wenigstens ein zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verlaufendes Querträgerelement des Hilfsrahmens miteinander verbunden. Mit anderen Worten ist das Querträgerelement beidenends mit den jeweiligen Längsträgerelementen verbunden.Such a subframe, in particular such an integral support, for a body of a motor vehicle, in particular a passenger car, comprises two longitudinal support elements extending at least substantially in the vehicle longitudinal direction and spaced apart in the vehicle transverse direction. The longitudinal support elements are connected to one another via at least one transverse support element of the subframe, which extends at least substantially in the vehicle transverse direction. In other words, the cross member element is connected at both ends to the respective side member elements.
Erfindungsgemäß umfasst wenigstens eines der Längsträgerelemente ein erstes Längsträgerteil sowie ein sich wenigstens in einem Teilbereich des ersten Längsträgerteils zumindest im Wesentlichen parallel zum ersten Längsträgerteil erstreckendes zweites Längsträgerteil. Die Längsträgerteile weisen dabei zumindest bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung voneinander unterschiedliche Deformationssteifigkeiten auf, die beispielsweise durch voneinander unterschiedliche Duktilitäten der Längsträgerteile gebildet sind. Bevorzugt ist vorgesehen, dass beide Längsträgerelemente jeweils ein erstes Längsträgerteil und jeweils zumindest ein sich wenigstens in einem Teilbereich des jeweiligen ersten Längsträgerteils zumindest im Wesentlichen parallel zum jeweiligen ersten Längsträgerteil erstreckendes zweites Längsträgerteil umfassen, wobei die jeweiligen Längsträgerteile zumindest bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung voneinander unterschiedliche Deformationssteifigkeiten aufweisen. Die unterschiedlichen Deformationssteifigkeiten sind beispielsweise durch voneinander unterschiedliche Duktilitäten der jeweiligen Längsträgerteile gebildet.According to the invention, at least one of the longitudinal carrier elements comprises a first longitudinal carrier part and a second longitudinal carrier part which extends at least in a partial region of the first longitudinal carrier part at least substantially parallel to the first longitudinal carrier part. The longitudinal support members have at least with respect to the vehicle longitudinal direction from each other different deformation stiffness, which are formed for example by mutually different ductility of the longitudinal support members. It is preferably provided that both longitudinal carrier elements each comprise a first longitudinal carrier part and in each case at least a second longitudinal carrier part extending at least substantially in a partial region of the respective first longitudinal carrier part, wherein the respective longitudinal carrier parts have mutually different deformation stiffnesses, at least with respect to the vehicle longitudinal direction , The different deformation stiffnesses are formed for example by mutually different ductility of the respective longitudinal carrier parts.
Durch das die geringere Deformationssteifigkeit aufweisende Längsträgerteil, welches beispielsweise eine höhere Duktilität aufweist als das andere Längsträgerteil, ist ein deformierbarer erster Bereich des zugehörigen Längsträgerelements gebildet. Das die geringere Deformationssteifigkeit aufweisende Längsträgerteil ist dabei beispielsweise als Blechbauteil oder als Strangpressprofil ausgebildet.Due to the lower deformation stiffness having longitudinal beam member which, for example, has a higher ductility than the other longitudinal beam member, a deformable first portion of the associated side member is formed. The longitudinal support member having the lower deformation rigidity is designed, for example, as a sheet metal component or as an extruded profile.
Durch das sich zumindest in dem Teilbereich parallel zu dem die geringere Deformationssteifigkeit aufweisenden Längsträgerteil erstreckende und die höhere Deformationssteifigkeit aufweisende Längsträgerteil ist ein blockbildender zweiter Bereich des entsprechend zugehörigen Längsträgerelements gebildet. Dabei ist das die höhere Deformationssteifigkeit aufweisende Längsträgerteil beispielsweise als Gussbauteil, insbesondere aus Druckgussbauteil, ausgebildet und weist bevorzugt einen hohen Integrationsanteil für das Package des Kraftwagens wie beispielsweise Aufnahmen und Anbindungspunkte auf.As a result of the longitudinal support member extending at least in the partial region parallel to the longitudinal member part having the lower deformation rigidity and having the higher deformation rigidity, a block-forming second region of the corresponding longitudinal member element is formed. Here, the higher deformation stiffness having longitudinal beam member, for example, as a cast component, in particular die-cast component, formed and preferably has a high integration rate for the package of the motor vehicle such as recordings and connection points.
Im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung, welche beispielsweise zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung und somit in Längserstreckungsrichtung der Längsträgerelemente verläuft, wird ein gezieltes Versagen des zweiten Bereichs des Längsträgerelements zugelassen, sodass der deformierbare erste Bereich mehr und länger Aufprallenergie in Verformungsenergie umwandeln und somit Energie abbauen kann als der blockbildende zweite Bereich. Mit anderen Worten ist es bei den erfindungsgemäßen Hilfsrahmen ermöglicht, dass der deformierbare erste Bereich einen höheren Betrag an Aufprallenergie über eine zeitlich längere Dauer als der zweite blockbildende Bereich abbauen kann. Die Funktionalitäten der Längsträgerteile, d. h. die besonders ausgeprägte Deformationsfähigkeit des die geringere Deformationssteifigkeit aufweisenden Längsträgerteils und die blockbildende Funktion des die höhere Deformationssteifigkeit aufweisenden Längsträgerteils sind somit sozusagen parallel zueinander geschalten. Dadurch weist der erfindungsgemäße Hilfsrahmen ein verbessertes Unfallverhalten auf. Dadurch können beispielsweise Insassen des Kraftwagens vor schwerwiegenden Verletzungen geschützt werden.In the case of accidental application of force, which extends, for example, at least substantially in the vehicle longitudinal direction and thus in the longitudinal direction of the longitudinal beam elements, a targeted failure of the second region of the side member is allowed, so that the deformable first area more and longer convert impact energy into deformation energy and thus can reduce energy than the block forming second area. In other words, with the subframes of the invention, it is possible for the deformable first region to dissipate a higher amount of impact energy over a time longer than the second block forming region. The functionalities of the longitudinal member parts, ie the particularly pronounced deformation ability of the lower deformation stiffness having longitudinal beam part and the block-forming function of the higher deformation stiffness having longitudinal beam part are thus connected in parallel, so to speak. As a result, the subframe according to the invention has an improved accident behavior. As a result, for example, occupants of the motor vehicle can be protected from serious injuries.
Der Hilfsrahmen dient insbesondere dazu, eine Antriebskomponente wie beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine zum Antreiben des Kraftwagens aufzunehmen und zu lagern. Das bedeutet, dass die Antriebskomponente über den erfindungsgemäßen Hilfsrahmen an der Karosserie des Kraftwagens gehalten wird.The subframe serves, in particular, to receive and support a drive component such as, for example, an internal combustion engine for driving the motor vehicle. This means that the drive component is held on the subframe according to the invention on the body of the motor vehicle.
Durch die entsprechende Anordnung und Ausgestaltung der Längsträgerteile wenigstens eines der Längsträgerelemente ist ein gezieltes Deformationsverhalten des Hilfsrahmens bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung mit einem besonders hohen Energieabbau infolge der Umwandlung von Aufprallenergie in Verformungsenergie durch Ausnutzung der Materialeigenschaften unterschiedlicher Halbzeuge in Form der die unterschiedlichen Deformationssteifigkeiten aufweisenden Längsträgerteile unter Berücksichtigung der Bauteilanordnung hinsichtlich des Packages im Kraftwagen realisiert.Due to the corresponding arrangement and design of the longitudinal support members of at least one of the longitudinal support elements is a targeted deformation behavior of the subframe in an accidental force application with a particularly high energy reduction due to the conversion of impact energy into deformation energy by exploiting the material properties of different semi-finished products in the form of the different deformation rigidities having longitudinal beam members under consideration realized the component assembly with respect to the package in the car.
Die unterschiedlichen Deformationssteifigkeiten bzw. Duktilitäten der Längsträgerteile sind dabei beispielsweise durch voneinander unterschiedliche Werkstoffe der Längsträgerteile realisiert. Alternativ oder zusätzlich können die voneinander unterschiedlichen Deformationssteifigkeiten bzw. Duktilitäten beispielsweise durch voneinander unterschiedliche Herstellungsverfahren realisiert sein, mittels welchen die Längsträgerteile hergestellt sind. Dadurch können die Deformationssteifigkeiten und damit die Deformationsverhalten der Längsträgerteile bedarfsgerecht und gezielt eingestellt und dann auftretende Belastungen angepasst werden.The different deformation stiffnesses or ductilities of the longitudinal carrier parts are realized, for example, by mutually different materials of the longitudinal carrier parts. Alternatively or additionally, the mutually different deformation stiffnesses or ductilities can be realized, for example, by different production methods from each other, by means of which the longitudinal carrier parts are produced. As a result, the deformation stiffness and thus the deformation behavior of the longitudinal support members can be adjusted as needed and targeted and then occurring loads can be adjusted.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen ziemlich nicht nur in der jeweils angegeben Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or shown alone in the figure rather not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or alone, without the scope of To leave invention.
Die einzige Figur zeigt einen Integralträger
Der Integralträger
Ferner weist der Integralträger
Die Längsträgerelemente
Das jeweilige Längsträgerteil
Um das Gewicht des Integralträgers
Durch das jeweilige, die geringere Deformationssteifigkeit (höhere Duktilität) aufweisende erste Längsträgerteil
Im Falle eines Unfalls des Personenkraftwagens, woraus eine zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende unfallbedingte Kraftbeaufschlagung des Integralträgers
Das gezielte Versagen des jeweiligen zweiten Längsträgerteils
Vorteilhafterweise sind auch die Querträgerelemente
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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