DE102012009306B4 - Bumper arrangement in a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Stoßfänger-Anordnung in einem Fahrzeug, insbesondere im Fahrzeugheck, mit einem Querträger (7), insbesondere aus einem Schaumstoff, etwa einem elastisch oder plastisch verformbaren Hartschaum, der einen sich in der Fahrzeugquerrichtung (y) erstreckenden Grundkörper (15) aufweist, an dessen Seitenenden Anbindungsstellen (9) zur Anbindung an der Karosseriestruktur (1) des Fahrzeugs vorgesehen sind. Erfindungsgemäß weist der Grundkörper (15) des Querträgers (7) zwischen den Anbindungsstellen (9) eine insbesondere quer verlaufende Deformationsstruktur (19), insbesondere zumindest einen Stützflansch (19), auf, der sich an dem Karosserierohbau (1) abstützt.The invention relates to a bumper arrangement in a vehicle, in particular in the rear of the vehicle, with a cross member (7), in particular made of a foam, for example an elastically or plastically deformable rigid foam, which has a base body (15) extending in the vehicle transverse direction (y) , at the ends of which connection points (9) are provided for connection to the body structure (1) of the vehicle. According to the invention, the base body (15) of the cross member (7) between the connection points (9) has a particularly transverse deformation structure (19), in particular at least one supporting flange (19), which is supported on the body shell (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Stoßfänger-Anordnung in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie einen Querträger für eine solche Stoßfänger-Anordnung nach dem Patentanspruch 9.The invention relates to a bumper assembly in a vehicle according to the preamble of
Der Querträger einer heckseitigen Stoßfänger-Anordnung im Fahrzeug kann am Heckabschlussblech der Fahrzeugkarosserie befestigt sein und ist so ausgelegt, dass bei einem Heckaufprall größere Schadensfälle weitgehend vermieden werden. Zur Bereitstellung der hierzu erforderlichen Bauteilsteifigkeit ist der Querträger üblicherweise aus Stahl oder Kunststoff hergestellt. Im Crashfall kann dann der Querträger unter Deformation Aufprallenergie abbauen und dadurch größere Beschädigungen des Fahrzeugrohbaus verhindern.The cross member of a rear bumper assembly in the vehicle may be attached to the rear end panel of the vehicle body and is designed so that larger damage cases are largely avoided in a rear impact. To provide the necessary component stiffness of the cross member is usually made of steel or plastic. In the event of a crash, the cross member can then break down impact energy under deformation and thereby prevent major damage to the vehicle body shell.
Aus der
Aus der
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Stoßfänger-Anordnung in einem Fahrzeug bereitzustellen, bei der der Querträger in einfacher Weise hergestellt ist und im Crashfall größere Schadensfälle an der Fahrzeugkarosserie weitgehend vermieden werden können.The object of the invention is to provide a bumper assembly in a vehicle, in which the cross member is made in a simple manner and in the event of a crash greater damage to the vehicle body can be largely avoided.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 oder 9 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of
Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, auf der, der Fahrzeugkarosserie zugewandten Seite des Querträgers eine zusätzliche Deformationsstruktur vorzusehen, über die im Crashfall zusätzliche Aufprallenergie abgebaut werden kann, wodurch weniger Aufprallenergie in den Fahrzeugrohbau eingeleitet wird. Allgemein ausgedrückt weist daher der Querträger nicht nur die im Stand der Technik bekannten seitlichen Crashboxen auf, die in Doppelfunktion sowohl zur Befestigung des Querträgers als auch zur Energieabsorption im Crashfall wirken. Vielmehr ist zwischen den beiden seitlichen Anbindungsstellen die oben erwähnte zusätzliche Deformationsstruktur vorgesehen, mit der ebenfalls Aufprallenergie abgebaut werden kann. Vor diesem Hintergrund weist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 der sich quer erstreckende Grundkörper des Querträgers zwischen den beiden Anbindungsstellen zumindest einen, insbesondere quer verlaufenden Stützflansch auf. Der vom Querträger-Grundkörper nach vorne/hinten abragende Stützflansch ist an der Karosseriestruktur lose abgestützt.The invention is based on the idea of providing an additional deformation structure on the side of the cross member facing the vehicle body, via which additional impact energy can be dissipated in the event of a crash, whereby less impact energy is introduced into the vehicle body shell. Generally speaking, therefore, the cross member not only on the side known in the art crash boxes, which act in a dual function both for attachment of the cross member and for energy absorption in the event of a crash. Rather, the above-mentioned additional deformation structure is provided between the two lateral connection points, with the impact energy can also be reduced. Against this background, according to the characterizing part of
Im Crashfall wird somit zunächst der Stützflansch des Grundkörpers unter Abbau der Aufprallenergie deformiert, und zwar bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Grundkörper des Querträgers in Anlage mit der Karosseriestruktur verlagert wird. Ab diesem Zeitpunkt wird dann der Grundkörper des Querträgers unter weiterem Abbau von Aufprallenergie bis maximal auf ein Blockmaß deformiert.In the event of a crash, the support flange of the main body is thus first deformed while reducing the impact energy, up to the time at which the main body of the cross member is moved into contact with the body structure. From this point on, the main body of the cross member is then deformed to a maximum block size with further reduction of impact energy.
Die Abstützung des Querträger-Stützflansches am Karosserierohbau erfolgt bevorzugt bereits im normalen Fahrbetrieb des Fahrzeuges, das heißt in der noch unfallfreien Einbaulage des Querträgers. Alternativ dazu kann der Stützflansch in der Einbaulage des Querträgers auch über einen freien Abstand von der Karosseriestruktur beabstandet sein und sich erst im Crashverlauf am Karosserierohbau abstützen.The support of the cross member support flange on the body shell is preferably already in the normal driving mode of the vehicle, that is, in the still accident-free installation position of the cross member. Alternatively, the support flange in the installed position of the cross member may be spaced over a free distance from the body structure and only be supported in the crash course on Karosserierohbau.
Um eine behinderungsfreie Deformation des Stützflansches zu gewährleisten, weist der Querträger-Grundkörper einen, gegenüber den Stützflansch zurückgesetzten freien Verformungsraum auf. Dieser ist bevorzugt auf seiner, der Karosseriestruktur zugewandten Seite offen gestaltet. Im Crashfall kann daher der sich deformierende Stützflansch in den Verformungsraum hinein verlagert werden.In order to ensure a disability-free deformation of the support flange, the cross-member main body has a recessed against the support flange free deformation space. This is preferably designed open on its, the body structure facing side. In the event of a crash, therefore, the deforming support flange can be displaced into the deformation space.
Der Stützflansch und/oder der angrenzende Verformungsraum erstrecken sich bevorzugt in der Fahrzeugquerrichtung durchgängig zwischen den beiden seitlichen Anbindungsstellen des Querträgers, um in der Fahrzeugquerrichtung ein in etwa gleichbleibendes Crashverhalten der Stoßfänger-Anordnung zu gewährleisten.The support flange and / or the adjacent deformation space extend preferably in the vehicle transverse direction continuously between the two lateral connection points of the cross member to ensure an approximately constant crash behavior of the bumper assembly in the vehicle transverse direction.
Erfindungsgemäß ist der Querträger im Querschnittsprofil brückenförmig ausgebildet. In diesem Fall ist der Verformungsraum durch einen zurückgesetzten, im Querträger-Grundkörper angeformten Wannenboden und durch seitlich vom Wannenboden hochgezogene Seitenwände begrenzt. Die Seitenwände gehen an ihren, der Fahrzeugkarosserie zugewandten Enden in die Stützflansche über. Entsprechend erstreckt sich in diesem Fall der Verformungsraum rinnenartig im Querträger-Grundkörper entlang der Fahrzeugquerrichtung. Die beiden oberen und unteren Stützflansche können bevorzugt lediglich schmale Randstege sein, die sich insbesondere in der Fahrzeugquerrichtung durchgängig zwischen den beiden Anbindungsstellen des Querträgers erstrecken.According to the cross member in the cross-sectional profile is bridge-shaped. In this case, the deformation space is limited by a recessed, molded in the cross member body bottom and bottom side raised by the bottom of the tub side walls. The side walls go over at their, the vehicle body facing ends in the support flanges. Accordingly extends in this case the Deformation space groove-like in the cross member body along the vehicle transverse direction. The two upper and lower support flanges may preferably be only narrow edge webs, which extend in particular in the vehicle transverse direction continuously between the two attachment points of the cross member.
Die Karosseriestruktur kann im Fahrzeugheckbereich bevorzugt durch ein sich quer sowie durchgängig erstreckendes hochkant aufgestelltes Abschlussblechteil gebildet sein. Dieses kann speziell mit einem Stützabschnitt sehr hoher Bauteilsteifigkeit ausgebildet sein, mit dem der Stützflansch des Querträgers in Anlage bringbar ist.The body structure may preferably be formed in the vehicle rear area by a transversely and continuously extending upright arranged end plate part. This can be designed especially with a support portion of very high component stiffness, with which the support flange of the cross member can be brought into abutment.
Der Stützabschnitt der Karosseriestruktur kann sich bevorzugt durchgängig streifenförmig in der Fahrzeugquerrichtung erstrecken. Um eine einwandfreie Abstützung des Querträger-Stützflansches zu erreichen, kann der karosserieseitige Stützabschnitt und der Stützflansch im Wesentlichen deckungsgleich gestaltet sein.The support portion of the body structure may preferably extend continuously in the form of a strip in the vehicle transverse direction. In order to achieve a perfect support of the cross member support flange, the body side support portion and the support flange may be designed substantially congruent.
Wie oben erwähnt, können die Stützflansche als schmale Randstege ausgebildet sein. Im Crashfall ergibt sich somit nahezu ein Linienkontakt zwischen dem Stützflansch und dem Anschlußblechteil mit entsprechend großen Kraftspitzen. Damit diese Kraftspitzen nicht zu einer Beschädigung des Anschlußblechteils führen, sind die Stützabschnitte des Karosserierohbaus äußerst bauteilsteif ausgebildet, etwa als eine Doppelwandstruktur mit einander überlappenden Blechteilen.As mentioned above, the support flanges may be formed as narrow edge webs. In the event of a crash, there is thus almost a line contact between the support flange and the connection plate part with correspondingly large force peaks. So that these force peaks do not lead to damage of the connection plate part, the support portions of the body shell are extremely rigid component formed, such as a double wall structure with overlapping sheet metal parts.
Bevorzugt ist es, wenn die Doppelwandstruktur nicht nur zur Erhöhung der Steifigkeit verwendet wird, sondern in Doppelfunktion auch zum Beispiel Teil einer Flanschverbindung ist, bei der beispielhaft die Profilränder eines Abschlussblechteiles und eines Anbaublechteiles miteinander verbunden sind. Alternativ dazu und/oder zusätzlich kann der Stützabschnitt der Karosseriestruktur zur Steifigkeitserhöhung auch eine Sicke aufweisen, die in Richtung auf den Querträger vorragt und deren Scheitelbereich in Anlage mit dem zugewandten Querträger-Stützflansch bringbar ist.It is preferred if the double-wall structure is not only used to increase the rigidity, but in a dual function also, for example, is part of a flange connection in which the profile edges of a cover sheet part and a mounting plate part are connected to one another by way of example. Alternatively and / or additionally, the support portion of the body structure for increasing the rigidity may also have a bead which protrudes in the direction of the cross member and whose apex portion is engageable with the facing cross member support flange.
Aufgrund der oben dargelegten Querträger-Geometrie kann verstärkt Aufprallenergie abgebaut werden. Vor diesem Hintergrund kann gegebenenfalls sogar auf die Realisierung des Querträgers aus Kunststoff oder Metall verzichtet werden und demgegenüber ein kostengünstiger elastisch oder plastisch verformbarer Schaumstoff, etwa ein Hartschaum, verwendet werden.Due to the cross beam geometry set forth above, increased impact energy can be dissipated. Against this background, it may even be possible to dispense with the realization of the cross member made of plastic or metal and in contrast, a cost elastic or plastically deformable foam, such as a hard foam can be used.
An den beiden seitlichen Anbindungsstellen des Querträgers können beispielhaft vorragende Konsolen vorgesehen sein, die in Flanschverbindung mit den Karosserie-Längsträgern des Fahrzeuges verschraubt sind. Insbesondere in Kombination mit der erfindungsgemäßen Querträger-Geometrie ist es jedoch von Vorteil, wenn jede der Anbindungsstellen des Querträgers eine Anlageschulter mit einer Kontaktfläche aufweist, die in der Einbaulage an der Karosseriestruktur abstützbar ist. Bevorzugt kann der Stützflansch flächenbündig in die Kontaktfläche der Anlageschulter der Anbindungsstelle übergehen, wodurch im Crashfall die Krafteinleitung in den Karosserierohbau verbessert wird.At the two lateral connection points of the cross member may be provided by way of example protruding brackets, which are bolted in flanged connection with the body side members of the vehicle. In particular, in combination with the cross member geometry according to the invention, however, it is advantageous if each of the attachment points of the cross member has a contact shoulder with a contact surface, which is supported in the installed position on the body structure. Preferably, the support flange can go flush in the contact surface of the contact shoulder of the connection point, which in the event of a crash, the introduction of force is improved in the Karosserierohbau.
Besonders bevorzugt kann in der Anlageschulter ein Befestigungszapfen angeformt sein, der in formschlüssige Steckverbindung mit einer karosserieseitigen Aufnahme bringbar ist. Zur Vermeidung von zusätzlichen Schraubverbindungen ist es bevorzugt, wenn der Befestigungszapfen des Querträgers durch Überpressung im Kontaktbereich im Festsitz formschlüssig in die karosserieseitige Aufnahme eingesteckt ist. Bei einem Heckaufprall kann sich somit der Befestigungszapfen in der Fahrzeuglängsrichtung weiter in die karosserieseitige Aufnahme hinein verschieben, wodurch sich der brückenförmige Querträger behinderungsfrei deformieren kann, d. h. Aufprallenergie abbauen kann.Particularly preferably, a fastening pin can be formed in the contact shoulder, which can be brought into a positive plug-in connection with a body-side receptacle. To avoid additional screw, it is preferred if the mounting pin of the cross member is inserted by over-pressing in the contact area in the interference fit form fit in the body-side recording. In the case of a rear impact, the fastening pin can thus be further displaced in the vehicle longitudinal direction into the body-side receptacle, as a result of which the bridge-shaped cross member can deform without hindrance, ie. H. Can reduce impact energy.
Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen. Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The advantageous embodiments and / or further developments of the invention explained above and / or reproduced in the subclaims can - except for example in the case of clear dependencies or incompatible alternatives - be used individually but also in any combination with one another. The invention and its advantageous embodiments and further developments and advantages thereof are explained in more detail below with reference to drawings.
Es zeigen:Show it:
In der
Der Querträger
Im Bereich der Deformationsstruktur
Dieser ist in der Fahrzeuglängsrichtung x nach hinten durch einen im Querträger
Bei einem Heckaufprall werden somit zunächst über die beiden schmalen Stützflansche
Die beiden Stützflansche
Die Befestigung der Anbindungsstellen
Im Fertigungszustand vor dem Zusammenfügen des Querträgers
Nachfolgend wird anhand der
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