DE102013207236A1 - Front bumper assembly for vehicle e.g. motor car, has upper and lower cross beams connected with vehicle frame through leg portion, and specific material weakening point provided at junction of lower cross beam and leg portion - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Stoßfängeranordnung für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit mindestens einem im Fahrzeugendbereich angeordneten Stoßfängerquerträger.The invention relates to a bumper arrangement for a vehicle, in particular a motor vehicle, with at least one bumper cross member arranged in the vehicle end area.
Stoßfängeranordnungen müssen eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen. So müssen sie eine gute Energieabsorbierung sowohl im Crashfall mit niedrigen als auch mit hohen Geschwindigkeiten bieten und das restliche Fahrzeug möglichst vor Beschädigungen bewahren. Dazu ist es u. a. notwendig, die Steifigkeit der Stoßfängeranordnung und die Überlappung der Stoßfängeranordnung mit dem Hindernis im Kollisionsfall (Crash) möglichst groß auszugestalten. Dies kann insbesondere durch eine die Auswahl steifer Querträgerprofile und große Bauhöhe in Fahrzeughochrichtung erzielt werden. Bumper assemblies must meet a variety of requirements. So they have to provide a good energy absorption both in the event of a crash at low and at high speeds and to protect the rest of the vehicle as possible from damage. It is u. a. necessary to design the rigidity of the bumper assembly and the overlap of the bumper assembly with the obstacle in the event of a collision (crash) as large as possible. This can be achieved in particular by a selection of stiff cross member profiles and high height in the vehicle vertical direction.
Auch ist es wichtig die hohen Anforderungen der modernen Crashtests (z. B. Euro Ncap) zu erreichen. Bei den meisten Tests wird das Fahrzeug gegen eine ortsfeste deformierbare Barriere gefahren, die nur teilweise die Vorderwagenfläche überdeckt. Die Barriere soll ein getroffenes Fahrzeug simulieren. Um eine gute Crasheignung des Fahrzeuges zu erzielen ist es wichtig viel Bewegungsenergie des Fahrzeuges in Deformationsarbeit der Barriere umzuwandeln. Durch eine relativ große Überlappung des Aufprallbereichs des Fahrzeugs, also der Stoßfängeranordnung, mit der Barriere kann die Eindringtiefe positiv beeinflusst werden.It is also important to meet the high demands of modern crash tests (eg Euro Ncap). In most tests, the vehicle is driven against a stationary deformable barrier that only partially covers the front of the vehicle. The barrier should simulate a hit vehicle. In order to achieve a good crash suitability of the vehicle, it is important to convert a lot of kinetic energy of the vehicle into deformation work of the barrier. By a relatively large overlap of the impact area of the vehicle, so the bumper assembly, with the barrier, the penetration depth can be positively influenced.
Auch sollten die Einbaumaße der Stoßfängeranordnung möglichst klein sein, um eine effektive Raumausnutzung (Packung) im Fahrzeug zu ermöglichen. Also, the installation dimensions of the bumper assembly should be as small as possible in order to allow effective space utilization (packing) in the vehicle.
Daneben spielen optische und aerodynamische Gründe eine nicht unbedeutende Rolle bei der Größe der Stoßfängeranordnung. So ist ein möglichst kleiner Überhang der Stoßfängeranordnung nach vorne über die Räder aus Gründen der Formgestaltung (Styling) gewünscht.In addition, optical and aerodynamic reasons play a not insignificant role in the size of the bumper assembly. Thus, the smallest possible overhang of the bumper assembly is desired forward over the wheels for reasons of styling (styling).
Zudem sollten die Stoßfängeranordnungen einen guten Schutz bei Kollisionen mit Passanten gewähren, wozu es sinnvoll ist, besondere fußgängerschützende Teile (z. B. Schaumstoff) vorzusehen, was möglichst ohne zusätzlichen Raumbedarf einhergehen sollte. Diese Teile (z.B. Schaum) weisen üblicherweise einen nicht komprimierbaren Anteil auf, wenn sie mit einem Passanten oder Prüfkörper kollidieren. Dieser nicht komprimierbaren Anteil sollte in einen Stoßfänger integrierbar sein.In addition, the bumper arrangements should afford good protection in the event of collisions with pedestrians, for which it is useful to provide special pedestrian-protecting parts (eg foam), which should be accompanied as far as possible without additional space requirements. These parts (e.g., foam) usually have a non-compressible content when they collide with a passer or specimen. This non-compressible portion should be integrable into a bumper.
Man erkennt, dass die unterschiedlichen Anforderungen sich in den notwendigen Eigenschaften Raumausnutzung, Steifigkeit, Energieabsorbierung, möglichst große Bauhöhe, kleine Packmaße, Optik usw. widersprechen.It can be seen that the different requirements contradict each other in the necessary characteristics of space utilization, stiffness, energy absorption, the largest possible height, small packing dimensions, optics, etc.
Die
Aus der
Daneben wäre es wünschenswert, wenn die Stoßfängerträgeranordnung an unterschiedliche gesetzliche Sicherheits-Anforderungen der jeweiligen Verkaufsregion einfach anpassbar wäre und gleichzeitig eine Reparatur vereinfacht würde.In addition, it would be desirable if the bumper support assembly would be easily adaptable to different legal security requirements of the respective sales region and at the same time a repair would be simplified.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Stoßfängerträgeranordnung bereitzustellen, die durch austauschbare Teile an unterschiedliche gesetzliche Sicherheits-Anforderungen anpassbar ist.The object of the invention is therefore to provide a bumper beam assembly that is adaptable to different legal security requirements by exchangeable parts.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Stoßfängerträgeranordnung gelöst.This object is achieved by the reproduced in
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass wenn der Stoßfängerquerträger lösbar mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist und zur Energieabsorption im Falle eines Aufpralls eine Stelle gezielter Materialschwächung aufweist, dessen aufprallabsorbierenden Eigenschaften anpassbar sind. Dies kann durch Veränderung der Stelle gezielter Materialschwächung erfolgen. Da dieses Teil austauschbar ist, kann ein den jeweiligen Sicherheits-Anforderungen angepasstes Teil je nach Region verwendet werden.According to the invention, it has been recognized that when the bumper cross member is detachably connected to the vehicle frame and for energy absorption in the event of impact has a point targeted material weakening, the impact absorbing properties are adaptable. This can be done by changing the location of targeted material weakening. Since this part is interchangeable, a part adapted to the respective safety requirements can be used depending on the region.
Vorzugsweise ist der Stoßfängerquerträger U-förmig ausgestaltet und über die seitlichen Schenkel mit dem Fahrzeugrahmen verbunden, wobei die seitlichen Schenkel jeweils die Stelle gezielter Materialschwächung aufweisen. Er erstreckt sich also in bekannter Weise in etwa quer über die Fahrzeugbreite und winkelt dann in Fahrzeuglängsrichtung jeweils außen ab. Diese Schenkel sind dann mit dem Fahrzeugrahmen verbunden und weisen jeweils die Stelle gezielter Materialschwächung auf. Somit wird die in Fahrzeuglängsrichtung wirkende Aufprallenergie dort absorbiert.Preferably, the bumper cross member is U-shaped and connected via the lateral legs to the vehicle frame, wherein the lateral legs each have the point targeted material weakening. It thus extends in a known manner approximately across the vehicle width and then angles in the vehicle longitudinal direction in each case from the outside. These legs are then connected to the vehicle frame and each have the point targeted material weakening. Thus, the impact energy acting in the vehicle longitudinal direction is absorbed there.
Besonders sinnvoll ist es, wenn die Stelle gezielter Materialschwächung an der Verbindungsstelle des Stoßfängerquerträgers mit dem Fahrzeugrahmen angeordnet ist. Somit ist es möglich, den Stoßfängerquerträger bzw. die Stelle gezielter Materialschwächung für niedrige Aufprallgeschwindigkeiten auszulegen und nach einer Beschädigung zu ersetzen. Dabei wird die Stelle gezielter Materialschwächung zusammengeschoben. Bei einem Aufprall mit hoher Geschwindigkeit bildet sich so ein stabiler U-förmiger Querträger aus, der um die Stelle gezielter Materialschwächung „gekürzt“ ist. It is particularly useful if the point targeted material weakening at the junction of the bumper cross member is arranged with the vehicle frame. Thus, it is possible to design the bumper cross member or the point targeted material weakening for low impact speeds and to replace after damage. The point of targeted material weakening is pushed together. In a high-speed impact, a stable U-shaped cross member is formed, which is "shortened" around the point of targeted material weakening.
Wenn die Stelle gezielter Materialschwächung derart ausgestaltet ist, dass das Verbindungsmittel zwischen den seitlichen Schenkel und dem Fahrzeugrahmen im Falle eines Aufpralls energieabsorbierend in die Stelle gezielter Materialschwächung eindringt, kann die Funktion für niedrige Aufprallgeschwindigkeiten besonders einfach ausgeführt werden.If the site of targeted material weakening is designed so that the connecting means between the lateral leg and the vehicle frame in the event of an impact energy-absorbing penetrates into the site of targeted material weakening, the function for low impact speeds can be carried out particularly easily.
Strukturell lässt sich diese Funktion einfach umsetzen, wenn, die Stelle gezielter Materialschwächung sich an die Bohrung für die Verbindungsmittel anschließt. Dann kann das Verbindungsmittel direkt in die Stelle der Materialschwächung eindringen.Structurally, this function can be easily implemented when, the point of targeted material weakening connects to the hole for the connecting means. Then the bonding agent can penetrate directly into the site of material weakening.
Alternativ kann die Stelle gezielter Materialschwächung sich in direkter Nähe zur Bohrung für die Verbindungsmittel anschließen. Z. B. kann ein Schlitz als Stelle gezielter Materialschwächung direkt neben der Bohrung angeordnet sein, getrennt von der Bohrung durch einen verbleibenden Steg. Im Falle eines Aufpralls wird zuerst dieser Steg zerstört, und dann erst dringt das Verbindungsmittel in die Stelle der gezielten Materialschwächung ein. Damit lässt sich eine kontrollierte Losbrechkraft erreichen, um dann die Stoßfängeranordnung in einem definierten Lastniveau deformieren zu lassen.Alternatively, the location of targeted material weakening may be in close proximity to the bore for the connectors. For example, a slot may be arranged as a location of targeted material weakening immediately adjacent to the bore, separated from the bore by a remaining web. In the case of an impact, this web is first destroyed, and then only penetrates the connecting means in the place of targeted material weakening. This allows a controlled breakaway force to be achieved in order then to deform the bumper assembly in a defined load level.
Als Verbindungsmittel kommen Bolzen, Schrauben, Nieten usw. in Betracht, mit denen der Querträger mit dem Fahrzeugrahmen lösbar verbunden wird.As connecting means are bolts, screws, rivets, etc. into consideration, with which the cross member is detachably connected to the vehicle frame.
Besonders sinnvoll ist es, wenn die Stelle gezielter Materialschwächung sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt.It is particularly useful if the point targeted material weakening extends in the vehicle longitudinal direction.
Die Stelle gezielter Materialschwächung kann in bevorzugten Ausgestaltungen entweder ein in der Breite gegenüber dem Verbindungsmittel reduzierter Schlitz oder ein in der Materialstärke reduzierter Streifen sein.The point targeted material weakening may be in preferred embodiments, either a reduced in width over the connecting means slot or a reduced thickness in the material strip.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung. Es zeigen: Further features and details of the invention will become apparent from the following description of the drawing. Show it:
In den Figuren ist ein als Ganzes mit
Die Stoßfängeranordnung
Der obere Querträger
Der untere Querträger
Er erstreckt sich also in bekannter Weise in etwa quer über die Fahrzeugbreite und winkelt dann in Fahrzeuglängsrichtung jeweils außen ab. It thus extends in a known manner approximately across the vehicle width and then angles in the vehicle longitudinal direction in each case from the outside.
Diese Schenkel
Die Stelle
Die Stelle
Die Stelle
Der Bolzen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1347892 B1 [0008] EP 1347892 B1 [0008]
- EP 1604869 B1 [0009] EP 1604869 B1 [0009]
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