DE102015210293A1

DE102015210293A1 - Body structure for a two-lane vehicle

Info

Publication number: DE102015210293A1
Application number: DE102015210293.9A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Cordes; Sven Olav Siems; Holger Knapp; Matthias Kirchhoff; Patel Hareshkumar; Werner Haben
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2015-06-03
Filing date: 2015-06-03
Publication date: 2016-12-08
Anticipated expiration: 2035-06-04
Also published as: DE102015210293B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur für ein zweispuriges Fahrzeug, in dessen Vorderwagenbereich ein als Fahrschemel ausgebildeter Hilfsrahmen (3) an seitliche Karosserie-Längsträger (1) montiert ist, welcher Hilfsrahmen (3) in einer Fahrzeuglängsrichtung (x) zur Fahrzeugfrontseite mit zumindest einen Längsholm (11) verlängert ist, der bei einer Fahrzeugkollision in einem Lastpfad (III) eingebunden ist, über dem Aufprallkräfte (FA) in den Hilfsrahmen (3) übertragbar sind, wobei der Längsholm (11) an zumindest einer Anbindungsstelle (A) aufprallkraftübertragend mit dem Hilfsrahmen (3) verbunden ist. Erfindungsgemäß weist der Hilfsrahmen eine Längsführung (17) für den Längsholm (11) auf, und im Kollisionsfall bricht die Anbindungsstelle (A) bei Erreichen eines Bruchlastniveaus (FB), und der Längsholm (11) ist als ein Bruchsegment entlang der Längsführung (17) im Wesentlichen aufprallkraftübertragungsfrei in Richtung Fahrzeugheck verlagerbar.The invention relates to a body structure for a two-lane vehicle, in the front area of a vehicle designed as a subframe subframe (3) is mounted on lateral body side member (1), which subframe (3) in a vehicle longitudinal direction (x) to the vehicle front with at least one longitudinal spar ( 11) is extended, which is involved in a vehicle collision in a load path (III) over which impact forces (FA) in the subframe (3) are transferable, wherein the longitudinal spar (11) at least one connection point (A) impact-transmitting with the subframe (3) is connected. According to the invention, the auxiliary frame has a longitudinal guide (17) for the longitudinal spar (11), and in the event of a collision, the connection point (A) breaks when a breaking load level (FB) is reached, and the longitudinal spar (11) is broken as a break segment along the longitudinal guide (17). essentially impact-force-transfer-free in the direction of the vehicle rear.

Description

Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur für ein zweispuriges Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a body structure for a two-lane vehicle according to the preamble of claim 1.

Im Vorderwagenbereich eines Kraftfahrzeuges kann bei einer Frontalkollision die Einleitung der Aufprallkräfte über drei Lastebenen erfolgen. Die erste obere Lastebene kann durch die jeweils beidseitig seitlich außen angeordnete Kotflügelbank realisiert sein, die im Bereich oberhalb des Vorderradhauses an die A-Säule angebunden ist. Die zweite mittlere Lastebene wird durch die beiden vorderen Karosserie-Längsträger bereitgestellt. In der dritten unteren Lastebene sind ein als Fahrschemel ausgebildeter Hilfsrahmen sowie daran anschließende, nach vorne abragende Längsholme eingebunden. In the front-end area of a motor vehicle, the impact forces can be introduced via three load levels in the event of a frontal collision. The first upper load level can be realized by the each side laterally arranged outside fender bank, which is connected in the area above the front wheelhouse to the A-pillar. The second middle load level is provided by the two front body side members. In the third lower load level designed as a subframe subframe and adjoining, protruding forward longitudinal beams are involved.

Eine solche gattungsgemäße Karosseriestruktur ist aus der DE 10 2006 013 548 B4 bekannt. In deren Vorderwagenbereich sind die Längsholme der dritten, unteren Lastebene jeweils an die vorderen Gussknoten des Hilfsrahmens aufprallkraftübertragend angebunden. Die in der dritten unteren Lastebene integrierten Längsholme können frontseitig an einem Querträger abschließen. Dieser überragt in der Fahrzeuglängsrichtung nach vorne sowohl den Längsträger als auch die Kotflügelbank und koppelt daher im Kollisionsfall zuerst am Kollisionsgegner an.Such a generic body structure is from the DE 10 2006 013 548 B4 known. In the front end region of the longitudinal members of the third, lower load level are each connected to the front casting node of the subframe impact force transmitting. The integrated in the third lower load level longitudinal bars can complete the front of a cross member. This protrudes in the vehicle longitudinal direction forward both the side member and the fender bank and therefore coupled in the event of a collision first on the collision opponent.

Die dritte untere Lastebene kann so ausgelegt sein, dass unmittelbar nach dem Crashereignis zunächst ein hoher Kraftimpuls in das Fahrzeug eingetragen wird und anschließend die Längsholme stark nachgeben, das heißt von der dritten unteren Lastebene ausgekoppelt werden. Dadurch wird zu einem sehr frühen Zeitpunkt während der Crash-Phase ein hoher Kraftimpuls bewirkt. Dies führt zu einer beschleunigten Insassen-Ankopplung an die Fahrzeugverzögerung, und zwar mit einer entsprechenden Vergrößerung des Zeitintervalls, während dessen der Fahrzeuginsasse im weiteren Crashverlauf verzögert werden kann. Dadurch verringert sich vorteilhaft die mittlere Insassenbeschleunigung und damit der OLC-Wert.The third lower load level can be designed so that immediately after the crash event, a high force pulse is first entered into the vehicle and then give way to the longitudinal bars strongly, that is to be coupled out of the third lower load level. This causes a high force pulse at a very early stage during the crash phase. This leads to an accelerated occupant coupling to the vehicle deceleration, with a corresponding increase in the time interval during which the vehicle occupant can be delayed in the further course of the crash. This advantageously reduces the average occupant acceleration and thus the OLC value.

Im Stand der Technik erfolgt die oben dargelegte Auskopplung der Längsholme aus der dritten unteren Lastebene durch ein Ausknicken zur Querrichtung, und zwar bei Erreichen einer entsprechenden Knicklast. Für ein einwandfreies Ausknicken ist im Vorderwagenbereich ein seitlicher Freiraum bereitzustellen, in den die Längsholme hinein deformieren können. Zudem kann je nach Crashverlauf das Ausknicken der Längsholme durch etwaige, im Vorderwagenbereich befindliche Störkonturen beeinträchtigt werden.In the prior art, the above-described decoupling of the longitudinal beams from the third lower load level is carried out by buckling to the transverse direction, namely upon reaching a corresponding buckling load. For a perfect buckling in the front area of the vehicle to provide a lateral space in which the longitudinal bars can deform into it. In addition, depending on the crash course, the buckling of the longitudinal bars may be impaired by any interference contours located in the front area of the vehicle.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Karosseriestruktur für ein zweispuriges Fahrzeug bereitzustellen, bei dem in einfacher Weise der Insassenschutz im Kollisionsfall optimierbar ist.The object of the invention is to provide a body structure for a two-lane vehicle, in which the occupant protection in the event of a collision can be optimized in a simple manner.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the subclaims.

Die Erfindung beruht auf der Problematik, dass im Stand der Technik das kollisionsbedingte Ausknicken der Längsholme bei Erreichen einer kritischen Knicklast nur mit konstruktiv hohem Aufwand sichergestellt werden kann. Vor diesem Hintergrund wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 auf ein solches Ausknicken verzichtet und weist anstelle dessen der Hilfsrahmen eine Längsführung auf, entlang der die Längsholme teleskopartig verschiebbar sind. Erfindungsgemäß ist die zumindest eine Anbindungsstelle der Längsholme am Hilfsrahmen so ausgelegt, dass diese im Kollisionsfall bei Erreichen eines kritischen Bruchlastniveaus reisst/bricht. In diesem Fall ist der jeweilige Längsholm als ein von der dritten Lastebene entkoppeltes, das heißt kraftfreies Bruchsegment entlang der Hilfsrahmen-Längsführung im Wesentlichen aufprallkraftübertragungsfrei in Richtung Fahrzeugheck verlagerbar.The invention is based on the problem that in the prior art, the collision-induced buckling of the longitudinal beams when reaching a critical buckling load can be ensured only with a constructively high cost. Against this background is omitted according to the characterizing part of claim 1 to such a buckling and has instead of the subframe on a longitudinal guide along which the longitudinal bars are telescopically displaceable. According to the invention, the at least one connection point of the longitudinal struts on the subframe is designed so that it breaks / breaks in the event of a collision when a critical breaking load level is reached. In this case, the respective longitudinal beam as a decoupled from the third load plane, ie force-free fracture segment along the subframe longitudinal guide substantially impact force transmission freely in the direction of the vehicle rear.

Mit der so ausgelegten dritten unteren Lastebene kann bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt während der Crashphase ein zusätzlicher Lastpfad zugeschaltet sein, der Kraft aufnimmt und Crashenergie umsetzt. Dadurch baut sich in der dritten unteren Lastebene ein Kraftniveau auf, das bei Erreichen des kritischen Bruchlastniveaus zu einem Aufbrechen der Anbindungsstelle führt. In diesem Fall ist die dritte untere Lastebene kraftfrei geschaltet und kann sich der jeweilige Längsholm um einen definierten Verlagerungsweg nach hinten verlagern. Somit ergibt sich ein Lastpfad, der nach einem definierten Weg kräftemäßig ausgekoppelt wird, wodurch einer unfallbedingten Fahrzeugverzögerung zusätzlich ein degressiver Anteil aufprägbar ist.With the third lower load level designed in this way, an additional load path can be added at a very early point in time during the crash phase, which absorbs force and converts crash energy. As a result, a force level builds up in the third lower load level, which leads to break-up of the connection point when the critical breaking load level is reached. In this case, the third lower load level is de-energized and can shift the respective longitudinal spar by a defined displacement path to the rear. This results in a load path, which is decoupled in terms of power according to a defined path, whereby an accidental vehicle deceleration in addition a degressive share is aufprägbar.

Wie aus der Vorbeschreibung hervorgeht, ist der jeweilige Längsholm nach dem crashbedingten Brechen/Reißen der Anbindungsstelle als Bruchsegment gegenüber dem Hilfsrahmen längsverschiebbar. Für eine leichtgängige bzw. verblockungsfreie Verlagerung kann zumindest ein, mit der Hilfsrahmen-Längsführung zusammenwirkender Längsholm-Abschnitt geradlinig in Flucht zur Fahrzeuglängslängsachse verlaufen und mit einem in der Fahrzeuglängsrichtung durchgängig konstanten Außenprofil versehen sein. Im Hinblick auf eine einfache Herstellung kann der Längsholm zum Beispiel ein Stranggußteil sein, das über seine gesamte Längserstreckungsrichtung ein durchgängig konstantes Profil aufweist. Für eine störungsfreie Längsverlagerung kann die Längsführung als ein Längskanal realisiert sein. Der Längskanal kann sich bevorzugt in Flucht zur Fahrzeuglängsrichtung durchgängig durch den Hilfsrahmen erstrecken. Zudem kann die Längsführung im Hilfsrahmen eine frontseitige, das heißt crashzugewandte Führungsöffnung und eine heckseitige, das heißt crashabgewandte Führungsöffnung aufweisen, durch die der Längsholm führbar ist.As can be seen from the above description, the respective longitudinal spar is longitudinally displaceable after the crash-related breaking / tearing of the attachment point as a breakage segment relative to the auxiliary frame. For a smooth or lock-free displacement at least one, with the auxiliary frame longitudinal guide cooperating longitudinal spar section can be rectilinear in alignment with the vehicle longitudinal axis and provided with a continuous in the vehicle longitudinal direction constant external profile. For ease of manufacture, the longitudinal spar can be, for example, a continuous casting which has a consistently constant length over its entire longitudinal direction Profile. For a trouble-free longitudinal displacement, the longitudinal guide can be realized as a longitudinal channel. The longitudinal channel may preferably extend continuously through the subframe in alignment with the vehicle longitudinal direction. In addition, the longitudinal guide in the subframe may have a front-side, that is to say crash-facing, guide opening and a rear-side, that is to say crash-facing, guide opening, through which the longitudinal beam can be guided.

Im Hinblick auf eine fertigungstechnisch einfache Ausführung kann der Hilfsrahmen zweischalig aufgebaut sein, und zwar mit einer Oberschale und einer Unterschale, die gemeinsam einen Hohlraum definieren. Durch den Hilfsrahmen-Hohlraum ist der jeweilige Längsholm zumindest teilweise geführt.With regard to a manufacturing technology simple design of the subframe may be constructed with two shells, with an upper shell and a lower shell, which together define a cavity. Through the subframe cavity of the respective longitudinal beam is at least partially guided.

Wie oben erwähnt, ist der Längsholm im Normalbetrieb an zumindest einer Anbindungsstelle kraftübertragend mit dem Hilfsrahmen verbunden. Die Anbindungsstelle kann beispielhaft ein Schraub- und/oder Schweißpunkt sein oder unter Anwendung einer vergleichbaren Verbindungstechnik realisiert sein. Exemplarisch kann jeder der beiden Längsholme über zwei in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandete Schraubpunkte am Hilfsrahmen befestigt sein. In einer ersten Ausführungsform kann die zumindest eine Anbindungsstelle jeweils um einen Längsversatz vom Vorder- und vom Hinterrand des Hilfsrahmens beabstandet sein. Alternativ dazu kann die Anbindungsstelle auch unmittelbar am Vorder- oder Hinterrad des Hilfsrahmens positioniert sein. As mentioned above, the longitudinal spar is connected in a force-transmitting manner to the subframe in normal operation at at least one connection point. The connection point can be a screw and / or welding point by way of example or can be realized using a comparable connection technology. By way of example, each of the two longitudinal beams can be fastened to the subframe via two screw points spaced apart from one another in the vehicle longitudinal direction. In a first embodiment, the at least one attachment point can be spaced apart by a longitudinal offset from the front and from the rear edge of the subframe in each case. Alternatively, the attachment point may also be positioned directly on the front or rear wheel of the subframe.

Im Normalbetrieb kann die oben erwähnte heckseitige Führungsöffnung des Hilfsrahmens bevorzugt mit einem separaten Blechteil verschlossen sein. Im Kollisionsfall kann bei Erreichen des Bruchlastniveaus der jeweilige Längsholm als kraftfreies Bruchsegment die heckseitige Führungsöffnung unter Abreißen des Blechteils durchstoßen und nach außen treten. Um eine einwandfreie Längsverlagerung des Längsholms zu gewährleisten, kann hinter dem Hilfsrahmen ein Freiraum bereitgestellt sein, in dem der Längsholm hinein verlagerbar ist. In normal operation, the above-mentioned rear-side guide opening of the subframe may preferably be closed with a separate sheet metal part. In the event of a collision, upon reaching the breaking load level, the respective longitudinal beam as a force-free fracture segment can pierce the rear-side guide opening while tearing off the sheet metal part and pass outwards. In order to ensure a perfect longitudinal displacement of the longitudinal spar, a space can be provided behind the subframe, in which the longitudinal spar is displaced.

Um zu einem frühen Zeitpunkt der Crash-Phase eine einwandfreie Krafteinleitung in die dritte, untere Crashebene zu gewährleisten, können die beiden Längsholme frontseitig an einem Querträger abschließen. Dieser kann bevorzugt in der Fahrzeuglängsrichtung nach vorne die Karosserie-Längsträger und die Kotflügelbank überragen. Dadurch ist im Kollisionsfall sichergestellt, dass die Längsholme zuerst am Kollisionsgegner ankoppeln.In order to ensure an impeccable introduction of force into the third, lower Crashebene at an early stage of the crash phase, the two longitudinal spars can close at the front on a cross member. This may preferably protrude in the vehicle longitudinal direction forward the body side members and the fender bench. As a result, it is ensured in the event of a collision that the longitudinal struts first couple to the collision opponent.

Die Längsholme können dabei bevorzugt unter Zwischenlage eines zusätzlichen Deformationselementes am frontseitigen Querträger anschließen. Das jeweilige Deformationselement kann als ein AZT-Element ausgelegt sein, das bei einer leichten Frontalkollision deformiert, während der daran nach hinten anschließende Längsholme unbeschädigt bleibt, wodurch sich Reparaturkosten reduzieren. Vor diesem Hintergrund kann sich das Deformationselement bei einem kritischen Deformationslastniveau unter Abbau von Aufprallenergie plastisch verformen, das kleiner bemessen ist als das kritische Bruchlastniveau der Längsholm-Anbindungsstelle.The longitudinal beams can preferably connect with the interposition of an additional deformation element on the front cross member. The respective deformation element can be designed as an AZT element which deforms in the event of a slight frontal collision, while the longitudinal bars adjoining to the rear remain undamaged, thereby reducing repair costs. Against this background, the deformation element can plastically deform at a critical deformation load level with degradation of impact energy, which is smaller than the critical breaking load level of the longitudinal spar connection point.

In der Einbaulage können die beiden Längsholme in der unteren Lastebene in etwa horizontal ausgerichtet nach vorne verlaufen. Alternativ dazu kann im Hinblick auf einen ODB-Frontalcrashfall (Offset Deformable Barrier) sich der jeweilige Längsholme ausgehend vom Hilfsrahmen mit einem Winkel zwischen 0 und 10° schräg nach oben erstrecken, um bei einer Crashsimulation die Deformationselemente der Barriere zu treffen.In the installation position, the two longitudinal beams in the lower load level can be oriented approximately horizontally forward. Alternatively, with regard to an ODB frontal crash event, the respective longitudinal bars, starting from the subframe, extend obliquely upward at an angle between 0 and 10 ° in order to hit the deformation elements of the barrier during a crash simulation.

In einer weiteren Ausführungsvariante können die beiden Längsholme ohne Verschraubung im Hilfsrahmen liegen. Die heckseitige Führungsöffnung (das heißt die Austrittsöffnung der Längsholme im Crashfall aus dem Hilfsrahmen) wird dann alternativ durch ein Blechteil verschlossen. Das Blechteil kann mittels Schrauben oder anderer geeigneter Verbindungstechniken befestigt sein.In a further embodiment variant, the two longitudinal spars can be without screwing in the subframe. The rear-side guide opening (that is, the outlet opening of the longitudinal bars in the event of a crash from the subframe) is then closed by a sheet metal part alternatively. The sheet metal part may be fastened by means of screws or other suitable joining techniques.

Beispielhaft kann das kritische Gesamt-Deformationslastniveau der Deformationselemente bei 20 bis 60 kN liegen. Das Gesamt-Bruchlastniveau aller Anbindungsstellen der Längsholme am Hilfsrahmen kann exemplarisch in einem Bereich von 100 bis 200 kN liegen. Entsprechend ist das Kraftniveau der Längsholme größer ausgelegt als die Abreißkraft der Befestigungsschrauben der Längsholme.By way of example, the critical total deformation load level of the deformation elements may be 20 to 60 kN. The overall breaking load level of all attachment points of the longitudinal struts on the subframe can be exemplary in a range of 100 to 200 kN. Accordingly, the force level of the longitudinal bars is designed to be greater than the tearing force of the fastening screws of the longitudinal bars.

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 oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.The advantageous embodiments and / or further developments of the invention explained above and / or reproduced in the dependent claims can be used individually or else in any desired combination with one another, for example in the case of clear dependencies or incompatible alternatives.

Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.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:

1 in einer Seitenansicht mit teilweisem Aufriss ein zweispuriges Fahrzeug; 1 in a side view with partial elevation a two-lane vehicle;

2 in einer perspektivischen Teilansicht die dritte, untere Lastebene der Karosseriestruktur des Fahrzeugs; 2 in a perspective partial view of the third, lower load level of the body structure of the vehicle;

3 eine Ansicht entsprechend der 2 mit teilweiser Explosionsdarstellung; 3 a view corresponding to the 2 with partial exploded view;

4 und 5 jeweils Ansichten auf die dritte, untere Lastebene im Normalbetrieb (4) und nach einer Frontalkollision (5). 4 and 5 views on the third, lower load level in normal operation ( 4 ) and after a frontal collision ( 5 ).

In dem teilweisen Aufriss der Seitenansicht aus der 1 ist die Karosseriestruktur im Vorderwagenbereich eines zweispuriges Fahrzeuges insoweit dargestellt, als es für das Verständnis der Erfindung erforderlich ist. Die 1 ist im Hinblick auf ein einfaches Verständnis der Erfindung angefertigt. Von daher ist die 1 lediglich eine grob vereinfachte Darstellung, die keinen realitätsgetreuen Aufbau der Vorderwagen-Tragstruktur wiedergibt. So weist die Karosseriestruktur zwei seitliche Karosserie-Längsträger 1 auf, von denen in der 1 lediglich einer gezeigt ist. Zwischen den beiden Karosserie-Längsträgern ist ein in der 1 nicht gezeigtes Antriebsaggregat gelagert, das auf einem, als Fahrschemel ausgebildeten Hilfsrahmen 3 abgestützt ist. In the partial elevation of the side view from the 1 the body structure in the front end region of a two-lane vehicle is shown insofar as it is necessary for the understanding of the invention. The 1 is made with a view to a simple understanding of the invention. Therefore, the 1 merely a rough simplified representation, which does not reflect a realistic construction of the front end support structure. Thus, the body structure has two lateral body side members 1 of which in the 1 only one is shown. Between the two body longitudinal beams is a in the 1 not shown drive unit mounted on a, designed as a subframe subframe 3 is supported.

Die Karosseriestruktur weist zudem jeder der gegenüberliegenden Fahrzeugseiten eine Kotflügelbank 5 auf, die sich zusammen mit den Karosserie-Längsträgern 1 nach vorne erstreckt. Die Kotflügelbank 5 ist im Bereich oberhalb der nicht gezeigten Vorderradkästen an der A-Säule 7 angebunden. Die Karosserie-Längsträger 1 sind mit einem S-Schlag zu einer nicht näher gezeigten Karosserie-Bodengruppe geführt, die bodenseitig eine Fahrgastzelle 9 begrenzt. Der Hilfsrahmen 3 ist über Anbindungskonsolen 4 an den beiden Karosserie-Längsträgern 1 angebunden. Zudem weist der Hilfsrahmen 3 seitliche Lenkerkonsolen 10 auf, an denen beispielhaft Dreieckslenker 12 angelenkt sind. In der Fahrzeuglängsrichtung x nach hinten ragen vom Hilfsrahmen 3 zwei Pendelstützen 14 ab, über die der Hilfsrahmen 3 an der Fahrzeugkarosserie angebunden ist. The body structure also has each of the opposite sides of the vehicle a fender bench 5 on, which together with the body side members 1 extends to the front. The fender bank 5 is in the area above the front wheel boxes, not shown on the A-pillar 7 tethered. The body side members 1 are performed with a S-blow to a body-ground group not shown in detail, the bottom side a passenger compartment 9 limited. The subframe 3 is via connection consoles 4 on the two body side members 1 tethered. In addition, the subframe has 3 lateral handlebar consoles 10 on, which exemplifies wishbone 12 are articulated. In the vehicle longitudinal direction x to the rear protrude from the subframe 3 two pendulum supports 14 over which the subframe 3 attached to the vehicle body.

Zudem ist der Hilfsrahmen 3 in der Fahrzeuglängsrichtung x nach vorne mit Längsholme 11 verlängert. Die beiden Längsholme 11 verlaufen in etwa horizontal ausgerichtet nach vorne, und zwar mit einem kleinen Winkel α schräg nach vorne oben, so dass sich die Längsholme 11 in einem OBD-Frontalcrashfall (Offset Deformable Barrier) an der Crashbarriere abstützen können. In addition, the subframe 3 in the vehicle longitudinal direction x forward with longitudinal spars 11 extended. The two longitudinal spars 11 run approximately horizontally aligned forward, with a small angle α obliquely forward above, so that the longitudinal bars 11 in an OBD frontal crash case (Offset Deformable Barrier) at the crash barrier.

Wie aus der 2 weiter hervorgeht, schließen die beiden Längsholme 11 frontseitig an einen Querträger 13 ab. Dieser überragt in der 1 in Fahrzeuglängsrichtung x nach vorne sowohl den Karosserie-Längsträger 1 als auch die Kotflügelbank 5. Like from the 2 further, close the two longitudinal beams 11 front to a cross member 13 from. This towered over in the 1 in the vehicle longitudinal direction x forward both the body side member 1 as well as the fender bank 5 ,

Bei einer Frontalkollision bildet die Kotflügelbank 5 eine erste obere Lastebene I, der Karosserie-Längsträger 1 eine mittlere zweite Lastebene II. Die Längsholme 11 sind zusammen mit dem Hilfsrahmen 3 in eine dritte untere Lastebene III eingebunden. Gemäß der 1 überragen die Längsholme 11 zusammen mit dem Querträger 13 sowohl die Karosserie-Längsträger 1 der mittleren Lastebene II als auch die Kotflügelbank 5 der oberen Lastebene I in Fahrzeuglängsrichtung x nach vorne. Im Kollisionsfall koppeln daher zunächst die Längsholme 11 am Kollisionsgegner an. Die dritte untere Lastebene III ist dabei so ausgelegt, dass unmittelbar nach dem Crashereignis zunächst ein hoher Kraftimpuls in das Fahrzeug eingetragen wird und anschließend die Längsholme 11 kräftemäßig aus der unteren dritten Lastebene III ausgekoppelt werden. In a frontal collision forms the fender bank 5 a first upper load level I , the body side member 1 a middle second load level II , The longitudinal beams 11 are together with the subframe 3 in a third lower load level III involved. According to the 1 surmount the longitudinal bars 11 together with the cross member 13 both the body side members 1 the middle load level II as well as the fender bank 5 the upper load level I in the vehicle longitudinal direction x to the front. In the event of a collision, therefore, initially couple the longitudinal beams 11 at the collision opponent. The third lower load level III is designed so that immediately after the crash event, a high force pulse is first entered into the vehicle and then the longitudinal beams 11 in terms of power from the lower third load level III be decoupled.

Wie aus den Figuren weiter hervorgeht, sind die beiden Längsholme 11 unter Zwischenschaltung von Deformationselementen 15 am Querträger 13 angebunden. Das in der Fahrzeuglängsrichtung x gegenüberliegende Ende 31 (4 oder 5) des jeweiligen Längsholms 11 ist dagegen in einer Hilfsrahmen-Längsführung 17 längsverschiebbar gelagert. Zur Bildung der Längsführung 17 ist der Hilfsrahmen 3 zweischalig aufgebaut, und zwar mit einer Oberschale 19 und einer Unterschale 21 (3). Diese begrenzen in Zusammenbaulage einen Hohlraum 23, der über eine frontseitige Führungsöffnung 25 und eine heckseitige Führungsöffnung 27 nach außen offen ist. Die front- und heckseitigen Führungsöffnungen 25, 27 sind Bestandteil der Längsführung 17 und in der Fahrzeuglängsrichtung x in Flucht zueinander positioniert. In gleicher Weise ist auch jeder der beiden Längsholme 11 in der Fahrzeuglängsrichtung x geradlinig sowie in Flucht und mit einem durchgängig konstant sowie glattflächigen Außenprofil ausgebildet.As can be seen from the figures, the two longitudinal spars are 11 with the interposition of deformation elements 15 on the cross member 13 tethered. The opposite in the vehicle longitudinal direction x end 31 ( 4 or 5 ) of the respective longitudinal spar 11 is in contrast in a subframe longitudinal guide 17 mounted longitudinally displaceable. To form the longitudinal guide 17 is the subframe 3 built with two shells, with an upper shell 19 and a lower shell 21 ( 3 ). These limit in assembly position a cavity 23 , which has a front guide opening 25 and a rear-side guide opening 27 is open to the outside. The front and rear guide openings 25 . 27 are part of the longitudinal guide 17 and positioned in the vehicle longitudinal direction x in alignment with each other. In the same way is also each of the two longitudinal beams 11 in the vehicle longitudinal direction x rectilinear and in alignment and formed with a consistently constant and smooth-surfaced outer profile.

Zudem ragen die Längsholme 11 durch die frontseitigen Hilfsrahmen-Führungsöffnungen 25 in den Hilfsrahmen-Hohlraum 23 hinein. Die innerhalb des Hilfsrahmens positionierten Längsholm-Enden 31 sind an Anbindungsstellen A über Schraubpunkte kraftübertragend mit dem Hilfsrahmen 3 verbunden. Die heckseitigen Führungsöffnungen 27 sind im Normalbetrieb (4) mittels separater Blechteile 32 verschlossen. In addition, the longitudinal bars protrude 11 through the front sub-frame guide holes 25 in the subframe cavity 23 into it. The longitudinal spar ends positioned within the subframe 31 are at connection points A via screwing force-transmitting with the subframe 3 connected. The rear guide openings 27 are in normal operation ( 4 ) by means of separate sheet metal parts 32 locked.

Bei einem Frontalcrash (5) werden die Aufprallkräfte F_A zunächst in die dritte, untere Lastebene III eingeleitet. Bei Erreichen eines kritischen Deformationslastniveaus F_D erfolgt unter Abbau von Aufprallenergie eine plastische Verformung der Deformationselemente 15. Deren Deformationslastniveau F_D ist kleiner ausgeführt als das kritische Gesamt-Bruchlastniveau F_B der Längsholm-Anbindungsstellen A am Hilfsrahmen 3. Entsprechend werden bei einem Frontalcrash zunächst die Deformationselemente 15 bis auf ein Blockmaß a (5) deformiert. Bei Erreichen des kritischen Gesamt-Bruchlastniveaus F_B reißen/brechen die Schraubbolzen an den Anbindungsstellen A. Die aus den beiden Längsholmen 11 und dem Querträger 13 bestehende Baueinheit bildet somit ein Bruchsegment, das teleskopartig entlang der Längsführung 17 im Wesentlichen kraftübertragungsfrei in Richtung Fahrzeugheck verschiebbar ist. In a frontal crash ( 5 ) are the impact forces F _A first in the third, lower load level III initiated. When a critical deformation load level F _D is reached, a plastic deformation of the deformation elements takes place while the impact energy is reduced 15 , Their deformation load level F _D is made smaller than the critical total breaking load level F _{B of} the longitudinal spar attachment points A on the subframe 3 , Accordingly, in a frontal crash first the deformation elements 15 except for a block measure a ( 5 ) deformed. Upon reaching the critical total breaking load level F _B , the bolts break / break at the connection points A. The two longitudinal beams 11 and the cross member 13 existing assembly thus forms a fracture segment, telescoping along the longitudinal guide 17 essentially power transmission freely in the direction of the vehicle rear is displaceable.

Wie aus der 5 weiter hervorgeht, durchstoßen beispielhaft die beiden Längsholm-Enden 31 die heckseitigen Führungsöffnungen 27 des Hilfsrahmens 3 und reißen die Blechteile 32 ab. Im weiteren Crashverlauf werden die beiden Längsholm-Enden 31 in einen Freiraum 35 unterhalb des Fahrzeug-Unterbodens 37 (1) hineinverlagert.Like from the 5 further shows, pierced by way of example, the two longitudinal spar ends 31 the rear guide openings 27 of the subframe 3 and tear the sheet metal parts 32 from. In the further crash course, the two longitudinal spar ends 31 in a free space 35 below the vehicle underbody 37 ( 1 ).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006013548 B4 [0003]

Claims

Body structure for a two-lane vehicle, in the front area of the vehicle designed as a subframe subframe ( 3 ) to lateral body side members ( 1 ), which subframe ( 3 ) in a vehicle longitudinal direction (x) to the vehicle front side with at least one longitudinal spar ( 11 ) in a vehicle collision in a load path ( III ), above the impact forces (F _A ) in the subframe ( 3 ) are transferable, wherein the longitudinal spar ( 11 ) at at least one connection point (A) impact-force-transmitting with the subframe ( 3 ), characterized in that the subframe is a longitudinal guide ( 17 ) for the longitudinal spar ( 11 ), and that in the event of a collision, the attachment point (A) breaks when a breaking load level (F _B ) is reached, and in that the longitudinal spar ( 11 ) as a fracture segment along the longitudinal guide ( 17 ) is substantially impact-free transfer in the direction of the vehicle rear is displaced.

A body structure according to claim 1, characterized in that at least one with the subframe longitudinal guide ( 17 ) cooperating longitudinal spar section ( 31 ) for a smooth or lock-free displacement straight in alignment with the longitudinal direction (x) and is formed with a consistently constant outer profile.

A body structure according to claim 1 or 2, characterized in that the longitudinal guide ( 17 ) is a channel which is in alignment with the vehicle longitudinal direction (x) through the subframe ( 3 ), and in that the longitudinal guide has a front guide opening (FIG. 25 ) and a rear-side guide opening ( 27 ) extending from the longitudinal spar ( 11 ) are enforceable.

Body structure according to one of claims 1 to 3, characterized in that for forming the longitudinal guide ( 17 ) the subframe ( 3 ) is constructed with two shells, with an upper and lower shell ( 19 . 21 ), which has a cavity ( 23 ), by which the longitudinal beam ( 11 ) is guided.

Body structure according to one of the preceding claims, characterized in that the connection point (A) a screw and / or welding point ( 29 ), and / or that in particular the connection point (A) by a longitudinal offset (.DELTA.x) from the front and rear edge of the subframe ( 3 ) is spaced.

Body structure according to one of claims 1 to 4, characterized in that the connection point (A) directly at the front and rear edge of the subframe ( 3 ) is arranged.

Body structure according to one of claims 3 to 6, characterized in that the rear-side guide opening ( 27 ) of the subframe ( 3 ) with a preferably separate sheet metal part ( 32 ) is closed, and that in the event of a collision, the longitudinal spar ( 11 ) with tearing off of the sheet metal part ( 32 ) by the rear side subframe guide opening ( 27 ) steps outside.

Body structure according to one of the preceding claims, characterized in that in the vehicle longitudinal direction (x) to the rear of the subframe ( 3 ) a free space ( 35 ), in which the longitudinal spar ( 11 ) is displaceable into it.

Body structure according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal spar ( 11 ) in the vehicle longitudinal direction (x) forward with a deformation element ( 15 ) is extended, and that in particular in the event of a collision, the deformation element ( 15 ) is plastically deformed on reaching a deformation load level (F _D ) with degradation of impact energy, which is smaller than the breaking load level (F _B ) of the longitudinal spar connection point (A).

Body structure according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal spar ( 11 ) starting from the subframe ( 3 ) in the vehicle vertical direction (z) is inclined by an angle (α) upwards.