DE102017001961B4 - Body structure for an automobile and motor vehicle - Google Patents
Body structure for an automobile and motor vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102017001961B4 DE102017001961B4 DE102017001961.4A DE102017001961A DE102017001961B4 DE 102017001961 B4 DE102017001961 B4 DE 102017001961B4 DE 102017001961 A DE102017001961 A DE 102017001961A DE 102017001961 B4 DE102017001961 B4 DE 102017001961B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- chamber
- wall
- body structure
- dividing element
- longitudinal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
- B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
- B62D21/152—Front or rear frames
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
- B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
- B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
- B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
- B60R19/34—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
- B62D29/008—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of light alloys, e.g. extruded
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Abstract
Karosseriestruktur für ein Kraftfahrzeug (10), mit wenigstens einem Längsträger (14), welcher als Profilteil mit wenigstens einer Kammer ausgebildet ist, wobei ein Hohlraum der wenigstens einen Kammer von zumindest einer Wand (32, 42, 44, 46) der Kammer begrenzt ist und sich in eine Richtung erstreckt, welche mit einer Längserstreckungsrichtung (34) des Längsträgers (14) zusammenfällt, dadurch gekennzeichnet, dass die Karosseriestruktur (12) wenigstens ein Zerteilelement (30, 50) aufweist, welches zum Auftrennen der zumindest einen Wand (32, 42, 44, 46) der Kammer in wenigstens zwei Teilbereiche (38, 40) infolge einer in die Längserstreckungsrichtung (34) des Längsträgers (14) wirkenden Kraftbeaufschlagung des Zerteilelements (30, 50) ausgebildet ist, wobei das wenigstens eine Zerteilelement (30, 50) an einer dem Längsträger (14) zugewandten stirnseitigen Wand (28) einer Lastverteileinrichtung (26) angeordnet oder einstückig mit einer Lastverteileinrichtung (26) ausgebildet ist, welche an einem Endbereich des Längsträgers (14) angeordnet ist.Body structure for a motor vehicle (10), with at least one side member (14) which is designed as a profile part with at least one chamber, a cavity of the at least one chamber being delimited by at least one wall (32, 42, 44, 46) of the chamber and extends in a direction which coincides with a longitudinal extension direction (34) of the side member (14), characterized in that the body structure (12) has at least one dividing element (30, 50) which is used to separate the at least one wall (32, 42, 44, 46) of the chamber is formed into at least two partial regions (38, 40) as a result of a force acting on the dividing element (30, 50) in the longitudinal direction (34) of the longitudinal member (14), the at least one dividing element (30, 50) is arranged on a front wall (28) of a load distribution device (26) facing the side member (14) or is designed in one piece with a load distribution device (26) which is arranged at an end region of the longitudinal member (14).
Description
Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Längsträger, welcher als Profilteil mit wenigstens einer Kammer ausgebildet ist. Ein Hohlraum der wenigstens einen Kammer ist von zumindest einer Wand der Kammer begrenzt und erstreckt sich in eine Richtung, welche mit einer Längserstreckungsrichtung des Längsträgers zusammenfällt. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Karosseriestruktur.The invention relates to a body structure for a motor vehicle with at least one side member which is designed as a profile part with at least one chamber. A cavity of the at least one chamber is delimited by at least one wall of the chamber and extends in a direction that coincides with a direction of longitudinal extension of the side member. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with such a body structure.
Die
Die
Des Weiteren können Längsträger beispielsweise einer Frontstruktur eines Kraftfahrzeugs so ausgebildet sein, dass die Längsträger bei einem Frontalaufprall Aufprallenergie durch Faltenbeulen abbauen. Bei diesem Faltenbeulen werden die Längsträger gezielt so deformiert beziehungsweise umgeformt, dass die bei dem Aufprall auftretenden Lasten abgebaut werden. Um auch bei immer schwerer werdenden Kraftfahrzeugen die Crashanforderungen zu erfüllen, ist man jedoch bestrebt, den Energieumsatz pro Längsträger zu steigern. Dies kann bei einem durch Faltenbeulen deformierbaren Längsträger einer gegebenen Länge durch den Einsatz von mehreren Kammern pro Längsträger erreicht werden.Furthermore, side members, for example of a front structure of a motor vehicle, can be designed in such a way that the side members reduce impact energy through buckling in the event of a frontal collision. With this buckling, the longitudinal members are specifically deformed or reshaped in such a way that the loads occurring in the event of an impact are reduced. However, in order to meet the crash requirements in motor vehicles that are becoming ever heavier, efforts are being made to increase the energy conversion per longitudinal member. In the case of a longitudinal member of a given length that can be deformed by buckling, this can be achieved by using a plurality of chambers per longitudinal member.
Beispielsweise kann anstelle eines Einkammer-Längsträgers ein Zweikammer-Längsträger vorgesehen sein beziehungsweise anstelle eines Zweikammer-Längsträgers ein Längsträger mit einer noch größeren Anzahl von Kammern. Jedoch führt das Vorsehen von mehreren Kammern des Längsträgers dazu, dass die Länge des durch Faltenbeulen deformierten Längsträgers größer ist als die Länge eines im Ausgangszustand gleich langen, jedoch weniger Kammern aufweisenden Längsträgers. Dementsprechend geht das Vorsehen von mehreren Kammern des Längsträgers mit einer Vergrößerung des sogenannten Blockmaßes einher. Das Blockmaß beschreibt hierbei diejenige Länge, welche der deformierte Längsträger nach dem Abbau von Aufprallenergie aufweist. Das Blockmaß, also die Länge des Längsträgers nach dessen Deformation, ist also abhängig von der Anzahl der Kammern und der Aufteilung der Kammern in dem Längsträger. Aufgrund der geometrischen Randbedingungen, welche von den Kantenlängen der Kammern abhängen, und aufgrund der Umformung des Materials wird das Blockmaß umso größer, je mehr Kammern beziehungsweise Profilkammern vorhanden sind. Dies liegt daran, dass sich bei einer großen Kantenlänge größere Falten ausbilden als bei einer kleineren Kantenlänge von Wänden der jeweiligen Kammern.For example, instead of a single-chamber longitudinal member, a two-chamber longitudinal member can be provided, or instead of a two-chamber longitudinal member, a longitudinal member with an even larger number of chambers can be provided. However, the provision of a plurality of chambers in the longitudinal member means that the length of the longitudinal member deformed by buckling is greater than the length of a longitudinal member which is of the same length in the initial state but has fewer chambers. Accordingly, the provision of several chambers in the side member is accompanied by an increase in the so-called block size. The block dimension describes the length of the deformed side member after the impact energy has been dissipated. The block dimension, ie the length of the longitudinal member after its deformation, is therefore dependent on the number of chambers and the division of the chambers in the longitudinal member. Due to the geometric boundary conditions, which depend on the edge lengths of the chambers, and due to the deformation of the material, the block dimension becomes larger the more chambers or profile chambers are present. This is due to the fact that with a large edge length, larger folds form than with a smaller edge length of walls of the respective chambers.
Wenn nun ein Aufprall mit vergleichsweise großer Geschwindigkeit stattfindet oder wenn ein an die Fahrgastzelle des Kraftwagens angrenzender Überhang etwa in Form eines Vorderwagens vergleichsweise kurz bemessen ist, so kann es sich als schwierig erweisen, diese Lastfälle noch zu erfüllen. Dementsprechend gestaltet sich dann der Schutz der Fahrgastzelle aufwändiger. Um nämlich im Bereich der Fahrgastzelle noch vorhandene Kräfte abzubauen, können zusätzliche Abstützungen vorgesehen werden. Dies führt jedoch zu einer unerwünschten Erhöhung des Gewichts des Kraftfahrzeugs.If an impact occurs at comparatively high speed or if an overhang adjoining the passenger cell of the motor vehicle is comparatively short, for example in the form of a front end, it can prove difficult to still meet these load cases. Accordingly, the protection of the passenger cell is then more complex. In order to reduce forces that are still present in the area of the passenger compartment, additional supports can be provided. However, this leads to an undesirable increase in the weight of the motor vehicle.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Karosseriestruktur der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine verbesserte Absorption von Aufprallenergie ermöglicht, und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Karosseriestruktur bereitzustellen.The object of the present invention is therefore to create a body structure of the type mentioned at the outset, which enables improved absorption of impact energy, and to provide a motor vehicle with such a body structure.
Diese Aufgabe wird durch eine Karosseriestruktur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a body structure having the features of patent claim 1 and by a motor vehicle having the features of patent claim 9 . Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the dependent patent claims.
Die erfindungsgemäße Karosseriestruktur für ein Kraftfahrzeug umfasst wenigstens einen Längsträger, welcher als Profilteil mit wenigstens einer Kammer ausgebildet ist. Ein Hohlraum der wenigstens einen Kammer ist von zumindest einer Wand der Kammer begrenzt. Der Hohlraum erstreckt sich in eine Richtung, welche mit einer Längserstreckungsrichtung des Längsträgers zusammenfällt. Die Karosseriestruktur weist wenigstens ein Zerteilelement auf, welches zum Auftrennen der zumindest einen Wand der Kammer in wenigstens zwei Teilbereiche infolge einer in die Längserstreckungsrichtung des Längsträgers wirkenden Kraftbeaufschlagung des Zerteilelements ausgebildet ist. Dies ermöglicht es, ein gezieltes Zerteilen der zumindest einen Wand der Kammer zum Abbauen der Aufprallenergie zu nutzen. Bei einem solchen Auftrennen einer Art, wie sie bildlich gesprochen beim Schälen einer Banane auftritt, lässt sich in vorteilhafter Weise die gesamte Länge des Längsträgers zur Absorption von Aufprallenergie beziehungsweise zum Ableiten oder Aufnehmen von Crashlasten nutzen.The body structure according to the invention for a motor vehicle comprises at least one side member, which is designed as a profile part with at least one chamber. A cavity of the at least one chamber is delimited by at least one wall of the chamber. The cavity extends in a direction that coincides with a longitudinal extension direction of the side member. The body structure has at least one dividing element, which is designed to separate the at least one wall of the chamber into at least two partial regions as a result of a force acting on the dividing element in the direction of longitudinal extension of the side member. this makes possible It is to use a targeted fragmentation of at least one wall of the chamber to reduce the impact energy. With such a severing of the kind that occurs figuratively when peeling a banana, the entire length of the side member can be used in an advantageous manner to absorb impact energy or to dissipate or absorb crash loads.
Zwar ist die auf eine Längeneinheit des Längsträgers bezogene Energieaufnahme infolge des Auftrennens oder Zerteilens geringer als die durch das Faltenbeulen erreichbare Energieaufnahme. Beispielsweise kann die beim Auftrennen der Wand der Kammer in die wenigstens zwei Teilbereiche erreichbare Energieaufnahme etwa 90 Prozent der Energieaufnahme betragen, welche pro Längeneinheit des Längsträgers durch das Faltenbeulen erreicht werden kann. Jedoch ergibt sich die verbesserte Absorption von Aufprallenergie dadurch, dass ein Blockmaß des deformierten Längsträgers besonders weitgehend reduziert ist. Dementsprechend kann die gesamte Länge des Längsträgers zum Energieabbau genutzt werden.It is true that the energy absorption related to a length unit of the side member as a result of the separating or dividing is lower than the energy absorption that can be achieved by the buckling of the folds. For example, the energy absorption that can be achieved when separating the wall of the chamber into the at least two partial areas can be approximately 90 percent of the energy absorption that can be achieved per unit length of the longitudinal member by buckling the fold. However, the improved absorption of impact energy results from the fact that a block dimension of the deformed side member is reduced to a particularly large extent. Accordingly, the entire length of the side member can be used for energy dissipation.
Des Weiteren wird das Längsträgermaterial in Form der wenigstens zwei Teilbereiche aus der direkten Aufprallzone beziehungsweise Crashzone in von Crashenergie freie, unbelastete Bereiche verdrängt. Auch dies trägt zu einer besonders weitgehenden Verringerung des Blockmaßes bei. Das Blockmaß des deformierten Längsträgers wird also auf ein Minimum reduziert. Darüber hinaus brauchen im Bereich einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs keine mit einer Gewichtszunahme verbundenen zusätzlichen Maßnahmen getroffen zu werden, um Aufprallenergie aufzunehmen oder abzuleiten.Furthermore, the longitudinal member material in the form of the at least two sub-areas is displaced from the direct impact zone or crash zone into unloaded areas free of crash energy. This also contributes to a particularly extensive reduction in block size. The block dimension of the deformed side member is thus reduced to a minimum. In addition, no additional measures associated with an increase in weight need to be taken in the area of a passenger cell of the motor vehicle in order to absorb or dissipate impact energy.
Folglich lässt sich das Kraftfahrzeug besonders crashsicher auslegen, ohne hierfür das Gewicht des Kraftfahrzeugs entsprechend zu erhöhen. Des Weiteren geht es mit einer Kostenersparnis einher, wenn der Materialeinsatz zum Schützen der Fahrgastzelle beziehungsweise des Fahrgastraums gering gehalten werden kann.Consequently, the motor vehicle can be designed to be particularly crash-proof without increasing the weight of the motor vehicle accordingly. Furthermore, there are cost savings if the material used to protect the passenger cell or the passenger compartment can be kept low.
Wenn die wenigstens eine Kammer rund beziehungsweise eckenfrei ausgebildet ist, so wird der Hohlraum der Kammer von lediglich einer Wand begrenzt. Wenn die wenigstens eine Kammer demgegenüber eckig ausgebildet ist, so entspricht die Anzahl der Ecken beziehungsweise Eckbereiche der Anzahl der Wände der Kammer.If the at least one chamber is round or has no corners, then the cavity of the chamber is delimited by only one wall. If, on the other hand, the at least one chamber is of angular design, then the number of corners or corner regions corresponds to the number of walls of the chamber.
Das wenigstens eine Zerteilelement ist an einer dem Längsträger zugewandten stirnseitigen Wand einer Lastverteileinrichtung angeordnet oder einstückig mit einer Lastverteileinrichtung ausgebildet. Die Lastverteileinrichtung ist an einem Endbereich des Längsträgers angeordnet. Durch eine solche Lastverteileinrichtung, welche vorzugsweise senkrecht zu der Längserstreckungsrichtung des Längsträgers ausgerichtet ist, lässt sich die Kraft besonders gleichmäßig in das wenigstens eine Zerteilelement einleiten.The at least one dividing element is arranged on a front wall of a load distribution device facing the side member or is formed in one piece with a load distribution device. The load distribution device is arranged on an end area of the longitudinal member. Such a load distribution device, which is preferably aligned perpendicularly to the direction of longitudinal extension of the side member, allows the force to be introduced particularly uniformly into the at least one dividing element.
Vorzugsweise weist das wenigstens eine Zerteilelement eine Keilform auf. Hierbei ist ein sich verjüngender Endbereich des Zerteilelements der zumindest einen Wand der Kammer zugewandt. Durch ein solches, nach Art eines Spaltkeils ausgebildetes Zerteilelement lässt sich die zumindest eine Wand der Kammer besonders einfach und gezielt dort auftrennen, wo dies gewünscht ist. Folglich kann die Aufprallenergie sehr gezielt absorbiert werden.The at least one dividing element preferably has a wedge shape. In this case, a tapering end area of the dividing element faces the at least one wall of the chamber. With such a dividing element designed in the manner of a riving knife, the at least one wall of the chamber can be separated in a particularly simple and targeted manner where this is desired. Consequently, the impact energy can be absorbed in a very targeted manner.
Insbesondere wenn der Hohlraum der Kammer durch vier Wände begrenzt ist, können auch zwei sich kreuzende Zerteilelemente mit Keilform das Auftrennen der Wände der Kammer auf einfache und zuverlässige Art und Weise bewirken.In particular, when the cavity of the chamber is delimited by four walls, two crossing wedge-shaped dividing elements can also effect the severing of the walls of the chamber in a simple and reliable manner.
Der Endbereich des Zerteilelements liegt bevorzugt an der Wand der Kammer an, welche bei der beispielsweise unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Zerteilelements aufgeteilt werden soll. Auf diese Weise kann für eine besonders direkte Krafteinleitung gesorgt werden, welche unmittelbar zum Aufteilen der zumindest einen Wand und somit zum Absorbieren beziehungsweise Aufnehmen von Aufprallenergie führt.The end region of the dividing element preferably rests against the wall of the chamber which is to be divided when the dividing element is subjected to force, for example as a result of an accident. In this way, a particularly direct introduction of force can be ensured, which leads directly to the at least one wall being divided and thus to the absorption or absorption of impact energy.
Vorzugsweise weist die zumindest eine mittels des Zerteilelements auftrennbare Wand der Kammer eine mit einer Kontur des Zerteilelements zumindest bereichsweise korrespondierende Ausnehmung auf. Durch eine derartige Anlage des Zerteilelements an der aufzutrennenden Wand kann besonders exakt vorgegeben werden, an welcher Stelle das wenigstens eine Zerteilelement die Wand der Kammer beziehungsweise die Wände der Kammer auftrennen soll.Preferably, the at least one wall of the chamber that can be separated by means of the dividing element has a recess that at least partially corresponds to a contour of the dividing element. Such contact between the dividing element and the wall to be separated makes it possible to specify particularly precisely the point at which the at least one dividing element is to separate the wall of the chamber or the walls of the chamber.
Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn eine Festigkeit und/oder eine Härte des wenigstens einen Zerteilelements größer ist als eine Festigkeit und/oder eine Härte der zumindest einen Wand der Kammer. Dann erfolgt nämlich das Zerteilen beziehungsweise Aufschälen der Kammer besonders prozesssicher und zuverlässig.It has also been shown to be advantageous if the strength and/or hardness of the at least one dividing element is greater than the strength and/or hardness of the at least one wall of the chamber. This is because the chamber is then broken up or peeled open in a particularly process-safe and reliable manner.
Die wenigstens eine Kammer kann eine Mehrzahl von Wänden aufweisen, welche Eckbereiche der Kammer miteinander verbinden. Hierbei ist das wenigstens eine Zerteilelement in einer senkrecht zu der Längserstreckungsrichtung verlaufenden Ebene mittig zwischen zumindest zwei benachbarten Eckbereichen angeordnet. Auf diese Weise kann dafür gesorgt werden, dass das Zerteilelement die Kammer im Wesentlichen mittig zerteilt. Es werden also dann gezielt die weicheren Bereiche des Längsträgers, nämlich die Wände der Kammer zum Kollabieren gebracht, bevor es in den steiferen Eckbereichen der Kammer zu einer Deformation in Form des Faltenbeulens kommen kann. So kann besonders einfach sichergestellt werden, dass die gesamte Länge des Längsträgers zur Absorption von Aufprallenergie durch das Auftrennen der zumindest einen Wand der Kammer genutzt werden kann.The at least one chamber may have a plurality of walls interconnecting corner portions of the chamber. In this case, the at least one dividing element is arranged centrally between at least two adjacent corner regions in a plane running perpendicularly to the direction of longitudinal extension. In this way it can be ensured that the dividing element the chamber is divided essentially in the middle. The softer areas of the longitudinal member, namely the walls of the chamber, are then made to collapse in a targeted manner before deformation in the form of buckling can occur in the stiffer corner areas of the chamber. In this way it is particularly easy to ensure that the entire length of the side member can be used to absorb impact energy by separating the at least one wall of the chamber.
Der Längsträger weist vorzugsweise wenigstens eine erste Kammer und eine zweite Kammer auf. Hierbei ist ein erstes Zerteilelement zum Auftrennen der zumindest einen Wand der ersten Kammer ausgebildet, und ein zweites Zerteilelement ist zum Auftrennen der zumindest einen Wand der zweiten Kammer ausgebildet. So können die Vorteile eines Mehrkammerprofils des Längsträgers für die Energieaufnahme genutzt werden. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht also die Aufnahme von besonders viel Aufprallenergie pro Längeneinheit des Längsträgers.The longitudinal beam preferably has at least a first chamber and a second chamber. A first dividing element is designed to separate the at least one wall of the first chamber, and a second dividing element is designed to separate the at least one wall of the second chamber. In this way, the advantages of a multi-chamber profile of the side member can be used for energy absorption. Such a configuration thus enables the absorption of a particularly large amount of impact energy per unit length of the side member.
Als vorteilhaft hat es sich hierbei gezeigt, wenn die beiden Kammern aneinander angrenzend ausgebildet sind und ein zwischen den beiden Zerteilelementen vorgesehener Verbindungsbereich dazu ausgebildet ist, eine die benachbarten Kammern begrenzende Wand des Längsträgers infolge der Kraftbeaufschlagung zu falten. Hierbei kann die Wand, welche die benachbarten Kammern begrenzt, insbesondere durch Faltenbeulen Aufprallenergie aufnehmen. Das Falten, insbesondere Faltenbeulen, der die beiden Kammern begrenzenden Wand kann beispielsweise durch ein Einbringen von Nuten beziehungsweise Sicken in diese als Mittelsteg ausgebildete Wand bewirkt werden.It has been shown to be advantageous here if the two chambers are designed to be adjacent to one another and a connection area provided between the two dividing elements is designed to fold a wall of the longitudinal member delimiting the adjacent chambers as a result of the application of force. In this case, the wall which delimits the adjacent chambers can absorb impact energy, in particular through buckling. The folds, in particular fold bumps, of the wall delimiting the two chambers can be brought about, for example, by introducing grooves or beads in this wall designed as a central web.
So können insbesondere die mit einer besonders hohen Energieabsorption pro Längeneinheit einhergehenden Vorteile des Faltenbeulens zusätzlich genutzt werden. Dennoch führt das Vorsehen der wenigstens zwei Kammern nicht zu einem Blockmaß des deformierten Längsträgers, wie es beim reinen Faltenbeulen gleich vieler Kammern des Längsträgers der Fall wäre. Darüber hinaus sorgt die Wand, welche die benachbarten Kammern begrenzt, für einen Zusammenhalt der deformierten Teilbereiche des Längsträgers. Auf diese Weise kann besonders weitgehend sichergestellt werden, dass sich während der Deformation keine Komponenten von dem Längsträger lösen.Thus, in particular, the advantages of buckling associated with a particularly high energy absorption per unit of length can also be used. Nevertheless, the provision of the at least two chambers does not lead to a block dimension of the deformed side member, as would be the case with pure buckling of the same number of chambers of the side member. In addition, the wall delimiting the adjacent chambers ensures that the deformed sections of the side member are held together. In this way it can be ensured to a particularly large extent that no components become detached from the side member during the deformation.
Die Lastverteileinrichtung kann an einem Deformationselement anliegen, welches zwischen einem vorderen Querträger der Karosseriestruktur und dem Längsträger angeordnet ist. Ein solches Deformationselement, welches auch als Crashbox bezeichnet wird, sorgt für einen zusätzlichen Abbau von Bewegungsenergie bei einem Aufprall des die Karosseriestruktur aufweisenden Kraftfahrzeugs. Der wenigstens eine Längsträger kann insbesondere in einem Vorderwagen des Kraftfahrzeugs zum Einsatz kommen und somit bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs Aufprallenergie aufnehmen beziehungsweise abbauen.The load distribution device can rest against a deformation element which is arranged between a front cross member of the body structure and the longitudinal member. Such a deformation element, which is also referred to as a crash box, ensures an additional dissipation of kinetic energy in the event of an impact of the motor vehicle having the body structure. The at least one side member can be used in particular in a front end of the motor vehicle and can thus absorb or reduce impact energy in the event of a frontal collision of the motor vehicle.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine erfindungsgemäße Karosseriestruktur auf. Insbesondere kann die Karosseriestruktur hierbei als Gitterrahmenstruktur (Spaceframe-Struktur) ausgebildet sein. Bei einer solchen Gitterrahmenstruktur können in einer oberen Längsträgerebene zwei Längsträger angeordnet sein, welche in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandet sind. Des Weiteren können in einer unteren Längsträgerebene zwei weitere Längsträger vorhanden sein, welche in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandet sind. Die Längsträger können insbesondere als Strangpress-Profilteile ausgebildet sein, welche etwa aus einer Aluminiumlegierung gebildet sind.The motor vehicle according to the invention has a body structure according to the invention. In particular, the body structure can be designed as a lattice frame structure (space frame structure). In such a lattice frame structure, two longitudinal members can be arranged in an upper longitudinal member plane, which are spaced apart from one another in the transverse direction of the vehicle. Furthermore, two further longitudinal members can be present in a lower longitudinal member plane, which are spaced apart from one another in the transverse direction of the vehicle. The side members can be designed in particular as extruded profile parts, which are formed from an aluminum alloy, for example.
Die für die erfindungsgemäße Karosseriestruktur beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und umgekehrt.The advantages and preferred embodiments described for the body structure according to the invention also apply to the motor vehicle according to the invention and vice versa.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
-
1 eine Karosseriestruktur in einem Vorderwagen eines Kraftfahrzeugs, wobei die Karosseriestruktur zwei in einer oberen Ebene angeordnete Längsträger und zwar in einer unteren Ebene angeordnete Längsträger umfasst; -
2 schematisch die Anordnung eines als Keil ausgebildeten Zerteilelements im Bereich eines der Längsträger gemäß1 ; -
3 schematisch ein Auftrennen oder Aufschälen des Längsträgers gemäß2 , welches durch das keilförmige Zerteilelement bewirkt wird; -
4 schematisch und ausschnittsweise die Karosseriestruktur gemäß1 , wobei einer der Längsträger als Mehrkammerprofilteil, beispielsweise als Zweikammer-Profilteil, ausgebildet ist, und wobei zwei keilförmige Zerteilelemente für das Auftrennen der Wände der Kammern sorgen; und -
5 schematisch die Deformation des Längsträgers gemäß4 , wobei die beiden Kammern mittels der beiden keilförmigen Zerteilelemente aufgetrennt beziehungsweise aufgeschält werden.
-
1 a body structure in a front end of a motor vehicle, the body structure comprising two side members arranged in an upper plane and side members arranged in a lower plane; -
2 shows schematically the arrangement of a dividing element designed as a wedge in the area of one of the longitudinal beams according to FIG1 ; -
3 schematically according to a separating or peeling of the longitudinal member2 , which is effected by the wedge-shaped dividing element; -
4 schematically and in part the body structure according to1 wherein one of the longitudinal beams is designed as a multi-chamber profile part, for example as a two-chamber profile part, and wherein two wedge-shaped dividing elements ensure the separation of the walls of the chambers; and -
5 schematically the deformation of the longitudinal member according to4 , The two chambers being separated or peeled open by means of the two wedge-shaped dividing elements.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. At the execution examples, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention to be considered independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are therefore also to be regarded as part of the invention individually or in a combination other than that shown. Furthermore, the embodiment described can also be supplemented by further features of the invention already described.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.Elements with the same function are each provided with the same reference symbols in the figures.
Von einem Kraftfahrzeug 10 ist in
In
Wenn die Karosseriestruktur 12 mit einer Kraft beaufschlagt wird, welche in
Ein sich verjüngender Endbereich 36 beziehungsweise eine Schneide des Keils 30 liegt im Bereich von Aussparungen, welche in der oberseitigen Wand 32 und der gegenüberliegenden, unterseitigen Wand der Kammer des Längsträgers 14 ausgebildet sind. Eine Erstreckungsrichtung des Keils 30 in Fahrzeughochrichtung z entspricht vorliegend zumindest einer Höhe des Längsträgers 14 in der Fahrzeughochrichtung z. Der Keil 30 kann auch in Fahrzeughochrichtung z über die obere Wand 32 und die gegenüberliegende untere Wand des Längsträgers 14 überstehen.A
Der Keil 30 ist des Weiteren vorliegend so an dem Lastverteiler 26 angebracht, dass er im Wesentlichen mittig in die durch die beispielsweise vier Wände begrenzte Kammer des Längsträgers 14 eindringen kann. Dadurch werden bevorzugt die weichen Zonen des Längsträgers 14, nämlich die obere Wand 32 und die gegenüberliegende untere Wand der Kammer zum Kollabieren gebracht. Dadurch, dass vorliegend die vergleichsweise weichen Wände 32 der Kammer des Längsträgers 14 aufgetrennt werden, ist dafür gesorgt, dass nicht die steiferen Eckbereiche des Längsträgers 14 mit einem Faltenbeulen beginnen.Furthermore, the
In
Durch die geometrische Form des Keils 30, welcher an dem Lastverteiler 26 angebracht ist, kann gezielt das Aufschälen beziehungsweise Auftrennen des Längsträgers 14 bewirkt werden, wie dies schematisch in
Bei der in
An dem Lastverteiler 26 ist bei der in
Bei der Kraftbeaufschlagung in Richtung des Pfeils 34 werden jedoch nicht nur die Wände 32, 46 der benachbarten Kammern aufgetrennt (vergleiche
Vielmehr sorgt ein zwischen den Keilen 30, 50 vorgesehener Verbindungsbereich 52 dafür, dass die Wand 44, welche die benachbarten Kammern begrenzt, infolge der Kraftbeaufschlagung gefaltet wird. Es tritt also an der Wand 44 beziehungsweise an dem Mittelsteg des Zweikammer-Profilteils, als welches der Längsträger 14 ausgebildet ist, ein Faltenbeulen auf. Entsprechende Falten 54 sind in
In
Bei der mit Bezug auf
Aus den Figuren ist des Weiteren ersichtlich, dass zwischen dem Lastverteiler 26 und einem vorderen Querträger 56 der Karosseriestruktur 12 (vergleiche
Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine gezielte Längsträger-Deformation zur Reduktion des Blockmaßes in dem Kraftfahrzeug 10, insbesondere in dem Kraftfahrzeug 10 mit dem Gitterrahmen (Spaceframe), erreicht werden kann.Overall, the example shows how the invention can be used to achieve a targeted longitudinal member deformation to reduce the block size in the
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017001961.4A DE102017001961B4 (en) | 2017-03-01 | 2017-03-01 | Body structure for an automobile and motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017001961.4A DE102017001961B4 (en) | 2017-03-01 | 2017-03-01 | Body structure for an automobile and motor vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017001961A1 DE102017001961A1 (en) | 2018-09-06 |
DE102017001961B4 true DE102017001961B4 (en) | 2022-09-08 |
Family
ID=63170889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017001961.4A Active DE102017001961B4 (en) | 2017-03-01 | 2017-03-01 | Body structure for an automobile and motor vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102017001961B4 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2120479A1 (en) | 1971-04-27 | 1972-11-02 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Bumper or the like. for vehicles |
US3779591A (en) | 1971-08-23 | 1973-12-18 | W Rands | Energy absorbing device |
US3893726A (en) | 1974-04-01 | 1975-07-08 | Raymond Lee Organization Inc | Shock absorber vehicle bumper |
DE19741422A1 (en) | 1997-09-19 | 1999-04-01 | Audi Ag | Energy absorption device for a motor vehicle |
DE19830026C2 (en) | 1998-07-04 | 2003-09-18 | Audi Ag | Support structure of a motor vehicle |
DE102006002750A1 (en) | 2006-01-20 | 2007-09-20 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag | Motor vehicle e.g. passenger car, has deformation region provided in connection zone when seen in driving direction, where connecting unit is adjusted in deformation region during collision of vehicle with object |
EP2165891B1 (en) | 2008-09-18 | 2012-03-28 | Mazda Motor Corporation | Vehicle body structure and method of providing the same |
US20120207542A1 (en) | 2009-10-26 | 2012-08-16 | Hierros Y Aplanaciones, S.A. (Hiasa) | Mechanism for Absorbing Kinetic Energy from Frontal Impacts of Vehicles Against Vehicle Restraining Systems, for Using on the Edges and Central Reservations of Roadways, Such as Shock Absorbers and Barrier Ends |
-
2017
- 2017-03-01 DE DE102017001961.4A patent/DE102017001961B4/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2120479A1 (en) | 1971-04-27 | 1972-11-02 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Bumper or the like. for vehicles |
US3779591A (en) | 1971-08-23 | 1973-12-18 | W Rands | Energy absorbing device |
US3893726A (en) | 1974-04-01 | 1975-07-08 | Raymond Lee Organization Inc | Shock absorber vehicle bumper |
DE19741422A1 (en) | 1997-09-19 | 1999-04-01 | Audi Ag | Energy absorption device for a motor vehicle |
DE19830026C2 (en) | 1998-07-04 | 2003-09-18 | Audi Ag | Support structure of a motor vehicle |
DE102006002750A1 (en) | 2006-01-20 | 2007-09-20 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag | Motor vehicle e.g. passenger car, has deformation region provided in connection zone when seen in driving direction, where connecting unit is adjusted in deformation region during collision of vehicle with object |
EP2165891B1 (en) | 2008-09-18 | 2012-03-28 | Mazda Motor Corporation | Vehicle body structure and method of providing the same |
US20120207542A1 (en) | 2009-10-26 | 2012-08-16 | Hierros Y Aplanaciones, S.A. (Hiasa) | Mechanism for Absorbing Kinetic Energy from Frontal Impacts of Vehicles Against Vehicle Restraining Systems, for Using on the Edges and Central Reservations of Roadways, Such as Shock Absorbers and Barrier Ends |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102017001961A1 (en) | 2018-09-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102004039592C5 (en) | crash box | |
DE102011119092B4 (en) | Side member for a support structure of a motor vehicle | |
DE102012018450B4 (en) | Passenger car with a vehicle roof on the supporting gas bag of a passenger front airbag module and gas bag for such a passenger car | |
DE19526707A1 (en) | Impact beams for motor vehicles | |
DE202016105538U1 (en) | Hood buffer to absorb stress | |
DE102013204767B4 (en) | Vehicle body front structure | |
DE2841796A1 (en) | VEHICLE FRAME WITH AN ENERGY-CONSUMING FRAME PART | |
AT391665B (en) | BUMPER GUARD FOR MOTOR VEHICLE DOORS AND SIDEWALLS | |
EP3661813B1 (en) | Bumper arrangement with a crossmember and two crash boxes | |
DE102013002421B4 (en) | B-pillar, for a motor vehicle | |
DE102019006731A1 (en) | Stem body structure of a motor vehicle and motor vehicle | |
DE10358492A1 (en) | Crash element in the form of a hollow profile | |
DE102017001961B4 (en) | Body structure for an automobile and motor vehicle | |
DE19644220C1 (en) | Lateral under-run protection for lorry | |
DE19716223C1 (en) | Motor vehicle front, side, and rear bumper | |
EP3737601B1 (en) | Body structure and body for a passenger car | |
DE102015110436B3 (en) | motor vehicle | |
DE102014203140A1 (en) | A body structure support structure for a motor vehicle with a body structure carrier made of fiber composite material | |
DE10244948A1 (en) | Resin impact energy absorber for vehicle has high-rigidity brittle fracture portion and low-rigidity ductile fracture portion arranged in parallel for mounting between vehicle structural member and resin internal material in compartment | |
WO2023006793A1 (en) | Battery protection device for a traction battery of a motor vehicle and motor vehicle having such a battery protection device | |
DE102017005978B4 (en) | Crash structure for a vehicle | |
DE69505601T2 (en) | Perfected energy damper for motor vehicles | |
DE102015207696B4 (en) | Rejection structure for a front structure of a motor vehicle | |
DE102014106719B4 (en) | Structure of a steering support member | |
DE102013019720B4 (en) | vehicle body |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |