DE102021122732A1

DE102021122732A1 - Inexpensive cross member arrangement for a crash management system

Info

Publication number: DE102021122732A1
Application number: DE102021122732.1A
Authority: DE
Inventors: Tassilo Heilmann; Jan Bartols
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2021-09-02
Filing date: 2021-09-02
Publication date: 2023-03-02

Abstract

Es ist eine Querträgeranordnung (14) für ein Crash-Management-System eines Kraftfahrzeugs vorgesehen mit einem Querträger (16) zur Aufnahme von in X-Richtung eingeleiteten Aufprallkräften, wobei der Querträger (16) in Z-Richtung geöffnete Hohlkammern (26) aufweist, und mindestens einem in X-Richtung von dem Querträger (16) abstehenden und an einem Längsträger (12) abstützbaren Pralltopf (18) zur Absorption zumindest eines Teils der Aufprallkräfte durch plastische Verformung, wobei der Pralltopf (18) zwischen deformierbaren Faltwänden (28) ausgebildete und in Z-Richtung geöffnete Zwischenräume (30) zur Aufnahme der plastisch deformierten Faltwände (28) aufweist, wobei der Pralltopf (18) einstückig mit dem Querträger (16) ausgebildet ist. Durch die einstückige Ausgestaltung des Pralltopfes (18) mit dem Querträger (16) und den in Z-Richtung geöffneten Hohlkammern (26) und Zwischenräumern (30) kann die gesamte Querträgeranordnung (14) kostengünstig durch Urformen hergestellt werden, so dass eine kostengünstige Dissipation von Aufprallkräften ermöglicht ist.

A cross member arrangement (14) for a crash management system of a motor vehicle is provided, with a cross member (16) for absorbing impact forces introduced in the X direction, the cross member (16) having hollow chambers (26) open in the Z direction, and at least one impact absorber (18) which protrudes in the X-direction from the cross member (16) and can be supported on a longitudinal member (12) for absorbing at least some of the impact forces through plastic deformation, the impact absorber (18) being formed between deformable folding walls (28). and intermediate spaces (30) open in the Z-direction for receiving the plastically deformed folding walls (28), the impact absorber (18) being formed in one piece with the crossbeam (16). Due to the one-piece design of the impact absorber (18) with the crossbeam (16) and the hollow chambers (26) and spacers (30) open in the Z direction, the entire crossbeam arrangement (14) can be manufactured inexpensively by primary molding, so that cost-effective dissipation of Impact forces is allowed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Querträgeranordnung für ein Crash-Management-System, mit dessen Hilfe kostengünstig Aufprallkräfte bei einem Crash dissipiert werden können.The invention relates to a cross member arrangement for a crash management system, with the aid of which impact forces in the event of a crash can be dissipated in a cost-effective manner.

Aus DE 10 2004 008 741 A1 ist ein extrudierter Querträger mit in Z-Richtung geöffneten Hohlkammern bekannt, in dem an der zu einem Längsträger weisenden Innenseite eine Öffnung zum Einführen einer Crashbox eingebracht ist.Out of DE 10 2004 008 741 A1 an extruded cross member with hollow chambers open in the Z-direction is known, in which an opening for inserting a crash box is made on the inside facing towards a longitudinal member.

Es besteht ein ständiges Bedürfnis bei einem Crash eingeleitete Aufprallkräfte durch kostengünstige Maßnahmen dissipieren zu können.There is a constant need to be able to dissipate the impact forces introduced in a crash using cost-effective measures.

Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine kostengünstige Dissipation von Aufprallkräften ermöglichen.It is the object of the invention to indicate measures that enable cost-effective dissipation of impact forces.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Querträgeranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Wenn ein Merkmal in Kombination mit einem anderen Merkmal dargestellt wird, dient dies nur der vereinfachten Darstellung der Erfindung und soll keinesfalls bedeuten, dass dieses Merkmal nicht auch ohne das andere Merkmal eine Weiterbildung der Erfindung sein kann.The object is achieved according to the invention by a cross member arrangement with the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims and the following description, which individually or in combination can represent an aspect of the invention. If a feature is shown in combination with another feature, this only serves to simplify the presentation of the invention and should in no way mean that this feature cannot also be a development of the invention without the other feature.

Eine Ausführungsform betrifft eine Querträgeranordnung für ein Crash-Management-System eines Kraftfahrzeugs mit einem Querträger zur Aufnahme von in X-Richtung eingeleiteten Aufprallkräften, wobei der Querträger in Z-Richtung geöffnete Hohlkammern aufweist, und mindestens einem in X-Richtung von dem Querträger abstehenden und an einem Längsträger abstützbaren Pralltopf zur Absorption zumindest eines Teils der Aufprallkräfte durch plastische Verformung, wobei der Pralltopf zwischen deformierbaren Faltwänden ausgebildeten und in Z-Richtung geöffnete Zwischenräume zur Aufnahme der plastisch deformierten Faltwände aufweist, wobei der Pralltopf einstückig mit dem Querträger ausgebildet ist.One embodiment relates to a cross member arrangement for a crash management system of a motor vehicle with a cross member for absorbing impact forces introduced in the X direction, the cross member having hollow chambers open in the Z direction, and at least one projecting in the X direction from the cross member and an impact absorber that can be supported on a longitudinal member for absorbing at least part of the impact forces through plastic deformation, the impact absorber having interspaces formed between deformable folding walls and open in the Z-direction for receiving the plastically deformed folding walls, the impact absorber being configured in one piece with the cross member.

Da der mindestens eine Pralltopf einstückig mit dem Querträger ausgebildet ist, ist es nicht erforderlich eine separate Befestigungstechnik vorzusehen. Die Bauteileanzahl und der Montageaufwand sind dadurch reduziert. Da sowohl die Hohlkammern des Querträgers als auch die Zwischenräume des Pralltopfes in Z-Richtung geöffnet sind, ergibt sich eine dreidimensionale Formgestaltung, die in X-Richtung und Y-Richtung eine nahezu beliebig komplizierte Geometrie erlaubt, insbesondere um die Hohlkammern des Querträgers für weitere Funktionen zu funktionalisieren und/oder ein definiertes Einfalten des Pralltopfes bei der Dissipation von Aufprallkräften durch die für eine plastische Verformung der Faltwände erforderliche Formänderungsenergie sicherstellt. Gleichzeitig kann die gesamte Querträgeranordnung urformend durch in der designierten Z-Richtung der Querträgeranordnung ausgerichtete Werkzeuge kostengünstig und insbesondere nahezu werkzeugfallend erzeugt werden. Die Herstellungskosten können dadurch reduziert werden. Durch die einstückige Ausgestaltung des Pralltopfes mit dem Querträger und den in Z-Richtung geöffneten Hohlkammern und Zwischenräumern kann die gesamte Querträgeranordnung kostengünstig durch Urformen hergestellt werden, so dass eine kostengünstige Dissipation von Aufprallkräften ermöglicht ist.Since the at least one impact absorber is designed in one piece with the cross member, it is not necessary to provide a separate fastening technique. The number of components and the assembly effort are reduced as a result. Since both the hollow chambers of the cross member and the gaps in the impact absorber are open in the Z direction, the result is a three-dimensional shape that allows almost any complicated geometry in the X direction and Y direction, especially around the hollow chambers of the cross member for additional functions to functionalize and/or ensures a defined folding in of the impact absorber during the dissipation of impact forces by means of the deformation energy required for plastic deformation of the folding walls. At the same time, the entire cross member arrangement can be produced cost-effectively and, in particular, almost off-the-shelf using tools aligned in the designated Z-direction of the cross member arrangement. The manufacturing costs can thereby be reduced. Due to the one-piece design of the impact absorber with the crossbeam and the hollow chambers and intermediate spacers open in the Z direction, the entire crossbeam arrangement can be produced inexpensively by archetypes, so that a cost-effective dissipation of impact forces is made possible.

Unter einer X-Richtung wird eine Koordinatenrichtung entlang einer Längsachse eines Kraftfahrzeugs verstanden, wenn die Querträgeranordnung in dem Kraftfahrzeug eingebaut ist. Die X-Richtung verläuft im Wesentlichen horizontal, wenn das Kraftfahrzeug auf einem ebenen horizontal verlaufenden Untergrund abgestellt ist. Unter einer Y-Richtung wird eine Koordinatenrichtung entlang einer Querachse eines Kraftfahrzeugs verstanden, wenn die Querträgeranordnung in dem Kraftfahrzeug eingebaut ist. Die Y-Richtung verläuft im Wesentlichen horizontal, wenn das Kraftfahrzeug auf einem ebenen horizontal verlaufenden Untergrund abgestellt ist. Unter einer Z-Richtung wird eine Koordinatenrichtung entlang einer Vertikalachse eines Kraftfahrzeugs verstanden, wenn die Querträgeranordnung in dem Kraftfahrzeug eingebaut ist. Die Z-Richtung verläuft im Wesentlichen vertikal, wenn das Kraftfahrzeug auf einem ebenen horizontal verlaufenden Untergrund abgestellt ist. Die X-Richtung, die Y-Richtung und die Z-Richtung sind zueinander orthogonal ausgerichtet.An X-direction is understood to mean a coordinate direction along a longitudinal axis of a motor vehicle when the cross member arrangement is installed in the motor vehicle. The X-direction runs essentially horizontally when the motor vehicle is parked on a flat, horizontally running surface. A Y-direction is understood to mean a coordinate direction along a transverse axis of a motor vehicle when the cross member arrangement is installed in the motor vehicle. The Y-direction runs essentially horizontally when the motor vehicle is parked on a flat, horizontally running surface. A Z-direction is understood to mean a coordinate direction along a vertical axis of a motor vehicle when the cross member arrangement is installed in the motor vehicle. The Z-direction runs essentially vertically when the motor vehicle is parked on a flat, horizontally running surface. The X-direction, the Y-direction and the Z-direction are orthogonally aligned with each other.

Unter einem Crash-Management-System („CMS“) eines Kraftfahrzeugs wird eine Umgebung in einem Kraftfahrzeug verstanden, mit deren Hilfe bei einem Unfall („Crash“) auftretende Aufprallkräfte möglichst von einer Fahrgastzelle ferngehalten werden sollen, um eine Verletzung von Fahrzeuginsassen zu verhindern. Hierzu kann das Crash-Management-System eine Abtragung und Abstützung der Aufprallkräfte durch versteifende Bauelement aufweisen. Es ist jedoch auch möglich, dass das Crash-Management-System eine Dissipation der Aufprallkräfte durch eine bewusste plastische Verformung in Reaktion auf die Aufprallkräfte vorsieht, wobei die plastische Verformung möglichst an Stellen des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, wo eine Gefährdung der Fahrzeuginsassen durch die plastische Verformung nicht zu erwarten ist.A crash management system ("CMS") of a motor vehicle is understood to mean an environment in a motor vehicle with the help of which impact forces occurring in the event of an accident ("crash") are to be kept as far away from a passenger cell as possible in order to prevent vehicle occupants from being injured . For this purpose, the crash management system can have a transfer and support of the impact forces by stiffening components. However, it is also possible for the crash management system to dissipate the impact forces by intentionally plastic deformation in response to the impact forces, with the plastic deformation being provided as far as possible at locations on the motor vehicle where the vehicle occupants are endangered by the plastic deformation is not to be expected.

Die Hohlkammern des Querträgers ermöglichen eine materialsparende Leichtbauweise, so dass bei einem geringen Materialeinsatz hohe Kräfte kostengünstig abgestützt werden können. Insbesondere sind die Hohlkammern durch Hohlkammerwände begrenzt, die vorzugsweise als ebene Platte ausgestaltet sind. Die Seitenflächen der Hohlkammerwände verlaufen insbesondere ausschließlich in Z-Richtung. Der Querträger kann in X-Richtung durch eine anteilig zur Fahrzeugmitte weisende Rückseite und eine anteilig von der Fahrzeugmitte weg weisende Vorderseite aufweisen, zwischen denen die Hohlkammern ausgebildet sind. Die Rückseite und/oder die Vorderseite weisen insbesondere eine im Wesentlichen absatzlose glatte Fläche auf, die vorzugsweise etwas gebogen ausgebildet ist und sich dadurch besser in eine Außenhaut des Kraftfahrzeugs einfügt.The hollow chambers of the cross member enable a material-saving lightweight construction, so that high forces can be supported at low cost with a small amount of material used. In particular, the hollow chambers are delimited by hollow chamber walls, which are preferably designed as a flat plate. In particular, the side surfaces of the hollow chamber walls run exclusively in the Z-direction. In the X-direction, the cross member can have a rear side partially pointing toward the center of the vehicle and a front side partially pointing away from the center of the vehicle, between which the hollow chambers are formed. The rear side and/or the front side have in particular an essentially step-free, smooth surface, which is preferably formed somewhat curved and thus fits better into an outer skin of the motor vehicle.

Die Faltwände des Pralltopfes sind insbesondere durch beispielsweise unter einem spitzen Winkel miteinander verbundene als ebene Platte ausgestaltete Teilwände zusammengesetzt. Die Faltwände können beispielsweise ein Tannenbaumprofil ausbilden. Vorzugsweise sind mehrere Faltwände in Y-Richtung hintereinander vorgesehen, die jeweils über einen Zwischenraum zueinander beabstandet sind. Bei in X-Richtung aufgenommenen Aufprallkräften können sich die Faltwände zusammenfalten und sich hierbei plastisch verformen, um die Aufprallkräfte dissipieren zu können. Hierbei kann sich durch die plastische Verformung der Faltwände eine Erstreckung des Pralltopfes in X-Richtung verringern.The folding walls of the impact absorber are in particular composed of partial walls designed as a flat plate and connected to one another at an acute angle, for example. The folding walls can form a fir tree profile, for example. Preferably, several folding walls are provided one behind the other in the Y-direction, which are each spaced apart from one another by a gap. When impact forces are absorbed in the X-direction, the folding walls can fold together and deform plastically in the process in order to be able to dissipate the impact forces. In this case, an extension of the impact absorber in the X-direction can be reduced due to the plastic deformation of the folding walls.

Insbesondere sind der Querträger und der einstückige Pralltopf durch Extrusion entlang ihrer designierten Z-Richtung erzeugt. Ein für die Extrusion der einstückigen Querträgeranordnung vorgesehenes Material kann durch eine Matrize extrudiert werden, wodurch sich die in Z-Richtung geöffneten Hohlkammern des Querträgers und die in Z-Richtung geöffneten Zwischenräume des Pralltopfes ergeben. Die jeweilige Querträgeranordnung kann in der designierten Z-Richtung, welche der Extrusionsrichtung entspricht, auf einer gewünschten Höhe in Z-Richtung abgelängt werden. Die Querträgeranordnung kann insbesondere aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein. Die Herstellungskosten für die Querträgeranordnung können dadurch besonders gering gehalten werden.In particular, the cross member and the one-piece impact absorber are produced by extrusion along their designated Z-direction. A material provided for the extrusion of the one-piece crossbeam arrangement can be extruded through a die, resulting in the hollow chambers of the crossbeam that are open in the Z direction and the intermediate spaces of the impact absorber that are open in the Z direction. The respective cross member arrangement can be cut to length in the designated Z direction, which corresponds to the extrusion direction, at a desired height in the Z direction. In particular, the cross member arrangement can be made of a plastic material. The production costs for the cross member arrangement can be kept particularly low as a result.

Vorzugsweise weist der Pralltopf eine in X-Richtung weisende Endplatte zur Abdeckung eines in X-Richtung weisenden Endes des Längsträgers und mindestens einen in X-Richtung von der Endplatte abstehenden Montageansatz zur Befestigung mit dem Längsträger mit Hilfe eines in Y-Richtung ausgerichteten Befestigungsmittels auf. Der Pralltopf kann dadurch beispielsweise eine U-förmige zum Längsträger weisende Endkontur aufweisen. Dadurch kann der Pralltopf den Längsträger beispielsweise U-förmig umgreifen, wodurch die Endplatte eine Relativlage in X-Richtung und der mindestens eine Montageansatz, vorzugsweise zwei zueinander beabstandete Montageansätze, eine Lagezentrierung in Y-Richtung relativ zum Längsträger erfolgen kann. Zudem kann über den mindestens eine Montageansatz leicht eine Befestigung mit dem Längsträger erfolgen, wobei das Befestigungsmittel durch die Ausrichtung in Y-Richtung bei der Montage leicht zugänglich ist. Die Montage ist dadurch vereinfacht. Zudem kann auch die Endplatte und der Montageansatz leicht durch Extrusion mit einer der designierten Z-Richtung entsprechenden Extrusionsrichtung urformend als einstückige Teile der Querträgeranordnung erzeugt werden. Die Herstellungskosten sind dadurch gering gehalten.Preferably, the impact absorber has an X-facing end plate for covering an X-facing end of the side member and at least one mounting lug projecting in the X direction from the end plate for attachment to the side member using a Y-oriented fastener. As a result, the impact absorber can have, for example, a U-shaped end contour pointing towards the side member. As a result, the impact absorber can enclose the longitudinal member in a U-shape, for example, whereby the end plate can be in a relative position in the X direction and the at least one mounting lug, preferably two spaced-apart mounting lugs, can be positioned in the Y direction relative to the longitudinal member. In addition, the at least one mounting attachment can easily be used to fasten it to the side member, with the fastening means being easily accessible during assembly due to the orientation in the Y-direction. This simplifies assembly. In addition, the end plate and the mounting attachment can also be produced easily by extrusion with an extrusion direction corresponding to the designated Z-direction as one-piece parts of the cross member arrangement. The production costs are kept low as a result.

Besonders bevorzugt weist der Querträger eine in X-Richtung weisende Rückseite zur Begrenzung der Hohlkammern auf, wobei die Faltwände mindestens eines Pralltopfes an der Rückseite des Querträgers angesetzt sind. Die Formgebung der Faltwände des Pralltopfes und die Formgebung der Hohlkammern des Querträgers können dadurch unabhängig voneinander erfolgen. Dies vereinfacht es die Hohlkammern des Querträgers für weitere Funktionen, beispielsweise als Teil einer medienführenden Leitung, zu funktionalisieren, ohne bei der Formgestaltung Kompromisse mit der Formgestaltung der Faltwände für den Pralltopf eingehen zu müssen.The crossbeam particularly preferably has a rear side pointing in the X-direction to delimit the hollow chambers, the folding walls of at least one impact absorber being attached to the rear side of the crossbeam. The shaping of the folding walls of the impact absorber and the shaping of the hollow chambers of the cross member can thus be carried out independently of one another. This makes it easier to functionalize the hollow chambers of the cross member for additional functions, for example as part of a media-carrying line, without having to make compromises with the shape of the folding walls for the impact absorber.

Insbesondere weist der Querträger eine in X-Richtung weisende Rückseite zur Begrenzung der Hohlkammern auf, wobei die Rückseite des Querträgers im Bereich mindestens eines Pralltopfes geöffnet ausgeführt ist und die Faltwände des Pralltopfes an mindestens einer Seitenfläche einer innerhalb des Querträgers positionierte Holkammerwand angesetzt ist. Die funktionale Länge des Pralltopfes in X-Richtung kann dadurch in das Innere des Querträgers hinein verlängert werden, wodurch sich weitere konstruktive Freiheiten bei der Gestaltung des Zusammenfaltens des Pralltopfes bei der Dissipation von Aufprallkräfte ergeben. Insbesondere wenn die Hohlkammer, in welche die mindestens eine Faltwand des Pralltopfes hineinragt nicht für andere Zwecke funktionalisiert ist, kann diese Hohlkammer einen Beitrag leisten die Dissipation von Aufprallkräften zumindest zu unterstützen.In particular, the crossbeam has a rear side pointing in the X-direction to delimit the hollow chambers, the rear side of the crossbeam being open in the area of at least one impact absorber and the folding walls of the impact absorber being attached to at least one side surface of a hollow chamber wall positioned within the crossbeam. The functional length of the impact absorber in the X-direction can thus be extended into the interior of the cross member, which results in further design freedom in the design of the impact absorber's folding together when impact forces are dissipated. In particular, if the hollow chamber into which the at least one folding wall of the impact absorber protrudes is not functionalized for other purposes, this hollow chamber can contribute to at least supporting the dissipation of impact forces.

Vorzugsweise weist der Querträger eine in X-Richtung weisende Rückseite zur Begrenzung der Hohlkammern auf, wobei die Rückseite des Querträgers im Bereich mindestens eines Pralltopfes geöffnet ausgeführt ist und die Faltwände des Pralltopfes an mindestens einer Stirnseite einer innerhalb des Querträgers positionierte Holkammerwand in Verlängerung der Hohlkammerwand angesetzt ist. Eine Teilwand der Faltwand des Pralltopfes kann sich in der zugeordneten Hohlkammerwand fortsetzen. Dies ermöglich es auch die Hohlkammerwände innerhalb des Querträgers für eine Dissipation von Aufprallkräften durch eine definierte Deformation zu unterstützen. Der Pralltopf kann dadurch soweit in den Querträger hinein integriert sein, dass eine scharfe funktionale Abgrenzung des Pralltopfes von dem Querträger kaum noch möglich ist. Teile des Querträgers können auch Funktionen übernehmen, die originär von dem Pralltopf wahrgenommen wurden.The crossbeam preferably has a rear side pointing in the X direction to delimit the hollow chambers, the rear side of the crossbeam being open in the area of at least one impact absorber and the folding walls of the impact absorber being extended on at least one end face of a hollow chamber wall positioned within the crossbeam delay of the hollow chamber wall is attached. A partial wall of the folding wall of the impact absorber can continue in the associated hollow chamber wall. This also makes it possible to support the hollow chamber walls within the cross member for a dissipation of impact forces through a defined deformation. The impact absorber can thus be integrated into the crossbeam to such an extent that a sharp functional delimitation of the impact absorber from the crossbeam is hardly possible. Parts of the cross member can also assume functions that were originally performed by the impact absorber.

Besondres bevorzugt ist mindestens eine Hohlkammer des Querträgers mit einer Fluidleitung, insbesondere für Abluft eines Ladeluftkühlers, verbunden. Zumindest eine Hohlkammer, vorzugsweise mehrere zueinander benachbarte Hohlkammern können einen Strömungsquerschnitt einer medienführenden Leitung begrenzen. Dies ermöglicht es sehr bauraumsparend das entsprechende Medium durch den Querträger hindurch in Z-Richtung zu leiten und insbesondere an einer geeigneten Stelle abzuführen oder einer weiteren Kraftfahrzeugkomponente, beispielsweise einem Kühler und/oder einer Klimaanlage, zuzuführen.At least one hollow chamber of the cross member is particularly preferably connected to a fluid line, in particular for exhaust air from an intercooler. At least one hollow chamber, preferably several hollow chambers adjacent to one another, can delimit a flow cross section of a media-carrying line. This makes it possible to conduct the corresponding medium through the cross member in the Z direction in a very space-saving manner and in particular to discharge it at a suitable point or to supply it to another motor vehicle component, for example a radiator and/or an air conditioning system.

Eine weitere Ausführungsform betrifft einen Tragrahmen für ein Crash-Management-System eines Kraftfahrzeugs, mit einem in X-Richtung ausgerichteten ersten Längsträger, einem in X-Richtung ausgerichteten zweiten Längsträger und einer Querträgeranordnung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, wobei die Querträgeranordnung über jeweils einen Pralltopf mit dem ersten Längsträger und mit dem zweiten Längsträger verbunden ist. Durch die einstückige Ausgestaltung des Pralltopfes mit dem Querträger und den in Z-Richtung geöffneten Hohlkammern und Zwischenräumern kann die gesamte Querträgeranordnung kostengünstig durch Urformen hergestellt werden, so dass in dem Tragrahmen eine kostengünstige Dissipation von Aufprallkräften ermöglicht ist.A further embodiment relates to a support frame for a crash management system of a motor vehicle, with a first longitudinal member aligned in the X direction, a second longitudinal member aligned in the X direction and a cross member arrangement which can be designed and developed as described above, wherein the cross member arrangement is connected to the first longitudinal member and to the second longitudinal member via an impact absorber in each case. Due to the one-piece design of the impact absorber with the crossbeam and the hollow chambers and spaces open in the Z-direction, the entire crossbeam arrangement can be manufactured inexpensively by primary molding, so that cost-effective dissipation of impact forces is made possible in the support frame.

Insbesondere weist der erste Längsträger und/oder der zweite Längsträger eine in X-Richtung geöffnete, insbesondere schlitzförmige, Montageöffnung zum Einstecken eines Montageansatzes des Pralltropfes auf, wobei ein in Y-Richtung ausgerichtetes Befestigungsmittel den Montageansatz mit dem zugeordneten Längsträger verbindet. Durch die in den jeweiligen zugeordneten Längsträger eingesetzten Montageansätze kann auch eine Relativlage des Pralltopfes und der gesamten Querträgeranordnung in Z-Richtung einfach vorgegeben werden. Vorzugsweise weist der jeweilige Montageansatz eine Öffnung auf, die mit einer Öffnung in dem Längsträger korrespondiert, so dass das Befestigungsmittel beispielsweise als Sicherungsbolzen wirken kann und die Querträgeranordnung sicher mit dem jeweiligen Längsträger verbinden kann.In particular, the first longitudinal member and/or the second longitudinal member has an assembly opening that is open in the X direction, in particular slot-shaped, for inserting an assembly attachment of the impact drop, with a fastening means aligned in the Y direction connecting the assembly attachment to the associated longitudinal member. A relative position of the impact absorber and the entire cross member arrangement in the Z-direction can also be easily specified by the mounting attachments used in the respective associated longitudinal members. The respective mounting attachment preferably has an opening which corresponds to an opening in the side member, so that the fastening means can act, for example, as a safety bolt and can securely connect the cross member arrangement to the respective side member.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:

1 eine schematische Draufsicht auf eine linke Hälfte einer ersten Ausführungsform eines Tragrahmens,
2 eine schematische Draufsicht auf eine rechte Hälfte einer zweiten Ausführungsform eines Tragrahmens und
3 eine schematische Draufsicht auf ein Detail einer rechten Hälfte einer dritten Ausführungsform eines Tragrahmens.

In the following, the invention is explained by way of example with reference to the attached drawings using preferred exemplary embodiments, it being possible for the features presented below to represent an aspect of the invention both individually and in combination. Show it:

1 a schematic plan view of a left half of a first embodiment of a support frame,
2 a schematic plan view of a right half of a second embodiment of a support frame and
3 a schematic plan view of a detail of a right half of a third embodiment of a support frame.

Der in 1 nur teilweise dargestellte Tragrahmen 10 kann für ein Crash-Management-System eines Kraftfahrzeugs verwendet werden. Der Tragrahmen 10 weist in der Regel zwei oder mehr Längsträger 12 auf, die frontseitig und/oder heckseitig mit einer Querträgeranordnung 14 verbunden sein können. Die Querträgeranordnung 14 weist einen Querträger 16 auf, der insbesondere Teil einer Stoßstange des Kraftfahrzeugs sein kann. Der Querträger 16 ist über jeweils einen Pralltopf 18 stirnseitig an dem jeweiligen Längsträger 12 abgestützt. Bein einem Crash in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, also in X-Richtung, kann der Pralltopf 18 zwischen dem Querträger 16 und dem Längsträger 12 durch plastische Verformung zusammengestaucht werden, wodurch die auftretenden Aufprallkräfte dissipiert und Fahrzeuginsassen vor Verletzungen geschützt werden können.the inside 1 Only partially shown support frame 10 can be used for a crash management system of a motor vehicle. The support frame 10 generally has two or more longitudinal members 12 which can be connected to a cross member arrangement 14 at the front and/or rear. The cross member arrangement 14 has a cross member 16, which can in particular be part of a bumper of the motor vehicle. The cross member 16 is supported on the end face of the respective longitudinal member 12 via an impact absorber 18 in each case. In a crash in the direction of travel of the motor vehicle, i.e. in the X direction, the impact absorber 18 can be compressed between the cross member 16 and the longitudinal member 12 by plastic deformation, as a result of which the impact forces that occur can be dissipated and vehicle occupants can be protected from injury.

Der Querträger 16 weist eine zum Längsträger 12 weisende Rückseite 20 und eine vom Längsträger 12 weg weisenden Vorderseite 22 auf, zwischen denen durch Hohlkammerwände 24 begrenzte Hohlkammern 26 ausgebildet sind. Die Hohlkammern 26 sind in vertikaler Richtung, also in Z-Richtung, geöffnet ausgeführt. Eine die Hohlkammern 26 schließende Oberseite oder Unterseite ist von dem Querträger 16 nicht ausgebildet. Mindestens eine Hohlkammer 26 kann dadurch als Teil einer medienführenden Fluidleitung ausgebildet sein.The cross member 16 has a rear side 20 pointing towards the longitudinal member 12 and a front side 22 pointing away from the longitudinal member 12, between which hollow chambers 26 delimited by hollow chamber walls 24 are formed. The hollow chambers 26 are designed to be open in the vertical direction, ie in the Z direction. An upper side or underside closing the hollow chambers 26 is not formed by the cross member 16 . At least one hollow chamber 26 can thus be formed as part of a media-carrying fluid line.

Der Pralltopf 18 weist, insbesondere zick-zack-artige verlaufende, Faltwände 28 auf, die unter Last plastisch deformiert und zusammengefaltet werden können. Die durchschnittlich grob in X-Richtung ausgerichteten Faltwände 28 sind über Zwischenräume 30 voneinander beabstandet. Die Zwischenräume 30 stellen ein Volumen bereit, in das die plastisch zusammengefalteten Faltwände 28 hinein ausweichen können. Die Zwischenräume 30 sind in vertikaler Richtung, also in Z-Richtung, geöffnet ausgeführt. Eine die Zwischenräume 30 schließende Oberseite oder Unterseite ist von dem Pralltopf 18 nicht ausgebildet. Zudem weist der Pralltopf 18 eine stirnseitig zum Längsträger 12 weisende Endplatte 32 auf, von der in X-Richtung Montageansätze 34 abstehen. Die Montageansätze 34 können über in Querrichtung des Kraftfahrzeugs, also in Y-Richtung, verlaufende Befestigungsmittel 38 mit dem Längsträger 12 verbunden werden, wodurch die Querträgeranordnung 14 in einer definierten Relativlage mit dem Längsträger 12 verbunden und in dem Tragrahmen 10 eingebunden werden kann.The impact absorber 18 has, in particular, zigzag folding walls 28 which can be plastically deformed and folded together under load. The folding walls 28 aligned roughly in the X-direction on average are spaced apart from one another by gaps 30 . The Between Spaces 30 provide a volume into which the plastically folded folding walls 28 can escape. The intermediate spaces 30 are designed to be open in the vertical direction, ie in the Z direction. An upper side or underside closing the gaps 30 is not formed by the impact absorber 18 . In addition, the impact absorber 18 has an end plate 32 which faces the side member 12 and from which mounting projections 34 protrude in the X direction. The mounting projections 34 can be connected to the side member 12 by means of fasteners 38 running in the transverse direction of the motor vehicle, i.e. in the Y direction, as a result of which the cross member arrangement 14 can be connected to the side member 12 in a defined relative position and can be integrated into the support frame 10.

Der Pralltopf 18 ist einstückig mit dem Querträger 16 ausgeführt. Da sowohl die Hohlkammern 26 des Querträgers 16 als auch die Zwischenräume 30 des Pralltopfes 18 in Z-Richtung geöffnet ausgeführt sind und die in X-Richtung abstehenden Montageansätze 34 sich nur Z-Richtung erstrecken, ist es möglich die gesamte Querträgeranordnung 14 durch Extrusion oder Strangpressen durch eine entsprechend geformte Matrize herzustellen, wobei die Extrusionsrichtung der designierten Z-Richtung des Querträgers 16 entspricht.The impact absorber 18 is designed in one piece with the cross member 16 . Since both the hollow chambers 26 of the cross member 16 and the intermediate spaces 30 of the impact absorber 18 are designed to be open in the Z direction and the mounting projections 34 protruding in the X direction only extend in the Z direction, it is possible to assemble the entire cross member arrangement 14 by extrusion to be produced by a correspondingly shaped die, the extrusion direction corresponding to the designated Z-direction of the cross member 16 .

Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform der Querträgeranordnung 14 ist der Pralltopf 18 mit seinen Faltwänden 28 direkt an der Rückseite 20 des Querträgers 16 angesetzt.At the in 1 In the illustrated embodiment of the cross member arrangement 14, the impact absorber 18 with its folding walls 28 is attached directly to the rear side 20 of the cross member 16.

Wie in 2 dargestellt ist, kann der Pralltopf 18 mit seinen Faltwänden 28 über ein in der Rückseite 20 ausgebildeten Öffnung teilweise in das Innere des Querträgers 16 hineinragen. Zumindest ein Teil der Faltwände 28 kann eine Hohlkammer 26 durchqueren und, insbesondere mittig, bis zu einer Seitenfläche der zugehörigen Hohlkammerwand 24 reichen.As in 2 is shown, the impact absorber 18 with its folding walls 28 can protrude partially into the interior of the cross member 16 via an opening formed in the rear side 20 . At least part of the folding walls 28 can traverse a hollow chamber 26 and, in particular in the middle, can reach a side surface of the associated hollow chamber wall 24 .

Wie in 3 dargestellt ist, kann zumindest eine Faltwand 28 des teilweise in das Innere des Querträgers 16 hineinragenden Pralltopfes 18 in eine Hohlkammerwand 24 übergehen, so dass die sich stirnseitig an der Faltwand 28 anschließende Hohlkammerwand 24 einen Teil der Faltwand 28 ausbilden kann.As in 3 shown, at least one folding wall 28 of the impact absorber 18, which partially protrudes into the interior of the cross member 16, can merge into a hollow chamber wall 24, so that the hollow chamber wall 24 adjoining the folding wall 28 on the front side can form part of the folding wall 28.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102004008741 A1 [0002]

Claims

Cross member arrangement (14) for a crash management system of a motor vehicle, with a crossbeam (16) for absorbing impact forces introduced in the X direction, wherein the cross member (16) has hollow chambers (26) open in the Z-direction, and at least one impact absorber (18) protruding in the X-direction from the cross member (16) and which can be supported on a longitudinal member (12) for absorbing at least part of the impact forces by plastic deformation, wherein the impact pot (18) has gaps (30) formed between deformable folding walls (28) and open in the Z-direction for receiving the plastically deformed folding walls (28), wherein the impact absorber (18) is formed in one piece with the cross member (16).

Cross member assembly (14) after claim 1 characterized in that the cross member (16) and the one-piece impact absorber (18) are produced by extrusion along their designated Z-direction.

Cross member assembly (14) after claim 1 or 2 characterized in that the impact absorber (18) has an end plate (32) pointing in the X direction for covering an end of the longitudinal member (12) pointing in the X direction and at least one mounting projection (34 ) for attachment to the longitudinal beam (12) by means of an attachment means (36) aligned in the Y-direction.

Cross member assembly (14) according to one of Claims 1 until 3 characterized in that the crossbeam (16) has a rear side (20) pointing in the X direction for delimiting the hollow chambers (26), the folding walls (28) of at least one impact pot (18) on the rear side (20) of the crossbeam (16 ) are scheduled.

Cross member assembly (14) according to one of Claims 1 until 4 characterized in that the crossbeam (16) has a rear side (20) pointing in the X direction for delimiting the hollow chambers (26), the rear side (20) of the crossbeam (16) being open in the region of at least one impact absorber (18). and the folding walls (28) of the impact absorber (18) are attached to at least one side surface of a hollow chamber wall (24) positioned inside the cross member (16).

Cross member assembly (14) according to one of Claims 1 until 5 characterized in that the crossbeam (16) has a rear side (20) pointing in the X direction for delimiting the hollow chambers (26), the rear side (20) of the crossbeam (16) being open in the region of at least one impact absorber (18). and the folding walls (28) of the impact pot (18) are attached to at least one end face of a hollow chamber wall (24) positioned within the cross member (16) as an extension of the hollow chamber wall (24).

Cross member assembly (14) according to one of Claims 1 until 6 characterized in that at least one hollow chamber (26) of the cross member (16) is connected to a fluid line, in particular for exhaust air from a charge air cooler.

Supporting frame (10) for a crash management system of a motor vehicle, with a first longitudinal member (12) aligned in the X direction, a second longitudinal member (12) aligned in the X direction and a cross member arrangement (14) according to one of Claims 1 until 7 , wherein the cross member arrangement (14) is connected to the first longitudinal member (12) and to the second longitudinal member (12) via an impact absorber (18) in each case.

Support frame (10) after claim 8 characterized in that the first longitudinal member (12) and/or the second longitudinal member (12) has an assembly opening, in particular a slot-shaped assembly opening, which is open in the X direction, for inserting an assembly attachment (34) of the impact drop (18), with a aligned fasteners (36) connecting the mounting lug (34) to the associated side rail (12).