DE10223674A1 - Bumper assembly for front structure of motor vehicle has deformation members which by cross member sections protruding over inner longitudinal supports form corner components interconnected by center cross member section - Google Patents
Bumper assembly for front structure of motor vehicle has deformation members which by cross member sections protruding over inner longitudinal supports form corner components interconnected by center cross member sectionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Stoßfängeranordnung für einen Vorbau eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a bumper assembly for a Stem of a motor vehicle according to the preamble of Patent claim 1.
Aus der EP 0 734 908 A2 ist eine Stoßfängeranordnung für einen Vorbau eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei der ein Querträger seitlich über zwei innere Längsträger der Kraftfahrzeugtragstruktur hinausragt. Von der Rückseite des Querträgers stehen zwei Verformungsglieder ab, die an die inneren Längsträger angeschlossen sind. Die Verformungsglieder sind so ausgelegt, dass sie bei Einwirkung von geringen Kräften durch ihre Verformung Energie aufnehmen können und bei Einwirkung von größeren Kräften diese über die inneren Längsträger in die Kraftfahrzeugtragstruktur einleiten. From EP 0 734 908 A2 is a bumper assembly for a stem of a motor vehicle known in which a Cross member laterally over two inner side members of the Car structure protrudes. From the back of the cross member stand two deformation members, which are connected to the inner Side members are connected. The deformation members are like this designed to withstand exposure to low forces their deformation can absorb energy and exposure of greater forces these over the inner side members in initiate the motor vehicle structure.
Die Verformungsglieder ermöglichen damit, dass bei einem Frontalaufprall bis max. 15 km/h die Kraftfahrzeugtragstruktur nicht beeinträchtigt wird. Für Reparaturzwecke muss lediglich der Querträger mit den Verformungsgliedern ausgetauscht werden. The deformation members thus allow that at a Frontal impact up to max. 15 km / h the Car structure is not affected. For repair needs only the cross member with the deformation members be replaced.
Kommt es zu einem versetzten Frontalaufprall, d. h. es ist nur eine Fahrzeugseite beschädigt, ist es notwendig, dass auch die nicht betroffene Fahrzeugseite mit ausgetauscht wird. Das führt unter Umständen zu erhöhten Reparaturkosten. If there is an offset frontal impact, d. H. it is only damaged a vehicle side, it is necessary that too the unaffected side of the vehicle is replaced with. The may lead to increased repair costs.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Stoßfängeranordnung zu entwickeln, deren Reparaturverhalten insbesondere bei einem versetzten Frontalaufprall verbessert ist. It is therefore an object of the invention to provide a bumper assembly to develop their repair behavior especially at an offset frontal impact is improved.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. The object is achieved with the features of Patent claim 1 solved.
Die erfindungsgemäße Stoßfängeranordnung zeichnet sich dadurch aus, dass die zum Anschließen an die inneren Längsträger vorgesehenen Verformungsglieder mit korrespondierenden, seitlich über den inneren Längsträger hinausragenden Querträgerabschnitte jeweils ein Eckteil bilden. Die Eckteile sind durch einen mittleren Querträgerabschnitt miteinander verbunden. The bumper assembly according to the invention is characterized characterized in that the for connecting to the inner Longitudinal member provided deformation members with corresponding, extending laterally beyond the inner side member Cross member sections each form a corner part. The corner pieces are by a middle cross-member portion with each other connected.
Damit setzt sich die Stoßfängeranordnung im wesentlichen aus drei separaten Bauteilen zusammen, nämlich aus einem mittleren Querträgerabschnitt sowie zwei außenseitig angeordneten Eckteilen. Jedes Eckteil wird mit seinem Verformungsglied an den entsprechenden inneren Längsträger über Schraub- oder Schweißverbindung befestigt. Thus, the bumper assembly is essentially made three separate components together, namely one middle cross member section and two arranged on the outside Corner parts. Each corner piece becomes with its deformation member the corresponding inner side member via screw or Welded connection attached.
Die Abkopplung des mittleren Querträgerabschnitts von den Eckteilen der Stoßfängeranordnung ermöglicht eine verbesserte Reparaturfreundlichkeit, da bei einem versetzten Frontalaufprall nur das jeweils betroffene Eckteil ausgetauscht werden muss. Hinzu kommt, dass bei einem versetzten Frontalaufprall unter entsprechender Ausgestaltung der Verbindung zwischen mittlerem Querträgerabschnitt und Eckteil die nicht betroffene Fahrzeugseite bei Bagatelleunfällen unbeschädigt bleibt. Durch die separaten Eckteile kann bei Einwirkung geringer Kräfte gewährleistet werden, dass nur noch ein Kraftpfad in die Verformungsbereiche des betroffenen Eckteils führt und nicht über den mittleren Querträgerabschnitt in das andere, unbeschädigte Eckteil und damit auch nicht in den anderen Längsträger. The decoupling of the middle cross member section of the Corner portions of the bumper assembly allows for improved Easy to repair, since in a staggered Frontal impact only the affected corner part are exchanged got to. In addition, in a staggered frontal impact with appropriate design of the connection between middle cross member section and corner part not affected vehicle side remains undamaged in minor accidents. Due to the separate corner parts can be less impact Forces are guaranteed that only one force path in the deformation areas of the affected corner part leads and not over the middle cross member section in the other, undamaged corner part and therefore not in the other Side members.
Um dieses Energieabsorptionsverhalten der Stoßfängeranordnung bei Einwirkung von Kräften zu erreichen, kann jeder Verbindungsbereich zwischen dem mittleren Querträgerabschnitt und dem zugeordneten Eckteil als lösbare Verbindung ausgebildet sein. Diese lösbare Verbindung ist so ausgelegt, dass sie bei einer vorbestimmten Kraft ausknüpft, d. h. der Kraftfluß zwischen beiden Fahrzeugseiten wird auf diese Weise unterbrochen. To this energy absorption behavior of the bumper assembly Anyone can achieve this by the action of forces Connecting region between the middle cross member section and the associated corner part designed as a detachable connection his. This detachable connection is designed to withstand a predetermined force, d. H. the power flow between both sides of the vehicle will be in this way interrupted.
In einer Ausführungsform kann der linke Eckbereich über eine Schraubverbindung an dem mittleren Querträgerabschnitt angeschlossen sein. Die Schraubverbindung kann eine Sollbruchstelle aufweisen, die bei Überschreiten einer Kraft bricht. In one embodiment, the left corner area may be over a Screw connection to the middle cross member section be connected. The screw can be a Have predetermined breaking point, which breaks when a force is exceeded.
Wenn die Achse der Schraubverbindung quer zur Fahrzeuglängsachse verläuft, kann durch die Schraubverbindung eine Drehachse geschaffen werden, um die der mittlere Querträgerabschnitt bei einem versetzten Frontalaufprall nach vorn verschwenkt. Damit können nahezu keine Momente auf die linke Fahrzeugseite übertragen werden, so dass diese weitgehend unbeschädigt bleibt. If the axis of the screw transverse to Vehicle longitudinal axis runs, can through the screw a Be created to the axis of rotation Cross member section in a staggered frontal collision forward pivoted. This allows almost no moments to the left Vehicle side be transferred so that this largely remains undamaged.
Der rechte Eckbereich kann in einer Ausführungsform durch eine formschlüssige Steckverbindung mit dem mittleren Querträgerabschnitt verbunden werden. The right corner region can in one embodiment a positive connection with the middle Cross member section are connected.
In einfach Form lässt sich eine derartige Steckverbindung realisieren, wenn der mittlere Querträgerabschnitt ein geschlossener Hohlprofilträger ist. Auch die Eckbereiche können als Hohlprofilträger ausgebildet sein, damit beispielsweise der rechte Eckbereich in den entsprechenden Bereich des mittleren Querträgerabschnitts gesteckt werden kann. In simple form can be such a connector realize when the middle cross member section a closed hollow profile carrier is. Even the corner areas can be designed as a hollow profile carrier so that, for example the right corner area in the corresponding area of the middle crossmember section can be inserted.
Der mittlere Querträgerabschnitt weist für die Steckverbindung an seiner Rückseite bereichsweise einen nach hinten offenen Querschnitt auf. Der ausgesparte Bereich ist nur so groß bemessen, dass bei Beaufschlagung mit Kräften der rechte Eckbereich aus dem Ausschnitt des mittleren Querträgerabschnitt ausreißen kann. Bei Beaufschlagung mit hohen Kräften bleibt die Steckverbindung erhalten, so dass der Kraftpfad auf die andere Fahrzeugseite wirken kann. The middle cross member section has for the Connector on its back in areas one to the rear open cross section. The recessed area is just like that large, that when subjected to forces of the right Corner of the section of the middle Cross member section can tear. When subjected to high forces the plug connection remains intact, leaving the force path can act on the other side of the vehicle.
Die über den inneren Längsträger hinausragenden Querträgerabschnitte können mit ihrem freien Ende auf die Vorderräder ausgerichtet sein. Das hat den Vorteil, dass ein weiterer Kraftpfad zum Energieabbau zur Verfügung steht, nämlich über die Vorderräder in den Türschweller. The projecting beyond the inner side rail Crossbar sections can with their free end on the front wheels be aligned. This has the advantage that another Power path for energy reduction is available, namely about the front wheels in the door sill.
Für geringe Aufprallkräfte können auch die freien Enden der Eckteile mit Verformungsbereichen versehen sein. For low impact forces, the free ends of the Corner parts to be provided with deformation areas.
Vorzugsweise können die Verformungsbereiche Sollbiegestellen aufweisen, um eine definierten Energieabbau durch Faltungen des Eckteils zu erreichen. Preferably, the deformation areas predetermined bending points exhibit a defined energy reduction by folding to reach the corner part.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigen: Advantageous embodiments of the invention are in following explained with reference to the drawing. Showing:
Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung einer Stoßfängeranordnung in einer Draufsicht, Fig. 1 shows a schematic illustration of a bumper assembly in a plan view,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung gemäß Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2 is a sectional view according to line II-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Schnittdarstellung gemäß Linie III-III in Fig. 1 sowie Fig. 3 is a sectional view taken along line III-III in Fig. 1 and
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des rechten Eckteils. Fig. 4 is a perspective view of the right corner part.
In Fig. 1 ist eine Stoßfängeranordnung 1 für einen Vorbau eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs zu sehen. Die Stoßfängeranordnung 1 wird durch eine Tragstruktur 2 gehalten, die einen mittleren Querträgerabschnitt 3 sowie zwei außenseitig angeordnete Eckteile 4 und 5 umfasst. In Fig. 1, a bumper assembly 1 for a stem of a motor vehicle, not shown to see. The bumper assembly 1 is held by a support structure 2 , which comprises a central cross member section 3 and two outside corner pieces 4 and 5 .
Der mittlere Querträgerabschnitt 3 ist an seinen freien Enden 6 und 7 an Verbindungsbereichen 8 und 9 jeweils mit dem rechten Eckteil 5 und dem linken Eckteil 4 verbunden. Der mittlere Querträgerabschnitt 3 ist als geschlossenes Hohlprofil entweder in Schalenbauweise oder als Innenhochdruckumformteil ausgebildet. The middle cross member section 3 is connected at its free ends 6 and 7 at connecting portions 8 and 9 respectively with the right corner part 5 and the left corner part 4 . The middle cross member section 3 is designed as a closed hollow profile either in shell construction or as hydroforming.
Beide Eckteile 4 und 5 sind hörnerförmig ausgebildet und mit einem Verformungsglied 10 bzw. 11 über eine Flanschverbindung 12 bzw. 13 an inneren Längsträgern 14 und 15 angeschlossen. Die Verformungsglieder 10 und 11 der Eckteile 4 und 5 verlaufen bis zu den Verbindungsbereichen 8 und 9 fluchtend zu den inneren Längsträgern 14 und 15. Ab den Verbindungsbereichen 8 und 9 ragen die Eckteile 4 und 5 seitlich über die inneren Längsträger 14 und 15 hinaus, wobei die freien Enden 16 und 17 auf Vorderräder 18 und 19 ausgerichtet sind. Both corner parts 4 and 5 are horn-shaped and connected to a deformation member 10 and 11 via a flange 12 and 13 on inner side rails 14 and 15 . The deformation members 10 and 11 of the corner pieces 4 and 5 extend up to the connecting portions 8 and 9 in alignment with the inner side rails 14 and 15th From the connecting regions 8 and 9, the corner parts 4 and 5 protrude laterally beyond the inner side members 14 and 15 , the free ends 16 and 17 being aligned with front wheels 18 and 19 .
Die Verbindungsbereiche 8 und 9 zwischen dem mittleren Querträgerabschnitt 3 und jedem Eckteil 4 bzw. 5 sind unterschiedlich voneinander ausgebildet. Während die Verbindung zwischen dem linken Eckteil 4 und dem mittleren Querträgerabschnitt 3 eine Schraubverbindung 20 ist, ist das rechte Eckteil 5 mittels Steckverbindung 21 an dem mittleren Querträgerabschnitt 3 befestigt. The connecting portions 8 and 9 between the central cross member portion 3 and each corner part 4 and 5 are formed differently from each other. While the connection between the left corner part 4 and the middle cross member section 3 is a screw connection 20 , the right corner part 5 is fastened by means of plug connection 21 to the middle cross member section 3 .
Die Schraubverbindung 20 erstreckt sich mit ihrer Achse quer zur Fahrzeuglängsrichtung und ist so ausgebildet, dass der mittlere Querträgerabschnitt 3 unter bestimmten Bedingungen um diese Achse gemäß Pfeilrichtung A schwenkbar ist. The screw 20 extends with its axis transverse to the vehicle longitudinal direction and is formed so that the central cross member portion 3 is pivotable under certain conditions about this axis according to arrow A direction.
Für die Steckverbindung 21 weist das rechte Eckteil 5 einen Anschlussstutzen 22 auf, der in Richtung des mittleren Querträgerabschnitts 3 vom Eckteil 5 absteht. For the connector 21 , the right corner part 5 has a connecting piece 22 which projects in the direction of the central cross member section 3 from the corner part 5 .
Die Steckverbindung 21 wird anhand der Schnittdarstellungen in Fig. 2 und Fig. 3 näher erläutert. The connector 21 will be explained in more detail with reference to the sectional views in Fig. 2 and Fig. 3.
Der Anschlussstutzen 22 erstreckt sich innerhalb des Hohlprofils des mittleren Querträgerabschnitts 3, wobei die Außenkontur des Anschlussstutzens 22 auf die Innenkontur des mittleren Querträgerabschnitts 3 angepasst ist. Der Hohlprofilquerschnitt des Anschlussstutzens 22 und des mittleren Querträgerabschnitts 3 ist etwa viereckig ausgebildet. Im Überdeckungsbereich zwischen Anschlussstutzen 22 und mittlerem Querträgerabschnitt 3 weist der mittlere Querträgerabschnitt 3 an seiner Rückseite 23 einen Ausschnitt 24 auf, wobei zwei Laschen 25 den Anschlussstutzen 22 noch bereichsweise von oben und unten umgreifen, so dass die Steckverbindung 21 formschlüssig, aber unter vorbestimmter Krafteinwirkung lösbar gestaltet ist. The connecting piece 22 extends within the hollow profile of the central cross member section 3 , wherein the outer contour of the connecting piece 22 is adapted to the inner contour of the central cross member section 3 . The hollow profile cross-section of the connecting piece 22 and the central cross member section 3 is approximately square. In the overlap region between the connection piece 22 and the middle cross member section 3 , the middle cross member section 3 on its rear side 23 a cutout 24 , wherein two tabs 25 still partially surround the connection piece 22 from above and below, so that the connector 21 form-fitting, but releasably under predetermined force is designed.
Die Verformungsglieder 10 und 11 der Eckbereiche sind in Form einer Crashbox ausgebildet und weisen Sollbiegestellen 26, die bei Krafteinwirkung einen definierten Energieabbau durch Faltung ermöglichen. The deformation members 10 and 11 of the corner regions are formed in the form of a crash box and have predetermined bending points 26 , which enable a defined energy reduction by folding when force is applied.
Fig. 4 zeigt das rechte Eckteil 5 in einer perspektivischen Ansicht. Neben dem Verformungsglied 11 mit Sollbiegestellen 26 ist das über den inneren Längsträger 15 hinausragende freie Ende 17 ebenfalls mit Sollbiegestellen 26 versehen. Damit kann bei Bagatelleunfällen im Bereich vor dem Vorderrad Energie durch Verformung abgebaut werden. Fig. 4 shows the right corner part 5 in a perspective view. In addition to the deformation member 11 with predetermined bending points 26 which projects beyond the inner longitudinal member 15 free end 17 is also provided with predetermined bending points 26 . In this way, energy can be dissipated by deformation in bagatelle accidents in the area in front of the front wheel.
Die Wirkungsweise der Stoßfängeranordnung wird im folgenden unter Zusammenschau der Fig. 1 bis 4 beschrieben. The operation of the bumper assembly is described below in conjunction of FIGS. 1 to 4.
Bei einem versetzten Frontalaufprall auf der linken Seite gemäß Pfeilrichtung FL werden die wirkenden Kräfte zunächst durch das Verformungsglied 10 und das freie Ende 16 des Eckteils 4 durch Verformung aufgenommen. Die Position der Schraubverbindungsachse 20 verschiebt sich damit in Richtung Längsträger 14, so dass der mittlere Querträgerabschnitt 3 gemäß Pfeilrichtung A um die Schraubverbindungsachse 20 nach vorn ausgelenkt wird. Durch Auslenken nach vorn auf der rechten Seite werden die Laschen 25 des mittleren Querträgerabschnitts 3 nach oben und unten durch den Anschlussstutzen 22 aufgebogen, so dass über den mittleren Querträgerabschnitt 3 nahezu keine Momente auf das rechte Eckteil 5 übertragen werden können. Die rechte Seite bleibt damit zumindest bei Bagatelleunfällen unbeschädigt. In an offset frontal impact on the left side according to arrow direction F L , the acting forces are first absorbed by the deformation member 10 and the free end 16 of the corner part 4 by deformation. The position of the screw connection axis 20 thus shifts in the direction of the longitudinal member 14 , so that the middle cross member section 3 is deflected in the direction of the arrow A about the screw connection axis 20 to the front. By deflecting forward on the right side of the tabs 25 of the central cross member section 3 are bent up and down through the connecting piece 22 , so that almost no moments on the right corner part 5 can be transmitted over the middle cross member section 3 . The right side remains so undamaged, at least in bagatelle accidents.
Bei einem versetzten Frontalaufprall auf der rechten Seite gemäß Pfeilrichtung FR werden die wirkenden Kräfte - analog zur linken Seite - durch das Verformungsglied 11 und das freie Ende 17 des Eckteils 5 aufgenommen. Im weiteren Verlauf bewegt sich die Steckverbindung 21 unter Mitnahme des mittleren Querträgerabschnitts 3 auf den Längsträger 15 zu, so dass sich der mittlere Querträgerabschnitt 3 um die Achse der Schraubverbindung 20 verdreht. Bei größeren Verformungen des rechten Eckteils 5 wird die Schraubverbindung 20 der linken Seite mit Scherkräften beaufschlagt wird. Da die Schraubverbindung 20 ein definiertes Bruchverhalten aufweist, kann die Verbindung dann ausknüpfen, so dass die linke Seite nicht weiter beaufschlagt wird. In an offset frontal impact on the right side according to the direction of arrow F R , the forces acting - are taken up by the deformation member 11 and the free end 17 of the corner part 5 - analogous to the left side. In the course of moving the connector 21 with entrainment of the central cross member section 3 on the longitudinal member 15 , so that the middle cross member section 3 is rotated about the axis of the screw 20 . For larger deformations of the right corner portion 5 , the screw 20 of the left side is subjected to shear forces. Since the screw 20 has a defined breaking behavior, the compound can then untie, so that the left side is not applied further.
Bei einem geraden Frontalaufprall werden beide Eckteile 4 und 5 gleichmäßig belastet, so dass auch die Verformungsbereiche auf beiden Seiten wirksam und die Kraftpfade auf beiden Seiten genutzt werden können. In a straight frontal impact both corner parts 4 and 5 are evenly loaded, so that the deformation areas on both sides can be effective and the force paths can be used on both sides.
Die Verbindungsbereiche 8 und 9 zwischen dem mittleren Querträgerabschnitt 3 und den Eckteilen 4 und 5 können bei gleicher Wirkungsweise auch anders als oben beschrieben ausgeführt werden. So kann zum Beispiel die Schraubverbindung auf der rechten Seite und die Steckverbindung auf der linken Seite vorgesehen sein. Es ist selbstverständlich möglich, andere unter Krafteinwirkung lösbare Verbindungen, wie zum Beispiel Nietverbindungen oder Clipsverbindungen einzusetzen. The connecting portions 8 and 9 between the central cross member section 3 and the corner parts 4 and 5 can be performed differently than described above with the same effect. For example, the screw connection on the right side and the plug connection on the left side can be provided. It is of course possible to use other force releasable connections, such as riveting or clip connections.
Claims (10)
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