DE10240264A1 - Crash structure in end region of motor vehicle has flexible cross support structure mounted at distance from cross support structure by compression struts connected to flexible cross support structure by pivots - Google Patents

Crash structure in end region of motor vehicle has flexible cross support structure mounted at distance from cross support structure by compression struts connected to flexible cross support structure by pivots Download PDF

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Achim Dipl.-Ing. Kurz-Ritter von Sporschill
Klaus-Erik Dipl.-Ing. Schmid
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Abstract

The crash structure in the end region of a motor vehicle has a longitudinal support structure (1) with the end formed by a cross support structure (4), and a flexible cross support structure (5) mounted by supporting means at a distance from the cross support structure. The supporting means comprise compression struts (9) connected to the flexible cross support structure by pivots (8). The flexible cross support structure has an impact zone (11) between the pivots, and an energy absorption element (10) is permanently supported between the impact zone and cross support structure.

Description

Die Erfindung betrifft eine Crashstruktur im Endbereich eines Kraftwagens der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a crash structure in the end of a motor vehicle in the preamble of claim 1 mentioned type.

Aus der US 3 865 415 ist bereits eine derartige Crashstruktur im Vorbau eines Kraftwagens mit zwei seitlichen Längsträgern als Längstragstruktur bekannt, die an ihren vorderen Enden durch einen Querträger verbunden sind. Bei einem Aufprall des Kraftwagens mit geringer Geschwindigkeit lassen sich mit der bekannte Crashstruktur Beschädigung der Karosserie und des Biegeträgers bei ausreichender Nachgiebigkeit der Druckstreben vermeiden. Um bei kleinen Kollisionen zuverlässig die gesamte Aufprallenergie über die sich verkürzenden Druckstreben absorbieren zu können, ist ein ausreichender Abstand zwischen dem Biegequerträger und dem Querträger der Karosserie vorzusehen.From the US 3,865,415 is already such a crash structure in the stem of a motor vehicle with two lateral side members known as a longitudinal support structure, which are connected at their front ends by a cross member. In a collision of the motor vehicle at low speed can be avoided with sufficient yield of the struts with the known crash structure damage to the body and the bending beam. In order to be able to reliably absorb the entire impact energy over the shortening pressure struts in small collisions, a sufficient distance between the bending cross member and the cross member of the body should be provided.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Crashstruktur im Endbereich eines Kraftwagens der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass ein besonders kompakter Aufbau der Crashstruktur möglich ist.The object of the invention is to provide a Crash structure in the end of a motor vehicle in the preamble of claim 1 to further develop that a particularly compact structure of the crash structure is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved.

Weitere die Erfindung in vorteilhafter Weise ausgestaltende Merkmale enthalten die Unteransprüche.Further the invention in an advantageous Way ausgestaltende features include the dependent claims.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, dass sich der notwendige Abstand zwischen dem Biegequerträger und einer Quertragstruktur der Karosserie deutlich verkürzen lässt, da ein Teil der Aufprallenergie durch eine elastische Durchbiegung des Biegequerträgers absorbiert werden kann. Hierzu lässt sich der Biegequerträger durch eine drehbewegliche Lagerung an den Druckstreben besonders biegeweich auslegen. Eine plastische Deformation des Biegequerträgers kann bei einem Aufprall mit kleiner Fahrgeschwindigkeit zuverlässig vermieden werden, da eine Aufprallzone des Biegequerträger zumindest ab einer konstruktiv vorgegebenen elastischen Durchbiegung an einer steifen Quertragstruktur der Karosserie abgestützt ist.The advantage achieved with the invention is that the necessary distance between the bending cross member and a Querg Structure of the body significantly shorten, since part of the impact energy absorbed by an elastic deflection of the bending cross member can be. To do this the bending cross member particularly flexible due to a rotatable mounting on the struts interpret. A plastic deformation of the bending cross member can be reliably avoided in a collision with low driving speed, since an impact zone of the bending cross member at least from a constructive predetermined elastic deflection on a stiff transverse support structure supported the body is.

Um insbesondere bei Stößen auf den mittleren Bereich des Biegequerträgers zwischen den Drehgelenken die Absorption der Aufprallenergie weiter zu verbessern, kann zwischen der Aufprallzone des Biegequerträgers und der Quertragstruktur der Karosserie ein Energie-Absorptions-Element angeordnet sein. Zur zuverlässigen Absorption auch sehr kleiner Stöße, kann das Energie-Absorptions-Element dabei ständig zwischen der Aufprallzone des Biegequerträgers und der Quertragstruktur der Karosserie abgestützt sein. Als besonders einfaches und zuverlässiges Energie-Absorptions-Element kann ein Schaumkörper vorgesehen sein.Especially on bumps the middle region of the bending cross member between the hinges To further improve the absorption of the impact energy can take place between the impact zone of the bending crossmember and the transverse support structure of the body an energy absorption element be arranged. To reliable Absorption of very small bumps, too the energy absorption element constantly between the impact zone of the bending crossmember and the transverse support structure of the body be supported. As a particularly simple one and reliable Energy absorption element may be provided a foam body.

Als Druckstreben können z. B. besonders zuverlässige teleskopartige Stoßdämpfer eingesetzt werden. Alternativ können besonders kostengünstigere biegeelastische Diagonalstreben vorgesehen sein.As pressure struts z. B. particularly reliable telescopic shock absorbers are used. Alternatively you can especially cheaper bending elastic diagonal braces be provided.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert.Hereinafter, embodiments of the Invention explained in more detail with reference to a drawing.

In der schematischen Darstellung zeigen:In the schematic illustration demonstrate:

1 eine Crashstruktur mit einem über zwei hydraulische Dämpfer an einer Längstragstruktur abgestützten Biegequerträger in Draufsicht und 1 a crash structure with a supported over two hydraulic damper on a longitudinal support structure bending cross member in plan view and

2 die Crashstruktur gemäß 1 mit Diagonalstreben zur Abstützung des Biegequerträgers. 2 the crash structure according to 1 with diagonal struts to support the bending crossmember.

In 1 ist von einem Kraftwagen nur die Crashstruktur im unteren Heckbereich der Karosserie dargestellt, welche eine Längstragstruktur 1 mit zwei spiegelsymmetrisch zur Mittellängsebene angeordneten, in geringem Abstand nebeneinander verlaufenden Längsträgern 2 umfasst.In 1 is of a motor vehicle only the crash structure in the lower rear of the body shown, which is a longitudinal support structure 1 arranged with two mirror-symmetrical to the central longitudinal plane, at a small distance side by side extending side rails 2 includes.

Die im Hohlquerschnitt gesehen rechteckförmigen Längsträger 2 sind an ihren vorderen Stirnwänden über einen Flanschbereich 3 mit der davorliegenden Karosseriestruktur verbunden. Eine dünnwandige Quertragstruktur 4 verbindet die Längsträger 2 an den hinteren Stirnwänden über die gesamte Breite.Seen in the hollow cross-section rectangular side member 2 are at their front end walls via a flange area 3 connected to the preceding body structure. A thin-walled cross-section structure 4 connects the side members 2 on the rear end walls across the entire width.

In einem geringen Abstand hinter der Quertragstruktur 4 ist ein Biegequerträger 5 angeordnet, welcher die Quertragstruktur 4 seitlich überragt und mit einer nicht gezeigten Stoßfängerverkleidung den Heckabschluss des Kraftwagens bildet. Der im Querschnitt gesehen rechteckförmige Biegequerträger 5 ist in üblicher Bauweise aus Metall ausgeführt und umfasst einen mittleren Abschnitt 6 mit einer im wesentlichen konstanten Breite sowie seitliche Endabschnitte 7 mit einer erweiterten Breite.At a small distance behind the transverse support structure 4 is a bender crossbeam 5 arranged, which the transverse support structure 4 laterally surmounted and forms the rear of the motor vehicle with a bumper cover, not shown. The seen in cross section rectangular bender cross member 5 is made of metal in a conventional construction and comprises a middle section 6 having a substantially constant width and lateral end portions 7 with an extended width.

An jedem der seitlichen Endabschnitte 7 des Biegequerträgers 5 ist das Ende eines zugehörigen hydraulischen Stoßdämpfers 9 über jeweils ein übliches Drehgelenk 8 um die Hochachse drehbar angelenkt. Jeder der Dämpfer 9 verläuft vom zugehörigen Drehgelenk 8 am Biegequerträger 5 mit seiner Mittellängsachse schräg nach vorn zur Mittellängsebene des Kraftwagens und ist an seinem vorderen Ende nahe des Flanschbereichs 3 momentensteif an dem auf seiner Wagenseite angeordneten Längsträger 2 befestigt.At each of the lateral end sections 7 of the bending crossmember 5 is the end of an associated hydraulic shock absorber 9 each with a usual swivel joint 8th pivoted about the vertical axis. Each of the dampers 9 runs from the associated swivel joint 8th on the bending crossmember 5 with its central longitudinal axis obliquely forward to the median longitudinal plane of the motor vehicle and is at its front end near the flange area 3 torque-resistant on the side rail arranged on its side of the car 2 attached.

Im mittleren Abschnitt 6 des Biegequerträgers 5 ist symmetrisch um die Mittellängsebene des Wagens ein Energie-Absorp tions-Element 10 angeordnet, das ständig zwischen einer Aufprallzone 11 an der Innenseite des Biegeträgers 5 und einer Gegenfläche an der Außenseite der Quertragstruktur 4 abgestützt ist. Das quaderförmige Energie-Absorptions-Element 10 ist dabei als Schaumkörper aus einem energieabsorbierenden Kunststoffmaterial ausgeführt. In einer alternativen Ausführung können auch mehrere Energie-Rbsorptions-Elemente über den mittleren Abschnitt 6 des Biegequerträgers 5 verteilt angeordnet sein.In the middle section 6 of the bending crossmember 5 is symmetrical about the central longitudinal plane of the car an energy absorp tion element 10 arranged, constantly between an impact zone 11 on the inside of the bending beam 5 and a mating surface on the outside of the transverse support structure 4 is supported. The cuboid energy absorption element 10 is designed as a foam body of an energy-absorbing plastic material. In an alternative embodiment, multiple energy absorption elements may also pass over the middle section 6 of the bending crossmember 5 be arranged distributed.

Bei einem Aufprall des Kraftwagens mit geringer Fahrgeschwindigkeit wird die Aufprallenergie bei einem. Stoß auf einen der seitlichen Endabschnitte 7 des Biegequerträgers 5 hauptsächlich über eine Verkürzung der hydraulischen Stoßdämpfer 9 absorbiert. Stoßbelastungen auf den mittlere Abschnitt 6 des Biegequerträgers 5 werden zusätzlich durch elastische Biegedeformation des Biegequerträgers 5 sowie durch Kompression des Energie-Absorptions-Elements 10 aufgenommen.In a collision of the motor vehicle with low driving speed, the impact energy at a. Push on one of the lateral end sections 7 of the bending crossmember 5 mainly by shortening the hydraulic shock absorbers 9 absorbed. Shock loads on the middle section 6 of the bending crossmember 5 be additionally by elastic bending deformation of the bending cross member 5 as well as by compression of the energy absorption element 10 added.

In 2 ist eine alternative Ausführung der Crashstruktur dargestellt, bei der anstelle der Dämpfer 9 zwei stangenförmige Diagonalstreben 109 aus Stahl als Stützstreben vorgesehen sind.In 2 an alternative embodiment of the crash structure is shown, in place of the damper 9 two bar-shaped diagonal struts 109 made of steel as support struts.

Jeder der beiden Diagonalstreben 109 ist ein ihrem hinteren Ende über das zugehörige Drehgelenk 8 um die Hochachse drehbar am Biegequerträger 5 angelenkt und an ihrem vorderen Ende momentensteif an dem auf ihrer Wagenseite angeordneten Längsträger 2 befestigt.Each of the two diagonal struts 109 is a its rear end on the associated pivot 8th rotatable about the vertical axis on the bending cross member 5 articulated and torque-rigid at its front end to the longitudinal beam arranged on its side of the car 2 attached.

Bei einem Aufprall des Kraftwagens mit kleiner Fahrgeschwindigkeit absorbieren die Diagonalstreben 109 über elastische Längs- und Biegedeformation Aufprallenergie.In a collision of the motor vehicle with low driving speed absorb the diagonal struts 109 about elastic longitudinal and bending deformation impact energy.

Claims (6)

Crashstruktur im Endbereich eines Kraftwagens mit einer Längstragstruktur, deren Abschluss von einer Quertragstruktur gebildet ist, und mit einem Biegequerträger, welcher über Stützmittel in einem Abstand zur Quertragstruktur gehalten ist, wobei als Stützmittel zwei sich unter. Absorption von Aufprallenergie verkürzende Druckstreben vorgesehen sind, die sich jeweils vom zugehörigen seitlichen Endabschnitt des Biegequerträgers schräg zur Mittellängsebene des Kraftwagens bis zur Längstragstruktur erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstreben (9;109) jeweils über ein Drehgelenk (8) mit dem Biegequerträger (5) verbunden sind und der Biegequerträger (5) zwischen den Drehgelenken (8) eine Aufprallzone (11) aufweist, die zumindest ab einer konstruktiv vorgegebenen elastischen Durchbiegung des Biegequerträgers (5) an der Quertragstruktur (4) abgestützt ist.Crash structure in the end region of a motor vehicle with a longitudinal support structure, the conclusion of which is formed by a transverse support structure, and with a Biegequerträger which is held by support means at a distance from the transverse support structure, wherein as support means two under. Absorption of impact energy shortening pressure struts are provided, each extending from the associated lateral end portion of the bending cross member obliquely to the central longitudinal plane of the motor vehicle to the longitudinal support structure , characterized in that the pressure struts ( 9 ; 109 ) each via a rotary joint ( 8th ) with the bending cross member ( 5 ) and the bending cross member ( 5 ) between the swivel joints ( 8th ) an impact zone ( 11 ), which at least from a structurally predetermined elastic deflection of the bending cross member ( 5 ) at the transverse support structure ( 4 ) is supported. Stoßfängeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Aufprallzone (11) des Biegeträgers (5) und der Quertragstruktur (4) der Karosserie wenigstens ein Energie-Absorptions-Element (10) angeordnet ist.Bumper arrangement according to claim 1, characterized in that between the impact zone ( 11 ) of the bending beam ( 5 ) and the transverse yield structure ( 4 ) the body at least one energy absorption element ( 10 ) is arranged. Stoßfängeranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Energie-Absorptions-Element (10) ständig zwischen der Aufprallzone (11) des Biegeträgers (5) und der Quertragstruktur (4) abgestützt ist.Bumper arrangement according to claim 2, characterized in that the energy absorption element ( 10 ) constantly between the impact zone ( 11 ) of the bending beam ( 5 ) and the transverse yield structure ( 4 ) is supported. Stoßfängeranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Energie-Absorptions-Element (10) ein Schaumkörper vorgesehen ist.Bumper arrangement according to claim 3, characterized in that as energy-absorbing element ( 10 ) is provided a foam body. Stoßfängeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckstreben teleskopartige Stoßdämpfer (9) vorgesehen sind.Bumper arrangement according to claim 1, characterized in that as compression struts telescopic shock absorbers ( 9 ) are provided. Stoßfängeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckstreben biegeelastische Diagonalstreben (109) vorgesehen sind.Buffer arrangement according to claim 1, characterized in that as compression struts bending elastic diagonal struts ( 109 ) are provided.
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