DE19517922A1 - Non-ferrous metal frame for vehicle - Google Patents

Non-ferrous metal frame for vehicle

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Abstract

The frame includes a longitudinal bearer (1) which can be extruded from non-ferrous metal. The longitudinal bearer is welded at the front end to a transverse bearer (2). The transverse bearer can be used e.g. to support a bumper. There is an aperture (7) in the upper wall (30) and lower wall (4) extending from the endface edge (8) of the longitudinal bearer. At least in the region of the endface edge, the recess may extend across the entire width of the extrusion wall (3,4). The recess may be roughly trapezoid in shape, with the longer side of the trapezium facing the transverse bearer.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugrahmen mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.The invention relates to a vehicle frame with the features of The preamble of claim 1.

Werden Längsträger eines Fahrzeugrahmens an ihrem vorderen Ende mit einem Querträger verbunden, der beispielsweise auch einen Stoßfänger abstützt, so müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden, damit der Fahrzeugrahmen im Falle eines Crash eine gezielte Längsnachgiebigkeit hat. Ohne solche Vorkehrun­ gen kommt es insbesondere am Beginn der Krafteinleitung zu erheblichen Kraft­ spitzen, wie es beispielsweise in Fig. 3 der DE 19 33 149 B veranschaulicht ist. Zum Vermeiden der anfänglichen Spitze in der Formänderungskurve wird in der Schrift vorgeschlagen, die entsprechenden Trägerabschnitte vorzustauchen. Dies ist aufwendig und schlecht kontrollierbar.If longitudinal members of a vehicle frame are connected at their front end to a cross member, which also supports a bumper, for example, special precautions must be taken so that the vehicle frame has a targeted longitudinal flexibility in the event of a crash. Without such precautions, considerable force peaks occur especially at the beginning of the force application, as is illustrated, for example, in FIG. 3 of DE 19 33 149 B. In order to avoid the initial peak in the shape change curve, the document proposes to pre-plunge the corresponding carrier sections. This is complex and difficult to control.

Zum Erreichen eines bestimmten Verformungsverhaltens ist es auch schon be­ kannt, im vorderen Endbereich der Längsträger in den Ecken des Profilquerschnitts Sicken auszubilden (DE 24 59 519 B), was bei dem verwendeten Blechmaterial möglich ist, aber trotzdem einen hohen Aufwand bedeutet.To achieve a certain deformation behavior, it is already knows, in the front end of the side members in the corners of the profile cross-section Form beads (DE 24 59 519 B), what with the sheet material used is possible, but still means a lot of effort.

Schließlich ist es zum Beeinflussen des Verformungsverhaltens auch schon be­ kannt, im Bereich von Querschnittsecken des Längsträgers Einschnitte zum Einlei­ ten der Verformung vorzusehen (DE 24 57 400 A).After all, it is already used to influence the deformation behavior knows, in the area of cross-sectional corners of the side member incisions for the introduction provision of the deformation (DE 24 57 400 A).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugrahmen der vorausge­ setzten Bauart zu schaffen, bei dem auf besonders einfache Weise im Falle eines Crash die anfänglichen Spitzen in der Formänderungskurve beim Stauchen der Längsträger vermieden werden können.The invention is based on the object, a vehicle frame in advance set design to create, in a particularly simple manner in the case of a Crash the initial peaks in the shape curve when compressing the Side members can be avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebe­ nen Maßnahmen gelöst.This object is specified by the claim 1 measures resolved.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran­ sprüche.Further advantageous developments of the invention are the subject of the Unteran claims.

Eine Ausnehmung in der Profilwand des Längsträgers läßt sich, beispielsweise durch Stanzen, sehr kostengünstig anbringen. Insbesondere dann, wenn die Aus­ nehmung vom stirnseitigen Rand des Längsträgers ausgeht, ist sie einfach zu rea­ lisieren. Über die Form und Lage der Ausnehmung kann die insbesondere am Be­ ginn des Verformens bedeutsame Formänderungsarbeit, ohne die oben beschrie­ benen Formänderungsspitzen, beeinflußt und abgestimmt werden.A recess in the profile wall of the side member can be, for example by punching, attach very inexpensively. Especially when the out assumption from the front edge of the side member, it is simply too rea lize. About the shape and location of the recess can be the particular beginning of the deformation significant work of shaping without the above described peaks in shape, can be influenced and coordinated.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind im folgenden anhand zweier in der Zeich­ nung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtFurther details of the invention are described below with reference to two in the drawing tion illustrated embodiments explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine Teilansicht eines Fahrzeugrahmens in dem Bereich, in dem ein Längs­ träger mit einem Querträger verbunden ist und Fig. 1 is a partial view of a vehicle frame in the area in which a longitudinal beam is connected to a cross member and

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines zweiten Ausführungsbei­ spiels. Fig. 2 is a corresponding to FIG. 1 representation of a second game Ausführungsbei.

In Fig. 1 der Zeichnung ist der Fahrzeugrahmen lediglich mit seinem vordersten Endbereich eines Längsträgers 1 dargestellt. In strichlierten Linien ist ein Querträ­ ger 2 angedeutet, der mit dem Längsträger 1 verbunden ist. Der Querträger 2 kann im vordersten Fahrzeugbereich liegen und zur Abstützung beispielsweise eines Stoßfängers dienen. In Fig. 1 of the drawing, the vehicle frame is only shown with its foremost end region of a side member 1 . In dashed lines a Querträ ger 2 is indicated, which is connected to the side member 1 . The cross member 2 can be in the foremost area of the vehicle and can be used, for example, to support a bumper.

Der aus einem Leichtmetall-Strangpreßprofil hergestellte Längsträger 1 weist eine obere Wandung 3, eine untere Wandung 4 und eine Seitenwand 5 bzw. 6 auf. Sowohl in der oberen Wandung 3 als auch in der unteren Wandung 4 ist in dem an dem Querträger 2 angrenzenden Bereich des Längsträgers 1 je eine Ausnehmung 7 vorgesehen. Wie man erkennt, erstreckt sich die Ausnehmung 7 dabei vom stirn­ seitigen Rand 8 des Längsträgers 1 in Trägerlängsrichtung. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jede Ausnehmung 7 trapezförmig ausgebildet, wobei die längere Trapezseite dem Querträger 2 zugekehrt ist.The longitudinal beam 1 made from an extruded light metal profile has an upper wall 3 , a lower wall 4 and a side wall 5 and 6, respectively. A recess 7 is provided in both the upper wall 3 and the lower wall 4 in the area of the longitudinal beam 1 adjacent to the cross member 2 . As can be seen, the recess 7 extends from the end edge 8 of the longitudinal beam 1 in the longitudinal direction of the beam. In the illustrated embodiment, each recess 7 is trapezoidal, with the longer trapezoidal side facing the cross member 2 .

Wie in einer strichpunktierten Linie 9 angedeutet, könnte jede Ausnehmung auch einen teilkreisförmigen Rand haben.As indicated in a dash-dotted line 9, each recess could also have a part-circular border.

Jede Ausnehmung 7 erstreckt sich in Richtung des Längsträgers 1 etwa um das Maß a der halben sich einstellenden Beulwellenlänge. Werden hohle Profile in ihrer Längsrichtung gestaucht, so bilden sich nacheinander Falten aus. Der Abstand und die Größe der Falten sind abhängig von der Geometrie des Trägers, von der Wandstärke, von dem verwendeten Material und anderem mehr. Der Abstand des Material einer Falte von der benachbarten Falte im unverformten Zustand des Trä­ gers wird häufig auch als Beullänge bezeichnet.Each recess 7 extends in the direction of the longitudinal beam 1 approximately by the dimension a of half the bulging wavelength that arises. If hollow profiles are compressed in their longitudinal direction, wrinkles form one after the other. The distance and the size of the folds depend on the geometry of the support, the wall thickness, the material used and more. The distance of the material of a fold from the adjacent fold in the undeformed state of the carrier is often also referred to as the buckling length.

Mit der in der Fig. 1 beschriebenen Anordnung und Ausbildung der Ausnehmungen 7 läßt sich die beim Verformen des Längsträgers 1 im Falle eines Crash ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen auftretende Spitze der Verformungskräfte am Beginn des Verformungsweges (Peak) vermeiden. Der Beginn des Faltens der Längsträger-Wandungen wird kontrollierter eingeleitet, so daß ein zumindest an­ nähernd von Anfang an etwa gleich bleibender Verformungswiderstand und damit eine günstige Energieverzehr erreichbar ist.With the arrangement and configuration of the recesses 7 described in FIG. 1, the peak of the deformation forces occurring during the deformation of the side member 1 in the event of a crash without the measures according to the invention at the start of the deformation path (peak) can be avoided. The beginning of the folding of the longitudinal beam walls is initiated in a more controlled manner, so that a deformation resistance which remains at least approximately the same from the beginning and thus a favorable energy consumption can be achieved.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist ein Längsträger 1′ mit seinem vorde­ ren Ende dargestellt, der zwei durch eine innere Zwischenwand 10 voneinander getrennte Hohlkammern 11 und 12 aufweist. Die Ausnehmung 7 ist dabei in der Zwischenwand 10 ausgebildet. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Aus­ nehmung 7 trapezförmig. Sie könnte ebenfalls, wie wiederum mit einer strichpunk­ tierten Linie 9 angedeutet, auch die Form eines Teilkreises haben. In the embodiment of FIG. 2 is a longitudinal beam 1 'with its prede ren end is shown, the two separate from each other by an inner intermediate wall 10 of hollow chambers 11 and 12 has. The recess 7 is formed in the intermediate wall 10 . In this embodiment, the recess 7 is trapezoidal. You could also, as again indicated by a dash-dotted line 9, also have the shape of a pitch circle.

Die Ausnehmung 7 sollte bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 so weit wie möglich an die seitlichen Wandungen der Längsträger 1 bzw. 1′ heran­ reichen.The recess 7 should extend as far as possible to the side walls of the side members 1 and 1 'in the embodiments of FIGS. 1 and 2'.

Sowohl bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 als auch bei dem nach Fig. 2 ist der stehengebliebene stirnseitige Rand 8 bzw. 8′ des Längsträgers 1 bzw. 1′ mit der benachbarten Breitseite des Querträgers 2 verschweißt.Both in the embodiment of FIG. 1 and in that of FIG. 2, the remaining front edge 8 or 8 'of the side member 1 or 1 ' is welded to the adjacent broad side of the cross member 2 .

Claims (8)

1. Fahrzeugrahmen, mit wenigstens einem aus Leichtmetall als Strangpreß­ profil hergestellten Längsträger, der an einem Ende mit einem insbesondere als Stoßfängerabstützung dienenden Querträger verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einer auf den Querträger sto­ ßenden Profilwand (3, 4) des Längsträgers (1, 1′) eine Ausnehmung (7) vorgesehen ist.1. Vehicle frame, with at least one longitudinal member made of light metal as an extrusion profile, which is connected at one end to a cross member, in particular serving as a bumper support, characterized in that on at least one abutting on the cross member profile wall ( 3 , 4 ) of the longitudinal member ( 1 , 1 ') a recess ( 7 ) is provided. 2. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7) sich vom stirnseitigen Rand (8) des Längsträgers (1) in Trägerlängsrichtung erstreckt.2. Vehicle frame according to claim 1, characterized in that the recess ( 7 ) extends from the end edge ( 8 ) of the longitudinal beam ( 1 ) in the longitudinal direction of the beam. 3. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7) sich zumindest im Be­ reich des stirnseitigen Randes (8) des Längsträgers (1,1) über die ganze Breite der Profilwand (3, 4) erstreckt.3. Vehicle frame according to claim 2, characterized in that the recess ( 7 ) extends at least in the loading area of the front edge ( 8 ) of the side member ( 1, 1 ) over the entire width of the profile wall ( 3 , 4 ). 4. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7) etwa trapezförmig aus­ gebildet ist, wobei die längere Trapezseite dem Querträger (2) zugekehrt ist. 4. Vehicle frame according to claim 2, characterized in that the recess ( 7 ) is formed approximately trapezoidal, the longer trapezoidal side facing the cross member ( 2 ). 5. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1, mit einem Längsträger (1), der ein im wesentlichen rechteckiges oder quadratisches Querschnittsprofil hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (7) in einander gegen­ überliegenden Wandungen (3, 4) ausgebildet sind.5. Vehicle frame according to claim 1, with a side member ( 1 ) which has a substantially rectangular or square cross-sectional profile, characterized in that the recesses ( 7 ) are formed in mutually opposite walls ( 3 , 4 ). 6. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (7) in der oberen und unteren Wandung (3 bzw. 4) des Längsträgers (1) ausgebildet sind.6. Vehicle frame according to claim 5, characterized in that the recesses ( 7 ) in the upper and lower walls ( 3 and 4 ) of the side member ( 1 ) are formed. 7. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsträger (1′) durch wenigstens eine innere Zwischenwand (10) voneinander getrennte Hohlkammern (11, 12) aufweist und die Ausnehmung (7) in jeder Zwischenwand (10) ausgebildet ist.7. Vehicle frame according to claim 1, characterized in that the longitudinal member ( 1 ') by at least one inner partition ( 10 ) separate hollow chambers ( 11 , 12 ) and the recess ( 7 ) is formed in each partition ( 10 ). 8. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7) sich in Richtung des Längsträgers (1) etwa um das Maß (a) der halben sich einstellenden Beul­ wellenlänge erstreckt.8. Vehicle frame according to claim 1 or 2, characterized in that the recess ( 7 ) extends in the direction of the longitudinal member ( 1 ) approximately by the dimension (a) of half the bulging bulge which is set.
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