DE19540787A1

DE19540787A1 - Vehicle bumper or crash-box design

Info

Publication number: DE19540787A1
Application number: DE1995140787
Authority: DE
Inventors: Holger Bischoff; Stephan Schuett; Thomas Grahl; Gunther Heim; Birgit Buettner; Juergen Hock
Original assignee: Ymos AG Industrieprodukte
Current assignee: WAGON AUTOMOTIVE GMBH, 63857 WALDASCHAFF, DE
Priority date: 1995-11-02
Filing date: 1995-11-02
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2015-11-03
Also published as: DE19540787B4

Abstract

A sheet is rolled into a one-piece lengthways chambered hollow profile (2) joined at its outward projecting ends (4,5) to those of another such profile, using welds, folds, rivets or pressure joins as end connections. The profile comes in square, rectangular, hexagonal etc. section, and is fitted with a rolled fold lengthways. Thus after rolling into hollow profile and end-joining as specified and using the rolling stage to form the edge fold etc, the hollow chamber of the profile is filled with energy-absorbing foam. The profile forms part of a crash-box, the accessible ends easily joined by welding etc. as convenient. The section shapes vary from rectangle to possible hexagon or again produce a T-shape with the side folds available as securement points for other vehicle components.

Description

Die Erfindung betrifft Längsträger, Aufpralldämpfer o. dgl. (im folgenden als Profilteile bezeichnet) für Kraftfahrzeuge gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Er findung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung derartiger Profilteile.The invention relates to side members, impact absorbers or the like. (hereinafter referred to as profile parts) for motor vehicles according to the features of the preamble of claim 1. The Er Invention also relates to a method of manufacture such profile parts.

Üblicherweise werden als Längsträger oder Aufpralldämpfer (Crashboxen) bei Kraftfahrzeugen gestanzte Profile verwendet, die teilweise zusätzlich mit Versteifungsblechen versehen werden. Die Herstellung derartiger Bauelemente ist außeror dentlich aufwendig.Usually used as side members or impact absorbers (Crash boxes) used in motor vehicles punched profiles, some of which also have stiffening plates will. The manufacture of such components is extraordinary dd elaborate.

Aus der unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 195 25 347.7 ist ferner ein leistenförmiges einteiliges Strukturbauteil für Kraftfahrzeuge bekannt, welches mittels Roll-Umformung herstellbar ist und welches sich in der Praxis vor allem als Querträger bewährt hat. Es besteht aus zwei in Richtung der Längsachse des Strukturbauteiles sich erstreckenden Hohlkammern, wobei der offene Bereich zwischen den beiden Hohlkammern mindestens bereichsweise durch Verstei fungsbleche überbrückt ist.From the unpublished German patent application 195 25 347.7 is also a strip-shaped one-piece Structural component known for motor vehicles, which means Roll forming can be produced and which is in practice has proven especially as a cross member. It consists of two in Direction of the longitudinal axis of the structural component extending Hollow chambers, the open area between the two hollow chambers at least in some areas by means of reinforcement is bridged.

Nachteilig ist bei derartigen Hohlprofilen vor allem, daß sie relativ aufwendig herstellbar sind, weil zusätzlich zu dem Roll-Umformen und dem Verschweißen der Blechenden auch noch der Zwischenraum zwischen den Hohlkammern versteift werden muß. Außerdem sind derartige Profilteile in der Regel als Längsträger, die zwischen den Stoßstangen und der Fahrgast zelle angeordnet werden, bzw. als Aufpralldämpfer, welche sich zwischen den Stoßstangen und den vorstehend erwähnten Längsträgern befinden, nicht verwendbar, weil ein definiertes Aufprallverhalten dieser Profilteile - und damit eine defi nierte Verformung des jeweiligen Profilteiles bei einem Aufprall - nur außerordentlich schwer realisierbar ist.The disadvantage of such hollow profiles is that they are relatively expensive to manufacture, because in addition to that Roll forming and welding the sheet ends also the space between the hollow chambers are stiffened got to. In addition, such profile parts are usually as Side members between the bumpers and the passenger cell are arranged, or as an impact damper, which between the bumpers and those mentioned above Side members are not usable because of a defined Impact behavior of these profile parts - and thus a defi ned deformation of the respective profile part in one Impact - is extremely difficult to achieve.

Schließlich ist es auch bekannt, als Längsträger oder Auf pralldämpfer Aluminium-Hohlprofile zu verwenden, die mittels Strangpressens hergestellt werden. Der Nachteil derartiger Profile besteht einerseits darin, daß ihre Herstellung re lativ aufwendig und damit teuer ist. Andererseits lassen sich aus verfahrenstechnischen Gründen in der Regel nur Profile strangpressen, die eine Mindestwandstärke von mehr als I mm aufweisen. Besonders bei kleineren Fahrzeugen kann es aber ausreichen, Längsträger und/oder Aufpralldämpfer zu verwen den, die eine Wandstärke besitzen, die kleiner 1 mm (z. B. von 0,8 mm) ist.Finally, it is also known as a side member or on impact absorber aluminum hollow profiles to be used by means of Extrusion are manufactured. The disadvantage of such Profile consists on the one hand in that their manufacture right is relatively complex and therefore expensive. On the other hand, usually only profiles for procedural reasons extrusion with a minimum wall thickness of more than I mm exhibit. But especially with smaller vehicles it can are sufficient to use side members and / or impact absorbers those with a wall thickness less than 1 mm (e.g. from 0.8 mm).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Profilteil der eingangs erwähnten Art anzugeben, welches auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar und vorzugsweise als Längs träger oder Aufpralldämpfer verwendbar ist. Außerdem soll das Profilteil trotz eines geringen Gewichtes eine ausrei chende Stabilität besitzen. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung derartiger Profilteile offenbart werden.The invention is based, a profile part of the task Specify the type mentioned, which is simple and inexpensive to manufacture and preferably as a longitudinal carrier or impact damper can be used. In addition, should the profile part is sufficient despite its low weight have proper stability. Furthermore, a method for Manufacture of such profile parts are disclosed.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Profilteiles erfindungs gemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des An spruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 6 gelöst. Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offen baren die Unteransprüche.This task is fiction, regarding the profile part according to the characteristics of the characterizing part of the An Proverb 1 and in terms of the process by the features of the characterizing part of claim 6 solved. Further particularly advantageous embodiments of the invention are open the subclaims.

Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, als Profilteil ein mittels Rollprofiltechnik (Roll-Umformen) her gestelltes Hohlprofil zu verwenden, welches nur eine Hohlkam mer aufweist. Dabei sind die seitlichen Enden der Bleche nach außen gerichtet, so daß sie auf einfache Weise, beispielswei se durch Verschweißen, Falzen, Nieten, Druckfügen u. dgl., miteinander verbindbar sind.The invention is essentially based on the idea that Profile part by means of roll profile technology (roll forming) posed hollow profile to use, which came only one hollow mer has. The side ends of the sheets are behind directed outside, so that they can be easily, for example se by welding, folding, riveting, pressure joining u. the like, are interconnectable.

Vorteilhafterweise kann das Hohlprofil mit mindestens einer in Längsrichtung sich erstreckenden Rollfalz versehen sein, an welcher entweder Anbauteile (Hupe, Kühler etc.) befestigt werden können oder mit der das Aufprallverhalten des Längs trägers bzw. eines entsprechenden Aufpralldämpfers optimier bar ist.The hollow profile can advantageously have at least one be provided in the longitudinally extending roll fold, to which either attachments (horn, cooler, etc.) are attached can be or with the impact behavior of the longitudinal carrier or a corresponding impact damper is cash.

Besonders bewährt haben sich Rollprofile, die aus Stahlblech hergestellt sind, weil auf einfache Weise beinahe beliebige Formen für die unterschiedlichsten Funktionen in das Blech hineingerollt werden können. Demgegenüber sind die im Handel erhältlichen Stahl-Hohlprofile nur in wenigen Querschnitts formen lieferbar, so daß ein Hersteller für Längsträger oder Aufpralldämpfer aus derartigen Profilen hinsichtlich der Gestaltungsfreiheit stark eingeschränkt ist.Rolled profiles made of sheet steel have proven particularly successful are made because almost any Forms for a wide variety of functions in the sheet can be rolled in. In contrast, they are on the market available hollow steel profiles only in a few cross-sections Shapes available, so that a manufacturer for side members or Impact absorbers made of such profiles with regard to Freedom of design is severely restricted.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungs beispielen, die jeweils durch Roll-Umformen hergestellte Auf pralldämpfer, welche an einem Querträger (Stoßstange) befe stigt sind, wiedergeben. Es zeigen:Further details and advantages of the invention emerge from the following embodiment explained with reference to figures examples, each manufactured by roll forming impact absorber, which attach to a cross member (bumper) are reproduced. Show it:

Fig. 1 einen Aufpralldämpfer mit einer Hohlkammer mit quadratischem Querschnitt; . Figure 1 shows a crash cushion with a hollow chamber with a square cross-section;

Fig. 2 und 3 zwei Aufpralldämpfer mit Hohlkammern, die jeweils einen rechteckförmigen Querschnitt besitzen; Figures 2 and 3, two impact dampers with hollow chambers, each having a rectangular cross section.

Fig. 4 einen Aufpralldämpfer mit T-förmigem Querschnitt und Fig. 4 is an impact damper with a T-shaped cross section and

Fig. 5 einen Aufpralldämpfer mit einer Hohlkammer, deren Wände die Form eines Hexagons aufweisen. Fig. 5 shows an impact damper with a hollow chamber, the walls of which have the shape of a hexagon.

In Fig. 1 ist mit 1 der Querträger einer Stoßstange eines Kraftfahrzeuges bezeichnet, an dem zwei gleiche Aufprall dämpfer 2 befestigt sind. Die Aufpralldämpfer 2 sind ihrer seits mit aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellten Längsträgern verbunden und bestimmen das Aufprallverhalten des Kraftfahrzeuges im unteren Geschwindigkeitsbereich (z. B. bis 15 km/h).In Fig. 1, 1 denotes the cross member of a bumper of a motor vehicle, to which two identical impact dampers 2 are attached. The impact dampers 2 are in turn connected to side members (not shown for reasons of clarity) and determine the impact behavior of the motor vehicle in the lower speed range (for example up to 15 km / h).

Der jeweilige Aufpralldämpfer 2 weist eine Hohlkammer 3 auf und ist aus einem entsprechenden Blechteil durch Roll-Umfor mung hergestellt. Die beiden Enden 4, 5 des Blechteiles ragen über den eigentlichen Profilkörper 6 hinaus, so daß sie pro blemlos von ihrer Außenseite, etwa durch Schweißen, Druckfü gen, Stanznieten etc., miteinander verbindbar sind.The respective impact damper 2 has a hollow chamber 3 and is made from a corresponding sheet metal part by roll forming. The two ends 4 , 5 of the sheet metal part protrude beyond the actual profile body 6 , so that they can be easily connected to each other from their outside, for example by welding, pressure joining, punch rivets etc.

In Fig. 2 ist ein Fig. 1 entsprechendes Beispiel mit zwei Auf pralldämpfern 7 dargestellt, wobei allerdings die jeweils mit 8 bezeichnete Hohlkammer einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist. Gegenüber den miteinander verbundenen Enden 9, 10 ist eine sich in Längsrichtung 11 des Aufpralldämpfers 7 er streckende Rollfalz 12 vorgesehen, die zur Optimierung des Aufprallverhaltens des entsprechenden Fahrzeuges dient.In Fig. 2, a Fig. 1 corresponding example is shown with two on shock absorbers 7 , however, the hollow chamber designated 8 has a rectangular cross-section. Opposite the interconnected ends 9, 10 is a to he provided in the longitudinal direction 11 of the crash cushion 7 stretching roll seam 12 which serves the corresponding vehicle for the optimization of the impact behavior.

Fig. 3 offenbart ebenfalls ein Ausführungsbeispiel, bei dem die entsprechenden mit 13 bezeichneten Aufpralldämpfer je weils eine Hohlkammer 14 mit rechteckförmigem Querschnitt besitzen. Allerdings sind die Enden 15, 16 im mittleren Be reich der oberen Wand des Hohlprofiles nach außen gebogen und miteinander verbunden. Fig. 3 also discloses an embodiment in which the corresponding impact damper designated 13 each have a hollow chamber 14 with a rectangular cross-section. However, the ends 15 , 16 in the middle loading area of the upper wall of the hollow profile are bent outwards and connected to one another.

Schließlich sind in den Fig. 4 und 5 noch zwei weitere Ausfüh rungsbeispiele von Aufpralldämpfern 17 und 18 dargestellt, wobei der Querschnitt des jeweiligen Aufpralldämpfers entwe der annähernd T-förmig (Fig. 4) ausgebildet ist oder einen hexagonalen Verlauf aufweist (Fig. 5).Finally, FIGS . 4 and 5 show two further exemplary embodiments of shock absorbers 17 and 18 , the cross section of the respective shock absorber either being approximately T-shaped ( FIG. 4) or having a hexagonal course ( FIG. 5) .

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Aufbau der Aufpralldämpfer 17 ergeben sich besonders gute Befestigungsmöglichkeiten für Anbauteile mit Hilfe von Klammern. Derartige Klammern können auch die randseitigen Enden der Rollprofile verbinden, so daß ein Verschweißen dieser Enden entfallen kann. Eine entspre chende Klammer ist in Fig. 4 mit dem Bezugszeichen 19 versehen und gestrichelt dargestellt.In the construction of the impact absorber 17 shown in FIG. 4, particularly good fastening options for attachments are obtained with the aid of clips. Such clips can also connect the edge ends of the rolling profiles, so that welding of these ends can be omitted. A corre sponding bracket is provided in Fig. 4 with the reference numeral 19 and shown in dashed lines.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr kön nen die Querschnittsformen der Hohlkammern auch andere nicht dargestellte Formen aufweisen. Bei dem Gegenstand der Erfin dung kann es sich statt um einen Aufpralldämpfer auch um einen Längsträger eines Kraftfahrzeuges handeln. Außerdem kann die Hohlkammer des gerollten Hohlprofiles mindestens teilweise mit einem energieabsorbierenden Schaum (z. B. PU- Schaum) ausgefüllt sein, um ein geschwindigkeitsabhängiges Aufprallverhalten des Fahrzeuges zu realisieren.The invention is of course not based on the above described embodiments limited. Rather, Neither do the cross-sectional shapes of the hollow chambers have shown shapes. On the subject of the inven It can also be an impact absorber instead of an impact absorber act a side member of a motor vehicle. Furthermore can the hollow chamber of the rolled hollow profile at least partly with an energy absorbing foam (e.g. PU Foam) to be filled to a speed-dependent Realize impact behavior of the vehicle.

BezugszeichenlisteReference list

1 Querträger
2 Aufpralldämpfer, Hohlprofil
3 Hohlkammer
4, 5 Blechenden
6 Profilkörper
7 Aufpralldämpfer, Hohlprofil
8 Hohlkammer
9, 10 Blechenden
11 Längsrichtung
12 Rollfalz
13 Aufpralldämpfer, Hohlprofil
14 Hohlkammer
15, 16 Blechenden
17 Aufpralldämpfer, Hohlprofil
18 Aufpralldämpfer, Hohlprofil
19 Klammer 1 cross member
2 impact absorbers, hollow profile
3 hollow chamber
4 , 5 sheet ends
6 profile body
7 impact absorber, hollow profile
8 hollow chamber
9 , 10 sheet ends
11 longitudinal direction
12 roll fold
13 impact absorber, hollow profile
14 hollow chamber
15 , 16 sheet ends
17 Impact absorber, hollow profile
18 Impact absorber, hollow profile
19 bracket

Claims

1. side member, impact absorber or the like. (Hereinafter referred to as a profile part) for motor vehicles characterized in that the profile part ( 2 ; 7 ; 13 ; 17 ; 18 ) is a one-piece hollow profile made by roll-forming of a sheet that the hollow profile ( 2 ; 7 ; 13 ; 17 ; 18 ) contains only a hollow chamber ( 3 ; 8 ; 14 ) extending in the longitudinal direction of the profile part ( 2 ; 7 ; 13 ; 17 ; 18 ), and that the two lateral ends ( 4 , 5 ; 9 , 10 ; 15 , 16 ) of the sheet protrude outwards from the profile body ( 6 ) and are connected to one another.

2. Profile part according to claim 1, characterized in that the two lateral ends ( 4 , 5 ; 9 , 10 ; 15 , 16 ) of the sheet are connected to one another by welding, folding, riveting or pressure joining.

3. Profile part according to claim 2, characterized in that the two lateral ends ( 4 , 5 ; 9 , 10 ; 15 , 16 ) of the sheet are connected to one another by punch rivets.

4. Profile part according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cross section of the hollow chamber ( 3 ; 8 ; 14 ) of the hollow profile ( 2 ; 7 ; 13 ; 17 ; 18 ) the shape of a polygon (z. B. a rectangle , a square, a hexagon, etc.).

5. Profile part according to one of claims 1 to 4, characterized in that the hollow profile ( 2 ; 7 ; 13 ; 17 ; 18 ) is least least provided with a longitudinal fold ( 11 ) introduced roll fold ( 12 ).

6. A method for producing a side member, impact damper o. The like. (Hereinafter referred to as a profile part) of motor vehicles, characterized in that a one-piece hollow profile with only one in the longitudinal direction of the profile part ( 2 ; 7 ; 13 ; 17 ; 18 ) extending hollow chamber ( 3 ; 8 ; 14 ) is produced in such a way that the two lateral ends ( 4 , 5 ; 9 , 10 ; 15 , 16 ) of the sheet protrude outwards from the profile body ( 6 ), and that the two lateral ends ( 4 , 5 ; 9 , 10 ; 15 , 16 ) of the sheet are then connected to one another by welding, folding, riveting or pressure joining.

7. The method according to claim 6, characterized in that the two lateral ends ( 4 , 5 ; 9 , 10 ; 15 , 16 ) of the sheet are connected to one another by punch rivets.

8. The method according to claim 6 or 7, characterized in that the roll-forming of the sheet is made in such a way that the cross section of the hollow chamber ( 3 ; 8 ; 14 ) of the hollow profile ( 2 ; 7 ; 13 ; 17 ; 18 ) has the shape of a polygon (e.g. a rectangle, a square, a hexagon, etc.).

9. The method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that the roll forming of the sheet is carried out in such a way that the hollow profile ( 2 ; 7 ; 13 ; 17 ; 18 ) with at least one in the longitudinal direction ( 11 ) introduced roll fold ( 12 ) is provided.

10. The method according to any one of claims 6 to 9, characterized in that after production of the respective roll profile ( 2 ; 7 ; 13 ; 17 ; 18 ) in the hollow chamber ( 3 ; 8 ; 14 ) an energy-absorbing foam is introduced.