DE2555196A1

DE2555196A1 - CARRIERS, IN PARTICULAR LONGITUDINAL CARRIERS FOR ENERGY ABSORPTION

Info

Publication number: DE2555196A1
Application number: DE19752555196
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Bez
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1975-12-09
Filing date: 1975-12-09
Publication date: 1977-06-23
Also published as: JPS5271034A; FR2334538A1; FR2334538B3; IT1064559B; GB1568228A

Description

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Träger, insbesondere Längsträger zur EnergieabsorptionBeams, in particular longitudinal beams for energy absorption

Die Erfindung betrifft einen Träger, insbesondere Längsträger, vorzugsweise aus Stahlblech zur Energieabsorption an Aufbauten von Fahrzeugen, der aus wenigstens zwei an Schweißflanschen zusammengesetzten Teilen besteht.The invention relates to a beam, in particular a longitudinal beam, preferably made of sheet steel for energy absorption on vehicle superstructures, the one made of at least two on welding flanges composed parts.

Bei einem bekannten Längsträger der eingangs genannten Gattung (DT-OS 1 630 384) sind die waagrechten und senkrechten Wandungen planeben ausgeführt. Diese Wandungen neigen bei axialer Belastung des Trägers zum Einfallen. Ferner bilden die relativ engen Radien der Abkantungen Versteifungen, die einen unerwünschten Knickeffekt verursachen. Beide Erscheinungen, Einfallen und Versteifung, führen zu einem instabilen Verhalten des Trägers bei der Energieabsorption, was eine Minderung der Energieaufnahmeeffizienz nach sich zieht.In a known longitudinal member of the type mentioned (DT-OS 1 630 384), the horizontal and vertical Walls executed flat. These walls tend to collapse when the girder is axially loaded. Further the relatively narrow radii of the folds form stiffeners, which cause an undesirable kinking effect. Both appearances Collapse and stiffening lead to an unstable behavior of the wearer in terms of energy absorption, which results in a decrease in energy consumption efficiency pulls.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Träger zur Energieabsorption zu schaffen, der sich einerseits durch eine gute Energieaufnahmeeffizienz auszeichnet und andererseits mittels bekannter Fertigungsverfahren auf einfache Weise herstellen lässt.The object of the invention is to create a carrier for energy absorption, which is on the one hand by a good Energy absorption efficiency and, on the other hand, by means of known manufacturing processes in a simple manner leaves.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Vermeidung von Einfal1erscheinungen bei der Energieabsorption zumindest ein Teil des Trägers außerhalb der Schweißflansche und über einen Längenabschnitt des Trägers mit einer nach außen gerichteten Wölbung versehen ist. Hierzu ist es vonAccording to the invention, this object is achieved in that in order to avoid collapse phenomena during energy absorption at least a portion of the beam outside the weld flanges and over a length of the beam with a outward curvature is provided. For this it is of

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Vorteil, wenn beide Teile mit einer Wölbung versehen sind. Die Teile werden durch hutprofi1artige Schalen gebildet. Die Schalen sind zumindest abschnittsweise symmetrisch. Die Wölbungen werden durch Radien gebildet. Vorzugsweise ist der Träger tendentiell rechteckig ausgebildet, wobei die Wölbungen und/oder Radien auf der längeren Seite der Teile vorgesehen sind. Auf der kürzeren Seite der Teile sind die Schweißflansche vorgesehen. Zwischen den Wölbungen oder Radien der längeren Seite und dem Rand der kürzeren Seite sind Übergangsradien vorgesehen. Das Verhältnis kürzere zu längere Seite des Querschnitts des Trägers liegt etwa im Bereich zwischen 1 : 1,3 bis 1 : 1,5. über eine Länge des Trägers von 300 bis 600 mm sind die Radien an den Teilen zwischen 200 und 900 mm groß. Sind am Träger Verjüngungen vorgesehen, so sollten diese in der Größenordnung von 10 bis 20 % sein. Außerdem ist in der Nähe des vorderen Endes des Trägers eine Querschnittseinschnürung vorgesehen.Advantage if both parts are curved. The parts are formed by hat-shaped shells. The shells are at least partially symmetrical. The bulges are formed by radii. The carrier is preferably designed to be rectangular, the curvatures and / or radii being provided on the longer side of the parts. The welding flanges are provided on the shorter side of the parts. Transition radii are provided between the bulges or radii of the longer side and the edge of the shorter side. The ratio of the shorter to the longer side of the cross section of the carrier is approximately in the range between 1: 1.3 to 1: 1.5. Over a length of the beam of 300 to 600 mm, the radii on the parts are between 200 and 900 mm in size. If the support is to be tapered, it should be of the order of 10 to 20 % . In addition, a cross-sectional constriction is provided in the vicinity of the front end of the carrier.

Die mit der Erfindung insbesondere erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß durch die Wölbungen Einfallerscheinungen weitgehend vermieden werden. Darüber hinaus entfallen bei entsprechender Gestaltung der Teile des Trägers zumindest ein Teil der örtlichen Versteifungen. Beim Träger in dieser Ausführung, dessen Teile einfach herzustellen sind, werden viele Gewichtseinheiten des Materials zur plastischen Verformung herangezogen. Das dadurch erzielte gleichmäßig hohe Kraftniveau bewirkt wiederum ein hohes Maß an Energieabsorption über den Verformungsweg. Durch den geringen Materialeinsatz ist ein Träger mit einer hohen spezifischen Energieaufnahme geschaffen. Werden die Teile des Trägers aus hutprofi1artigen Schalen gebildet, ist seine Herstellung auf einfache Art möglich. Die Vorsehung der Radien oder Wölbungen auf der längeren Seite eines tendentiell rechteckigen Trägers stellt ein gutes Deformationsverhalten sicher. Dies wird noch dadurch unterstützt, daß die Schweißflansche auf der kürzeren Seite der Teile vorgesehen sind. Ist das Verhältnis kürzere Seite zu längere Seite des Trägers etwa zwischen 1 : 1,3 bis 1 : 1,5 und sind über eine Lange des Trägers von 300 bis 600 mm die Radien 200 bis 900 mm groß, werden die De-The advantages achieved in particular with the invention are to be seen in the fact that the bulges largely avoid collapse phenomena. In addition, no Design of the parts of the beam at least some of the local stiffeners. With the carrier in this version, whose parts are easy to manufacture, many weight units of the material are used for plastic deformation. The consistently high level of force achieved in this way in turn causes a high degree of energy absorption over the deformation path. Due to the low use of material, a carrier with a high specific energy consumption is created. Will the parts of the carrier are formed from hat profile-like shells its production possible in a simple manner. The provision of radii or bulges on the longer side of a tends to be rectangular carrier ensures good deformation behavior. This is further supported by the fact that the welding flanges are provided on the shorter side of the parts. The ratio of the shorter side to the longer side of the wearer is roughly between 1: 1.3 to 1: 1.5 and if the radii are 200 to 900 mm over a length of the beam of 300 to 600 mm, the de-

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formationsanforderungen eines Trägers bei einem Personenkraftwagen gut erfüllt. Sind an einem Träger Verjüngungen vorgesehen, sollten diese in der Größenordnung von 10 bis 20 % sein. Die Querschnittseinschnürungen am Träger gewährleisten, daß die Deformation desselben bei einem Unfall wirkungsvoll eingeleitet wird.formation requirements of a carrier in a passenger car well met. If tapers are provided on a beam, they should be of the order of 10 to 20 % . The cross-sectional constrictions on the carrier ensure that the deformation of the same is effectively initiated in the event of an accident.

In der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Tei1 seitenansicht eines KraftfahrzeugesExemplary embodiments of the invention are explained in more detail in the drawing. It shows
Fig. 1 is a partial side view of a motor vehicle

mit dem erfindungsgemäßen Träger, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II der Fig. 1 in größerem Maßstab,with the carrier according to the invention, FIG. 2 shows a section along the line H-II in FIG. 1 on a larger scale,

Ansichten entsprechend Fig, 2,Views corresponding to FIG. 2,

eine Ansicht in Pfei1richtung X der Fig. 4 in kleinerem Maßstab,a view in the direction of arrow X of FIG. 4 on a smaller scale,

einen Schnitt nach'der Linie VII-VII der Fig. 6, eine Ansicht entsprechend Fig. 6 eines anderen Ausführungsbeispiels ,
Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX der Fig. 8.a section along the line VII-VII of FIG. 6, a view corresponding to FIG. 6 of another exemplary embodiment,
FIG. 9 shows a section along the line IX-IX in FIG. 8.

In Fig. 1 ist ein Personenkraftwagen 1 dargestellt, der einen Aufbau 2 mit einer Windschutzscheibe 3 und einer Spritzwand 4 umfasst. In Fahrtrichtung vor der Spritzwand 4 ist ein Querträger 5 angeordnet und erstreckt sich ein Seitenteil 6 (Stehblech) mit einem Radgehäuse 7. An den Querträger 5 angesetzt ist ein Längsträger 8 aus Stahlblech oder anderem geeignetem Werkstoff, z.B. Aluminium, der im wesentlichen parallel zu dem in Fahrzeuglängsrichtung A-A ausgerichteten Seitenteil 6 verläuft. Als Verlängerung des Längsträgers 8 dient ein hydraulisch wirkender Dämpfer 9, der einen Stoßfänger 10 trägt und Stoßenergie, beispielsweise bei doppelter Schrittgeschwindigkeit (8 km/h) des Personenkraftwagens 1 absorbiert. In Fig. 1, a passenger car 1 is shown, which comprises a structure 2 with a windshield 3 and a bulkhead 4. In the direction of travel in front of the bulkhead 4 is a Arranged cross member 5 and extends a side part 6 (standing plate) with a wheel housing 7. Attached to the cross member 5 is a longitudinal beam 8 made of sheet steel or other suitable material, e.g. aluminum, which essentially runs parallel to the side part 6 aligned in the vehicle longitudinal direction A-A. As an extension of the side member 8 serves a hydraulically acting damper 9, which carries a bumper 10 and impact energy, for example when double Walking speed (8 km / h) of the passenger car 1 is absorbed.

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Nach Fig. 2 besteht-der sich bei entsprechend hohen Unfallstößen plastisch verformende und dabei energieabsorbierende Längsträger 8 aus Teil 11 und Teil 12, die an Schweißflanschen 13 und 14 zusammengesetzt sind. Die Schweißflansche 13' und 14 sind als Punktschweißflansch dargestellt, wobei auch die Möglichkeit besteht, die Schweißflansche für andere Schweißarten- auszulegen. Das Teil 12 ist ein Abschnitt des Seitenteils 6. An beiden Teilen 11 und 12 sind vom Innenraum des hohl körperform!gen Längs trägers 8 aus gesehen nach außen gerichtete Wölbungen 15, 16 vorgesehen. Die Wölbungen 15, 16 sind an der längeren Seite B des tendentiell rechteckigen Querschnitts 17 aufweisenden Längsträgers 8 angeordnet und dienen zur Vermeidung von Einfallerscheinungen bei der Energieabsorption. An der kürzeren Seite C sind die Schweißflansche 13 und 14 vorgesehen.According to FIG. 2, there is a correspondingly high accident impact plastically deforming and thereby energy-absorbing longitudinal members 8 from part 11 and part 12, which are attached to welding flanges 13 and 14 are assembled. The welding flanges 13 'and 14 are shown as a spot welding flange, with also the possibility exists of the welding flanges for others Types of welding to be interpreted. Part 12 is a section of the Side part 6. On both parts 11 and 12 are seen from the interior of the hollow body-shaped longitudinal support 8 outward directed bulges 15, 16 are provided. The bulges 15, 16 are on the longer side B of the tend to be rectangular Cross-section 17 having longitudinal member 8 and serve to avoid collapse phenomena in the Energy absorption. On the shorter side C, the welding flanges 13 and 14 are provided.

Gemäß Fig. 3 werden bei einem Längsträger 18 die Teile 19, 20 durch baugleiche oder symmetrische hutprofi1artige Schalen gebildet. Das Seitenteil 21 ist an das Teil 20 herangeführt und durch Punktschweißen, Kleben oder dergleichen mit diesem verbunden. Die Wölbungen 22, 23 werden durch Radien R-, und Rp gebildet, wobei der übergang von den Wölbungen 22, 23 auf die kürzere Seite des rechteckigen Querschnitts bzw. Ränder der Teile 19, 20 ebenfalls mit Radien R₂ erfolgt.According to FIG. 3, in the case of a longitudinal member 18, the parts 19, 20 are formed by structurally identical or symmetrical hat profile-like shells. The side part 21 is brought up to the part 20 and connected to it by spot welding, gluing or the like. The bulges 22, 23 are formed by radii R- and Rp, the transition from the bulges 22, 23 to the shorter side of the rectangular cross-section or edges of the parts 19, 20 also taking place with radii R ₂ .

In Fig. 4 ist der Längsträger 18 im Maßstab 1 : 2 aufgetragen. Die kürzere Seite D des Querschnittes beträgt 70 mm, die längere Seite E 100 mm. Daraus resultiert ein vorteilhaftes Verhältnis des Längsträgers 18 für die Energieabsorption von kürzerer zu längerer Seite in der Größenordnung von 1 : 1_S42.In Fig. 4, the longitudinal beam 18 is plotted on a scale of 1: 2. The shorter side D of the cross section is 70 mm, the longer side E 100 mm. This results in an advantageous ratio of the longitudinal member 18 for the energy absorption from the shorter to the longer side in the order of magnitude of 1: 1 _S 42.

Die Radien der Wölbungen 22, 23 haben hierfür über eine Länge F (Fig. 1) des Trägers von 300 bis 600 mm folgende Größe: Rj j = 100 mm; R₁ 2 ^{= 20}° ^mm' ^Rl 3 ^{= 400 mm; R}l 4 ^{= 50}° ^mm Es besteht auch die Möglichkeit, die Radien bis 900 mm auszuführen. For this purpose, the radii of the bulges 22, 23 have the following size over a length F (FIG. 1) of the carrier of 300 to 600 mm: Rj j = 100 mm; R ₁ 2 ^{= 20} ° ^mm ' ^R 1 3 ^{= 400 mm; R} l 4 ^{= 50} ° ^mm It is also possible to design the radii up to 900 mm.

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Die öbergangsradien Rp bewegen sich in der Größenordnung von 10 bis 25 mm.The transition radii Rp are in the order of magnitude from 10 to 25 mm.

Die Fig. 5 gibt einen Träger 24 wider, bei dem die Wölbungen 25 und 26 einen kurvenförmigen Verlauf haben.Fig. 5 shows a carrier 24, in which the curvatures 25 and 26 have a curved course.

Bei Aufbauten ist es häufig erforderlich, am Träger 27 Verjüngungen 28, 29 vorzusehen. Diese sollten bei dem erfindungsgemäßen Träger in der Größenordnung von 10 bis 20 % sein,In the case of superstructures, it is often necessary to attach 27 Tapers 28, 29 are to be provided. These should be with the invention Be carriers in the order of 10 to 20%,

Damit das Einleiten der Deformation des Trägers 8 wirkungsvoll vonstatten geht, ist am vorderen Ende desselben eine Querschnittseinschnürung 30 vorgesehen. Diese wird durch Eindruckungen 31, 32 an den Teilen 19 und 20 gebildet.So that the initiation of the deformation of the carrier 8 is effective takes place, a cross-sectional constriction 30 is provided at the front end thereof. This is through Impressions 31, 32 formed on parts 19 and 20.

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Claims

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Claims

Cl / girders, in particular longitudinal girders made of sheet steel for Energy absorption on the superstructures of vehicles, which consists of at least two assembled on welding flanges Share consists, characterized in that to avoid of incident phenomena in energy absorption at least a part (11 or 12) outside the welding flanges (12, 13) and is provided with an outwardly directed curvature (15 or 16) over a length section (F) of the carrier (8).

2. Carrier according to claim 1, characterized in that

both parts (11, 12; 19, 20) are provided with a bulge (15, 16; 22, 23) are.

3. Carrier according to claims 1 and 2, characterized in that the parts (19 and 20) by hat profile-like shells be educated.

4. Carrier according to claim 3, characterized in that the shells are at least partially symmetrical.

5. Carrier according to claims 1 to 3, characterized in that that the bulges (22, 23) are formed by radii (R ^).

6. Carrier according to claims 1 to 5, wherein the carrier tends to be rectangular, characterized in that that the bulges (15, 16) and / or radii (R,) are provided on the longer side (E) of the parts.

7. Carrier according to claims 1 and 6, characterized in that on the shorter side D of the parts (19, 20) the Welding flanges are provided.

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ORIGINAL INSPECTBP

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8. A carrier according to claim 6, characterized in that between the curvatures or radii of the longer side (E) and the edge of the shorter side (D) transition radii (Ro) are provided.

9, carrier according to claim 6, characterized in that the The ratio of the shorter to the longer side of the cross section of the carrier (8) is approximately in the range between 1: 1.3 to 1: 1.5.

10. Carrier according to claims 1 to 6, characterized in that over a length (F) of the carrier (8) of 300 to 600 mm, the radii (R ₁ ^, R _{1 2} , R _{1 3} , R _{1 4} ) the parts (19 and 20) between 100 and 900 mm.

11. Carrier according to claims 1 to 6, characterized in that tapers (28, 29) on the carrier (27) are in the order of magnitude of between 10 and 20 % .

12. A carrier according to claim 1, characterized in that in the Near the front end of the carrier (8) a cross-sectional constriction (30) is attached.

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