DE3122673A1 - Motor-vehicle end region with a bumper - Google Patents

Motor-vehicle end region with a bumper

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Manfred 3171 Wasbüttel Babel
Asoke Kumar Dr.-Ing. 3180 Wolfsburg Basu
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Volkswagen AG
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Abstract

For the purpose of reducing the risk of buckling of a deformation body (4) which lies in series with a shock absorber (3) and is used to introduce impact forces from a bumper (2) into a side member (6) of the vehicle, the deformation body (4) is attached only by its bumper-side end to a crossmember (7), connecting the two side members, of the vehicle, while a stop (10) acting only in the longitudinal direction, is allocated to the other end of the deformation body, on the facing end (8) of the side member. In the region of the deformation body (4), the cross-section of the crossmember (7) is enlarged such that it accommodates the entire deformation body (4) and, at the same time, forms a holder (15) surrounding the end (8) of the side member and intended for accommodating the latter. <IMAGE>

Description

Kraftfahrzeug-Endbereich mit einer Stoßstange Motor vehicle end area with a bumper

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeug-Endbereich gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Endbereich ist aus der DE-OS 24 21 233, B62d 25-08, in der Weise bekannt, daß die Deformationskörper durch eine verringerte Wandstärke gekennzeichnete, hinter einem querschnittssteifen Querträger liegende Bestandteile von gestreckten Längsträgern sind, die auf einer Querwand (Spritzbiech) des Fahrzeugs abgestützt sind, die ihrerseits als weiteres deformierbares Glied ausgebildet ist Dieser bekannte Endbereich besitzt also den Vorteil, daß bei einem Aufprall von Anfang an die Stoßdämpfer mit dem jeweiligen Deformationskörper eine echte Reihenschaltung bilden, also die Verformung der Deformationskörper nach Überschreiten einer vorgegebenen Aufprallenergie sofort beginnt, jedoch erfordert die bekannte Konstruktion gestreckte, dJ; auch zur Unterbringung von Radhäusern nicht gebogene Längsträger, damit durch die sonst.auftretenden Biegemomente nicht statt einer zieharmonikaartigen Verformung der Deformationskörper eine Knickung auftritt Abgesehen von den konstruktiven Erfordernissen, die in der Regel einen gebogenen Verlauf der Längsträger verlangt, ist im Betrieb aber auch aus anderen Gründen eine völlig querkraftfreie Beaufschlagung der Deformationskörper nicht gegeben. Dies gilt schon deshalb, weil bei einem Aufprall in der Regel auch Querkräfte und Biegemomente auftreten, also der Aufprall nicht notwendigerweise genau parallel zur Längsachse des Fahrzeugs gerichtet ist Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Kraftfahrzeug-Endbereich gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß auch bei beispielweise zur Unterbringung der Radhäuser gekrümmten Längsträgern sowie bei schräggerichteten Aufprallkräften eine Knickung der Deformationskörper vermieden und eine Verformung der Deformationskörper durch Faltenbildung und damit mit vorgegebener Energieumsetzung sichergestellt ist.The invention relates to a motor vehicle end region according to the preamble of claim 1. Such an end region is from DE-OS 24 21 233, B62d 25-08, known in such a way that the deformation body by a reduced wall thickness marked components located behind a cross-sectional rigid cross member of elongated longitudinal members that are on a transverse wall (spray area) of the vehicle are supported, which in turn is designed as a further deformable member This known end area has the advantage that in the event of an impact of At the beginning of the shock absorbers with the respective deformation body a real series connection form, so the deformation of the deformation body after exceeding a predetermined Impact energy begins immediately, but the known construction requires stretched, dJ; also to accommodate wheel arches not curved longitudinal beams, so through the otherwise occurring bending moments are not instead of an accordion-like deformation the deformation body a buckling occurs Apart from the structural requirements, which usually requires a curved course of the longitudinal beams, is in operation but also for other reasons a completely transverse force-free application of the deformation body not given. This is true because, as a rule, in the event of an impact, too Shear forces and bending moments occur, so the impact is not necessarily is directed exactly parallel to the longitudinal axis of the vehicle The invention is accordingly based on the object, a motor vehicle end area according to the preamble of claim 1 in such a way that even when, for example, to accommodate of the wheel arches with curved longitudinal members as well as inclined impact forces a buckling of the deformation body avoided and a deformation of the deformation body is ensured by the formation of wrinkles and thus with a given energy conversion.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Ein Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß durch konstruktiv einfache Maßnahmen eine Entlastung der Deformationskörper von zur Knickung Anlaß gebenden Querkräften und Biegemomenten erreicht ist. Ferner erfolgt die Deformation an der günstigsten Stelle, nämlich unmittelbar hinter der Stoßstange.The inventive solution to this problem consists in the characterizing Features of claim 1. An advantage of the invention is the fact that a relief of the deformation body by structurally simple measures lateral forces and bending moments giving rise to buckling is reached. Furthermore takes place the deformation at the most favorable point, namely immediately behind the bumper.

Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous designs and developments of the invention are the subject matter of the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, in der der Frontbereich eines Personenkraftwagens in seinen hier interessierenden Einzelheiten wiedergegeben ist. Es zeigen: Fig. 1 den linken Teil des Endbereichs in Draufsicht und die Fig. 2, 3 u. 4 die in Fig. 1 mit II-II, III-III sowie IV-IV bezeichneten Schnittansichten.An embodiment of the invention is described below with reference to the Drawing explains in which the front area of a passenger car in his details of interest is reproduced here. They show: Fig. 1 the left Part of the end area in plan view and Figs. 2, 3 and 4 are those in Fig. 1 with II-II, III-III and IV-IV designated sectional views.

Fig. 1 zeigt in Draufsicht die hier interessierenden Bestandteile des linken Teils des Frontbereichs des Kraftfahrzeugs; der gesamte Frontbereich ist symmetrisch zur Fahrzeuglängsachse 1 aufgebaut.1 shows the components of interest here in a plan view the left part of the front area of the motor vehicle; the entire front area is constructed symmetrically to the longitudinal axis 1 of the vehicle.

Die Stoßstange 2 bekannten und daher nicht zu beschreibenden Aufbaus ist über Stoßdämpfer, von denen in der Figur nur der mit 3 bezeichnete dargestellt ist, und in Reihe damit liegende, in diesem Ausführungsbeispiel vorgesickte Deformationskörper, von denen in der Figur nur der mit 4 bezeichnete gezeichnet ist, am Rahmen des Fahrzeugs gehalten. Man erkennt den Längsträger 5, der zur Umgehung des Radhauses bei 6 gekrümmt ist, und den Querträger 7, der in diesem Ausführungsbeispiel ebenso wie der Längsträger 5 ein viereckiges oder kastenförmiges Querschnittsprofil besitzt und im Bereich des Deformationskörpers 4 einen derart in Richtung auf das Ende 8 des Längsträgers 5 vergrößerten Querschnitt besitzt, daß er den gesamten Deformationskörper 4 in sich aufnimmt Der Deformationskörper 4 ist lediglich mit seinem der Stoßstange 2 zugekehrten einen Ende bei 9 fest mit dem Querträger 7 verbunden, während sein in Fig. 1 nach rechts weisendes anderes Ende sich bei einem Aufprall des Fahrzeugs an dem Anschlag 10 abstützt, der fest mit dem Ende 8 des Längsträgers 5 verbunden ist, und lediglich in Längsrichtung, dz in Richtung der gemeinsamen Achse 11 von Stoßdämpfer 3, Deformationskörper 4 sowie Ende 8 des Längsträgers 5, wirkt.The bumper 2 is known and therefore not to be described structure is about shock absorbers, of which only the one labeled 3 is shown in the figure is, and in series with it, in this embodiment, pre-beaded deformation bodies, of which only the one labeled 4 is drawn in the figure, on the frame of the vehicle held. One recognizes the side member 5, which is used to bypass of the wheel house is curved at 6, and the cross member 7, which in this embodiment as well like the side member 5 has a square or box-shaped cross-sectional profile and in the area of the deformation body 4 one such in the direction of the end 8 of the side member 5 has enlarged cross-section that it has the entire deformation body 4 takes up the deformation body 4 is only with its the bumper 2 facing one end at 9 firmly connected to the cross member 7 while being The other end pointing to the right in FIG. 1 is in the event of a collision with the vehicle is supported on the stop 10, which is firmly connected to the end 8 of the longitudinal member 5 is, and only in the longitudinal direction, dz in the direction of the common axis 11 of Shock absorber 3, deformation body 4 and end 8 of the side member 5 acts.

In Querrichtungen kann sich also der Deformationskörper 4 mit seinem flanschartigen Ende 12 relativ frei bewegen, wodurch sichergestellt ist, daß bei einem schrägen Aufprall der Deformationskörper 4 nicht auf Knickung beansprucht wird.In transverse directions, the deformation body 4 can therefore move with his flange-like end 12 move relatively freely, which ensures that at an oblique impact of the deformation body 4 is not claimed to be buckling will.

Bei 13 ist der Querträger 7 fest, bevorzugt durch Schweißung, mit dem Ende 8 des Längsträgers 5 verbunden. Damit sorgt der Querträger 7 außer zur Führung des Deformationskörpers 4 auch zur Wahrung eines festen Abstands zwischen den beiden Längsträgern. Da sich der Deformationskörper 4 sn seiner Gesamtheit innerhalb des Querschnitts des Querträgers 7 befindet, muß dieser ebenfalls deformierbar sein, damit bei einem Aufprall auf die Stoßstange 2 auch eine Deformation des Deformationskörpers 4 erfolgt. Zu diesem Zweck weist der den Deformationskörper 4 enthaltende Bereich 14 des Querträgers 7, d.h. derjenige Bereich, der in Fig. 1 in Richtung auf das Längsträgerende 8 erweitert ist und eine das Längsträgerende 8 umschließende Aufnahme 15 für dieses bildet, im wesentlichen längs, also in der Zeichenebene der Fig. 1 oder parallel zu ihr, verlaufende Ausnehmungen 16 und 17 auf, die dafür sorgen, daß bei einem Aufprall durch die an der Stelle 9 eingeleiteten Kräfte die bezüglich der Zeichenebene der Fig. 1 obere Wand des Querträgers in diesem Bereich nach oben, dagegen die untere Wand in Richtung nach unten ausgebeult wird. Dann nähert sich die Stelle 9 dem Anschlag 10 für den Deformationskörper 4, so daß dieser ziehharmonikaartig deformiert wird.At 13, the cross member 7 is fixed, preferably by welding connected to the end 8 of the longitudinal member 5. So that the cross member 7 provides except for Guide the deformation body 4 to maintain a fixed distance between the two side members. Since the deformation body 4 sn within its entirety of the cross-section of the cross member 7, this must also be deformable, thus, in the event of an impact on the bumper 2, there is also a deformation of the deformation body 4 takes place. For this purpose, the area containing the deformation body 4 has 14 of the cross member 7, i.e. that area which in Fig. 1 in the direction of the The longitudinal beam end 8 is expanded and a receptacle enclosing the longitudinal beam end 8 15 forms for this, essentially longitudinally, that is to say in the plane of the drawing in FIG. 1 or parallel to it, running recesses 16 and 17, which ensure that in the event of an impact by the forces introduced at point 9, the relative the plane of the drawing of Fig. 1, the upper wall of the cross member in this area upwards, on the other hand, the lower wall is bulged in the downward direction. Then approaches the point 9 the stop 10 for the deformation body 4, so that this accordion-like is deformed.

Wie auch Fig. 3 erkennen läßt, muß bei der Gestaltung der Ausnehmungen 16 und 17 ein Kompromiß zwischen an sich widersprüchlichen Bedingungen getroffen werden. Zum einen muß der Querträger so steif sein, daß er beispielsweise das Abschleppen des Fahrzeugs zuläßt Auf der anderen Seite muß er aber so nachgiebig sein, daß er durch einen Aufprall vorgegebener Energie deformiert wird.As can also be seen in FIG. 3, the design of the recesses 16 and 17 a compromise was made between inherently contradicting conditions will. On the one hand, the cross member must be so stiff that it can be towed, for example of the vehicle on the other hand, he must be so flexible that he is deformed by an impact of predetermined energy.

Daher kann es zweckmäßig sein, in den entsprechenden Wänden des Querträgers 7 nicht einfach Ausnehmungen vorzusehen, sondern einen profilierten Rand 16' bzw. 17' zu schaffen, der für die erforderliche -begrenzte- Steifigkeit sorgt.It can therefore be useful in the corresponding walls of the cross member 7 not simply to provide recesses, but a profiled edge 16 'or 17 ', which provides the required - limited - rigidity.

Im übrigen sind, wie auch die Fig. 2 und 4 erkennen; lassen, alle betrachteten Träger als geschlossene Hohlträger, hier mit viereckigem Querschnitt; ausgebildet Dazu besteht der Querträger 7 aus dem U-Profil 18 und dem Schließblech 19, während der Längsträger 5 ein entsprechendes, an sich nach außen offenes U-Profil 20 sowie das Schließblech 21 aufweist. Fig. 4 läßt ferner erkennen, daß das Längsträgerende 8 an drei Seiten von der durch Wände des Querträgers 7 gebildeten Aufnahme 15 umgriffen ist Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Stoßdämpfer zu einem großen Teil innerhalb des Deformationskörpers 4 angeordnet, so daß der von ihm beanspruchte Platz in Längsrichtung des Fahrzeugs verhältnismäßig klein ist Auch wird durch die insgesamt trichterähnliche Abstützung des Stoßdämpfers am Querträger eine Führung für denStoßdämpfer geschaffen, so daß dieser im wesentlichen längs ausgerichtet bleibt Der verbleibende Abstand zwischen Stoßstange 2 und Querträger 7 reicht aus, um den Forderungen bei einem Aufprall mit sehr kleiner Geschwindigkeit zu genügen. Bei einem Aufprall mit hoher Geschwindigkeit wirkt der Stoßdämpfer dagegen zunächst "hart", und die Energieumsetzung erfolgt anfänglich allein durch Verformung des Deformationskörpers 4 zusammen mit einer entsprechenden Verformung des Querträgerbereichs 14.Otherwise, as can also be seen in FIGS. 2 and 4; let, everyone considered girders as closed hollow girders, here with a square cross-section; For this purpose, the cross member 7 consists of the U-profile 18 and the strike plate 19, while the longitudinal member 5 has a corresponding U-profile that is open to the outside 20 and the strike plate 21 has. Fig. 4 also shows that the side member end 8 encompassed on three sides by the receptacle 15 formed by the walls of the cross member 7 As can be seen from Fig. 1, the shock absorber is to a large extent within of the deformation body 4 arranged so that the space it takes up in the longitudinal direction the vehicle is relatively small, too, due to the overall funnel-like shape Support of the shock absorber on the cross member created a guide for the shock absorber, so that it remains aligned essentially longitudinally. The remaining distance between bumper 2 and cross member 7 is sufficient to meet the demands of a Very low velocity impact to suffice. In the event of a high impact Speed, on the other hand, acts "hard" on the shock absorber at first, and so does the energy conversion takes place initially solely through deformation of the deformation body 4 together with a corresponding deformation of the cross member area 14.

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Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE 0Kraftfahrzeug-Endbereich mit seitlichen Längsträgern, deren Enden durch einen Querträger verbunden sind, der wie auch die Längsträger ein geschlossenes Hohlprofil besitzt, sowie mit einer Stoßstange, die an jeweils einem der Längsträger über Stoßdämpfer und in Reihe mit diesen liegende Deformationskörper abgestützt sind, wobei die stoßdämpferseitigen einen Enden der Deformationskörper mit dem eine Seitenführung für sie bildenden Querträger verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Deformationskörper (4) innerhalb des Querschnitts des Querträgers (7) zwischen ihrer Verbindung (9) mit diesem und einem nur in Längsrichtung wirksamen Anschlag (10) für ihre anderen Enden an dem jeweiligen Längsträger (5) im Bereich einer Verbindung des jeweiligen Längsträgers (5) mit einem der Stoßstange (2) abgekehrten Wandbereich des Querträgers (7) liegen, dessen die. Deformationskörper (4) aufnehmende Bereiche (14) bei einem Aufprall nachgebend ausgebildet sind. PATENT CLAIMS 0 Motor vehicle end area with side longitudinal members, the ends of which are connected by a cross member, which like the side members has a closed hollow profile, as well as with a bumper that is attached to each one of the side members over shock absorbers and in series with these lying deformation bodies are supported, the shock absorber-side one ends of the deformation body connected to the cross member forming a side guide for them, thereby characterized in that the deformation body (4) within the cross section of the cross member (7) between its connection (9) with this and one only effective in the longitudinal direction Stop (10) for their other ends on the respective longitudinal member (5) in the area a connection of the respective longitudinal member (5) with one of the bumper (2) facing away Wall area of the cross member (7) are, the. Deformation body (4) receiving Areas (14) are designed to yield in the event of an impact. 2. -Endbereich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Querträgers (7) an seinen Enden in Draufsicht betrachtet in Richtung auf die Enden (8) der Längsträger (5) zur Aufnahme der Deformationskörper (4) erweitert ist 2. -end area according to claim 1, characterized in that the cross section of the cross member (7) viewed at its ends in plan view in the direction of Ends (8) of the side members (5) to accommodate the deformation body (4) expanded is 3. Endbereich nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterungen die Enden (8) der Längsträger (5) umgebende Aufnahmen (15) bilden.3. End region according to claim 2, characterized in that the extensions the ends (8) of the side members (5) form surrounding receptacles (15). 4. Endbereich nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Deformationskörper (4) aufnehmenden Bereiche (14) des Querträgers (7) mit Ausnehmungen (16,i7) nach Art von Längsschlitzen versehen sind, so daß bei einem Aufprall die oberen und unteren Wandbereiche dieser Querträgerbereiche (14) nach oben bzw. unten ausbeulen.4. End area according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the deformation body (4) receiving areas (14) of the cross member (7) are provided with recesses (16, i7) in the manner of longitudinal slots, so that in one Impact the upper and lower wall areas of these cross member areas (14) after bulge out at the top or bottom.
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Legal Events

Date Code Title Description
8120 Willingness to grant licences paragraph 23
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: VOLKSWAGEN AG, 3180 WOLFSBURG, DE

8139 Disposal/non-payment of the annual fee