DE3144844A1 - Reinforcement for the bumper of a motor vehicle - Google Patents
Reinforcement for the bumper of a motor vehicleInfo
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Abstract
Description
Verstärkungsbauteil für einen Stoßfänger Reinforcement component for a bumper
eines Kraftfahrzeuges Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf einen Stoßfänger bzw. eine Stoßstange, der bzw. die an einer Kraftfahrzeugkarosserie befestigt ist, und insbesondere auf ein Verstärkungsbauteil für einen Stoßfänger. of a motor vehicle Description The invention relates to a bumper attached to an automobile body is attached, and in particular on a reinforcement component for a bumper.
In Figur 1 ist ein herkömmlicher Stoßfänger für ein Kraftfahrzeug dargestellt. Dieser umfaßt ein Oberflächenelement 11 des Stoßfängers, ein stoßabsorbierendes Element 12 aus einem Urethanschaum,eine Verstärkungsbaueinheit 13 sowie eine Stütze 14, wobei all diese Elemente mit Ausnahme des stoßabsorbierenden Elementes 12 aus einem Metallblech hergestellt werden.In Figure 1 is a conventional bumper for a motor vehicle shown. This comprises a surface element 11 of the bumper, a shock-absorbing one Element 12 made of a urethane foam, a reinforcement assembly 13 and a support 14, all of these elements with the exception of the shock-absorbing element 12 from a metal sheet.
Bei einem solchen Stoßfänger ist die Stütze 14 mit'ihrem vorderen Ende an einem Abschnitt der Verstärkungsbaueinheit 13 angeschweißt. Das Oberflächenelement 11 ist zusammen mit dem stosabsorbierenden Element 12 fest mit der Verstärkungsbaueinheit 13 zusammengebaut, und die Stütze 14 ist an ihren Montagelöchern 14a mit Hilfe von Befestigungsschrauben an einer Fahrzeugkarosserie befestigt, so daß auf diese Weise der Stoßfänger an seinem Einbauort festgehalten ist. Eine auf den Stoßfänger ausgeübte Stoßbeanspruchung wird mittels der Stützen 14 zur Fahrzeugkarosserie übertragen.In the case of such a bumper, the support 14 is at the front with its End at a portion of the reinforcement assembly 13 welded on. The surface element 11 is fixed together with the shock-absorbing element 12 assembled with the reinforcement assembly 13, and the support 14 is on its Mounting holes 14a on a vehicle body with the aid of fastening screws attached, so that in this way the bumper is held in place is. An impact load exerted on the bumper is supported by means of the supports 14 transferred to the vehicle body.
Bei diesem herkömmlichen Stoßfänger umfaßt die .Verstärkungsbaueinheit 13 ein vorderes Teil 13A und ein hinteres Teil 13B, die aus Metallblech gepreßt sind und so zusammengeschweißt sind, daß sie ein geschlossenes Querschnittsprofil bilden.In this conventional bumper, the reinforcement assembly comprises 13 a front part 13A and a rear part 13B which are pressed from sheet metal and are welded together so that they have a closed cross-sectional profile form.
Die Breite H1 der Verstärkungsbaueinheit i3 ist verhältnismäßig groß1 rund in das Innere der Verstärkungsbaueinheit is.t zumindest eine Querstrebe 13a fest eingesetzt, die die Biegefestigkeit des Stoßfängers erhöhen soll. Dies führt zu Schwierigkeiten bei der Herstellung der Verstärkungsbaueinheit 13 und hat ferner erhöhtes Gewicht des Stoßfängers zur Folge.The width H1 of the reinforcement assembly i3 is relatively large1 around the inside of the reinforcement unit is at least one cross brace 13a firmly inserted, which is intended to increase the flexural strength of the bumper. this leads to to difficulties in the manufacture of the reinforcement assembly 13 and also has result in increased weight of the bumper.
Ferner erfordert das Anschweißen der Stütze 14 an der Verstärkungsbaueinheit 13 große handwerkliche Geschicklichkeit.It also requires welding the support 14 to the reinforcement assembly 13 great craftsmanship.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach herstellbares Verstärkungsbauteil geringen Gewichtes für einen Stoßfänger eines Kraftfahrzeuges zu schaffen. Vorzugsweise soll das Verstärkungsbauteil durch Strangnressen oder Ziehen herstellbar sein. Ferner soll es das zu schaffende Verstärkungsbauteil ermöglichen, die Stütze mit ihrem vorderen Ende am Verstärkungsbauteil anzuschrauben.The invention is based on the object of a simple to manufacture Lightweight reinforcement component for a bumper of a motor vehicle to accomplish. Preferably, the reinforcement component should be extruded or extruded Pulling be producible. Furthermore, the reinforcement component to be created should enable to screw the support with its front end to the reinforcement component.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verstärkungsbauteil für einen Stoßfänger eines Kraftfahrzeuges, das sich auszeichnet durch zwei längliche, seitliche Verstärkungselemente, die mit Abstand voneinander parallel zueinander angeordnet sind und eine obere seitliche Wand sowie eine unte- re seitliche Wand des Verstärkungsbauteils bilden, wobei jedes seitliche Verstärkungselement eine bestimmte Breite und eine bestimmte Dicke hat, ein länglichee, senkrechtes, vorderes Verstärkungselement bestimmter -Breite und bestimmte ter Dicke, das an seinem oberen Rand und seinem unteren Rand einstückig mit dem vorderen Rand des einen bzw. anderen seitlichen Verstärkungselementes ausgebildet ist und eine senkrechte, vordere Wand des Verstärkungsbauteils bildet, ein längliches, senkrechtes Zwischenverstärkungselement bestimmter Dicke7' das an seinem oberen Rand und seinem unteren Rand mit einem mittleren Abschnitt des einen bzw. anderen seitlichen Verstärkungselementes einstückig ausgebildet ist und eine senkrechte Zwischenwand des Verstärkungsbauteil.s bildet, und ein längliches, quer verlaufendes Verstärkungselement bestimmter Dicke, das an seinen entgegengesetzten Rändern mit einem mittleren Abschnitt des senkrechten Verstärkungselementes bzw. des senkrechten Zwischenverstärkungselementes einstückig ausgebildet ist und eine quer verlaufende Zwischenwand des Verstärkungsbauteils bildet.According to the invention, this object is achieved by a reinforcement component for a bumper of a motor vehicle, which is characterized by two elongated, lateral reinforcement elements spaced parallel to each other are arranged and an upper side wall and a lower re form the side wall of the reinforcement member, each side reinforcement element has a certain width and a certain thickness, an oblong, vertical, front reinforcement element of certain width and certain th thickness, the its upper edge and its lower edge are integral with the front edge of the one or other side reinforcement element is formed and a vertical, Forms the front wall of the reinforcement component, an elongated, vertical intermediate reinforcement element certain thickness7 'that at its upper edge and its lower edge with a middle Section of one or the other side reinforcement element formed in one piece and forms a vertical partition of the reinforcement component, and an elongated, transverse reinforcing element of certain thickness, which on its opposite Edges with a central section of the vertical reinforcement element or of the vertical intermediate reinforcement element is integrally formed and one transversely extending intermediate wall of the reinforcing component forms.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen: Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlich ausgebildeten Stoßfängers für ein Kraftfahrzeug; Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines Verstärkungsbauteils für einen Stoßfänger für ein Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung; Figur 3 einen Querschnitt durch das Verstärkungsbauteil gemäß Figur 2; Figur 4 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Biegung des Verstärkungsbauteils und der aufgebrachten Kraft wiedergibt; Figur 5 ein Querschnittsprofil eines Verstärkungsbauteils, das für einen Vergleich mit dem erfin-.Further features and advantages of the invention emerge from the following Description of preferred exemplary embodiments with reference to the drawings. They show: FIG. 1 a perspective view of a conventional one Bumper for a motor vehicle; Figure 2 is a perspective view of a reinforcement component for a bumper for a motor vehicle according to the invention; Figure 3 shows a cross section by the reinforcement component according to Figure 2; Figure 4 is a diagram that is the relationship between the flexure of the reinforcement member and that applied Represents power; Figure 5 is a cross-sectional profile of a reinforcement component which for a comparison with the inven-.
dungsgemäßen Verstärkungsbauteil bei einer Untersuchung diente; und Figur 6 einen Querschnitt durch eine Abwandlung die erfindungsgemcißen VesrstArkull(Jsbauteils. the reinforcement component according to the invention was used during an investigation; and Figure 6 shows a cross section through a modification of the VesrstArkull according to the invention (Jsbauteils.
Im folgenden wird zunächst auf Figur 2 eingegangen, in der ein Verstärkungsbauteil 23 für eine Stoßstange bzw. einen Stoßfänger eines Kraftfahrzeuges erkennbar ist. Am Verstärkungsbauteil 23 ist eine Stütze 24 angesetzt, die daran angeschraubt werden kann. Das Verstärkungsbauteil 23 ist als stranggepreßtes oder gezogenes Teil aus Aluminium ausgebildet und weist ein geschlossenes Querschnittsprofil auf, das im wesentlichen mit dem der herkömmlichen Verstärkungsbaueinheit 13 gemäß Figur 1 übereinstimmt. Wie insbesondere Figur 3 zeigt, umfaßt das Verstärkungsbauteil 23 zwei längliche, seitliche Verstärkungselemente 23a und 23b, die parallel zueinander und mit Abstand voneinander angeordnet sind und die.In the following, FIG. 2 will first be discussed, in which a reinforcing component 23 for a bumper or a bumper of a motor vehicle can be seen. A support 24 is attached to the reinforcement component 23 and is screwed to it can. The reinforcement member 23 is made as an extruded or drawn part Formed aluminum and has a closed cross-sectional profile, which in the essentially coincides with that of the conventional reinforcement unit 13 according to FIG. As shown in particular in FIG. 3, the reinforcement component 23 comprises two elongated, lateral reinforcement elements 23a and 23b, which are parallel to each other and at a distance are arranged from each other and the.
Obere sowie die untere Seitenwand des Verstärkungsbauteils 23 bilden, wobei jedes der seitlichen Verstärkungselemente 23a und 23b eine bestimmte Breite H2 und eine bestimmte Dicke t1 hat. Ferner umfaßt das Verstärkungsbauteil 23 ein längliches, senkrechtes, vorderes Verstärkungselement 23c, das. an seinem oberen Rand einstückig mit dem vorderen Rand des seitlichen Verstärkungselementcs 23a ausgebildet ist und das an seinem unteren Rand einstückig mit dem vorderen Rand des seitlichen Verstärkungselementes 23b ausgebildet ist. Das senkrechte Verstärkungselement 23c bildet die senkrechte, vordere Wand des Verstärkungsbauteils 23 und hat eine bestimmte Brei- Le sowie eille bestimmte Dicke t2. Ferner umfaßt das Verstärkungsbauteil 23 ein längliches, senkrechtes Zwischenverstärkungselement 23d, das an seinem oberen Rand einstückig mit einem mittleren Abschnitt des seitlichen Verstärkungselementes 23a und an seinem unteren Rand einstückig mit einem mittleren Abschnitt des' Verstärkungselementes 23b ausgebildet ist und auf diese Weise eine senkrechte Zwischenwand des Verstärkungsbauteils 23 bildet. Die Breite und die Dicke des Zwischenverstärkungselementes 23d stimmen im wesentlichen mit der Breite bzw. Dicke des vorderen Verstärkungselementes 23c überein.Form the upper and the lower side wall of the reinforcement component 23, each of the side reinforcement members 23a and 23b having a certain width H2 and has a certain thickness t1. Further, the reinforcing member 23 includes a elongated, vertical, front reinforcing element 23c, which at its upper Edge formed integrally with the front edge of the side reinforcement elementcs 23a is and that at its lower edge in one piece with the front edge of the side Reinforcing element 23b is formed. The vertical reinforcing element 23c forms the vertical, front wall of the reinforcement member 23 and has a certain Porridge Le as well as eille certain thickness t2. Further comprises the reinforcement member 23 an elongated, vertical intermediate reinforcement element 23d, which at its upper Edge integral with a central portion of the side reinforcement member 23a and at its lower edge in one piece with a central section of the reinforcement element 23b is formed and in this way a vertical partition wall of the reinforcement component 23 forms. The width and the thickness of the intermediate reinforcement element 23d are correct essentially with the width or thickness of the front reinforcing element 23c match.
Schließlich umfaßt das Verstärkungsbauteil 23 ein längliches, quer verlaufendes Verstärkungselement 23e mit bestimmter Dicke t3, das än seinen entgegengesetzten Rändern einstückig mit einem mittleren Abschnitt des senkrechten Verstärkungselementes 23c bzw. des Zwischenverstärkungselementes 23d ausgebildet ist und'eine mittlere Querwand des Verstärkungsbauteils 23 bildet. Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das obere seitliche Verstärkungselement 23a an seinem vorderen Abschnitt ferner einstückig mit einem länglichen, senkrechten Flansch 23f ausgebildet, an dem mit Hilfe von seitlichen-Befestigungsschrauben ein herkömmliches Oberflächenelement für einen Stoßfänger befestigt wird. Das senkrechte Zwischenverstärkungselement 23d ist in Breitenrichtung im wesentlichen in der Mitte des Verstärkungsbauteils 23 angeordnet, und das Verstärkungselement 23e ist in senkrechter Richtung ebenfalls im wesentlichen in der Mitte des Verstärkungsbauteils 23 anqeordnet. Ferner ist erkennbar, (lln die Verstärkungselemente 23a, 23b, 23c, 23d und 23e sowie der elarlscll 23f als ein einziges Teil während des Strangpressens oder Ziehens einstückig ausgebildet sind.Finally, the reinforcement member 23 comprises an elongated, transverse one extending reinforcing element 23e with a certain thickness t3, the än its opposite Edges integral with a central portion of the vertical reinforcement member 23c or the intermediate reinforcement element 23d is formed and'eine middle Transverse wall of the reinforcement component 23 forms. In the embodiment described above the upper side reinforcing member 23a is further at its front portion integrally formed with an elongated, vertical flange 23f on which with A conventional surface element with the help of side fastening screws for a bumper is attached. The vertical intermediate reinforcement element 23d is in the width direction substantially in the middle of the reinforcement member 23 is arranged, and the reinforcing member 23e is also in the vertical direction arranged essentially in the middle of the reinforcement component 23. Furthermore is recognizable, (lln the reinforcement elements 23a, 23b, 23c, 23d and 23e as well as the elarlscll 23f integrally formed as a single piece during extrusion or drawing are.
Die Analyse. zahlreicher Untersuchungsergebnisse hat bestätigt, daß die optimalen Dicken der Verstärkungselemente 23a, 23b, 23c, 23d und 23e durch folgende Beziehung bestimmt sind.The analysis. numerous test results have confirmed that the optimum thicknesses of the reinforcing members 23a, 23b, 23c, 23d and 23e by the following Relationship are determined.
t1 # # >t3 Darin sind t1 die Dicke jedes der seitiichn Verstärkungselemente 23a und 2 317, t,2 <1 die Dicke des senkrechten Verstärkungselementes 23c und des Zwischenverstärkungselementes 23d und t3 die Dicke des quer verlaufenden Verstärkungselementes 23e. t1 # #> t3 where t1 is the thickness of each of the side reinforcement elements 23a and 2317, t, 2 <1 the thickness of the vertical reinforcing element 23c and of the intermediate reinforcement element 23d and t3 the thickness of the transverse reinforcement element 23e.
Im Diagramm gemäß Figur 4 gibt eine ausgezogene Linie A die Biegefestigkeitskurve des Verstärkungsbauteils 23 wieder, die durch Messung der Biegung im mittleren Bereich des Verstärkungsbauteils 23 aufgrund gleichmäßig verteilter Last gewonnen wurde, mit der die vordere senkrechte Wand des Verstärkungsbauteils 23 belastet war. Im gleichen Diagramm gibt eine strichpunkticrte rin:ic) B 4 e Biegefestigkeitskurve der in Figur 1 gezeiqten herkömmlichen Verstärkungsbaueinheit 13 wieder, während in gestrichelte Linie C die Biegefestigkeitskurve eines in Figur 5 gezeigten Verstärkungsbauteils, 33- wiedergibt. Das Verstärkungsbauteil 33 ist ein stranggepreßtes Teil und weist e-in geschlossenes Ouerschnittsprofil auf, das dem der herkömmlichen Verstärkungsbaueinheit 12 gemäß Figur 1 ähnlich ist. Die Biegefestigkeitskurven B und C wurden durch gleiche Messungen wie für die Biegefestigkeitskurve A gewonnen. Ein Vergleich der Biegefestigkeitskurve A mit den Biegefestigkeitskurven B und C zeigt, daß die Biegefestigkeit des Verstärkungsbauteils 23 hoch ist.In the diagram according to FIG. 4, a solid line A shows the flexural strength curve of the reinforcement component 23 again, which is determined by measuring the bending in the central area of the reinforcement member 23 was obtained due to an evenly distributed load, with which the front vertical wall of the reinforcement member 23 was loaded. in the The same diagram gives a dash-dotted line: ic) B 4 e flexural strength curve the conventional reinforcement assembly 13 shown in FIG. 1, while in dashed line C the flexural strength curve of a reinforcement component shown in FIG. 5, 33- reproduces. The reinforcing member 33 is an extruded part and has e-in closed cross-sectional profile that resembles that of the conventional reinforcement unit 12 according to FIG. 1 is similar. The bending strength curves B and C became equal Measurements as obtained for flexural strength curve A. A comparison of the flexural strength curve A with the flexural strength curves B and C shows that the flexural strength of the reinforcement member 23 is high.
Da das Verstärkungsbauteil 23 als stranggepreßtes oder gezogenes Teil aus einem Leichtmetall wie beispielsweise Aluminium ausgebildet ist, kann das Verstä.rkungsbauteil 23 auf einfache Weise hergestellt werden und ist das Gewicht des Verstärkungsbauteils 23 ungefähr halb so groß wie das der herkömmlichen Verstärkungsbaueinheit 13. Ferner kann die Stütze 24 mit ihrem vorderen Ende auf einfache Weise an den jeweiligen hinteren Abschnitten der seitlichen Verstärkungselemente 23A und 23B angeschraubt werden, wie dies in Figur 2 gezeigt ist. enn das Verstärkungsbauteil 23 zu dem in Figur 6 gezeigten Verstärkungsbauteil 21 ohne jeden senkrech- rechten Flansch abgewandelt ist, können di-e seitlichen Verstärkungselemente 23a und 23b sowie das vordere Verstärkungselement 23c des Verstärkungsbauteils 21 unmittelbar als Oberflächenelement für einen dann allerdings abgewandelten Stoßfänger dienen. Alternativ kann das Verstärkungsbauteil auch aus faserverstarktem Kunststoff hergestellt werden.Since the reinforcement member 23 as an extruded or drawn part is made of a light metal such as aluminum, the reinforcement component 23 can be manufactured in a simple manner and is the weight of the reinforcement component 23 approximately half the size of the conventional reinforcement assembly 13. Also can the support 24 with its front end in a simple manner to the respective screwed to the rear portions of the side reinforcement members 23A and 23B as shown in FIG. hen the reinforcement member 23 to the in Figure 6 shown reinforcement component 21 without any vertical right Flange is modified, the side reinforcement elements 23a and 23b and the front reinforcement element 23c of the reinforcement component 21 directly serve as a surface element for a bumper that is then modified. Alternatively, the reinforcement component can also be made from fiber-reinforced plastic will.
Ein Verstärkungsbauteil für einen Stoßfänger eines Kraftfahrzeuges umfaßt zwei längliche, seitliche Verstärkungselemente, die mit Abstand voneinander parallel zueinander angeordnet sind, wobei jedes der seitlichen Verstärkungselemente'eine bestimmte Breite und eine bestimmte Dicke hat, ein längliches, senkrechtes7 vorderes Verstärkungselement bestimmter Breite und bestimmter Dicke, das an seinem oberei1 Rand und r;rincm unteren Rand einstiickiq mit dem vorderen Rand des Cjfl(?i1 bzw. anderen seitlichen Verstärkungselementes ausgebildet ist, ein längliches, senkrechtes Zwischenverstärkungselement bestimmter Dicke, das an seinem oberen Rand und seinem unteren Rand mit einem mittleren Abschnitt des einen bzw. anderen seitlichen Verstärkungselementes ausgebildet ist, und ein längliches, quer verlaufendes Verstärkungselement bestimmter Dicke, das an seinen entgegengesetzten Rändern mit einem mittleren Abschnitt des senkrechten, vorderen Verstärkungselementes bzw. des.Zwischenverstä'rkungselementes einstückig ausgebildet ist. halle Verstärkungselemente und das Zwischenverstärkungselement sind als stranggepreßtes oder gezogenes Werkstück einstückig aus einem Leichtmetall hergestellt.A reinforcement component for a bumper of a motor vehicle comprises two elongated, lateral reinforcement elements spaced from one another are arranged parallel to each other, each of the side reinforcement elements has a certain width and a certain thickness, an oblong, vertical7 front Reinforcement element of a certain width and thickness, which is attached to its upper part 1 Edge and r; rincm the lower edge integrates with the anterior edge of the Cjfl (? I1 resp. Another lateral reinforcement element is formed, an elongated, vertical Intermediate reinforcement element of a certain thickness, which at its upper edge and its lower edge with a middle section of one or the other side reinforcement element is formed, and an elongated, transverse reinforcing element of particular Thickness, which on its opposite edges with a central portion of the vertical, front reinforcing element or des.Zwischenverstä'rkungselementes is formed in one piece. hall reinforcement elements and the intermediate reinforcement element are as an extruded or drawn workpiece in one piece from a light metal manufactured.
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