SE526655C2

SE526655C2 - Vehicle bumper has a closed cross-section and two counter-directed hat profiles of steel plate with central flanges

Info

Publication number: SE526655C2
Application number: SE0400434A
Authority: SE
Inventors: Simon Tornberg
Original assignee: Ssab Hardtech Ab
Priority date: 2004-02-25
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2005-10-18
Also published as: SE0400434D0; SE0400434L

Abstract

The vehicle bumper has a closed cross-section and two counter-directed hat profiles (14,15) of steel plate, each with central flanges, two bodies and side flanges. The bodies are joined together by the side flanges being welded. The one profile (14) has a body height which continuously reduces towards the support flange centers, whilst the other profile (15) has a height which reduces from the bumper center.

Description

:26 oss 2 stötfångarskenan och ger en sluten profil. Stötfångarskenan 14 har en hattproﬁl som visas i ﬁgur 3 med en centralﬂäns 16 och två liv 17,18 som avslutas med sidoﬂänsar 19,20. Centralﬂänsen kan ha en längsgående förstyvning av mittpartiet i form av en rilla 21 vars djup minskar från mitten så att den slutar vid 22. Locket 15 är också i form av en hattbalk med centralﬂäns 24 och två liv 25,26 som avslutas med sidoﬂänsar 27,28. De två hattbalkamas liv är förenade genom att vara hopsvetsade. : 26 us 2 bumper rail and gives a closed profile. The bumper rail 14 has a hat profile shown in Figure 3 with a central end 16 and two webs 17.18 terminating with side ends 19.20. The central edge may have a longitudinal stiffening of the central portion in the form of a groove 21 whose depth decreases from the center so that it ends at 22. The lid 15 is also in the form of a hat beam with central edge 24 and two webs 25,26 which terminate with side edges 27, 28. The lives of the two hat beams are united by being welded together.

Liven kan vara direkt hopsvetsade om de saknar sidoﬂänsar eller alternativt sammanfogade genom att deras sidoﬂänsar 19,20; 27,28 är svetsade samman såsom visas. Som framgår av ﬁgur 3 har locket mindre plåttjocklek än stötfångarskenan. Locket har lämpligen också lägre draghållfasthet än stötfångarskenan. Stötfångarskenan är lämpligen presshärdad, dvs varmformad och härdad i samma verktyg i en operation, medan locket är kallforrnat i kallfomningsstål.The life can be directly welded together if they lack side sides or alternatively joined together by their side sides 19,20; 27,28 are welded together as shown. As shown in Figure 3, the lid has a smaller plate thickness than the bumper rail. The lid also suitably has lower tensile strength than the bumper rail. The bumper rail is suitably die-hardened, ie thermoformed and hardened in the same tool in one operation, while the lid is cold-formed in cold-forming steel.

Stötfångarskenan kan exempelvis ha en plåttjocklek på 2 mm och en sträckgräns på cza 1150 MPa, medan locket kan ha en betydligt mindre plåttjocklek och en sträckgräns på ungefär hälften.The bumper rail can, for example, have a plate thickness of 2 mm and a yield strength of approximately 1150 MPa, while the lid can have a much smaller sheet thickness and a yield strength of approximately half.

Locket 15 visas i perspektiv som ﬁgur 5. Dess liv 25.26 har tvärgående förstyvningar i form av rillor 23 och liven avtar kontinuerligt i höjd så att locket slutar som en platt plåt.The lid 15 is shown in perspective as Figure 5. Its web 25.26 has transverse stiffeners in the form of grooves 23 and the webs continuously decrease in height so that the lid ends like a flat plate.

Krockboxama har som bäst framgår av ﬁgur 4 en fästplåt eller platta 29 med skruvhål för att de ska kunna skruvas fast i en bärande del av fordonet. De har också en fåstplåt eller platta 30 i vilken stötfångarskenan, fästs, lämpligen genom svetsning.As can best be seen from Figure 4, the crash boxes have a mounting plate or plate 29 with screw holes so that they can be screwed into a load-bearing part of the vehicle. They also have a mounting plate or plate 30 in which the bumper rail is attached, preferably by welding.

Plåten 30 har en utvikt del 31 under vilken lockets platta ände är inskjuten och svetsad ihop med delen 31 så att dragkrafter kan överföras mellan plattan 30 och locket. Alternativt kan locket sträcka sig under hela plattan 30 och vara svetsat både till plattan och till stötfångarskenan. l båda fallen är stötfångarskenan 14 fäst i krockboxarna, antingen direkt eller indirekt med mellanliggande lock. Eftersom locket kan göras i relativt tunn plåt kan infästningen till krockboxama bli för svag utan plattan 30 och en platta 30 föredras därför. 526 655 I I a Q O o o O O o o o J nu 3 Lockets centralflåns 24 har linjär utsträckning mellan krockboxama, dvs mellan stötfångarens infästningspartier, medan stötfàngarskenans centralﬂäns har bàgform så att stötfàngarens djup på mitten blir betydligt större än vid infästningarna; djupet kan exempelvis vara 30% större på mitten. Lockets centralﬂäns 24 tar upp dragbelastning när stötfängarskenan exempelvis träffar en stolpe och minskar risken för att stötfângarskenan 14 ska kollapsa lokalt. l stället för lokal kollaps får stötfângarskenan en buckla. Om inte dragbelastningen skulle tas upp skulle stötfångarskenan tendera att rätas ut och böja ut krockboxarna. Vid större krockbelastning skulle krockboxarna böjas isär och sedan inte deformeras på avsett sätt och därigenom inte kunna ta upp energi på avsett sätt. Lockets centralfläns 24 behöver inte vara exakt linjär för att det ska ta upp dragbelastningarna bra. Den ska emellertid vara väsentligen linjär och en bàgform med nâgra centimeters pilhöjd, dvs en smärre awikelse från exakt linearitet, har föga betydelse för dragbelastningsupptagningen. Om man har korta krockboxar eller fäster stötfångaren direkt i fordonet kan dragbelastningsupptagningen ha mindre betydelse och lineariteten därför inte vara lika viktig.The plate 30 has a folded part 31 under which the flat end of the lid is inserted and welded together with the part 31 so that tensile forces can be transmitted between the plate 30 and the lid. Alternatively, the lid may extend throughout the plate 30 and be welded both to the plate and to the bumper rail. In both cases, the bumper rail 14 is attached to the crash boxes, either directly or indirectly with intermediate lids. Since the lid can be made of relatively thin sheet metal, the attachment to the crash boxes can become too weak without the plate 30 and a plate 30 is therefore preferred. 526 655 I I Q Q o o o O O o o o o o J 3 The central flange 24 of the lid has a linear extent between the crash boxes, ie between the mounting portions of the bumper, while the central ﬂ end of the bumper rail has an arcuate shape so that the depth of the bumper in the middle is significantly greater; the depth can, for example, be 30% greater in the middle. The central end of the cover 24 absorbs tensile load when the bumper rail, for example, hits a post and reduces the risk of the bumper rail 14 collapsing locally. Instead of local collapse, the bumper rail gets a dent. If the tensile load were not taken up, the bumper rail would tend to straighten and bend out the crash boxes. At higher impact loads, the impact boxes would bend apart and then not deform in the intended manner and thereby not be able to absorb energy in the intended manner. The central flange 24 of the lid does not have to be exactly linear for it to absorb the tensile loads well. However, it must be substantially linear and an arcuate shape with an arrow height of a few centimeters, ie a slight deviation from exact linearity, has little significance for the tensile load absorption. If you have short crash boxes or attach the bumper directly to the vehicle, the tensile load absorption may be less important and the linearity is therefore not as important.

Stötfângarskenans 14 djup ökar kontinuerligt från stötfàngarrnitien och ut mot infâstningama medan lockets 15 djup minskar kontinuerligt från stötfàngarmitten och ut mot infästningarna, vilket medför en viktreduktion och en kostnadsreduktion eftersom locket utan olägenhet kan ha lägre hållfasthet än stötfàngarskenan.The depth of the bumper rail 14 increases continuously from the bumper array and towards the mountings while the depth of the lid 15 decreases continuously from the center of the bumper and towards the mountings, which results in a weight reduction and a cost reduction as the lid can have lower strength than the bumper rail.

Hâllfastheten på locket räknat som kombinationen av sträckgräns och plâttjocklek kan vara mindre än hälften av stötfängarskenans hàllfasthet. Rillorna 23 på eller korrugeringen av lockets liv 25,26 minskar risken för knäckning av liven. Även om uppfinningen beskrivits genom en utföringsforrn av stötfångare som har stark bàgfonn och starkt varierande djup kan uppﬁnningen tillämpas pà stötfångare som är rakare och har mer konstant djup utmed sin längd. Även i detta fall får man en bra energiupptagning i förhållande till vikten.The strength of the lid calculated as the combination of yield strength and plate thickness may be less than half the strength of the bumper rail. The grooves 23 on or the corrugation of the web 25,26 of the lid reduce the risk of cracking of the web. Although the invention has been described by an embodiment of bumpers having strong arcuate shapes and widely varying depths, the invention can be applied to bumpers which are straighter and have a more constant depth along their length. Even in this case, you get a good energy absorption in relation to the weight.

Claims

ï .. 9 o co o ::. . - '2 - I o oooo o o o :: o' g O,:.:. "°° ° '' 0 OI oo o o I o 'IC 526 655 Patent claim

Closed-section bumper made of sheet metal, characterized in that it is made up of two opposite plates (14,15) of sheet metal, each with a central end (16 and 24 respectively) and two webs (17,18 and 25,26), wherein the webs are joined, and one profile (14) has a body height which continuously increases from the bumper ridge towards the sides while the other profile (15) has a profile height which decreases from the bumper center.

Bumper according to claim 1, characterized in that said second profile (15) has a life height in the middle which is greater than the life height of the first profile (14) in the middle.

Bumper according to claim 1 or 2, characterized in that the life height of said second profile (15) decreases to zero at the mounting portion of the bumper.

Bumper according to claim 1, characterized in that said one profile (14) has a larger plate thickness than said other profile (15).

Bumper according to claim 1, characterized in! that said one profile (14) has a higher yield strength than said other profile (15).

Bumper according to one of Claims 1 to 3, characterized in that said one profile (14) has a higher strength, calculated as a combination of yield strength and plate thickness, than said other profile (15).

Bumper according to one of the preceding claims, characterized in that both projects are hat profiles and the webs are joined together by welding the sides of the profiles together.

Bumper according to one of the preceding claims, characterized in that the depth of the bumper in the middle is at least 130% of the depth at its 526 655 -IÃÉIÅÉÉ-.ÃÉÉÉÉÉÉ mounting portions.

Bumper according to claim 6, characterized in that said second profile (15) has a substantially linear central axis (24).