DE10100875B4

DE10100875B4 - Bumper arrangement

Info

Publication number: DE10100875B4
Application number: DE2001100875
Authority: DE
Inventors: Wulf HÄRTEL; Hendrik Korinth; Hans-Patrick Nolze
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2001-01-11
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2021-01-12
Also published as: DE10100875A1

Abstract

Stoßfängeranordnung für den Front- oder Heckbereich der Karosserie eines Personenkraftwagens, welche einen endseitig über Distanzkonsolen (3) mit den Längsträgern (5) des Fahrzeugrahmens verbundenen Querträger (6) sowie einen unterhalb des Querträgers (6) vorgesehenen Querholm (7) umfasst, der Querholm (7) an beiden Enden (8, 9) durch eine sensorisch ausgelöste Verschiebeeinheit (10, 11) geführt verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebeeinheit (11, 10) jeweils eine in einer Führungshülse (12) gehaltene Stange (11) unter Eingliederung eines elastischen Federelements (14) zwischen die Führungshülse (12) und den Querholm (7) umfasst und wobei der Querholm (7) in seiner in Richtung zu Längsträgern (5) nach rückwärts verlagerten Ruheposition im Abstand zu einer die Stoßfängeranordnung (1) verkleidenden Verschalung (2) angeordnet ist und in seiner aktivierten Position ohne Änderungen an der Fahrzeugaußenkontur in Richtung auf die Verschalung (2) verlagerbar ist.bumper assembly for the Front or rear of the bodywork of a passenger car, which one end over Distance brackets (3) with the side rails (5) the vehicle frame connected cross member (6) and one below of the crossbeam (6) provided transverse spar (7), the transverse spar (7) at both Ends (8, 9) by a sensor-triggered displacement unit (10, 11) is displaceable, characterized in that the displacement unit (11, 10) each one in a guide sleeve (12) held rod (11) incorporating an elastic spring element (14) between the guide sleeve (12) and the transverse spar (7) and wherein the transverse spar (7) in its towards side rails (5) shifted backwards Rest position at a distance to a bumper assembly (1) disguising Cladding (2) is arranged and in its activated position without changes on the vehicle outer contour in the direction of the casing (2) is displaceable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stoßfängeranordnung für Kraftfahrzeuge gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.The The invention relates to a bumper assembly for motor vehicles according to the characteristics in the preamble of claim 1.

Eine solche Stoßfängeranordnung zählt durch die DE 198 02 841 A1 zum Stand der Technik. Die Stoßfängeranordnung weist einen oberen Querträger und einen unteren Querholm auf, die relativ zueinander horizontal am Fahrzeug bewegbar sind. Sie sind durch eine Schwenkverbindung oder hydraulisch oder elektrisch so verbunden, dass beim Anprall eines Körpers der obere Querträger nach hinten verschoben wird mit einer entsprechenden Bewegung des unteren Querholms nach vorne. In dieser Stellung soll die Stoßfängeranordnung eine Führung für den aufprallenden Körper bilden, so dass dieser aufwärts und rückwärts auf die Haube des Fahrzeugs befördert wird. In einer Abwandlung hat die Stoßfängeranordnung aus oberem Querträger und unterem Querholm eine einstückige Struktur, die im Falle eines Anpralls als Ganzes verschwenken soll.Such a bumper assembly counts through the DE 198 02 841 A1 to the state of the art. The bumper assembly includes an upper cross member and a lower cross member which are movable relative to each other horizontally on the vehicle. They are connected by a pivotal connection or hydraulically or electrically so that upon impact of a body of the upper cross member is moved backwards with a corresponding movement of the lower cross member forward. In this position, the bumper assembly is to form a guide for the impacting body so that it is conveyed upwards and backwards onto the hood of the vehicle. In a variant, the bumper assembly of upper cross member and lower cross member has a one-piece structure which is intended to pivot in the event of an impact as a whole.

Nachteilig an der bekannten Bauart ist, dass diese Stoßfängeranordnung im Grunde genommen hinter den heute üblichen Verschalungen am Front- bzw. Heckbereich eines Kraftfahrzeugs nicht einsetzbar ist. Von Seiten der Fahrzeugindustrie sind insbesondere aus Designgründen Änderungen an der Fahrzeugaußenkontur, der sogenannten Pelle, unerwünscht.adversely on the known type is that this bumper assembly basically behind the usual today Cladding at the front or rear of a motor vehicle not can be used. In particular, from the automotive industry for design reasons changes on the vehicle outer contour, the so-called Pelle, undesirable.

Die JP 5-278540A betrifft eine Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug, bei welcher eine Stoßfängeranordnung beim Treten einer Bremseinrichtung in Fahrtrichtung nach vorne verlagert wird. Hierdurch ändert sich die Fahrzeugaußenkontur. Die Verschiebeeinheit dieser Bauart umfasst eine Führungshülse mit Stange und elastischen Federelementen. Ein ähnlicher Vorschlag ist Gegenstand der US 1 642 233 aus dem Jahre 1927. Dort wird eine Stoßfängeranordnung beschrieben, welche bei Verlagerung nach vorn ebenfalls zu Änderungen der Fahrzeugaußenkontur führt. Aus der DE 199 12 272 A1 ist eine Stoßfängeranordnung mit passiv wirkenden Deformationsbereichen bekannt, wobei bereits zwischen einem oberen Querträger und einem unteren Querholm unterschieden wird. Dass der untere Querholm besonderen Einfluss auf den Schutz von Passanten hat, wurde bereits in der DE 30 03 568 A1 beschrieben. Gegenstand dieser Patentanmeldung ist eine Schutzvorrichtung für Kraftfahrzeuge, bei welcher der untere Bereich der Stoßfängeranordnung mit einer spoilerartigen Schürze versehen ist, die in Abhängigkeit von der Fahrtgeschwindigkeit ein- und ausgefahren werden kann. Bei Geschwindigkeiten unter 60 km/h wird die Schürze nach vorne verlagert. Bei Geschwindigkeiten über 60 km/h wird die Schürze eingefahren. Mit dem Wechsel der Fahrgeschwindigkeit findet eine aus Designgründen heute nicht mehr gewünschte Veränderung der Fahrzeugaußenkontur statt.The JP 5-278540A relates to a safety device for a vehicle in which a bumper assembly is displaced forward in the direction of travel when pedaling a braking device. As a result, the vehicle outer contour changes. The displacement unit of this type comprises a guide sleeve with rod and elastic spring elements. A similar proposal is the subject of US 1 642 233 from the year 1927. There, a bumper assembly is described, which also leads to changes in the vehicle outer contour when moving forward. From the DE 199 12 272 A1 is a bumper assembly with passive-acting deformation areas known, which is already differentiated between an upper cross member and a lower cross member. The fact that the lower crossbar has a special influence on the protection of passers - by has already been noted in the DE 30 03 568 A1 described. Subject of this patent application is a protective device for motor vehicles, wherein the lower portion of the bumper assembly is provided with a spoiler-like skirt, which can be retracted and extended depending on the speed of travel. At speeds below 60 km / h, the apron is shifted forward. At speeds above 60 km / h the apron is retracted. With the change of the driving speed, a change in the outer contour of the vehicle, which is no longer desired for design reasons, takes place.

Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Stoßfängeranordnung für einen aktiven Passantenschutz zu schaffen, die im Ansprechverhalten sowie in technisch konstruktiver Hinsicht verbessert ist und gleichzeitig ohne Veränderungen an der Fahrzeugkontur, der sogenannten Pelle, wirkt.Of the Invention is based on the prior art, the task, a bumper assembly for one to provide active passersby in response as well in terms of technical design is improved and at the same time without changes on the vehicle contour, the so-called Pelle acts.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Stoßfängeranordnung nach Anspruch 1.The solution This object is a bumper assembly according to claim 1.

Danach ist der Querholm durch im Bereich seiner beiden Enden angeordnete Verschiebeeinheiten geführt verlagerbar. Jede Verschiebeeinheit umfasst eine in einer Führungshülse gehaltene Stange sowie ein elastisches Federelement, beispielsweise eine Schraubendruckfeder, die zwischen die Führungshülse und den Querholm eingegliedert ist. Das elastische Federelement ist in der normalen Betriebsposition vorgespannt und wird hier durch geeignete Aktuatoren gehalten, beispielsweise durch Sperrglieder, die unter dem Einfluss von Elektromagneten stehen. Im Falle eines Anpralls wird dieser durch Sensoren erfasst und die Verschiebeeinheiten in Bruchteilen von Sekunden freigegeben. Die Federelemente entspannen sich, wodurch der Querholm nach vorne verlagert wird.After that is the cross member through arranged in the region of its two ends Guided displacement units displaced. Each displacement unit comprises a held in a guide sleeve Rod and an elastic spring element, for example a helical compression spring, between the guide sleeve and the transverse spar is incorporated. The elastic spring element is is biased in the normal operating position and will go through here held suitable actuators, for example by locking members, which are under the influence of electromagnets. In case of an impact this is detected by sensors and the displacement units in Released in fractions of seconds. Relax the spring elements itself, whereby the cross member is moved forward.

Die Stoßfängeranordnung kann bei allen gängigen Kraftfahrzeugtypen Anwendung finden. Änderungen an der Fahrzeugaußenkontur, insbesondere der Verschalung, sind nicht erforderlich. Grundsätzlich kann die Stoßfängeranordnung im Front- und Heckbereich montiert werden. Da der überwiegende Teil von Zusammenstößen eines Kraftfahrzeugs mit Passanten im Frontbereich erfolgt, kommt die Stoßfängeranordnung vorzugsweise im Frontmodul zum Einsatz.The bumper assembly can with all common ones Motor vehicle types find application. Changes to the vehicle outer contour, especially the shuttering, are not required. Basically the bumper arrangement be mounted in the front and rear area. Because the vast majority from clashes of a Motor vehicle is done with passers in the front area, comes the bumper assembly preferably used in the front module.

Bei einem Zusammenstoß wird die Stoßfängeranordnung durch den nach vorne verlagerten Querholm im unteren bodennahen Bereich versteift. Diese Maßnahme trägt zu einer Verringerung der nachteiligen Auswirkungen auf die unteren Extremitäten eines Passanten im Falle eines Zusammenstoßes bei. Die Beschleunigungskräfte auf den Unterschenkel werden reduziert, ebenso die Scherkräfte im Bereich des Knies. Ferner wird auch die Gefahr verringert, dass Ober- und Unterschenkel unzulässig abgewinkelt werden.at a collision is the bumper arrangement through the forward displaced transverse spar in the lower ground level Stiffened area. This measure contributes a reduction in the adverse effects on the bottom extremities of a passerby in the event of a collision. The acceleration forces on the lower leg is reduced, as are the shear forces in the area of the knee. Furthermore, the risk is reduced that upper and Lower leg inadmissible angled become.

Gemäß den Merkmalen von Anspruch 2 sind die Führungshülsen an nach unten gerichteten Zungen von Flanschplatten der Längsträger abgestützt, wobei die Stangen die Zungen durchsetzen. Diese Ausführung ist konstruktiv vorteilhaft und wenig anfällig. Durch über die Hülsen an den Stangen angreifende Sperrglieder erfolgt eine Verriegelung der Anordnung, und zwar sowohl in der normalen Betriebssituation als auch nach Auslösung der Verschiebeeinheiten. Zweckmäßigerweise greift hierzu ein Riegel in Öffnungen der Stangen.According to the features of claim 2, the guide sleeves are supported on downwardly directed tongues of flange plates of the longitudinal members, wherein the rods pass through the tongues. This design is structurally advantageous and little due. By acting on the sleeves on the rods locking members is a locking of the arrangement, both in the normal operating situation and after release of the displacement units. Appropriately, this attacks a bar in openings of the rods.

In konstruktiver Hinsicht ist der Querholm vorzugsweise gemäß den Merkmalen von Anspruch 3 ausgeführt. Ein solcher Querholm besitzt einen zu den Längsträgern hin offenen U-förmigen Querschnitt mit einem Steg und zwei Schenkeln, wobei sich an die Schenkel Flansche anschließen.In In terms of design, the cross member is preferably according to the features executed by claim 3. Such a cross member has a U-shaped cross-section open towards the longitudinal members with a bridge and two legs, with flanges attached to the thighs connect.

Diese Ausführungsform ist leicht mit einer belastungsgerecht ausgestalteten Quer- und Längssteifigkeit. Die Flansche können von den Schenkeln aus nach innen oder nach außen gerichtet sein.These embodiment is easy with a stress-designed cross and Longitudinal stiffness. The flanges can be directed inwards or outwards from the thighs.

Gemäß den Merkmalen von Anspruch 4 sind in den Querträger Energieabsorber integriert. Solche Energieabsorber können beispielsweise in Form von Schaumstoffpaketen bzw. -blöcken realisiert sein. Die Energieabsorber unterstützen die Umwandlung der aus einem Anprall resultierenden Energie, indem diese in Verformungsarbeit umgewandelt und durch Reibung verzehrt wird.According to the characteristics of claim 4 energy absorbers are integrated in the cross member. Such energy absorbers can realized for example in the form of foam packages or blocks be. The energy absorbers support the transformation of the energy resulting from an impact by putting these into deformation work converted and consumed by friction.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:The Invention is described below with reference to the drawings embodiments described in more detail. Show it:

1 in einer perspektivischen Ansicht schräg von hinten ein Modell einer erfindungsgemäßen Stoßfängeranordnung; 1 in a perspective view obliquely from behind a model of a bumper assembly according to the invention;

2 die Darstellung gemäß 1 mit verlagertem Querholm; 2 the representation according to 1 with shifted crossbar;

3 eine andere Perspektive auf die Stoßfängeranordnung, jedoch ohne oberen Querträger und 3 another perspective on the bumper assembly, but without top cross member and

4 die Darstellung gemäß 3 mit nach vorne verlagertem Querholm. 4 the representation according to 3 with displaced forward cross member.

Die 1 bis 4 zeigen eine Stoßfängeranordnung 1 für den durch eine in der 1 nur andeutungsweise dargestellte Verschalung 2 verkleideten Frontbereich der Karosserie eines Personenkraftwagens.The 1 to 4 show a bumper assembly 1 for by a in the 1 only hinted formwork 2 paneled front area of the body of a passenger car.

Die Stoßfängeranordnung 1 umfasst einen endseitig über Distanzkonsolen 3 und Flanschplatten 4 mit den Längsträgern 5 des Fahrzeugrahmens verbundenen Querträger 6. Unterhalb des Querträgers 6 ist ein Querholm 7 angeordnet. Der Querholm 7 ist in Richtung zur Verschalung durch an seinen beiden Enden 8, 9 angeordnete und sensorisch auslösbare Verschiebeeinheiten 10, 11 geführt verlagerbar.The bumper arrangement 1 includes an end over distance brackets 3 and flange plates 4 with the side rails 5 of the vehicle frame connected cross member 6 , Below the cross member 6 is a crossbar 7 arranged. The crossbar 7 is towards the shuttering by at its both ends 8th . 9 arranged and sensory releasable displacement units 10 . 11 guided relocatable.

Jede Verschiebeeinheit 10 bzw. 11 umfasst eine in einer Führungshülse 12 gehaltene Stange 13 sowie ein elastisches Federelement in Form einer Schraubendruckfeder 14.Each shift unit 10 respectively. 11 includes one in a guide sleeve 12 held rod 13 and an elastic spring element in the form of a helical compression spring 14 ,

Die Schraubendruckfeder 14 ist zwischen der Führungshülse 12 und dem Querholm 7 eingegliedert. Hierbei stützt sie sich einerseits an einem Radialkragen 15 der Führungshülse 12 und andererseits an einer Kopfplatte 16 der Stange 13 ab. Die Kopfplatte 16 wiederum steht mit dem Querholm 7 in Verbindung.The helical compression spring 14 is between the guide sleeve 12 and the crossbar 7 incorporated. Here it relies on the one hand on a radial collar 15 the guide sleeve 12 and on the other hand on a top plate 16 the pole 13 from. The headstock 16 again stands with the crossbar 7 in connection.

Die Führungshülsen 12 sind mit ihrem einen Ende 17 an nach unten gerichteten Zungen 18 der Flanschplatten 4 befestigt. In den Zungen 18 sind Öffnungen 19 vorgesehen, so dass die Stange 13 die Zungen 18 lageverschieblich durchsetzen können.The guide sleeves 12 are with their one end 17 on downturned tongues 18 the flange plates 4 attached. In the tongues 18 are openings 19 provided so that the rod 13 the tongues 18 shift position prevail.

In der normalen Betriebsposition der Stoßfängeranordnung 1, wie sie in den 1 und 3 dargestellt ist, befindet sich der untere Querholm 7 in einer in Richtung zu den Längsträgern 5 nach rückwärts verlagerten Ruheposition. Hierbei sind die Schraubendruckfedern 14 gespannt. In dieser Position werden die Verschiebeeinheiten 10, 11 jeweils durch ein Sperrglied 20 gehalten. Das Sperrglied 20 steht unter dem Einfluss einer Stelleinheit 21, beispielsweise eines Elektromagneten. Zweckmäßigerweise ist das Sperrglied 20, beispielsweise ein Bolzen, innerhalb einer äußeren Führung angeordnet. In der Ruheposition durchsetzt das Sperrglied 20 eine erste Ausnehmung in der Stange 13 und hält diese fest.In the normal operating position of the bumper assembly 1 as they are in the 1 and 3 is shown, is the lower cross member 7 in a direction towards the longitudinal beams 5 moved backward to rest position. Here are the helical compression springs 14 curious; excited. In this position, the shifting units 10 . 11 each by a locking member 20 held. The locking member 20 is under the influence of an actuator 21 , for example, an electromagnet. Conveniently, the locking member 20 For example, a bolt, disposed within an outer guide. In the rest position penetrates the locking member 20 a first recess in the rod 13 and hold on to it.

Beim Auftreffen der Stoßfängeranordnung 1 auf ein Hindernis, insbesondere beim Zusammenstoß mit einem Passanten, wird diese Situation durch geeignete Sensoren erfasst und die Verschiebeeinheiten 10, 11 aktiviert. Die Stellglieder 21 geben die Sperrglieder 20 frei. Durch die Federkraft der Schraubendruckfedern 14 wird der Querholm 7 nach vorne in Richtung zur Verschalung 2 bewegt, und zwar bis die Sperrglieder 20 in eine zweite hintere Öffnung 22 der Stangen 13 einrasten und auf diese Weise die Verschiebeeinheiten 10, 11 und damit den Querholm 7 arretieren. Die Anprallsituation der Stoßfängeranordnung ist in den 2 und 4 dargestellt. Durch den nach vorne verlagerten Querholm 7 wird die Stoßfängeranordnung 1 im unteren bodennahen Bereich flächig ausgesteift. Hierdurch wird zunächst die Gefahr des Überrollens eines Passanten verringert. Zudem können die nachhaltigen Auswirkungen auf die unteren Extremitäten eines Passanten verringert werden.Upon impact of the bumper assembly 1 to an obstacle, especially in collision with a passerby, this situation is detected by suitable sensors and the displacement units 10 . 11 activated. The actuators 21 give the locking members 20 free. Due to the spring force of the helical compression springs 14 becomes the crossbar 7 forward towards the shuttering 2 moved, until the locking members 20 in a second rear opening 22 the bars 13 engage and in this way the displacement units 10 . 11 and thus the crossbar 7 lock. The impact situation of the bumper assembly is in the 2 and 4 shown. Through the forwardly displaced transverse spar 7 becomes the bumper assembly 1 stiffened flat in the lower area near the ground. As a result, the risk of rolling over a passer-by is initially reduced. In addition, the lasting effects on the lower extremities of a passer-by can be reduced.

Der Querholm 7 der Stoßfängeranordnung 1, wie hier dargestellt, besitzt einen zu den Längsträgern 5 hin offenen U-förmigen Querschnitt. Er ist eine Schalenkonstruktion mit einem frontseitigen Steg 23 und einem oberen Schenkel 24 sowie einem unteren Schenkel 25. An diese schließen sich nach außen gerichtete Flansche 26 an.The crossbar 7 the bumper arrangement 1 , as shown here, has one to the side rails 5 towards open U-shaped cross-section. It is a shell construction with a front bridge 23 and an upper leg 24 and a lower leg 25 , At this close outward flanges 26 at.

Aus den 1 und 2 ist ferner ersichtlich, dass in den oberen Querträger 6 Energieabsorber 27 in Form von Schaumstoffblöcken integriert sind.From the 1 and 2 It can also be seen that in the upper cross member 6 energy absorber 27 are integrated in the form of foam blocks.

Claims

Bumpers arrangement for the front or rear of the body of a passenger car, which one end over distance brackets ( 3 ) with the longitudinal members ( 5 ) of the vehicle frame connected crossmember ( 6 ) and one below the cross member ( 6 ) provided transverse beam ( 7 ), the cross member ( 7 ) at both ends ( 8th . 9 ) by a sensor-triggered displacement unit ( 10 . 11 ) is displaced, characterized in that the displacement unit ( 11 . 10 ) one in each case in a guide sleeve ( 12 ) held rod ( 11 ) incorporating an elastic spring element ( 14 ) between the guide sleeve ( 12 ) and the crossbar ( 7 ) and wherein the cross member ( 7 ) in its towards longitudinal members ( 5 ) to the rearward displaced rest position at a distance to a bumper arrangement ( 1 ) cladding ( 2 ) is arranged and in its activated position without changes to the vehicle outer contour in the direction of the shuttering ( 2 ) is displaceable.

Bumper arrangement according to claim 1, characterized in that the guide sleeves ( 12 ) on downwardly directed tongues ( 18 ) of flange plates ( 4 ) the side members ( 5 ) and the rods ( 13 ) the tongues ( 18 ) push through.

Bumper arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the cross member ( 7 ) one to the longitudinal beams ( 5 ) has an open U-shaped cross-section which has a web ( 23 ) and two legs ( 24 . 25 ), wherein on the legs ( 24 . 25 ) Flanges ( 26 ) connect.

Bumper arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the cross member ( 6 ) an energy absorber ( 27 ) is integrated.