DE10151006A1

DE10151006A1 - Longitudinal/cross strut for motor vehicles has associated forced turning elements with stiffener elements, to absorb impact energy during crash

Info

Publication number: DE10151006A1
Application number: DE2001151006
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Morsch
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-10-16
Filing date: 2001-10-16
Publication date: 2003-04-17

Abstract

The longitudinal/cross strut is offset in height or to the side, and is subjected to buckling during a crash. The strut (1) has one or more associated forced turning elements (8). Each of these consists of two corresponding stiffener elements (9), positioned at relative distance behind each other in longitudinal direction of the strut. Each element has a foot part (10) and a head part (11), the head parts extend across the distance and are connected pivoted, and the foot parts are fastened to the inner contour of the strut.

Description

Die Erfindung betrifft einen Träger an Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a carrier on motor vehicles according to the preamble of Claim 1.

Aus der Praxis ist es an sich bekannt, zur Vermeidung von Spannungsspitzen in Trägeranordnungen von Kraftfahrzeugen an prädestinierten Trägerbereichen Verstärkungsbleche vorzusehen (DE 41 15 764 A1). From practice it is known per se to avoid voltage peaks in Carrier arrangements of motor vehicles on predestined carrier areas Provide reinforcement plates (DE 41 15 764 A1).

Des Weiteren sind Trägeranordnungen an Kraftfahrzeugen bekannt, die sich höhen- und/oder seitenversetzt erstrecken, um z. B. Aggregaten auszuweichen oder solche aufzunehmen, wobei derartige Träger, beispielsweise Längsträger, bei einem Frontalaufprall insbesondere im Bereich der ausgebildeten "Kurbel" einer erhöhten Knickbeanspruchung unterliegen. Furthermore, carrier arrangements on motor vehicles are known which are and / or extend offset to z. B. Dodge aggregates or such record, such carriers, for example longitudinal beams, at a Frontal impact, especially in the area of the trained "crank" of an elevated Subject to buckling.

Mit der DE 44 14 472 C2 wird ein Längsträger der gattungsgemäßen Art offenbart, der seinerseits im Bereich des Fußraums des Kraftfahrzeugs höhenversetzt ausgebildet ist und zur Festigkeitserhöhung im Inneren des Trägerprofils, ein Verstärkungsprofil aufweist, welches sich bis in den schräg verlaufenden Höhenausgleichsbereich des Längsträgers erstreckt. DE 44 14 472 C2 discloses a side member of the generic type which is in turn designed to be offset in height in the area of the footwell of the motor vehicle and to increase the strength inside the carrier profile, a reinforcement profile has, which extends into the inclined height compensation area of the Sides extends.

Sicherlich wird mit vorstehender Maßnahme einer gewisser Schutz des Fußraums bezüglich Deformation im Crashfall erzielbar sein. Certainly, the above measure will provide some protection for the footwell be achievable with regard to deformation in the event of a crash.

Unabhängig davon muß die Aufprallenergie durch den Längsträger in irgend einer Art und Weise absorbiert werden, woraus ein undefiniertes Abknicken desselben in gegebenenfalls unerwünschten Bereichen zu erwarten ist. Regardless of this, the impact energy from the side member must be of some kind and absorbed, resulting in an undefined kinking of the same in undesirable areas may be expected.

Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an. This is where the invention described below comes into play.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Träger der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der zur Absorbierung von Aufprallenergie mit einfachen Maßnahmen ein definiertes Abknicken in definierten Bereichen desselben gewährleistet. The object of the invention is to provide a carrier of the generic type which to absorb impact energy with simple measures a defined Bending guaranteed in defined areas of the same.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass dem Träger definiert ein oder mehrere Zwangsdrehelemente fest zugeordnet sind. According to the invention the object is achieved in that the carrier defines one or several forced rotary elements are permanently assigned.

In einer Ausgestaltung der Erfindung besteht jedes Zwangsdrehelement jeweils aus zwei korrespondierenden und zueinander beabstandeten sowie in Längsrichtung des Trägers nacheinander angeordneten Versteifungselementen mit je einem Fußteil und einem Kopfteil, wobei die Kopfteile der Versteifungselemente, den gewählten Abstand übergreifend, drehgelenkig miteinander verbunden und die Fußteile auf der Innenkontur des Trägers befestigt sind. In one embodiment of the invention, each forced rotary element consists of two corresponding and spaced apart and in the longitudinal direction of the carrier stiffening elements arranged one after the other, each with a foot part and a Head part, the head parts of the stiffening elements, the chosen distance comprehensive, pivotally connected to each other and the foot parts on the inner contour of the carrier are attached.

Des Weiteren wird als erfindungsgemäß angesehen, dass die Fußteile der Versteifungselemente lösbar oder unlösbar mit dem Träger verbunden sind. Furthermore, it is considered according to the invention that the foot parts of the Stiffening elements are releasably or non-releasably connected to the carrier.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Zwangsdrehelement in einem solchen Bereich des Trägers und derart angeordnet ist, dass infolge überhöhter Knickbeanspruchung entweder der Dreh-Knickpunkt des Trägers außerhalb des Zwangsdrehelements oder im unmittelbaren Bereich des Zwangsdrehelements, respektive zwischen den Versteifungselementen festgelegt ist. It is also proposed that the forced rotating element in such a range of the carrier and is arranged such that due to excessive buckling either the point of rotation of the carrier outside of the forced rotation element or in immediate area of the forced rotation element, respectively between the Stiffening elements is set.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: The invention is illustrated below with reference to the drawings Exemplary embodiments explained in more detail. Show it:

Fig. 1 den Längsschnitt eines erfindungsgemäß ausgebildeten Längsträgers im Bereich des Fußraums eines Kraftfahrzeugs in einer ersten Ausführungsform, Fig. 1 is a longitudinal section of an inventively designed longitudinal beam in the region of the footwell of a motor vehicle in a first embodiment;

Fig. 2 den Längsträger nach Fig. 1 in einer weiteren möglichen Ausführungsform. Fig. 2 shows the longitudinal beam of FIG. 1 in a further possible embodiment.

Fig. 1 zeigt einen Träger 1 in Form eines Längsträgers, der im Bereich des Fußraums 2 eines Kraftfahrzeugs unter einem Bodenblech 3 sich höhenversetzt vom Hinterbaubereich 4 bis in den Vorderbaubereich 5 erstreckt und beispielsweise einen oben offenen Profilquerschnitt aufweist. Der Höhenausgleich wird durch eine nach oben weisende Schräge 6 des Trägers 1 realisiert und endet etwa im Bereich des vorderen Stirnwandbleches 7 des Fußraums 2. Fig. 1 shows a carrier 1 in the form of a longitudinal beam, in the region of the foot 2 of a motor vehicle under a floor panel 3 vertically offset from Hinterbaubereich 4 to the Vorderbaubereich 5 extends, and for example comprises an open-topped profile cross-section. The height compensation is realized by an upward slope 6 of the carrier 1 and ends approximately in the area of the front end wall plate 7 of the footwell 2 .

Im Falle eines Frontalcrashes (Kraft "F"), wird der Träger 1 in Richtung seiner Längsachse belastet. Zu diesem Zeitpunkt wirkt infolge der Stufenausbildung des Trägers 1 derselbe als momentenbelastete "Kurbel", welche den Träger 1 vorzugsweise im Bereich der Schräge 6 bzw. der Abwinkelungen nach oben abknicken läßt. Dieses Abknicken des Trägers 1 führt in der Folge zu erheblichen Deformationen des Fußraumes 2, die es zu vermeiden gilt. In the event of a frontal crash (force "F"), the carrier 1 is loaded in the direction of its longitudinal axis. At this time, acts as a result of the step formation of the wearer 1 is the same as a moment-loaded "crank", which leaves the substrate 1 preferably in the range of the slope 6 and the angled portions to bend upward. This kinking of the carrier 1 subsequently leads to considerable deformation of the footwell 2 , which must be avoided.

Demgemäß sind innerhalb des Trägers 1 definiert ein oder mehrere, vorliegend zwei, Zwangsdrehelemente 8 fest angeordnet. Accordingly, one or more, in the present case two, forced rotation elements 8 are fixedly arranged within the carrier 1 .

Die Zwangsdrehelemente 8 bestehen ihrerseits jeweils aus zwei korrespondierenden und zueinander beabstandeten sowie in Längsrichtung des Trägers 1 nacheinander angeordneten Versteifungselementen 9, die mit je einem Fußteil 10 und einem Kopfteil 11 versehen sind. Die Versteifungselemente 9 können sowohl als Stahlgußteile als auch als Stanzteile aus Stahlblech ausgeführt sein. For their part, the forced rotation elements 8 each consist of two corresponding stiffening elements 9 , which are spaced apart from one another and arranged one after the other in the longitudinal direction of the carrier 1, each of which is provided with a foot part 10 and a head part 11 . The stiffening elements 9 can be designed both as cast steel parts and as stamped parts made of sheet steel.

Vorliegend sind die Fußteile 10 der Versteifungselemente 9 mittels mechanischer Verbindungselemente, wie Schrauben 12 auf der Innenkontur des Trägers 1, hier dem Trägergrund, lösbar befestigt, können jedoch auch angeschweißt sein. In the present case, the foot parts 10 of the stiffening elements 9 are detachably fastened by means of mechanical connecting elements, such as screws 12, on the inner contour of the carrier 1 , here the carrier base, but can also be welded on.

Die Kopfteile 11 beider Versteifungselemente 9 sind aufeinander zugerichtet und so ausgebildet, dass sie den gewählten Abstand zwischen den Versteifungselementen 9 übergreifen. Ferner sind die Versteifungselemente 9 mittels eines in Bohrungen der Kopfteile 11 geführten Bolzens 13 miteinander drehgelenkig verbunden. The head parts 11 of the two stiffening elements 9 are directed towards one another and are designed such that they overlap the selected distance between the stiffening elements 9 . Further, the reinforcing elements 9 are connected by means of a guided in bores of the head portions 11 each bolt 13 pivotally.

Wie der Fig. 1 ebenfalls entnehmbar ist, sind die beiden Zwangsdrehelemente 8 genau in den beiden unteren Abwinkelungen des Trägers 1 angeordnet. Mit diesen Maßnahmen wird ein Abknicken des Trägers 1 nach oben in den von den Zwangsdrehelementen 8 überstrichenen Bereich des Trägers 1 und damit eine Deformation des Fußraumes 2 maßgeblich behindert, da die Zwangsdrehelemente 8 aufgrund der festen Anordnung auf dem Trägergrund als Zugblockade wirken. Lediglich ein in Grenzen gehaltenes Strecken des Trägers 1 im Bereich der Abwinkelungen ist durch die drehgelenkig verbundenen Versteifungselemente 9 gegeben. As can also be seen in FIG. 1, the two forced rotation elements 8 are arranged exactly in the two lower bends of the carrier 1 . With these measures, a kinking of the carrier 1 upward into the area of the carrier 1 covered by the forced rotating elements 8 and thus a deformation of the footwell 2 is significantly hindered because the forced rotating elements 8 act as a train block due to the fixed arrangement on the carrier base. Only a limited stretching of the support 1 in the area of the bends is provided by the stiffening elements 9 connected in a pivotable manner.

Infolgedessen werden bei überhöhter Knickbeanspruchung ein oder mehrere Dreh- Knickpunkte 14a; 14b definiert außerhalb der Zwangsdrehelemente 8, demgemäß in Trägerlängsrichtung gesehen davor und/oder dahinter festgelegt. As a result, one or more fulcrum points 14 a; 14 b defines outside the forced rotating elements 8 , accordingly seen in front of and / or behind the longitudinal direction of the beam.

Vorliegend wird somit vorteilhaft Aufprallenergie absorbiert, jedoch eine nachteilige Verringerung des Fußraums 2 im Wesentlichen vermieden. In the present case, impact energy is thus advantageously absorbed, but a disadvantageous reduction in the footwell 2 is essentially avoided.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Trägers 1, wobei ein Zwangsdrehelement 8 im unmittelbaren Bereich der oberen Abwinkelung des Trägers 1 an denselben fest angeordnet ist. Es versteht sich von selbst, dass der Träger 1 wenigstens in diesem Bereich einen oben liegenden Trägergrund aufweisen sollte, beispielsweise durch nachträgliches Schließen des oben offenen Profilquerschnitts mittels eines Abdeckbleches, welches bereits mit dem Zwangsdrehelement 8 versehen ist. Fig. 2 shows a further embodiment of a carrier 1 , wherein a forced rotating element 8 is fixedly arranged in the immediate area of the upper bend of the carrier 1 . It goes without saying that, at least in this area, the carrier 1 should have a carrier base lying at the top, for example by subsequently closing the profile cross section which is open at the top by means of a cover plate which is already provided with the forced rotating element 8 .

Mit dieser Maßnahme ist ein Abknicken des Trägers 1 nach oben möglich, jedoch nach unten behindert, indem der Dreh-Knickpunkt 14c zwischen die Versteifungselemente 9 des Zwangsdrehelements 8 festgelegt ist. Sofern sich das Abknicken des Trägers 1 auf diesen Bereich beschränkt, erscheint eine solche Lösung für vorstehenden Anwendungsfall geeignet. With this measure, it is possible for the support 1 to bend upwards, but is hindered downwards by the pivot point 14 c being fixed between the stiffening elements 9 of the compulsory rotary element 8 . If the kinking of the carrier 1 is limited to this area, such a solution seems suitable for the above application.

Für den Fachmann ist leicht nachvollziehbar, dass die Anzahl der wählbaren Ausführungsformen zur definierten Beeinflussung des Abknickens eines Trägers 1 infolge einer überhöhten Knickbeanspruchung, sei es vertikal oder horizontal, nahezu unbegrenzt ist und nicht auf Träger 1 in Form von Längsträgern beschränkt, sondern auch für jedes andere Trägerelement einer Kraftfahrzeugkarosserie, wie beispielsweise Querträger, geeignet ist. Durch die besondere Anordnung von einem oder mehreren Zwangsdrehelementen 8 über die Länge des Trägers 1, können Dreh-Knickpunkte 14a-c beliebig festgelegt werden. It is easy for the person skilled in the art to understand that the number of selectable embodiments for influencing the buckling of a beam 1 as a result of an excessive buckling load, be it vertical or horizontal, is almost unlimited and is not limited to beam 1 in the form of longitudinal beams, but also for each other carrier element of a motor vehicle body, such as cross member, is suitable. Due to the special arrangement of one or more forced rotary elements 8 over the length of the carrier 1 , pivot points 14 a-c can be set as desired.

Claims

1. Carrier on motor vehicles, such as longitudinal and / or cross member, which extends vertically and / or laterally offset and is subject to buckling in the event of a crash, characterized in that the carrier ( 1 ) has one or more forced rotary elements ( 8 ) firmly assigned to it ,

2. Beam according to claim 1, characterized in that each forced rotating element ( 8 ) each from two corresponding and spaced and in the longitudinal direction of the carrier ( 1 ) successively arranged stiffening elements ( 9 ) each with a foot part ( 10 ) and a head part ( 11 ) consists, the head parts ( 11 ) of the stiffening elements ( 9 ), spanning the selected distance, pivotally connected to each other and the foot parts ( 10 ) on the inner contour of the carrier ( 1 ) are attached.

3. Carrier according to claim 1 or 2, characterized in that the foot parts ( 10 ) of the stiffening elements ( 9 ) are detachably or non-detachably connected to the carrier ( 1 ).

4. Carrier according to one of claims 1 to 3, characterized in that the forced rotary element ( 8 ) is arranged in such a region of the carrier ( 1 ) and in such a way that, due to excessive buckling stress, either the pivot point ( 14 a, 14 b; 14 c) of the carrier ( 1 ) outside the forced rotating element ( 8 ) or in the immediate area of the forced rotating element ( 8 ), or between the stiffening elements ( 9 ).