DE102004014776A1 - Longitudinal support for vehicle, especially motor vehicle, has energy absorbing device(s) that interacts with piston-cylinder arrangement activated in collision, especially frontal collision with energy absorption by energy absorber - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Längsträger für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a side member for a vehicle, especially for a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.
Ein allgemein bekannter, gattungsgemäßer Längsträger ist zwischen einem Stoßfängerquerträger und einer Fahrgastzelle angeordnet. Konkret sind hierbei zwei Längsträger an einem Fahrzeug vorgesehen, die in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandet und in etwa parallel verlaufend angeordnet sind. Die beiden Längsträger sind dabei Bestandteil einer Vorderwagenstruktur, so dass durch die Längsträger ein stabiler Aufbau zwischen dem Stoßfängerquerträger und der Fahrgastzelle geschaffen ist.One is generally known, generic longitudinal beams between a bumper crossmember and arranged a passenger compartment. In concrete terms, two side members are on one Vehicle provided, which are spaced apart in the vehicle transverse direction and are arranged approximately parallel. The two side members are it is part of a front end structure, so that by the side members a stable construction created between the bumper cross member and the passenger compartment is.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Längsträger für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zu schaffen, bei dem neben der Stabilität des Längsträgers ein optimales Deformationsverhalten des Längsträgers im Kollisionsfall gegeben ist.task the invention is a side member for a vehicle, especially for a motor vehicle to create, in addition to the stability of the longitudinal member a optimal deformation behavior of the longitudinal member in the event of a collision given is.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved with the features of claim 1.
Gemäß Anspruch 1 weist der Längsträger wenigstens einen unmittelbar oder mittelbar an der Fahrgastzelle ortsfest angeordneten Rohrabschnitt auf, in dem zur Ausbildung einer Zylinder-Kolben-Anordnung ein Kolben verschiebbar aufgenommen ist. Eine mit dem Kolben verbundene Kolbenstange ist unmittelbar oder mittelbar mit dem Stoßfängerquerträger verbunden. Zudem ist wenigstens eine Energieabsorptionseinrichtung vorgesehen, die in einer Wirkverbindung mit der Zylinder-Kolben-Anordnung steht. Bei einer Kollision des Fahrzeuges, insbesondere bei einer Frontalkollision, ist die Zylinder-Kolben-Anordnung unter Energieabsorption mittels der Energieabsorptionseinrichtung betätigbar.According to claim 1, the side member at least a directly or indirectly arranged fixed to the passenger compartment Pipe section in which to form a cylinder-piston assembly a piston is slidably received. One connected to the piston Piston rod is directly or indirectly connected to the bumper cross member. In addition, at least one energy absorption device is provided, which is in operative connection with the cylinder-piston assembly. In a collision of the vehicle, especially in a frontal collision, is the cylinder-piston assembly under energy absorption means the energy absorption device operable.
Vorteilhaft bei diesem Längsträger ist, dass aufgrund der Wirkverbindung zwischen der Zylinder-Kolben-Anordnung und der Energieabsorptionseinrichtung im Kollisionsfall des Fahrzeuges ein definiertes Deformationsverhalten des Längsträgers unter Energieabsorption der Energieabsorptionseinrichtung geschaffen ist. Dadurch können mit dem Längsträger auf einfache Weise unterschiedliche Crash-Anforderungen erfüllt werden. Eine Mehrzahl von Crash-Anforderungen werden an den oder die Längsträger in einem Vorderwagen des Fahrzeuges gestellt, wobei der erfindungsgemäße Längsträger in einem Hinterwagen des Fahrzeuges ebenfalls zum Einsatz kommen kann. So ist z. B. der Fußgängerschutz eine wichtige Crash-Anforderung. Neben dem Fußgängerschutz ist der Insassenschutz für die Fahrzeuginsassen nicht zu vernachlässigen. Dabei muss das Ziel sein, dass im Kollisionsfall des Fahrzeuges eine möglichst geringe Insassenbelastung erreicht werden kann. Dazu sind beispielsweise der US-NCAP bzw. der EURO-NCAP, bei denen das Fahrzeug mit 56 km/h bzw. mit 64 km/h gegen eine Wand gefahren wird, anzuführen, mit deren Untersuchungsergebnis eine Bewertung des Fahrzeuges bezüglich der Insassensicherheit gemacht werden kann. Zudem wird regelmäßig eine pre-crash-Funktion, bei der z. B. der Stoßfänger kurz vor einer Kollision ausgefahren wird für eine Vergrößerung des Deformationsweges, vorgesehen. Generell ist für die Energieabsorptionseinrichtung, die mit der Zylinder-Kolben-Anordnung, die Bestandteil des Längsträgers ist, in einer Wirkverbindung steht, eine hohe spezifische Energieabsorption vorteilhaft, d. h., dass bezogen auf die Deformationslänge der Energieabsorptionseinrichtung ein möglichst großer Energiebetrag absorbiert werden kann. Je nach Auslegung der Energieabsorptionseinrichtung kann eine adaptive Deformationskraft vorgesehen sein, d. h., dass die Deformationskraft als Funktion von Unfallschwere bzw. als Funktion des kollidierenden Hindernisses ausgelegt werden kann. Zudem kann eine Anhebung der Deformationskraft bei einem im Vorderwagen angeordneten Längsträger im vorderen Bereich möglich sein. Die Kraft/Weg-Kennung der Energieabsorptionseinrichtung kann dabei rechteckförmig oder abfallend ausgelegt sein. Insgesamt ist bei der Auslegung der Energieabsorptionseinrichtung und somit des Längsträgers darauf zu achten, dass ein möglichst großes Schutzpotential insbesondere bezogen auf den Fußgängerschutz sowie auf den Insassenschutz erreicht werden kann.Advantageous in this side member, that due to the operative connection between the cylinder-piston assembly and the energy absorption device in the event of a collision of the vehicle a defined deformation behavior of the longitudinal member with energy absorption the energy absorption device is created. This can be done with the side member on easy way to meet different crash requirements. A plurality of crash requirements are placed on the one or more longitudinal members in one Front of the vehicle provided, wherein the longitudinal member according to the invention in a Rear vehicle of the vehicle can also be used. So is z. B. pedestrian protection an important crash request. In addition to the pedestrian protection is the occupant protection for the vehicle occupants not to neglect. The goal must be that in case of collision of the vehicle one possible low occupant exposure can be achieved. These are for example the US NCAP or the EURO NCAP, where the vehicle with 56 km / h or driven at 64 km / h against a wall to lead, with the result of which is an evaluation of the vehicle with respect to Occupant safety can be made. In addition, a regular pre-crash function, in which z. B. the bumper just before a collision is extended for an enlargement of the Deformationsweges, provided. Generally, for the energy absorption device, with the cylinder-piston arrangement, which is part of the longitudinal member, is in an active compound, a high specific energy absorption advantageous, d. h., That related to the deformation length of the Energy absorption device absorbs the largest possible amount of energy can be. Depending on the design of the energy absorption device an adaptive deformation force can be provided, i. h. that the deformation force as a function of severity or as a function of the colliding obstacle. In addition, can an increase in the deformation force at a arranged in the front end Side member in the front Range possible be. The force / distance identifier of the energy absorption device can while rectangular or sloping. Overall, the design of the Energieabsorptionseinrichtung and thus the longitudinal member to ensure that one possible great Protection potential, especially with regard to pedestrian protection and occupant protection can be achieved.
In einer konkreten Ausführungsform kann die wenigstens eine Energieabsorptionseinrichtung durch wenigstens ein Beulrohr gebildet sein, das wenigstens bereichsweise zwischen dem Rohrabschnitt und dem Stoßfängerquerträger angeordnet ist. Mit dem Beulrohr ist ein einfach herzustellendes Bauteil vorgeschlagen, mit dem funktionssicher eine entsprechende Energieabsorption erhalten werden kann. Das Beulrohr kann dabei bereits vorgebeult sein, so dass ein gewünschtes Beulverhalten dadurch einfach erhalten werden kann.In a concrete embodiment the at least one energy absorption device can be replaced by at least Beulrohr be formed, the at least partially between arranged the pipe section and the bumper cross member is. With the bulge tube a simple to produce component is proposed, with the functionally reliable obtained a corresponding energy absorption can be. The bulge tube can already be pre-bent, see above that a desired Buckling behavior can be easily obtained.
In einer Weiterbildung kann das Beulrohr die Kolbenstange wenigstens bereichsweise mit einem Spaltabstand umhüllen. Für eine kompakte Bauweise ist es vorteilhaft, wenn das Beulrohr die Kolbenstange vollständig umhüllt. Dadurch kann das Beulrohr über die Kolbenstange bei einer kollisionsbedingten Betätigung der Zylinder-Kolben-Anordnung und dem gleichzeitigen Verbeulen des Beulrohres geführt werden.In In a further development, the bulge tube may at least be the piston rod partially envelop with a gap distance. For a compact design is it is advantageous if the bulge tube completely surrounds the piston rod. Thereby can the bulge tube over the piston rod in a collision conditional actuation of Cylinder-piston arrangement and the simultaneous buckling of the bulge tube are performed.
In einer weiteren Ausgestaltung kann das Beulrohr mit dem Rohrabschnitt und/oder mit dem Stoßfängerquerfräger fest verbunden sein. Ist das Beulrohr derart am Längsträger mit integriert, so ist insgesamt eine kompakte und stabile Einheit geschaffen, die aber im Kollisionsfall ein entsprechend gewünschtes Energieabsorptions- bzw. Deformationsverhalten aufweist.In a further embodiment, the Beulrohr be firmly connected to the pipe section and / or with the bumper cross member. If the buckle tube is integrated with the longitudinal member in such a way, a compact and stable unit is created as a whole, but in the event of a collision it has a correspondingly desired energy absorption or deformation behavior.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann zwischen dem Beulrohr und dem Stoßfängerquerträger wenigstens ein Dichtungselement und/oder wenigstens ein Pufferelement und/oder wenigstens eine Sensoreinrichtung angeordnet sein. Ist beispielsweise eine Sensoreinrichtung zwischen dem Beulrohr und dem Stoßfängerquerträger angeordnet, so wird bei einer Kollision des Fahrzeuges und somit einer Krafteinwirkung auf den Stoßfängerquerfräger und damit auf das Beulrohr ein Signal von der Sensoreinrichtung ausgegeben, so dass aufgrund dieses Signals beispielsweise eine Insassenschutz-Sicherheitseinrichtung aktiviert werden kann.According to one another embodiment between the bulge tube and the bumper cross member at least one sealing element and / or at least one buffer element and / or at least one sensor device be arranged. For example, if a sensor device between the Beulrohr and the bumper cross member arranged, This will be in a collision of the vehicle and thus a force on the bumper cross member and so that a signal is output from the sensor device on the bulge tube, such that due to this signal, for example, an occupant protection safety device can be activated.
In einer weiteren Ausgestaltung können das Beulrohr und der Rohrabschnitt einstöckig als Rohrteil hergestellt sein. Dabei ist im Beulrohrbereich des Rohrteils wenigstens bereichsweise ein Beul- und/oder Wellenprofil ausgebildet. Dadurch kann das Rohrteil einfach hergestellt werden, wobei das Beulrohr und der Rohrabschnitt dann aus dem gleichen Material bestehen. Um ein definiertes Verbeulen im Beulrohrbereich des Rohrteils sicherzustellen, ist eine entsprechende Vorbeulung mittels dem Beul- und/oder Wellenprofil im Beulrohrbereich notwendig. Da das Beulrohr und der Rohrabschnitt die gleiche Wandstärke aufweisen, kann zudem im Rohrabschnittbereich des Rohrteils eine Verstärkung beispielsweise über Verstärkungsringe vorgesehen sein. Insgesamt ist sicherzustellen, dass einerseits das Beulrohr bzw. der Beulrohrbereich in einer entsprechend gewünschten Weise unter Energieabsorption verbeult und andererseits bei der Zylinder-Kolben-Anordnung im Kollisionsfall eine Verschiebung des Kolbens innerhalb des Rohrabschnittes bzw. des Rohrabschnittbereichs möglich ist.In a further embodiment the bulge tube and the pipe section made in one piece as a tube part be. It is at least partially in Beulrohrbereich the pipe part formed a buckling and / or wave profile. This allows the pipe part be easily prepared, with the bulge tube and the pipe section then consist of the same material. To a defined denting in Beulrohrbereich the pipe part is to ensure a corresponding Pre-buckling by means of the bulge and / or wave profile in the tubule area necessary. Since the bulge tube and the tube section have the same wall thickness, can also in the pipe section area of the pipe part a gain, for example via reinforcing rings be provided. Overall, make sure that on the one hand the Beulrohr or the tubule area in a desired accordingly Dented under energy absorption and on the other hand in the Cylinder-piston arrangement in case of collision, a shift of Piston within the pipe section or the pipe section area possible is.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann die wenigstens eine Energieabsorptionseinrichtung durch wenigstens einen im Rohrabschnitt ausgebildeten Aufnahmeraum gebildet sein, in dem wenigstens ein Energieabsorptionsmedium aufgenommen ist. Der Aufnahmeraum ist dabei durch den Rohrabschnitt selbst und durch den Kolben der Zylinder-Kolben-Anordnung begrenzt.In In another preferred embodiment, the at least one Energy absorption device by at least one in the pipe section formed receiving space, in which at least one Energy absorption medium is added. The recording room is included through the pipe section itself and through the piston of the cylinder-piston assembly limited.
In einer konkreten Ausführungsform kann das Energieabsorptionsmedium durch ein Gas und/oder durch ein Schaummaterial gebildet sein, das jeweils unter Energieabsorption komprimierbar ist. Alternativ kann das Energieabsorptionsmedium auch durch eine Flüssigkeit gebildet sein. Der Aufnahmeraum kann dabei wenigstens eine Abführöffnung in der Art einer Drosseleinrichtung aufweisen, durch die das Energieabsorptionsmedium, insbesondere die Flüssigkeit, kontrolliert aus dem Aufnahmeraum abführbar ist. Ist das Energieabsorptionsmedium ein Gas, so wird dieses für eine Energieabsorption durch die Verschiebung des Kolbens entsprechend komprimiert. Bei einem Schaummaterial als Energieabsorptionsmedium durchdringt der Kolben durch die kollisionsbedingte Betätigung der Zylinder-Kolben-Anordnung das Schaummaterial, so dass dadurch entsprechend Energie absorbiert wird. Das Schaummaterial kann auch in Form einer Schaumpatrone im Aufnahmeraum angeordnet sein, so dass erst bei einer sensierten Kollision eine entsprechende Zündung der Schaumpatrone unter Freisetzung des Schaummaterials vollzogen wird. Bei dem Einsatz einer Flüssigkeit als Energieabsorptionsmedium wird diese durch den sich kollisionsbedingt verlagernden Kolben durch die Abführöffnung aus dem Aufnahmeraum herausverlagert, wobei die Abführöffnung in der Art einer Drosseleinrichtung ausgeführt ist. Beim konstanten Querschnitt der Abführöffnung tritt eine abfallende Kraft/Weg-Kennung ein. Ist der Querschnitt der Abführöffnung veränderbar, so kann eine entsprechend gewünschte Kraft/Weg-Kennung durch Veränderung des Durchmessers der Abführöffnung erreicht werden.In a concrete embodiment For example, the energy absorbing medium may be replaced by a gas and / or by a gas Foam material may be formed, each with energy absorption is compressible. Alternatively, the energy absorption medium may also through a liquid be formed. The receiving space can at least one discharge opening in having the nature of a throttle device through which the energy absorption medium, especially the liquid, controlled from the receiving space can be discharged. Is the energy absorption medium a gas, this is for an energy absorption by the displacement of the piston accordingly compressed. In a foam material as an energy absorption medium penetrates the piston by the collision-related actuation of the Cylinder-piston arrangement the foam material, so that accordingly Energy is absorbed. The foam material can also be in the form of a Foam cartridge be arranged in the receiving space, so that only at a sensed collision, a corresponding ignition of the foam cartridge below Release of the foam material is completed. In use a liquid As an energy absorption medium, it is subject to collision displacing piston through the discharge opening from the receiving space herausverlagert, with the discharge opening in the type of throttle device is executed. With a constant cross section the discharge opening occurs a descending force / distance identifier. Is the cross section of the discharge opening changeable, so can a correspondingly desired Force / distance identification through change the diameter of the discharge opening reached become.
Dazu kann die Abführöffnung in einer Weiterbildung bezüglich deren Größe in Abhängigkeit von wenigstens einem mittels wenigstens einer Sensoreinrichtung sensierten Kollisionsparameter einstellbar sein. Diese Einstellung kann beispielsweise als Funktion der Unfallschwere bzw. als Funktion des kollidierenden Hindernisses definiert sein.To can the discharge opening in a further education their size depending at least one by means of at least one sensor device sensed collision parameters be adjustable. This setting can be used, for example, as a function of the severity of the accident or as a function be defined by the colliding obstacle.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Abführöffnung, vorzugsweise mittels wenigstens einer Abführleitung, mit wenigstens einem Sammelbereich und/oder wenigstens einem Versteifungsbereich verbunden sein. Dabei wird das aus dem Aufnahmeraum verdrängte Energieabsorptionsmedium in den Sammelbereich und/oder in den Versteifungsbereich überführt und dort zur Versteifung des Versteifungsbereichs oder zum Schließen von Lastpfaden gesammelt und gehalten. Ist das eingesetzte Energieabsorptionsmedium beispielsweise eine Flüssigkeit, kann diese durch eine entsprechende Betätigung der Zylinder-Kolben-Anordnung über die Abführöffnung in den Versteifungsbereich überführt werden, so dass dadurch neue Lastpfade aktiviert werden.According to one another embodiment the discharge opening, preferably by means of at least one discharge line, with at least one collecting area and / or at least one stiffening area. there becomes the energy absorbing medium displaced from the receiving space transferred to the collection area and / or in the stiffening area and there to stiffen the stiffening area or to close load paths collected and kept. Is the used energy absorption medium for example a liquid, This can be achieved by a corresponding actuation of the cylinder-piston assembly on the Discharge opening in the stiffening area are transferred, so that new load paths are activated.
Zudem kann in einer weiteren Ausgestaltung durch das aus dem Aufnahmeraum verdrängte Energieabsorptionsmedium wenigstens eine Sicherheitseinrichtung aktivierbar sein. Somit kann beispielsweise durch das verdrängte Energieabsorptionsmedium ein Rückhaltesystem aktiviert werden, das beispielsweise die Gurtvorspannung verändert, die Kniepolster-, die Lenkungs-, die Pedal- oder die Sitzeinstellung verändert sowie eine Einstellung der Fußablage vornimmt, so dass insgesamt ein möglichst großes Schutzpotential für den Fahrzeuginsassen erhalten wird.In addition, in a further embodiment, at least one safety device can be activated by the energy absorption medium displaced from the receiving space. Thus, for example, by the displaced energy absorption medium, a restraint system can be activated, the example example, the Gurtvorspannung changed, the Kniepolster-, the steering, the pedal or seat adjustment changed and makes an adjustment of the footrest, so that a total of the greatest possible protection potential for the vehicle occupant is obtained.
Gemäß einer nächsten Ausführungsform kann das Energieabsorptionsmedium im Aufnahmeraum unter Vorspannung aufgenommen sein. Dadurch ist eine Art Federwirkung in der Zylinder-Kolben-Anordnung erhalten, so dass damit beispielsweise die Typschadenprüfung, bei der mit 4 bzw. 8 km/h gegen eine Wand gefahren wird, erfüllt werden kann.According to one next Embodiment can absorbed the energy absorption medium in the receiving space under bias be. This is a kind of spring action in the cylinder-piston assembly received, so that, for example, the type of damage test, at that is driven against a wall at 4 or 8 km / h can.
Für eine einfache Ausführung des Aufnahmeraums kann das Energieabsorptionsmedium in einer Weiterbildung in einem ballonartigen Schlauchelement aufgenommen sein, das im Aufnahmeraum angeordnet ist. Somit kann der Aufnahmeraum und dadurch der Rohrabschnitt einfach hergestellt werden, da die für das innerhalb des Aufnahmeraums angeordnete Energieabsorptionsmedium notwendige Dichtigkeit des Aufnahmeraums durch das ballonartige Schlauchelement übernommen wird. Dieses kann einfach mit dem Energieabsorptionsmedium befüllt werden und anschließend im Aufnahmeraum bei der Herstellung des Fahrzeuges angeordnet werden. Das im ballonartigen Schlauchelement angeordnete Energieabsorptionsmedium kann auch hier beispielsweise bereits unter Vorspannung im Schlauchelement aufgenommen sein. Das Schlauchelement kann auch so ausgeführt sein, dass ab einem bestimmten Druck, d. h. ab einer bestimmten Krafteinwirkung des Kolbens auf das Schlauchelement, dieses platzt und das beispielsweise flüssige Energieabsorptionsmedium durch eine Abführöffnung in dem Rohrabschnitt abgeführt werden kann. Grundsätzlich könnte der Kolben auch so gefertigt sein, dass ein Spalt zwischen dem Kolben und dem Rohrabschnitt gebildet ist, so dass nach dem Platzen des Schlauchelements das flüssige Energieabsorptionsmedium durch den Spalt zwischen Kolben und Rohrabschnitt hindurch gedrückt werden kann.For a simple execution the receiving space, the energy absorption medium in a development be included in a balloon-like tube element, which in Recording room is arranged. Thus, the receiving space and thereby The pipe section can be easily made, as for the inside the absorption space arranged energy absorption medium necessary Tightness of the receiving space taken over by the balloon-like hose element becomes. This can easily be filled with the energy absorption medium and subsequently be arranged in the receiving space in the manufacture of the vehicle. The energy absorbing medium disposed in the balloon-like tube member can here, for example, already under bias in the hose element be included. The hose element can also be designed so that from a certain pressure, i. H. from a certain force the piston on the hose element, this bursts and the example liquid Energy absorption medium through a discharge opening in the pipe section dissipated can be. Basically, the Pistons should also be made so that there is a gap between the piston and the pipe section is formed, so that after the bursting of the Hose element the liquid Energy absorption medium through the gap between the piston and pipe section depressed can be.
In einer weiteren Ausgestaltung kann im Kolben wenigstens ein Kolbenventil vorgesehen sein, das bei einer Betätigung der Zylinder-Kolben-Anordnung öffenbar ist. Dadurch kann bei einem flüssigen Energieabsorptionsmedium eine Verdrängung desselben durch das Kolbenventil erfolgen, so dass dadurch ebenfalls eine entsprechend gewünschte Drosselwirkung mit zugeordneter Kraft/Weg-Kennung erhalten werden kann. Die Drosselwirkung ist dabei abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit und damit von der Unfallschwere bzw. dem Hindernis.In In another embodiment, at least one piston valve can be provided in the piston be provided that openable upon actuation of the cylinder-piston assembly is. As a result, in a liquid energy absorption medium a repression the same done by the piston valve, so that thereby also a corresponding desired throttle effect can be obtained with assigned force / distance identifier. The throttle effect depends on it from the flow velocity and hence the severity of the accident or the obstacle.
In einer weiteren Ausführungsform kann die wenigstens eine Energieabsorptionseinrichtung durch den Kolben gebildet sein. Dabei kann am Kolben ein vorzugsweise reibschlüssiger Freilauf angeordnet sein. Dadurch wird bei einer Betätigung der Zylinder-Kolben-Anordnung der Kolben entsprechend verschoben, wobei durch den Freilauf des Kolbens ein entsprechender „Kolbenfresser" im Rohrabschnitt entsteht, wodurch entsprechend Energie absorbiert wird.In a further embodiment the at least one energy absorption device can be replaced by the Be formed piston. In this case, a preferably frictional freewheel on the piston be arranged. As a result, upon actuation of the cylinder-piston assembly the piston is moved accordingly, with the freewheel of the Piston a corresponding "piston eater" in the pipe section arises, which absorbs energy accordingly.
In einer Weiterbildung kann der Freilauf wenigstens eine Klemmkugel aufweisen, die bei der Verschiebung des Kolbens entlang einer am Kolben ausgebildeten Rampe verlagert wird für ein reibschlüssiges Verklemmen der Klemmkugel und somit des Kolbens gegenüber dem Rohrabschnitt. Damit ist eine einfache und funktionssichere Ausführung eines Freilaufs vorgeschlagen, wobei grundsätzlich jede Ausführungsart eines Freilaufes verwendet werden könnte, bei der eine gewünschte Verklemmung mit entsprechender Energieabsorption erhalten werden kann.In a development, the freewheel at least one clamping ball have, during the displacement of the piston along an am Piston trained ramp is shifted for a frictional jamming the clamping ball and thus the piston relative to the pipe section. This is proposed a simple and reliable version of a freewheel, basically every one embodiment a freewheel could be used in which a desired deadlock with corresponding energy absorption can be obtained.
In einer nächsten Ausgestaltung kann die wenigstens eine Energieabsorptionseinrichtung durch den Kolben gebildet sein, wobei der Kolben in der Art eines Dorns ausgebildet ist. Zudem kann der Rohrabschnitt wenigstens bereichsweise so ausgebildet sein, dass bei einer kollisionsbedingten Betätigung der Zylinder-Kolben-Anordnung der Rohrabschnitt mittels dem Kolben und der Energieabsorption aufweitbar ist. So können beispielsweise im Rohrabschnitt ausgebildete Kerben durch die Verlagerung des Kolbens entsprechend aufgeweitet bzw. beseitigt werden, wobei dabei eine entsprechende Energieabsorption stattfindet. Durch die Beseitigung der Kerben im Rohrabschnitt kann der Längsträger in diesem Bereich zudem stabilisiert werden, so dass insgesamt neben der Energieabsorption durch die Beseitigung der Kerben im Rohrabschnitt der Längsträger so umgebildet wird, dass eine Kraftübertragung über entsprechend dann ausgelegte Lastpfade erfolgen kann.In one next Embodiment, the at least one energy absorption device by the piston may be formed, wherein the piston in the manner of a mandrel is trained. In addition, the pipe section can at least partially be designed so that in a collision conditional actuation of Cylinder-piston arrangement of the pipe section by means of the piston and the energy absorption is expandable. For example, in the pipe section formed notches by the displacement of the piston accordingly be widened or eliminated, with a corresponding Energy absorption takes place. By removing the notches in the pipe section, the longitudinal member in this In addition, the area can be stabilized, so that in addition to the energy absorption so transformed by eliminating the notches in the pipe section of the side members is that a power transmission over accordingly then designed load paths can be done.
In einer alternativen Ausführungsform kann die wenigstens eine Energieabsorptionseinrichtung durch den Kolben gebildet sein, wobei der Kolben so ausgebildet ist, dass bei einer kollisionsbedingten Betätigung der Zylinder-Kolben-Anordnung ein entsprechend ausgebildeter Umstülpbereich des Rohrabschnitts mittels dem Kolben unter Energieabsorption umstülpbar ist. Dabei kann beispielsweise innerhalb des Rohrabschnitts ein sog. Stülprohr angeordnet sein, das so mit dem Kolben der Zylinder-Kolben-Anordnung zusammenwirkt, dass bei einer kollisionsbedingten Verlagerung des Kolbens eine entsprechende Umstülpung des Stülprohres unter Energieabsorption erhalten wird.In an alternative embodiment the at least one energy absorption device can be replaced by the Pistons are formed, wherein the piston is designed so that in a collision conditional actuation of the cylinder-piston assembly a corresponding trained everting area of the pipe section is umstülpbar by means of the piston under energy absorption. In this case, for example, within the pipe section a so-called. reversing pipe be arranged so with the piston of the cylinder-piston assembly cooperates in the event of a collision - related relocation of the Piston a corresponding eversion the Stülprohres is obtained under energy absorption.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die wenigstens eine Energieabsorptionseinrichtung durch die Kolbenstange gebildet sein dergestalt, dass bei einer kollisionsbedingten Betätigung der Zylinder-Kolben-Anordnung zuerst eine Verschiebung der Kolbenstange im undeformierten Zustand bis zu einem vorzugsweise am Rohrabschnitt ausgebildeten Anschlag erfolgt und dass anschließend bei einer weiteren kollisionsbedingten Krafteinwirkung auf die Kolbenstange diese unter Energieabsorption deformierbar ist. Dabei ist die Kolbenstange so auszulegen, dass zuerst eine entsprechende Verlagerung der Kolbenstange möglich ist und erst bei weiterer Krafteinwirkung eine Deformation mit entsprechender Energieabsorption der Kolbenstange erfolgt. Ist die Kolbenstange aus einem Rohr gebildet, so ist dies entsprechend über die Wandstärke der Kolbenstange einzustellen.According to a further embodiment, the at least one Energieabsorptionseinrich tion be formed by the piston rod such that at a collision conditional actuation of the cylinder-piston assembly first displacement of the piston rod in the undeformed state up to a preferably formed on the pipe section stop and that subsequently in a further collision-induced force on the piston rod this under energy absorption is deformable. In this case, the piston rod is designed so that first a corresponding displacement of the piston rod is possible and only with further force deformation with a corresponding energy absorption of the piston rod. If the piston rod is formed from a tube, this must be adjusted accordingly via the wall thickness of the piston rod.
Gemäß einer nächsten Ausgestaltung kann die wenigstens eine Energieabsorptionseinrichtung durch den Rohrabschnitt gebildet sein. Dabei kann der Rohrabschnitt bei einer kollisionsbedingten Betätigung der Zylinder-Kolben-Anordnung wenigstens bereichsweise in Axialrichtung des Rohrabschnitts unter Energieabsorption deformierbar sein. Der Rohrabschnitt ist dabei so auszulegen, dass eine zuerst gewünschte Verlagerung des Kolbens innerhalb des Rohrabschnittes bei der Betätigung der Zylinder-Kolben-Anordnung erfolgen kann und erst anschließend eine entsprechende Deformation unter Energieabsorption durchgeführt wird.According to one next Embodiment, the at least one energy absorption device by be formed the pipe section. In this case, the pipe section at a collision-related actuation the cylinder-piston arrangement at least partially in the axial direction of the pipe section to be deformable under energy absorption. The pipe section is to be interpreted that a first desired displacement of the piston within the pipe section upon actuation of the cylinder-piston assembly can be done and only afterwards a corresponding deformation is performed with energy absorption.
In einer Weiterbildung kann wenigstens ein Versteifungsring am Rohrabschnitt für eine radiale Versteifung vorgesehen sein. Durch den wenigstens einen Versteifungsring ist weitgehend sichergestellt, dass bei einer kollisionsbedingten Krafteinwirkung auf den Rohrabschnitt eine Deformation desselben in Axialrichtung erfolgt.In a development, at least one stiffening ring on the pipe section for one Radial stiffening be provided. By the at least one Stiffening ring is largely ensured that in the event of a collision Force on the pipe section a deformation of the same takes place in the axial direction.
In einer weiteren Ausführungsform kann in Axialrichtung des Rohrabschnittes eine Mehrzahl von voneinander beabstandeten Durchgangsöffnungen vorgesehen sein. Dadurch entsteht eine konstante Kraft/Weg-Kennung im Rohrabschnitt, wobei sich die Höhe der Kraft nach der Unfallschwere bzw. dem kollidierten Hindernis und somit nach der Deformationsgeschwindigkeit richtet.In a further embodiment may be in the axial direction of the pipe section a plurality of each other provided spaced through holes be. This creates a constant force / distance identifier in the pipe section, being the height the force after the accident severity or the collided obstacle and thus directed to the deformation rate.
Gemäß einer nächsten Ausgestaltung kann zwischen dem Stoßfängerquerträger und der Kolbenstange wenigstens eine Energieabsorptionsbox angeordnet sein. Mit dieser Energieabsorptionsbox kann beispielsweise eine Erfüllung der Typschadenprüfungen einfach erreicht werden, d. h., dass bei dem entsprechenden 4 bzw. 8 km/h-Test nur die Energieabsorptionsbox Schaden nimmt, die einfach und kostengünstig getauscht werden kann, so dass damit eine günstige Einstufung in die Versicherungsklasse durch die Typschadenprüfung erreicht werden kann. Zudem kann mit der Energieabsorptionsbox auch der Fußgängerschutz positiv beeinflusst werden.According to one next Design can between the bumper cross member and the piston rod at least an energy absorption box may be arranged. With this energy absorption box can for example, a fulfillment the type damage checks easily achieved, d. h. that at the corresponding 4 or 8 km / h test only the energy absorption box takes damage, the easy and cost-effective can be exchanged, thus allowing a favorable classification in the insurance class the type damage check can be achieved. In addition, with the energy absorption box also the pedestrian protection positively influenced.
In einer weiteren konkreten Ausführungsform kann die Zylinder-Kolben-Anordnung für eine Vergrößerung des Abstandes zwischen dem Stoßfängerquerträger und dem Rohrabschnitt so betätigbar sein, dass der Kolben zusammen mit der Kolbenstange wenigstens bereichsweise aus dem Rohrabschnitt ausfahrbar ist für eine Verschiebung des Stoßfängerquerträgers. Dadurch wird der im Kollisionsfall zur Verfügung stehende Deformationsweg vorteilhaft vergrößert, so dass aufgrund des längeren Deformationsweges mehr Energie absorbiert werden kann, wodurch eine positive Beeinflussung des Insassenschutzes erreicht werden kann.In another concrete embodiment can the cylinder-piston assembly for an enlargement of the Distance between the bumper cross member and the pipe section so operable be that the piston together with the piston rod at least partially from the pipe section is extendable for a displacement of the bumper cross member. Thereby the deformation path available in the event of a collision becomes advantageous enlarged, so that due to the longer deformation path more energy can be absorbed, thus having a positive influence the occupant protection can be achieved.
In einer Weiterbildung kann wenigstens eine Sensoreinrichtung, vorzugsweise wenigstens eine pre-crash-Sensoreinrichtung, vorgesehen sein, mittels der das Ausfahren der Zylinder-Kolben-Anordnung aktivierbar ist. Wird beispielsweise mit der pre-crash-Sensoreinrichtung eine bevorstehende Kollision des Fahrzeuges sensiert, so wird die Zylinder-Kolben-Anordnung für eine Vergrößerung des Abstandes zwischen dem Stoßfängerquerträger und dem Rohrabschnitt betätigt, wobei dabei entsprechend der Kolben zusammen mit der Kolbenstange aus dem Rohrabschnitt teilweise ausgefahren wird.In a development, at least one sensor device, preferably at least one pre-crash sensor device, be provided by means of the extension of the cylinder-piston arrangement can be activated. For example, with the pre-crash sensor device an imminent collision senses the vehicle, the cylinder-piston assembly for an increase in the distance between the bumper cross member and the Pipe section actuated, while doing according to the piston together with the piston rod The pipe section is partially extended.
Gemäß einer nächsten Ausgestaltung kann das Ausfahren der Zylinder-Kolben-Anordnung wegbegrenzt sein. Bevorzugt ist dabei wenigstens ein Anschlagelement vorgesehen, durch das eine entsprechende Wegbegrenzung für die Zylinder-Kolben-Anordnung gegeben ist.According to one next Embodiment, wegbegrenzt the extension of the cylinder-piston assembly be. Preferably, at least one stop element is provided, given by the corresponding travel limit for the cylinder-piston assembly is.
In einer weiteren Ausführungsform kann für das Ausfahren der Zylinder-Kolben-Anordnung ein Verlagerungsmedium in den Rohrabschnitt einbringbar sein. Zusätzlich oder alternativ kann eine hydraulische und/oder pneumatische und/oder elektrische Antriebseinrichtung vorgesehen sein, die so mit der Zylinder-Kolben-Anordnung gekoppelt ist, dass der Kolben zusammen mit der Kolbenstange wenigstens bereichsweise aus dem Rohrabschnitt ausfahrbar ist. Wird beispielsweise durch eine pre-crash-Sensoreinrichtung eine bevorstehende Kollision des Fahrzeuges sensiert, so kann ein Gas gezündet werden, so dass dadurch der Kolben entsprechend für ein Ausfahren der Zylinder-Kolben-Anordnung verlagert wird. Mit einer entsprechenden Antriebseinrichtung kann alternativ oder zusätzlich zum Verlagerungsmedium das Ausfahren der Zylinder-Kolben-Anordnung durchgeführt werden. Ist zudem die pre-crash-Zeit ausreichend, so kann in den Rohrabschnitt beispielsweise ein 2-Komponenten-Kunststoff mittels dem Verlagerungsmedium eingebracht werden, der dort ausflockt und somit als Schaum als Energieabsorptionsmedium zusätzlich Energie absorbieren kann. Mit dem Verlagerungsmedium kann zusätzlich oder alternativ auch eine Flüssigkeitssäule oder eine Schaumpatrone mit in den Rohrabschnitt hinein beschleunigt werden, die dann als Energieabsorptionsmedium genutzt werden können.In a further embodiment, a displacement medium can be introduced into the pipe section for the extension of the cylinder-piston arrangement. Additionally or alternatively, a hydraulic and / or pneumatic and / or electric drive means may be provided, which is coupled to the cylinder-piston arrangement, that the piston is at least partially extendable out of the pipe section together with the piston rod. If, for example, an imminent collision of the vehicle is sensed by a pre-crash sensor device, then a gas can be ignited so that the piston is displaced accordingly for extension of the cylinder-piston arrangement. With a corresponding drive device, the extension of the cylinder-piston arrangement can be carried out alternatively or in addition to the displacement medium. If, in addition, the pre-crash time is sufficient, a 2-component plastic, for example, can be introduced into the pipe section by means of the displacement medium, which flocculates there and can additionally absorb energy as foam as an energy absorption medium. With the displacement medium, in addition or al ternatively also a liquid column or a foam cartridge can be accelerated into the pipe section, which can then be used as an energy absorption medium.
Gemäß einer nächsten Ausführungsform kann das Ausfahren in Abhängigkeit von wenigstens einem vorgegebenen Fahrparameter erfolgen. Der Fahrparameter ist dabei bevorzugt die Fahrgeschwindigkeit, d. h., dass die Zylinder-Kolben-Anordnung erst ab einer Kollisionsgeschwindigkeit von beispielsweise 50 km/h ausgefahren wird. Die Antriebseinrichtung kann dabei einen Motor oder eine Spindel umfassen. Ist die Spindel in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet und für eine Deformation zu steif, so kann eine entsprechende Spindellagerung vorgesehen sein, die bei einer kollisionsbedingten Krafteinwirkung abreißt, so dass das gewünschte Energieabsorptionsverhalten des Längsträgers durch die Energieabsorptionseinrichtung nicht durch die Spindel eingeschränkt ist. Zudem kann bei üblicherweise zwei in Fahrzeugquerrichtung nebeneinander angeordneten Längsträgern nur eine Antriebseinrichtung vorgesehen sein, die dann bevorzugt zwischen den beiden Längsträgern, beispielsweise in der Fahrzeugmitte, angeordnet ist. Ist die Antriebseinrichtung pneumatisch oder hydraulisch angetrieben, so können diese Pneumatik- oder Hydraulikbauteile für eine zusätzliche Energieabsorption eingesetzt werden.According to one next Embodiment can the extension depending on be carried out by at least one predetermined driving parameters. The driving parameter is preferably the driving speed, d. h., that the cylinder-piston arrangement only from a collision speed of, for example, 50 km / h is extended. The drive device can be a motor or comprise a spindle. If the spindle is aligned in the vehicle longitudinal direction and for a deformation too stiff, so can a corresponding spindle bearing be provided, which in a collision-induced force tear off, so that the desired Energy absorption behavior of the longitudinal member by the energy absorption device not restricted by the spindle. In addition, usually two in the vehicle transverse direction juxtaposed longitudinal members only a drive device may be provided, which then preferably between the two side members, for example in the vehicle center, is arranged. Is the drive device pneumatic or hydraulically driven, so these pneumatic or Hydraulic components for an additional Energy absorption can be used.
In einer weiteren Ausgestaltung kann ein mit dem Stoßfängerquerträger verbundenes Ausfahrteil wenigstens mit einem Teilbereich in der Kolbenstange relativ dazu verschiebbar aufgenommen sein. Das Ausfahrteil kann für eine Verlagerung des Stoßfängerquerträgers mit einem Energiespeicher gekoppelt sein, vorzugsweise mit einem Federelement. Auch hier kann beispielsweise mittels einer pre-crash-Sensoreinrichtung eine Aktivierung des entsprechend vorgespannten Energiespeichers erfolgen, so dass dadurch das Ausfahrteil zusammen mit dem Stoßfängerquerträger ausgefahren wird, beispielsweise für eine Verbesserung des Fußgängerschutzes.In In another embodiment, a connected to the bumper cross member Ausfahrteil at least with a portion in the piston rod be added relatively displaceable. The extension part can for one Relocation of the bumper cross member with be coupled to an energy store, preferably with a spring element. Again, for example, by means of a pre-crash sensor device an activation of the corresponding biased energy storage take place, so that thereby extended the Ausfahrteil together with the bumper cross member is, for example for a Improvement of pedestrian protection.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Längsträger wenigstens einen vom Rohrabschnitt in etwa in Fahrzeuglängsrichtung weiterführenden Unterzugabschnitt aufweisen, der wenigstens bereichsweise in Fahrzeughochrichtung gesehen unterhalb der Fahrgastzelle angeordnet ist. Dadurch ist ein Lastpfad ausgebildet, der bei einer Kollision des Fahrzeuges für eine Krafteinleitung vom Längsträger in den Unterzugabschnitt aktiviert ist, so dass dabei die Fahrgastzelle vorteilhaft von der kollisionsbedingten Krafteinwirkung weitgehend ausgenommen ist.In a preferred embodiment the side member can at least one of the pipe section approximately in the vehicle longitudinal direction weiterführenden Have Unterzugabschnitt, the at least partially in the vehicle vertical direction Seen below the passenger compartment is arranged. This is one Load path formed in a collision of the vehicle for a force application from the side member in the Beam section is activated so that while the passenger compartment advantageous from the collision-induced force largely is excluded.
In einer nächsten Ausgestaltung kann wenigstens ein Trägerteil vorgesehen sein, mittels dem eine in etwa vertikale Abstützung des Rohrabschnitts gegenüber der Fahrgastzelle erfolgt. Dadurch ist der Längsträger stabil gegenüber der Fahrgastzelle angeordnet, so dass im Kollisionsfall des Fahrzeuges eine entsprechende Betätigung der Zylinder-Kolben-Anordnung möglich ist, wobei die Energieabsorptionseinrichtung entsprechend mit der Zylinder-Kolben-Anordnung unter Energieabsorption zusammenwirkt.In one next Embodiment, at least one support member may be provided by means the one about vertical support of the pipe section opposite the passenger compartment takes place. As a result, the side member is stable against the Passenger compartment arranged so that in case of collision of the vehicle a corresponding actuation the cylinder-piston arrangement possible is, wherein the energy absorption device according to the Cylinder-piston assembly interacts with energy absorption.
In einer bevorzugten konkreten Ausführungsform können jeweils zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete und in etwa parallel zueinander verlaufende Längsträger an einem Vorderwagen und/oder an einem Hinterwagen des Fahrzeuges angeordnet sein. Damit ist eine üblicher Weise ausgeführte Anordnung von Längsträgern am Fahrzeug vorgeschlagen, wobei der erfindungsgemäße Längsträger bevorzugt am Vorderwagen eingesetzt wird. Auch wenn eine Mehrzahl von gesetzlich vorgeschriebenen Sicherheitstests auf den Vorderwagen bezogen sind, ist ein Einsatz des erfindungsgemäßen Längsträgers jederzeit auch am Hinterwagen des Fahrzeuges möglich.In a preferred specific embodiment can each two spaced apart in the vehicle transverse direction and approximately parallel to one another longitudinal members on a front end and / or be arranged on a rear of the vehicle. This is a common one Way executed Arrangement of side members on the vehicle proposed, wherein the longitudinal member according to the invention preferably on the front end is used. Although a majority of legally required Safety tests are related to the front end, is an insert the longitudinal member according to the invention at any time also possible at the rear of the vehicle.
Anhand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.Based a drawing is an embodiment closer to the invention explained.
Es zeigen:It demonstrate:
In
Der
Längsträger
Bei
einer Frontalkollision wird nun aufgrund der kollisionsbedingten
Krafteinwirkung auf den Stoßfängerquerträger
Als
weitere Energieabsorptionseinrichtung kann der Rohrabschnitt
Die
Zylinder-Kolben-Anordnung
In
In
In
- 11
- Längsträgerlongitudinal beams
- 22
- StoßfängerquerträgerBumper crossmember
- 33
- Fahrgastzellecabin
- 44
- Stoßfängerüberzugbumper cover
- 55
- UnterzugabschnittUnder tension section
- 66
- Trägerteilsupport part
- 77
- Rohrabschnittpipe section
- 88th
- Zylinder-Kolben-AnordnungCylinder-piston arrangement
- 99
- Kolbenpiston
- 1010
- Kolbenstangepiston rod
- 1111
- BeulrohrBeulrohr
- 1212
- Aufnahmeraumaccommodation space
- 1313
- Abführöffnungdischarge opening
- 1414
- Freilauffreewheel
- 1515
- Versteifungsringstiffening ring
- 1616
- Anschlagelementstop element
- 1717
- EnergieabsorptionsboxEnergieabsorptionsbox
- 1818
- Sensoreinrichtungsensor device
- 1919
- Ausfahrteiloutfeed
- 2020
- Federelementspring element
- 2121
- Schlauchelementhose element
- 2222
- Rohrteilpipe part
- 2323
- Beul- und/oder Wellenprofilbuckling and / or wave profile
- 2424
- Klemmkugelball closure
- 2525
- Ramperamp
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