DE102004032545A1

DE102004032545A1 - Compressible side member that retards vehicle in case of high speed collision and acts as crashbox to withstand the high kinetic energy impact by deformation of front section in the longitudinal direction

Info

Publication number: DE102004032545A1
Application number: DE200410032545
Authority: DE
Inventors: Franz Lorey
Original assignee: Edag Engineering and Design AG
Current assignee: EDAG GmbH and Co KGaA
Priority date: 2004-07-06
Filing date: 2004-07-06
Publication date: 2006-02-16

Abstract

The side member (1) has two separate sections, main section (2) and front section (3) which are deformable and act as the crashbox in case of high speed collision and absorbs kinetic energy of the impact. The sections are joined together by bolting device (7) connected to feather spring (12) and have side panels (4). The bolting device goes across the window blinds (5,8) in sections.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen durch eine hohe Belastung in Längsrichtung stauchbaren Längsträger für eine FahrzeugkarosserieThe The invention relates to a high load in the longitudinal direction compressible side member for a vehicle body

Typischerweise besitzen moderne Fahrzeuge zwei Längsträger, die integrale Bestandteile der Karosserie sind und die zwei Aufgaben erfüllen. Zum einen tragen sie die Karosserie, zum anderen wird durch ihre Verformungen bei einem Unfall mit einem Frontalaufprall ein Großteil der Bewegungsenergie aufgenommen. Derartige Unfälle werden durch Crashversuche simuliert, bei denen das Fahrzeug mit 50, 60 oder sogar entsprechend der zur Zeit geltenden Testanforderungen 72 km/h auf eine feste Betonwand gefahren wird. Da bei solchen Versuchen die Fahrgastzelle weitgehend unbeschädigt bleiben soll, steht hierfür allenfalls ein Verformungsweg im Vorderbau der Karosserie von 60 bis 70 cm zur Verfügung. Auf diesem Weg muss die Bewegungsenergie des Fahrzeuges möglichst gleichmäßig abgebaut werden, damit die wirkenden Verzögerungen für die angeschnallten Fahrzeuginsassen nicht belastend wirken.typically, Modern vehicles have two side members that are integral parts the body are and fulfill the two tasks. For one thing they wear the body, on the other hand, by their deformations at one Accident with a frontal impact absorbed much of the kinetic energy. Such accidents are simulated by crash tests in which the vehicle with 50, 60 or even according to the current test requirements 72 km / h is driven on a solid concrete wall. Because in such experiments the passenger compartment should remain largely undamaged, this is at best a deformation in the front of the body of 60 to 70 cm to disposal. In this way, the kinetic energy of the vehicle must be possible evenly degraded, thus the acting delays for the strapped Vehicle occupants do not burden.

Eine derartig ausgestaltete Struktur kann natürlich auch Energien absorbieren, wie sie bei Kollisionen mit geringen Geschwindigkeiten auftreten. Allerdings besteht hier das Problem, dass, obwohl dabei nur der vorderste Teil des Längsträgers beschädigt wird, dieser komplett erneuert werden muss, was bei einer integralen Karosseriebauweise kompliziert und kostenintensiv ist. Man ist daher schon dazu übergegangen, den vorderen Abschnitt des Längsträgers als sogenannte Crashbox auszuführen, die eine geringere Längssteifigkeit als der Längsträger aufweist und daher Energien, wie sie bei geringen Kollisionsgeschwindigkeiten auftreten, recht gut aufnehmen kann, ohne dass der Hauptteil des Längsträgers beschädigt wird. Eine solche Crashbox ist mit dem Hauptteil des Längsträgers lediglich verschraubt oder in anderer Weise lösbar verbunden, so dass zu Reparaturzwecken lediglich die beschädigte Crashbox ausgetauscht werden braucht, was relativ leicht und kostengünstig realisiert werden kann.A of course, this structure can also absorb energy, as they occur in collisions at low speeds. However, here is the problem that, although only the the front part of the longitudinal member is damaged, this must be completely renewed, which is an integral body construction complicated and costly. It is therefore already passed on, the front section of the longitudinal member as execute so-called crashbox, the lower longitudinal stiffness has as the side member and therefore energies, as at low collision speeds occur quite well, without the bulk of the Longitudinal member is damaged. Such a crash box is merely bolted to the main part of the longitudinal member or solvable in another way connected, so that for repair purposes only the damaged crash box needs to be replaced, which is relatively easy and inexpensive realized can be.

Die Länge der Crashbox geht aber zu Lasten der Länge des steif ausgeführten Bereiches des Längsträgers, so dass das Energieaufnahmevermögen des Vorderbaus insgesamt wegen der geringeren Längssteifigkeit der Crashbox geringer ausfällt. Dies könnte durch eine Verlängerung des steif ausgeführten Bereiches des Längsträgers kompensiert werden, was aber, da die Länge des Vorderbaus der Karosserie normalerweise festliegt, nicht möglich ist.The Length of Crashbox is at the expense of the length of the rigidly executed area of the longitudinal member, so that the energy absorption capacity Overall, because of the lower longitudinal stiffness of the crash box less fails. This could through an extension of the stiff one Be compensated range of the longitudinal member, but what about the length? the body of the front body is normally fixed, is not possible.

Die Erfindung beruht somit auf dem Problem, einen Längsträger zu schaffen, der bei vorgegebener Länge in der Lage ist, auf seiner gesamten Länge hohe Energien aufzunehmen, der aber trotzdem nach leichten Kollisionen mit geringen Geschwindigkeiten leicht repariert werden kann.The The invention is thus based on the problem of providing a side member which, for a given length in the Location is high on its entire length Absorb energy, but still after light collisions can be easily repaired at low speeds.

Zur Lösung des Problems sieht die Erfindung vor, dass der Längsträger aus zwei Abschnitten besteht, nämlich aus einem vorderen Abschnitt, der sich in der Front der Fahrzeugkarosserie befindet, und einem sich daran in Längsrichtung anschließenden Hauptabschnitt, wobei der vordere Abschnitt in Längsrichtung verschiebbar am Hauptabschnitt gehalten ist und beide Abschnitte ähnliche Längssteifigkeiten aufweisen, und dass eine Verriegelungseinrichtung für die beiden Abschnitte vorgesehen ist, die in ihrer Grundposition eine Verschiebung der beiden Abschnitte zueinander verhindert, so dass bei einer ausreichend hohen Längsbelastung beide Abschnitte sukzessive eine Stauchung erfahren, und die in ihrer Löseposition eine Verschiebung der Abschnitte zueinander erlaubt, und dass parallel zu den beiden Abschnitten ein weiches verformungselement derart angeordnet ist, dass es verformt wird, wenn sich die Verriegelungseinrichtung in ihrer Löseposition befindet und wenn die beiden Abschnitte unter einer Längsbelastung gegeneinander verschoben werden.to solution of the problem, the invention provides that the longitudinal member consists of two sections, namely from a front section, located in the front of the vehicle body and a main section adjoining it longitudinally, the front section being longitudinal slidably held on the main section and both sections similar longitudinal stiffness have, and that a locking device for the two Sections is provided, which in its basic position a shift prevents the two sections to each other, so that at a sufficient high longitudinal load Both sections successively experienced a compression, and the in their release position a shift of the sections allowed each other, and that parallel to the two sections a soft deformation element such is arranged that it is deformed when the locking device in their release position is located and if the two sections under a longitudinal load be moved against each other.

Der Clou der Erfindung besteht somit darin, dass der Längsträger auf seiner gesamten Länge eine hohe Längssteifigkeit aufweist, weil der vordere Abschnitt und der Hauptabschnitt eine gleiche bzw. wenigstens ähnliche Längssteifigkeit aufweisen.Of the The clou of the invention thus consists in that the longitudinal member on its entire length one high longitudinal stiffness because the front section and the main section have a same or at least similar longitudinal stiffness exhibit.

Im Normalfall werden die beiden gegeneinander beweglichen Abschnitte von einer Verriegelungseinrichtung zusammengehalten, so dass sie wie ein klassischer Längsträger reagieren und damit eine entsprechende Energieaufnahmekapazität haben, die es erlaubt, auf einer vorgegebenen Länge die Bewegungsenergie des Fahrzeuges entsprechend einer Geschwindigkeit von bis 72 km/h zu absorbieren.in the Normally, the two mutually movable sections held together by a locking device so that they like a classic side member respond and thus have a corresponding energy absorption capacity, which allows, on a given length, the kinetic energy of the Vehicle corresponding to a speed of up to 72 km / h absorb.

Quasi parallel zu den beiden Abschnitten des Längsträgers ist ein Verformungselement installiert, das die Aufgaben der klassischen Crashbox übernimmt. Wenn nämlich die Verriegelung der beiden Abschnitte gelöst wird, können sich diese relativ zueinander bewegen, wobei sich das Verformungselement unter Aufnahme von Energie verformt. Dabei kommt es lediglich zu einer Beschädigung des Verformungselementes, so dass auch nur dieses ausgetauscht werden braucht.So to say parallel to the two sections of the longitudinal member is a deformation element installed, which takes over the tasks of the classic Crashbox. If indeed the locking of the two sections is released, these can be relative to each other move, wherein the deformation element under absorption of energy deformed. It comes only to damage the Deformation element, so that only this be replaced needs.

Um die Verriegelungseinrichtung von ihrer Grundposition in die Löseposition zu bringen, stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung. Es könnte daran gedacht werden, ei nen Crashsensor einzusetzen, dessen Signal auch dazu verwandt wird, Airbags in der Fahrgastzelle auszulösen. Um die Verriegelungseinrichtung aber unabhängig davon auslösen zu können, sieht die Erfindung vor, dass die Verriegelungseinrichtung durch die relative Position bzw. die Bewegungen der beiden Abschnitte des Längsträgers gesteuert wird.To bring the locking device from its basic position to the release position, stand several options available. It could be thought to use a crash sensor whose signal is also used to trigger airbags in the passenger compartment. However, in order to trigger the locking device independently, the invention provides that the locking device is controlled by the relative position or the movements of the two sections of the longitudinal member.

Dabei wird ausgenutzt, dass bei leichten Kollisionen, d. h. bei Kollisionen mit geringer Geschwindigkeit, die relative Verschiebung der beiden Abschnitte gegeneinander nur langsam erfolgt, während sie bei schweren Kollisionen, also bei Kollisionen mit hohen Geschwindigkeiten, rasch erfolgt. Dies lässt sich umsetzen in eine entsprechende mechanische Steuerung der Verriegelungseinrichtung.there is exploited that in light collisions, d. H. in collisions at low speed, the relative displacement of the two Sections against each other only slowly, while in severe collisions, So in collisions at high speeds, done quickly. This leaves translate into a corresponding mechanical control of the locking device.

Eine solche Realisierung kann z. B. darin bestehen, dass die Verriegelungseinrichtung einen Riegel aufweist und dass die sich überlappenden Abschnitte des Längsträgers Kulissen aufweisen, deren Anordnung so gestaltet ist, dass je nach Positionen der beiden Abschnitte zueinander der Riegel in der Grundposition gehalten wird bzw. ein Weg in die Löseposition freigegeben wird.A Such realization can z. B. are that the locking device has a latch and that the overlapping portions of the Längsträger's backdrops whose arrangement is such that, depending on the positions of two sections of the latch held in the basic position becomes or a way into the release position is released.

Um den Riegel in der Grundposition zu halten, weist wenigstens eine der Kulissen eine Haltenase in Form eines Vorsprunges auf, die den Riegel in einer der Grundposition entsprechenden Grundstellung hält und die den Riegel freigibt, wenn die beiden Abschnitte ausgehend von ihrer Konstruktionsposition gegeneinander verschoben werden.Around holding the latch in the home position has at least one the scenes on a retaining lug in the form of a projection on the Latch holds in a basic position corresponding to basic position and the releasing the latch when the two sections starting from their Design position are shifted against each other.

Alternativ zu einer Haltenase kann auch ein Scherbolzen, z. B. eine Schraubfixierung, vorgesehen werden, der bei einer geringen Aufprallgeschwindigkeit von z. B. 3 km/h abgeschert wird, wodurch die Verriegelung freigegeben wird.alternative to a retaining lug can also be a shear pin, z. B. a screw fixation, be provided, which at a low impact velocity from Z. B. 3 km / h is sheared off, whereby the lock released becomes.

Damit wird für jede der beiden obengenannten Kollisionstypen der Riegel anfänglich zunächst freigegeben, so dass er prinzipiell in die Lösestellung gelangen kann. Dazu greift an den Riegel ein Antrieb an, der ihn von seiner Grundstellung in die der Löseposition der Verriegelungseinrichtung entsprechende Lösestellung zu bewegen vermag, sobald der Riegel freigegeben worden ist.In order to is for initially releasing each of the two above collision types of latches, so that he can get into the release position in principle can. For this purpose, a drive to the bolt, which takes him from his Basic position in the release position the locking device can move corresponding release position, once the latch has been released.

Zusätzlich weisen die Kulissen aber eine Klemm- oder Auffangstellung auf, die erreicht wird, kurz nachdem der Riegel freigegeben worden ist. Die dafür benötigte Zeit ergibt sich einerseits aus der Geometrie der Verriegelungseinrichtung, insbesondere aus der Geometrie der Kulissen, sowie aus der Geschwindigkeit, in der sich die beiden Abschnitte im Falle einer Kollision gegeneinander bewegen. Die Geschwindigkeit, mit der der Antrieb den Riegel bewegt, wird darauf abgestimmt, dass bei einer langsamen Relativbewegung der beiden Abschnitte, wie sie bei leichten Kollisionen auftritt, der Riegel die Möglichkeit erhält, in die Lösestellung zu gelangen, bevor die Klemm- bzw. Auffangstellung erreicht ist. Erfolgt die Bewegung bei schweren Kollisionen rasch, so wird der Riegel aufgefangen bzw. eingeklemmt, bevor er in die Lösestellung gelangen konnte, so dass es bei einer Verriegelung der beiden Abschnitte bleibt und diese somit, wie oben erläutert, als einheitlicher Längsträger fungieren.Additional wise but the scenes on a clamping or Auffangstellung, which reached shortly after the latch has been released. The time required results on the one hand from the geometry of the locking device, especially from the geometry of the scenes, as well as from the speed, in which the two sections in case of a collision against each other move. The speed at which the drive moves the latch, is tuned to that at a slow relative motion the two sections, as they occur in light collisions, the bar the possibility gets in the release position to arrive before the clamping or Auffangstellung is reached. If the movement occurs quickly in the event of a serious collision, then the Bolt caught or pinched before going into the release position could get it, so it interlocks the two sections remains and thus, as explained above, act as a uniform side member.

Der benötigte Antrieb für den Riegel kann z. B. durch eine Feder dargestellt sein, so dass das System rein mechanisch aufgebaut ist, was die Störanfälligkeit äußerst gering hält.Of the needed Drive for the latch can z. B. be represented by a spring, so that the system is purely mechanical, which makes the susceptibility to interference extremely low holds.

Auch aus Sicherheitsaspekten ist eine solche Konstellation zu befürworten: Da in der Grundposition die beiden Abschnitte verriegelt sind, bleibt es dabei, auch wenn der Antrieb defekt, also zum Beispiel die Feder gebrochen sein sollte. Dies würde lediglich dazu führen, dass auch bei leichten Kollisionen der Hauptabschnitt des Längsträgers beschädigt werden könnte, so dass lediglich der Vorteil einer kostengünstigen Reparatur verloren geht, nicht aber die Sicherheit der Insassen gefährdet werden würde.Also for security reasons, such a constellation is to be supported: Since the two sections are locked in the basic position, remains it thereby, even if the drive is defective, so for example the spring should be broken. This would merely cause that even with slight collisions the main section of the longitudinal member are damaged could, so that only lost the advantage of a cost-effective repair but not the safety of the inmates would be endangered.

Eine besonders günstige Ausführung der Erfindung ist gegeben, wenn der Riegel gleichzeitig als Abstützung für das Verformungselement dient, sobald er sich in der Löseposition befindet.A especially cheap execution The invention is achieved when the bolt at the same time as a support for the deformation element serves as soon as he is in the release position located.

Eine noch weitere Integration und Vereinfachung erhält man, wenn das Verformungselement ein integraler Bestandteil des vorderen Abschnittes ist. Bei einer solchen Ausführung ist der vordere Abschnitt im Grunde so ausgestaltet, dass er zwei Verformungspfade aufweist, wobei in dem einen Verformungspfad hohe Längskräfte wirken, während der andere Verformungspfad nur kleine Energien entsprechend einer Crashbox aufzunehmen vermag.A even further integration and simplification are obtained when the deformation element is an integral part of the front section. In such a execution the front section is basically designed to be two Deformation paths, wherein in the one deformation path high Longitudinal forces act, while the other deformation path only small energies corresponding to one Crashbox is able to absorb.

Eine Ausführung eines solchen integralen vorderen Abschnittes besteht zum Beispiel darin, dass der vordere Abschnitt ein Rohr mit z. B. einem rechteckigen Querschnitt ist und wenigstens eine wand des Rohres einen z. B. konisch zulaufenden Schlitz aufweist.A execution such an integral front portion is, for example in that the front section is a tube with z. B. a rectangular Cross-section is and at least one wall of the tube a z. B. having tapered slot.

Bei einer Längsbelastung eines solchen Längsträgers, wird dieser in Form eines Faltenbalges gestaucht. Hierfür werden erhebliche Energien benötigt, wobei der größte Teil dazu benötigt wird, die Kante des Längsträgers in Falten zu legen. Diese bildet daher den Lastpfad hoher Steifigkeit. Das Falten der Seitenwände bzw. deren Verformung benötigt daher hingegen weniger Energie. Die Seitenwände bilden daher einen Lastpfad geringer Steifigkeit und werden als Verformungselemente genutzt, indem der als Bolzen ausgeführte Riegel in einen konisch ausgeführten Schlitz in der Seitenwand hinein gedrückt wird, was nur gegen einen Widerstand entsprechend der Steifigkeit der Seitenwand erfolgen kann.In a longitudinal load of such a longitudinal member, this is compressed in the form of a bellows. This requires considerable energy, with the majority being needed to fold the edge of the side member. This therefore forms the load path of high rigidity. The folding of the side walls or their deformation therefore requires less energy. The side walls therefore form a load path of low rigidity and are used as deformation elements by the as Bol zen executed latch is pressed into a conically shaped slot in the side wall, which can be done only against a resistance according to the rigidity of the side wall.

An Stelle eines Bolzens, der die beiden Abschnitte quer durchdringt und durch einen Querversatz in die Lösestellung gebracht wird, kann auch ein Drehbolzen vorgesehen werden. Des Weiteren können auch kurze Bolzen zu beiden Seiten des Längsträgers eingesetzt werden, die durch einen Vorsatz in ihrer Längsrichtung von der Grundposition in die Löseposition gebracht werden.At Position of a bolt that penetrates the two sections across and is brought by a transverse offset in the release position, can also a pivot pin can be provided. Furthermore, you can also short bolts are used on either side of the longitudinal member, the by an attachment in its longitudinal direction from the basic position to the release position to be brought.

Im Folgenden soll anhand dreier Ausführungsbeispiele, die Erfindung näher erläutert werden. Dazu zeigen:in the The following is based on three embodiments, the invention be explained in more detail. To demonstrate:

1 eine Ausführung gemäß der Erfindung, bei der ein Verriegelungsbolzen vorgesehen ist, der quer zu seiner Längsachse versetzbar ist, 1 an embodiment according to the invention, in which a locking bolt is provided, which is displaceable transversely to its longitudinal axis,

2 eine weitere Ausführung der Erfindung, bei der zwei kurze, in Längsrichtung versetzbare Verriegelungsbolzen Verwendung finden, 2 a further embodiment of the invention, in which two short, longitudinally displaceable locking bolt use,

3 eine Ausführung gemäß der Erfindung, bei der ein Drehbolzen Verwendung findet, und 3 an embodiment according to the invention, in which a pivot pin is used, and

4 eine genauere Darstellung der Erfindung gemäß 3. 4 a more detailed representation of the invention according to 3 ,

Die 1 zeigt einen Längsträger 1 mit einem Hauptabschnitt 2 und einem vorderen Abschnitt 3. Beide Abschnitte 2, 3 haben ein rechteckiges Profil, wobei der vordere Abschnitt 3 im Querschnitt etwas kleiner und mit seinem rückwärtigen Ende in den Hauptabschnitt 2 eingesteckt ist. Die Abschnitte 2, 3 sind weiterhin so ausgeführt, dass sie in Längsrichtung relativ zueinander bewegbar sind, falls dies nicht durch eine Verriegelungseinrichtung verhindert wird, die wie folgt realisiert ist.The 1 shows a side member 1 with a main section 2 and a front section 3 , Both sections 2 . 3 have a rectangular profile, with the front section 3 slightly smaller in cross-section and with its rear end in the main section 2 is plugged in. The sections 2 . 3 are further adapted to be movable longitudinally relative to one another, unless this is prevented by a locking device realized as follows.

In den Seitenwänden 4 der beiden Längsträgerabschnitte 2, 3 befinden sich jeweils sich überlappende Kulissen 5, 6, durch die ein Verriegelungsbolzen 7 verläuft. Bei der Kulisse 5 im Hauptabschnitt 2 handelt es sich um ein rechteckiges Fenster 8, das in etwa so breit ist wie der Verriegelungsbolzen 7, aber doppelt so hoch, so dass der Verriegelungsbolzen 7 quer zur Längsachse des Längsträgers 1 seitlich versetzt werden kann.In the side walls 4 the two side rail sections 2 . 3 each are overlapping scenes 5 . 6 through which a locking bolt 7 runs. At the scenery 5 in the main section 2 it is a rectangular window 8th which is about as wide as the locking bolt 7 but twice that, so the locking bolt 7 transverse to the longitudinal axis of the longitudinal member 1 can be offset laterally.

Die Kulisse 6 im vorderen Abschnitt 3 weist ebenfalls ein Fenster 9 auf, das etwas breiter ist als das Fenster 8 im Hauptabschnitt 2. Vom oberen Teil dieses Fensters 9 erstreckt sich nach vorne ein konisch zulaufender Längsschlitz 10. Die beiden Abschnitte 2, 3 sind so zueinander orientiert, dass die beiden Fenster 8, 9 zur Deckung gebracht sind, so dass der Verriegelungsbolzen 7 sich quer durch die beiden Fensterpaare in den gegenüberliegenden Seitenwänden 4 erstreckt. Der Verriegelungsbolzen 7 liegt zunächst im unteren Teil der Fenster 8, 9, was seine Grundstellung ist. Im Fenster 9 des vorderen Abschnittes 3 befindet sich ein Vorsprung 11 im Form einer Nase. Eine hier schematisch dargestellte Feder 12 ist so am Verriegelungsbolzen 7 abgestützt, dass eine nach oben wirkende Kraft ihn nach oben gegen den Vorsprung 11 drängt. Damit ist die Grundposition der Verriegelungseinrichtung definiert.The scenery 6 in the front section 3 also has a window 9 on, which is slightly wider than the window 8th in the main section 2 , From the upper part of this window 9 extends forward a tapered longitudinal slot 10 , The two sections 2 . 3 are so oriented to each other that the two windows 8th . 9 are brought to coincide, so that the locking bolt 7 across the two pairs of windows in the opposite side walls 4 extends. The locking bolt 7 first lies in the lower part of the window 8th . 9 which is his basic position. In the window 9 of the front section 3 there is a lead 11 in the form of a nose. A spring shown here schematically 12 is so on the locking bolt 7 supported by an upward force him up against the projection 11 urges. This defines the basic position of the locking device.

Wegen der größeren Breite des Fensters im vorderen Abschnitt 3 können die beiden Abschnitte 2, 3 allenfalls ein kurzes Wegstück gegeneinander verschoben werden, bis eine vordere Kante 13 des Fensters 9 im vorderen Abschnitt 3 am Verriegelungsbolzen 7 zur Anlage gelangt. Dieser Verschiebeweg stellt einen Steuerweg für die Verriegelungseinrichtung dar. wird nämlich eine Längskraft auf den vorderen Abschnitt 3 ausgeübt, bewegt sich dieser zunächst um diesen Steuerweg in den Hauptabschnitt hinein, wodurch der verriegelungsbolzen 7 freigegeben wird, da der Vorsprung 11, der kürzer ist als der Steuerweg, sich mit dem vorderen Abschnitt 3 bewegt. Jetzt könnte der Verriegelungsbolzen 7 von der Feder 12 nach oben an dem Vorsprung 11 vorbei in die oberen Bereiche der Fenster 8, 9 in seine Lösestellung geschoben werden, um vor den Längsschlitz 10 zu gelangen. Dies geschieht aber nur, wenn der vordere Abschnitt 3 relativ langsam in Bezug auf den Hauptabschnitt 2 bewegt wird. Anderenfalls wird der Verriegelungsbolzen 7 zwischen der vorderen Kante 13 des Fensters 9 im vorderen Abschnitt 3 und einer hinteren Kante 14 des Fensters 8 im Hauptabschnitt 2 eingeklemmt und so in seiner Grundstellung gehalten, so dass es bei einer Verriegelung der beiden Abschnitte 2, 3 verbleibt.Because of the larger width of the window in the front section 3 can the two sections 2 . 3 if necessary, a short distance to be moved against each other until a front edge 13 of the window 9 in the front section 3 on the locking bolt 7 comes to the plant. This displacement path represents a control path for the locking device. Namely, a longitudinal force on the front portion 3 exercised, this moves first to this control path in the main section, whereby the locking bolt 7 is released, because the lead 11 , which is shorter than the control path, with the front section 3 emotional. Now could the locking bolt 7 from the spring 12 up to the projection 11 past the upper areas of the windows 8th . 9 be pushed into its release position, in front of the longitudinal slot 10 to get. But this only happens if the front section 3 relatively slow in relation to the main section 2 is moved. Otherwise, the locking bolt 7 between the front edge 13 of the window 9 in the front section 3 and a rear edge 14 of the window 8th in the main section 2 clamped and held in its normal position, so that it locks the two sections 2 . 3 remains.

Die Kraft der Feder 12 sowie der Unterschied in der Breite der Fenster 8, 9, also die Länge des Steuerweges und die Breite des Vorsprunges 11, definieren somit eine Grenzgeschwindigkeit, die festlegt, ob der Verriegelungsbolzen 7 von der Grund- in die Lösestellung gelangen kann. Liegt die Geschwindigkeit oberhalb dieser Grenzgeschwindigkeit, so verbleibt der Bolzen in der Grundposition, so dass beide Abschnitte 2, 3 miteinander verbunden bleiben und einen einheitlichen Längsträger bilden. Liegt die Geschwindigkeit unterhalb dieser Grenzgeschwindigkeit, so schnellt der Verriegelungsbolzen nach oben in die Löseposition, wodurch die Verriegelung aufgehoben ist, so dass sich nun der vordere Abschnitt 3 weiter in den Hauptabschnitt 2 hinein bewegen kann. Dabei wird der verriegelungsbolzen 7 in den Längsschlitz 10 hinein gedrückt, weitet diesen auf und verformt die Seitenwand des vorderen Abschnittes 3. Auf diese Weise fungiert der vordere Abschnitt 3 als Crashbox mit einem Energieaufnahmevermögen, das ausreicht, die bei leichten Kollisionen abzubauenden Bewilligungsenergien aufzunehmen. Dabei kommt es lediglich zu einer Beschädigung des vorderen Abschnittes 3, so dass nach einer leichten Kollision nur dieser, d. h. ohne Ersatz des Hauptabschnittes 2, ausgetauscht werden braucht.The power of the spring 12 as well as the difference in the width of the windows 8th . 9 , ie the length of the control path and the width of the projection 11 , thus define a limit speed that determines whether the locking bolt 7 can get from the basic to the release position. If the speed is above this limit speed, the bolt remains in the basic position, so that both sections 2 . 3 stay connected to each other and form a uniform side member. If the speed is below this limit speed, then the locking bolt jumps up into the release position, whereby the lock is released, so that now the front section 3 continue into the main section 2 can move into it. This is the locking bolt 7 in the longitudinal slot 10 pushed in, it widens and deforms the side wall of the front section 3 , In this way, the front Ab acts cut 3 as a crash box with an energy absorption capacity that is sufficient to absorb the mining during minor collision permit energy. It only comes to damage the front section 3 , so that after a slight collision only this one, ie without replacement of the main section 2 , needs to be replaced.

Die 2 zeigt eine Ausführung mit einem kurzen Verriegelungsbolzen 25, dessen Länge ausreicht, die beiden nebeneinander liegenden Fenster 8, 9 zu überbrücken, um so die beiden Abschnitte 2, 3 miteinander zu verriegeln. Der kurze Bolzen wird seitlich von einer Feder 26 belastet, wobei ein seitlicher Anschlag verhindert, dass die Feder 26 den Bolzen 25 nach innen in eine weitere Ebene 16 der Seitenwand 4 der vorderen Abschnitte 3 drückt, in der der hier nicht zu erkennende Längsschlitz ausgebildet ist. Durch eine kurze anfängliche Relativbewegung der beiden Abschnitte 2, 3 gegeneinander gibt der Anschlag 15 den Stellweg des Bolzens 25 frei, so dass dieser nach innen geschoben wird und sich nun im Bereich des Längsschlitzes befindet. Auch dabei ist die Geometrie der Kulissen so eingerichtet, dass bei einer schnellen Bewegung der beiden Abschnitte zueinander der Bolzen noch in der gezeigten Grundposition eingeklemmt wird.The 2 shows an embodiment with a short locking bolt 25 whose length is sufficient, the two adjacent windows 8th . 9 to bridge the two sections 2 . 3 lock together. The short bolt becomes laterally from a spring 26 loaded, with a lateral stop prevents the spring 26 the bolt 25 inside to another level 16 the side wall 4 the front sections 3 presses, in which the longitudinal slot not visible here is formed. By a short initial relative movement of the two sections 2 . 3 against each other gives the stop 15 the travel of the bolt 25 free, so that it is pushed inwards and is now in the area of the longitudinal slot. Here, too, the geometry of the scenes is set up so that in a rapid movement of the two sections to each other, the pin is still clamped in the basic position shown.

Gemäß der Ausführung nach 3 – die lediglich eine Ansicht auf die Seitenwand 4 des vorderen Abschnittes 3 zeigt – ist der verriegelungsbolzen als Drehbolzen 20 ausgeführt, der mittels einer Spiralfeder 21 in eine drehende Bewegung versetzt werden kann. Dies wird zunächst durch den Vorsprung 11 verhindert. Der Drehbolzen 20 hat eine ovale bzw, elliptische Form, d. h. in einer Ausrichtung besitzt er eine größere Ausdehnung als in der anderen. Außerdem weist der Längsschlitz 10 einen trichterförmigen Eingang 22 auf, wobei die Flanken 23 des Trichters als Klemmkanten dienen. Auch hier wird durch eine anfängliche relative Bewegung der beiden Abschnitte 2, 3 zueinander der Drehbolzen 20 zunächst freigegeben, so dass er sich gegen den Uhrzeigersinn dreht, weil der Vorsprung 11 von einem entsprechenden Anschlag am Drehbolzen 20 entfernt wird.According to the execution according to 3 - The only one view on the side wall 4 of the front section 3 shows - is the locking bolt as a pivot pin 20 executed, by means of a coil spring 21 can be put into a rotating movement. This is first through the lead 11 prevented. The pintle 20 has an oval or elliptical shape, ie in one orientation it has a greater extent than in the other. In addition, the longitudinal slot 10 a funnel-shaped entrance 22 on, with the flanks 23 serve the funnel as clamping edges. Again, this is due to an initial relative movement of the two sections 2 . 3 to each other the pintle 20 initially released so that it rotates counterclockwise because of the projection 11 from a corresponding stop on the pivot pin 20 Will get removed.

Erfolgt die Relativbewegung langsam, kann der Drehbolzen 20 sich so orientieren, dass er mit seiner kleineren Ausdehnung in den Längsschlitz 10 gelangt und diesen in der oben beschriebenen Weise aufweitet. Erfolgt die Relativbewegung rasch, so verbleibt dem Drehbolzen nicht genug Zeit, sich vollständig zu drehen, dadurch legen sich die Flanken 23 des Trichters 22 an die langen Seiten des Drehbolzens 20 an und verhindern eine weitere Drehung.If the relative movement is slow, the pintle can 20 orient itself so that it with its smaller extent in the longitudinal slot 10 passes and this widens in the manner described above. If the relative movement is rapid, there is not enough time for the pint to fully rotate, thereby causing the flanks to settle 23 of the funnel 22 to the long sides of the pivot pin 20 and prevent further rotation.

Die Drehbolzenlösung gemäß 3. ist nochmals in 4 dargestellt. Es wird die Situation bei einer Kollision mit kleiner Geschwindigkeit dargestellt.The pintle solution according to 3 , is in again 4 shown. It shows the situation in a low speed collision.

Wie schon an Hand von 1 und 3 erläutert, ist in einem Hauptabschnitt 2 des Längsträgers 1 ein kastenförmiger, eine Crashbox bildender vorderer Abschnitt 3 des Längsträgers 1 geführt. Dieser weist an zwei sich gegenüberliegenden Seitenwänden 4 jeweils einen Längsschlitz 10 auf. Jeder Längsschlitz 10 mündet in ein Fenster 9, das höher ist als der Längsschlitz 10..As already on hand of 1 and 3 is explained in a main section 2 of the longitudinal member 1 a box-shaped, crash box forming front section 3 of the longitudinal member 1 guided. This points to two opposite side walls 4 one longitudinal slot each 10 on. Each longitudinal slot 10 flows into a window 9 which is higher than the longitudinal slot 10 ..

Der Hauptabschnitt 2 wird von einem Drehbolzen 20 durchdrungen, der um eine zum Längsträger 1 sich erstreckende Achse drehbar an gegenüberliegenden Seitenwänden des Hauptabschnittes 2 gelagert ist. Um die Lagerstellen des Drehbolzens am Hauptabschnitt 2 zu stabilisieren, sind an den Außenseiten der Seitenwände des Hauptabschnittes 2 zwei Platten 24 geschweißt, in denen die Achsen des Drehbolzens 20 drehbar gelagert sind. Der Querschnitt des Drehbolzens 20 ist annähernd oval, das heißt, dass er in einer radialen Richtung eine größere Ausdehnung besitzt als in der senkrecht dazu verlaufenden radialen Richtung. Die Endbögen des Ovals sind eckig ausgeführt, so dass die Querschnittskontur des Drehbolzens 20 sechseckig ist. Die größere Ausdehnung entspricht in etwa der Höhe des Fensters, während die kleinere Ausdehnung etwas größer ist als die Höhe des Längsschlitzes 10.The main section 2 is from a pintle 20 penetrated by one to the longitudinal beams 1 extending axis rotatably on opposite side walls of the main portion 2 is stored. Around the bearing points of the pivot pin at the main section 2 To stabilize are on the outsides of the side walls of the main section 2 two plates 24 welded, in which the axes of the pivot pin 20 are rotatably mounted. The cross section of the pivot pin 20 is approximately oval, that is, that it has a greater extent in a radial direction than in the radial direction perpendicular thereto. The end curves of the oval are made square, so that the cross-sectional contour of the pivot pin 20 is hexagonal. The larger extent corresponds approximately to the height of the window, while the smaller dimension is slightly larger than the height of the longitudinal slot 10 ,

In der hier nicht gezeigten Grundstellung verläuft der Drehbolzen 20 durch die Fenster 9 und ist dabei so orientiert, dass seine größte Ausdehnung senkrecht zum Längsschlitz 10 verläuft. Bei einer relativen Bewegung des vorderen Teilabschnitts zum Hauptabschnitt legt sich der Drehbolzen 20 daher an die Flanken 23 an, die den Übergang vom Fenster 9 zum Längsschlitz 10 markieren, so dass die beiden Abschnitte des Längsträgers 1 miteinander gekoppelt sind.In the basic position, not shown here, the pivot pin runs 20 through the windows 9 and is oriented so that its largest dimension perpendicular to the longitudinal slot 10 runs. In a relative movement of the front section to the main section, the pivot pin sets 20 therefore to the flanks 23 on, showing the transition from the window 9 to the longitudinal slot 10 Mark so that the two sections of the side member 1 coupled together.

Wenn allerdings der Bolzen um 90° gedreht wird, kann er in den Längsschlitz 10 eindringen und, wie in 4 gezeigt, diesen aufweiten. Die hierfür benötigte Energie reduziert die Bewegungsenergie der Kollisionspartner, deren Relativgeschwindigkeit entsprechend abnimmt. Die Drehung des Drehbolzens 20 kann wie in 3 erläutert durch die Relativgeschwindigkeit der beiden Abschnitte in der Anfangsphase einer Kollision gesteuert werden.However, if the bolt is rotated 90 °, it can be in the longitudinal slot 10 invade and, as in 4 shown, this widening. The energy required for this reduces the kinetic energy of the collision partners whose relative speed decreases accordingly. The rotation of the pivot pin 20 can be like in 3 be controlled by the relative speed of the two sections in the initial phase of a collision.

11: Längsträgerlongitudinal beams
22: Hauptabschnittmain section
33: vordere Abschnittfront section
44: Seitenwändeside walls
55: Kulissescenery
66: Kulissescenery
77: Verriegelungsbolzenlocking bolt
88th: Fensterwindow
99: Fensterwindow
1010: Längsschlitzlongitudinal slot
1111: Vorsprunghead Start
1212: Federfeather
1313: Vorderkanteleading edge
1414: Hinterkantetrailing edge
1515: Anschlagattack
1616: Ebenelevel
2020: Drehbolzenpintle
2121: Spiralfederspiral spring
2222: trichterförmiger Eingangfunnel-shaped entrance
2323: Flankenflanks
2424: Platteplate
2525: Verriegelungsbolzenlocking bolt
2626: Federfeather

Claims

By a high load in the longitudinal direction compressible longitudinal member for a vehicle body, characterized in that the longitudinal member ( 1 ) consists of two sections, namely a front section ( 3 ) located in the front of the vehicle body and a longitudinal section ( 2 ), the front section ( 3 ) longitudinally displaceable on the main section ( 2 ) and both sections ( 2 . 3 ) have similar longitudinal stiffness, and that a locking device for the two sections ( 2 . 3 ), which in their basic position involves a shift of the two sections ( 2 . 3 ) prevents each other, so that at a sufficiently high longitudinal load both sections ( 2 . 3 ) undergo successive compression, and in their release position a shift of the sections ( 2 . 3 ) and that parallel to the two sections ( 2 . 3 ) a soft deformation element is arranged such that it is deformed when the locking device is in its release position and when the two sections ( 2 . 3 ) are displaced against each other under a longitudinal load.

Side member according to claim 1, characterized in that the locking device by the relative position or movement of the two sections ( 2 . 3 ) is controlled.

A longitudinal member according to claim 1 or 2, characterized in that the locking device has a bolt and that at the partially overlapping sections ( 2 . 3 ) Scenes ( 5 . 6 ) are formed for the bolt.

Side member according to claim 3, characterized in that at least one of the scenes ( 5 . 6 ) has a retaining lug, which holds the latch in a position corresponding to the basic position of the locking device and which releases the latch when the two sections ( 2 . 3 ) are moved against each other starting from their construction position.

Longitudinal member according to one of the preceding claims, characterized in that on the bolt a drive is provided which is able to move the bolt from the basic position to a release position of the locking device corresponding release position when the bolt is released, and that the scenes ( 5 . 6 ) one by the movement of the two sections ( 2 . 3 ) able to take controllable clamping position assets.

Side member according to claim 5, characterized in that the drive is a spring ( 12 . 26 ).

Side member after one of the preceding claims, characterized in that the bolt serves as a support for the deformation element.

Side member according to one of the preceding claims, characterized in that the deformation element is an integral part of the front portion ( 3 ).

Side member according to claim 8, characterized in that the front portion ( 3 ) is a tube and that at least one side wall ( 4 ) of the tube has a preferably tapered slot ( 10 ), in which the bolt under widening of the slot and for deformation of the side wall ( 4 ) is able to move.

A longitudinal member according to claim 9, characterized in that the bolt is a locking bolt ( 25 ) and that both sections ( 2 . 3 ) are each formed from a tube of rectangular cross-section, which are inserted into one another in an overlapping manner, wherein the locking bolt ( 25 ) the scenes ( 5 . 6 ) in opposite side surfaces ( 4 ) of the sections ( 2 . 3 ) penetrates, whereby in the scenery ( 6 ) of the front section ( 3 ) a longitudinal slot ( 10 ) runs.

A longitudinal member according to claim 11, characterized in that the bolt is a pivot pin ( 20 ).

Side member according to claim 9, characterized in that the bolt of one or two short bolts ( 25 ), which are each movable by the driving force in the axial direction.