DE102021004342A1 - Side skirts for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Seitenschweller für ein Fahrzeug, umfassend eine einen Hohlraum (7) bildende Außen- und Innenschale (3, 5), wobei in dem Hohlraum (7) ein Energieabsorberelement (11, 23, 41) von einem Schaum (17, 35, 53) umschlossen ist, wobei sich das Energieabsorberelement (11, 23, 41) in eine Deformationsrichtung erstreckt. Bei einem Seitenschweller, welcher mit einfachen Aufwand herzustellen und vielseitig in verschiedenen Fahrzeugtypen einsetzbar ist, ist das dreidimensionale Energieabsorberelement (11, 23, 41) in einen bis annähernd 200°C temperaturunempfindlichen Schaum (17, 35, 53) eingebettet, wobei Schaum (17, 35, 53) und Energieabsorberelement (11, 23, 41) ein stabiles vorgefertigtes Hybridbauteil (9, 37) bilden und das Energieabsorberelement (11, 23, 41) in Deformationsrichtung und/oder einer dazu verlaufenden Querrichtung einen veränderlichen Querschnitt aufweist und das Hybridbauteil (9, 37) schaumseitig an mindestens einem Abschnitt des der Außen- und/oder Innenschale (3, 5) befestigt ist.The invention relates to a side sill for a vehicle, comprising an outer and inner shell (3, 5) forming a cavity (7), an energy absorber element (11, 23, 41) made of a foam (17, 35) in the cavity (7) , 53) is enclosed, wherein the energy absorber element (11, 23, 41) extends in a deformation direction. In the case of a side sill, which is easy to manufacture and can be used in a variety of different vehicle types, the three-dimensional energy absorber element (11, 23, 41) is embedded in a foam (17, 35, 53) that is insensitive to temperatures of up to approximately 200 ° C, with foam (17 , 35, 53) and energy absorber element (11, 23, 41) form a stable prefabricated hybrid component (9, 37) and the energy absorber element (11, 23, 41) has a variable cross-section in the deformation direction and / or a transverse direction extending thereto, and the hybrid component (9, 37) is attached on the foam side to at least one section of the outer and / or inner shell (3, 5).
Description
Die Erfindung betrifft einen Seitenschweller für ein Fahrzeug, umfassend eine einen Hohlraum bildende Außen- und Innenschale, wobei in dem Hohlraum ein Energieabsorberelement von einem Schaum umschlossen ist, wobei sich das Energieabsorberelement in eine Deformationsrichtung erstreckt.The invention relates to a side sill for a vehicle, comprising an outer and inner shell forming a cavity, an energy absorber element being enclosed by a foam in the cavity, the energy absorber element extending in a deformation direction.
Die
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Seitenschweller für ein Fahrzeug anzugeben, welcher mit einfachen Aufwand herzustellen und vielseitig in verschiedenen Fahrzeugtypen einsetzbar ist.The object of the invention is to specify a side sill for a vehicle which can be produced with simple effort and which can be used in a variety of ways in various types of vehicle.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. The invention results from the features of the independent claims. Advantageous further developments and refinements are the subject matter of the dependent claims.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.Further features, possible applications and advantages of the invention emerge from the following description, as well as the explanation of exemplary embodiments of the invention, which are shown in the figures.
Die Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.The object is achieved with the subject matter of claim 1.
Bei dem eingangs erläuterten Seitenschweller ist das dreidimensionale Energieabsorberelement in einen bis annähernd 200°C temperaturunempfindlichen Schaum eingebettet, wobei Schaum und Energieabsorberelement ein stabiles vorgefertigtes Hybridbauteil bilden und das Energieabsorberelement in Deformationsrichtung und/oder einer dazu verlaufenden Querrichtung einen unkonstanten Querschnitt aufweist und das Hybridbauteil schaumseitig an mindestens einem Abschnitt der Außen- und/oder Innenschale befestigt ist. Auf Grund der unkonstanten Querschnitts des Energieabsorberelementes wird dieses im Falle eines Crashs des Fahrzeuges durch die auftreffende Energie gefaltet und ermöglicht zusätzlich zur Energieaufnahme durch den Schaum eine weitere Energieaufnahme. Das Hybridbauteil ist einfach vor einem KTL-Bad (katodische Tauchlackierung) herstellbar und in dem Seitenschweller montierbar. Bei der Verwendung eines solchen Seitenschwellers in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug wird dadurch ein sicherer Schutz der Hochvoltbatterie des Fahrzeuges gewährleistet. Ein solcher Seitenschweller kann aber auch vielseitig in Fahrzeugen mit anderen Antrieben verwendet werden.In the side sill explained at the beginning, the three-dimensional energy absorber element is embedded in a foam that is insensitive to temperatures of up to approximately 200 ° C, the foam and energy absorber element forming a stable prefabricated hybrid component and the energy absorber element having an inconstant cross-section in the deformation direction and / or in a transverse direction and the hybrid component having an inconstant cross-section at least one section of the outer and / or inner shell is attached. Due to the inconsistent cross-section of the energy absorber element, in the event of a crash of the vehicle it is folded by the incident energy and enables further energy to be absorbed in addition to the energy being absorbed by the foam. The hybrid component can be easily produced in front of a KTL bath (cathodic dip painting) and can be mounted in the side sill. When using such a side sill in an electrically powered vehicle, reliable protection of the high-voltage battery of the vehicle is guaranteed. Such a side sill can also be used in many ways in vehicles with other drives.
Vorteilhafterweise weist das Energieabsorberelement in Deformationsrichtung und/oder der dazu verlaufenden Querrichtung Sicken zur Energieaufnahme bei einem Crash des Fahrzeuges auf. Durch die Verwendung von Sicken wird das Falten des Energieabsorberelementes und somit eine höhere Energieaufnahme im Crashfall des Fahrzeuges ermöglicht.Advantageously, the energy absorber element has beads in the deformation direction and / or the transverse direction running thereto for absorbing energy in the event of a crash of the vehicle. The use of beads makes it possible to fold the energy absorber element and thus to absorb more energy in the event of a vehicle crash.
In einer Ausgestaltung besteht das Energieabsorberelement aus zwei sich gegenüberliegenden Einlegern, wobei jeder Einleger in Deformationsrichtung und der dazu verlaufenden Querrichtung halbkreisförmige Erhebungen unterschiedlicher Dimensionierung aufweist und die Einleger zur Bildung der Sicken so aufeinandergelegt sind, dass die Öffnungen der halbkreisförmigen Erhebungen gleicher Dimensionierung beider Einleger einander zugewandt sind. Dies ermöglicht eine besonders einfache Montage des Energieabsorberelementes als Stanzbauteil aus einem Metall oder als Kunststoffspritzgussteil. Die in Deformationsrichtung verlaufenden Sicken erlauben das Falten des Energieabsorberelementes, während die in Querrichtung ausgebildeten Sicken die Quersteifigkeit des Energieabsorberelementes verstärken.In one embodiment, the energy absorber element consists of two opposing inserts, each insert having semicircular elevations of different dimensions in the deformation direction and the transverse direction running to it, and the inserts for forming the beads are placed on top of one another so that the openings of the semicircular elevations of the same dimensions of both inserts face one another are. This enables a particularly simple assembly of the energy absorber element as a stamped component made of a metal or as a plastic injection-molded part. The corrugations running in the deformation direction allow the energy absorber element to be folded, while the corrugations formed in the transverse direction increase the transverse rigidity of the energy absorber element.
In einer Variante sind die beiden Einleger miteinander stoffschlüssig verbunden und von dem aus zwei Schalen bestehenden Schaum umgeben und mit diesem fest verbunden. Da sich der Schaum am Seitenschweller abstützt, wird ein Versagen der Verbindung zwischen den beiden Einlegern weitgehend verhindert.In one variant, the two inserts are materially connected to one another and surrounded by the foam consisting of two shells and firmly connected to it. Since the foam is supported on the side sill, failure of the connection between the two inserts is largely prevented.
In einer Ausführungsform ist außenseitig an dem Schaum mindestens ein Abstützelement ausgebildet, welches aus dem Schaum ausgeformt ist. Somit wird ein Einknicken des Seitenschwellers im Crashfall zuverlässig verhindert.In one embodiment, at least one support element, which is formed from the foam, is formed on the outside of the foam. This reliably prevents the side sill from buckling in the event of a crash.
Es ist von Vorteil, wenn das Energieabsorberelement als Gitter ausgebildet ist, wobei sich das Gitter innerhalb des Schaumes in Deformationsrichtung und/oder einer dazu verlaufenden Querrichtung ausdehnt. Durch die Umschäumung des Gitters wird dieses in den Schaum integriert und verbessert die Quersteifigkeit des Seitenschwellers, wodurch dessen Bruchverhalten verbessert wird.It is advantageous if the energy absorber element is designed as a grid, the grid expanding within the foam in the deformation direction and / or in a transverse direction extending to it. The foaming around the grille integrates it into the foam and improves the transverse rigidity of the side sill, which improves its breaking behavior.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das Gitter Waben, welche sich parallel zur Querrichtung erstrecken. Bei Angriff der äußeren Kräfte werden die Waben gefaltet und somit Energie vernichtet.In a further embodiment, the grid comprises honeycombs which extend parallel to the transverse direction. When external forces are attacked, the honeycombs are folded and thus energy is destroyed.
In einer weiteren Variante ist das Energieabsorberelement als Wabenverbund aus kegelförmigen Waben gebildet, die sich mit steigendem Durchmesser in Deformationsrichtung erstrecken und mit einer den kleinsten Durchmesser aufweisenden Schmalseite auf einem Verstärkungselement aufliegen. Bei der Energieaufnahme werden die kegelförmigen Waben in sich selbst verschoben und somit Energie vernichtet. Das aus einem Metall gebildete Verstärkungselement verbessert die Längssteifigkeit des Seitenschwellers.In a further variant, the energy absorber element is formed as a honeycomb composite of conical honeycombs, which extend with increasing diameter in the deformation direction and rest with a narrow side having the smallest diameter on a reinforcing element. When energy is absorbed, the conical honeycombs are shifted within themselves and thus energy is destroyed. The reinforcement element formed from a metal improves the longitudinal rigidity of the side sill.
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn das Energieabsorberelement aus Kunststoff besteht, welches einen Glasfaseranteil umfasst. Durch einen wechselnden Anteil der Glasfasern im Energieabsorberelement kann die Härte der Versteifungen variiert werden.It is also advantageous if the energy absorber element consists of plastic, which includes a glass fiber portion. The hardness of the stiffeners can be varied by changing the proportion of glass fibers in the energy absorber element.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Energieabsorberelement auf dem sich innerhalb des Hohlraumes erstreckendem Verstärkungselement befestigt, wobei das Energieabsorberelement und das Verstärkungselement von dem Schaum umfasst sind und das Verstärkungselement mit einer schaumfreien Seite an der Außenschale fest positioniert ist. Somit wird ein Einknicken des Seitenschwellers verhindert.In a further embodiment, the energy absorber element is attached to the reinforcement element extending inside the cavity, the energy absorber element and the reinforcement element being encompassed by the foam and the reinforcement element being firmly positioned with a foam-free side on the outer shell. This prevents the side sill from buckling.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details emerge from the following description in which at least one exemplary embodiment is described in detail - possibly with reference to the drawing. Described and / or graphically represented features can form the subject matter of the invention individually or in any meaningful combination, possibly also independently of the claims, and in particular can also be the subject matter of one or more separate applications. Identical, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference symbols.
Es zeigen:
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Seitenschwellers, -
2 ein Ausführungsbeispiel des Hybridbauteils des erfindungsgemäßen Seitenschwellers nach1 , -
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Seitenschwellers, -
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Seitenschwellers.
-
1 a first embodiment of the side sill according to the invention, -
2 an embodiment of the hybrid component of the side sill according to the invention1 , -
3 another embodiment of the side sill according to the invention, -
4th another embodiment of the side sill according to the invention.
In
In
Zwischen den beiden Schalen
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Seitenschwellers
Nach dem Spritzgießen des Gitters
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102020005838 A1 [0002]DE 102020005838 A1 [0002]
- DE 102017006057 A1 [0003]DE 102017006057 A1 [0003]
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