DE69701546T2

DE69701546T2 - Energieabsorptionsträger, insbesondere für Längsträger oder Querträger von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE69701546T2
Application number: DE69701546T
Authority: DE
Inventors: Daniel Clement
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1996-06-06
Filing date: 1997-06-05
Publication date: 2000-07-27
Anticipated expiration: 2017-06-06
Also published as: FR2749557A1; ATE191191T1; EP0811544A1; EP0811544B1; FR2749557B1; DE69701546D1; ES2143834T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Energieabsorptionsträger zur Bildung insbesondere eines Längs- oder Querträgers eines Kraftfahrzeugs.
Kraftfahrzeuge sind mit Strukturelementen ausgestattet, die durch Längs- und Querträger gebildet werden, die so konzipiert sind, daß sie mehrere Funktionen erfüllen.
Die Längs- und Querträger sind nämlich dazu bestimmt, für verschiedene Organe wie z. B. den Motor, den vorderen oder hinteren Antriebszug oder die Elemente des Fahrzeugaufbaus, als Stütze oder Verankerungspunkte zu dienen und zur guten Torsions- und Verwindungssteilheit des Fahrzeugaufbaus beizutragen.
Andererseits müssen diese Längs- und Querträger ein Maximum an Energie absorbieren, um zu verhindern, daß die Fahrgäste bei einem Aufprall des Fahrzeugs eine zu starke Verzögerung erfahren.
In dem Fall, daß die Struktur des Fahrzeugs diese Funktion nicht erfüllt und im Fall eines Aufpralls nicht genügend Energie absorbiert, können die Fahrgäste selbst bei einem weniger heftigen Aufprall schwere und irreversible wenn nicht gar tödliche Verletzungen erleiden.
Es sind Energieabsorptionsträger bekannt, die einen rechteckigen und auf ihrer gesamten Länge im wesentlichen konstanten Querschnitt aufweisen.
Diese Art von Energieabsorptionsträgern ermöglicht es jedoch nicht, die im Bereich der Kraftfahrzeugsicherheit geltenden Normen erfolgreich zu erfüllen, weil sie bei ihrer Verformung nicht genügend Energie absorbieren, so daß eine zu starke Verzögerung auf die Insassen übertragen wird.
Um die Sicherheitsnormen zu erfüllen, sind Energiebasorptionsträger für Kraftfahrzeuge bekannt, die auf der gesamten Länge des Trägers verteilte Rippen aufweisen oder ein Evolutionsprofil besitzen.
Energieabsorptionsträger dieses Typs haben jedoch den Nachteil, daß sie die Energie nicht stetig und homogen absorbieren, so daß sie auf Seiten der Fahrgäste eine stoßweise Verzögerung hervorrufen.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile dadurch zu überwinden, daß ein Energieabsorptionsträger vorgeschlagen wird, der dazu bestimmt ist, insbesondere einen Längs- oder Querträger in Kraftfahrzeugen zu bilden und der eine Konfiguration hat, die es gestattet, die Chronologie der Verformungen zu steuern und zu programmieren und dabei bei einem Aufprall eine maximale Energie zu absorbieren und auf Seiten der Fahrgäste eine konstante Verzögerung zu erreichen.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Energieabsorptionsträger, insbesondere als Längs- oder Querträger eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß er einen länglichen Kasten mit rechteckigem Querschnitt aufweist und auf zwei gegenüberliegenden Seiten eine Folge konvexer Teile, die durch ebene Teile getrennt sind, und auf den beiden anderen gegenüberliegenden Seiten eine Folge von durch ebene Teile getrennten konkaven Teilen aufweist.
Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung:
- liegen die konvexen Teile und die konkaven Teile einander gegenüber,
- ist die Länge der konvexen Teile und der konkaven Teile nach Maßgabe der zu erreichenden Verformungen in Abhängigkeit von ihrer Position im Kasten variabel,
- ist die Tiefe der konvexen Teile und der konkaven Teile nach Maßgabe der zu erreichenden Verformungen in Abhängigkeit von ihrer Position im Kasten variabel,
- wird der Kasten durch zwei zusammengesetzte und miteinander verschweißte U-Profile gebildet,
- ist der Kasten durch Hydroforming aus einem Rohr hergestellt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehen den Beschreibung, die nur als Beispiel gegeben wird und auf die beigefügten Zeichnungen bezug nimmt, in denen zeigen:
- Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Energieabsorptionsträgers gemäß der Erfindung,
- Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch den in Fig. 1 gezeigten Träger in einer durch die Achse gehenden vertikalen Ebene P1,
- Fig. 3 einen schematischen Schnitt durch den in Fig. 1 gezeigten Träger in einer durch die Achse gehenden horizontalen Ebene P2,
- Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Energieabsorptionsträgers gemäß der Erfindung.
In der Zeichnung ist schematisch ein Energieabsorptionsträger dargestellt, der insbesondere dazu bestimmt ist, einen Längsträger oder einen Querträger in einem Kraftfahrzeug zu bilden.
Dieser Energieabsorptionsträger weist einen Kasten 1 mit länglicher Form und rechteckigem Querschnitt auf, der vier Seiten A, B, C und D bildet.
Gemäß einer ersten Ausführungsform, die in Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, wird der Kasten 1 durch zwei U-Profile 10 und 11 gebildet.
Das Profil 10 bildet die Seiten A, B und C, und das Profil 11 bildet die Seite D des Kastens 1.
Das Profil 11 weist zwei parallele Flügel 11a und 11b auf und ist so in das Profil 10 eingeschachtelt, daß die freien Ränder der Flügel 11a und 11b im wesentlichen mit den freien Rändern der Seiten A und C des Profils 10 ausgerichtet sind, wie in Fig. 1 gezeigt ist.
In diesem Fall liegt die Seite D gegenüber den freien Rändern der Seiten A und C zurück.
Die Profile 10 und 11 sind durch Schweißung, beispielsweise durch Punktschweißung miteinander verbunden.
Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform ist das Profil 11 so in das Profil 10 eingesetzt, daß die Seite D im wesentlichen mit den freien Rändern der Seiten A und C ausgerichtet ist.
Wie in Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, haben die Seiten A und C des Kastens 1 konvexe Teile 20, die durch ebene Teile 21 getrennt sind, und die Seiten B und D des Kastens 1 haben konkave Teile 22, die durch ebene Teile 23 getrennt sind.
Vorzugsweise liegen die konvexen Teile 20 und die konkaven Teile 22 einandergegenüber.
Vorzugsweise, und wie in Fig. 2 und 3 zu erkennen ist, ist die Länge 1 und/oder die Tiefe p der konvexen Teile 20 und der konkaven Teile 22 in Abhängigkeit von ihrer Position im Kasten 1 und nach Maßgabe der zu erreichenden Verformungen variabel.
Zum Beispiel nehmen die Länge 1 und die Tiefe p der konvexen Teile 20 und der konkaven Teile 22 progressiv vom vorderen Bereich des Kastens 1 zu seinem hinteren Bereich hin ab.
Gemäß einer Abwandlung können die konvexen Teile 20 an den Seiten B und D des Kastens 1 und die konkaven Teile 22 an den Seiten A und C des Kastens 1 ausgebildet sein.
Die konvexen Teile 20 und die konkaven Teile 22 werden beispielsweise durch Pressen gebildet.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform, die in Fig. 4 gezeigt ist, wird der Kasten 1 durch Hydroforming aus einem Rohr hergestellt.
Dieser Kasten 1 mit länglicher Form und rechteckigem Querschnitt weist eben falls vier Seiten A, B, C, D auf.
Die Seiten A und C haben eine Folge von konvexen Teilen 20, die durch ebene Teile 21 getrennt sind, und die Seiten B und D haben eine Folge von konkaven Teilen 22, die durch ebene Teile 23 getrennt sind.
Bevorzugt liegen die konvexen Teile 20 und die konkaven Teile 22 einander gegenüber.
Auch in diesem Fall ist die Länge und/oder die Tiefe der konvexen Teile 20 und der konkaven Teile 22 in Abhängigkeit von ihrer Position im Kasten und nach Maßgabe der zu erreichenden Verformungen variabel.
Zum Beispiel nimmt die Länge und/oder die Tiefe der konvexen Teile und der konkaven Teile 22 progressiv vom vorderen Bereich des Kastens 1 zu seinem rückwärtigen Bereich hin ab.
Bei einem Aufprall in Richtung der Achse des Kastens 1 ermöglichen es die konvexen Teile 20 und die konkaven Teile 22, die zu erreichenden Verformungen in bestimmten Zonen zu initiieren, so daß der Träger sich in seinen konvexen und konkaven Bereichen einfaltet, ohne auszubeulen.
Durch Einstellen der Tiefe und/oder der Länge der konvexen und konkaven Teile werden so die Verformungen bei einem Aufprall beherrscht, und es wird die Chronologie der Verformungen vom vorderen zum rückwärtigen Ende des Trägers programmiert.
Der erfindungsgemäße Energieabsorptionsträger, der dazu bestimmt ist, einen Längs- oder Querträger für Kraftfahrzeuge zu bilden, ermöglicht es dank seiner Folge von konvexen und konkaven Teilen, die Verformungen zu beherrschen und zu programmieren und so eine bessere Energieabsorption und eine gleichmäßigere Verzögerung mit einer geringeren Kraft am Anfang des Aufprall zu erreichen.

Claims

1. Energieabsorptionsträger, insbesondere als Längs- oder Querträger eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß er einen länglichen Kasten (1) mit rechteckigem Querschnitt aufweist und auf zwei gegenüberliegenden Seiten eine Folge von durch ebene Teile (21) getrennten konvexen Teilen (20) und auf den beiden anderen gegenüberliegenden Seiten eine Folge von durch ebene Teile (23) getrennten konkaven Teilen (22) besitzt.

2. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexen Teile (20) und die konkaven Teil (22) einander gegenüberliegen.

3. Träger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der konvexen Teile (20) und der konkaven Teile (22) nach Maßgabe der zu erreichenden Verformungen in Abhängigkeit von ihrer Position im Kasten (1) variabel ist.

4. Träger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der konvexen Teile (20) und der konkaven Teile (22) nach Maßgabe der zu erreichenden Verformungen in Abhängigkeit von ihrer Position im Kasten variabel ist.

5. Träger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten (1) durch zwei U-Profile (10, 11) gebildet wird, die zusammengesetzt und durch Schweißen miteinander verbunden sind.

6. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten (1) durch hydrostatisches Ziehen aus einem Rohr hergestellt ist.