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DE10014469A1 - Impact absorbing mounting for bumper on vehicle is made from preformed grooved material - Google Patents

Impact absorbing mounting for bumper on vehicle is made from preformed grooved material

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Publication number
DE10014469A1
DE10014469A1 DE2000114469 DE10014469A DE10014469A1 DE 10014469 A1 DE10014469 A1 DE 10014469A1 DE 2000114469 DE2000114469 DE 2000114469 DE 10014469 A DE10014469 A DE 10014469A DE 10014469 A1 DE10014469 A1 DE 10014469A1
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DE
Germany
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deformation profile
deformation
impact
bead
impact damper
Prior art date
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Application number
DE2000114469
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German (de)
Inventor
Markus Kettler
Peter Goer
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Benteler Deutschland GmbH
Original Assignee
Benteler Deutschland GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • B60R19/34Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

An impact absorbing mounting for a vehicle bumper is made from flat metal sheet preformed with grooves (20) and bent into the half shells (8, 9) which form the mounting. The grooved section covers at least a belt around the mounting (5) and one end of each half shell is attached to a mounting flange (6). The grooves can be on one or both sides of the sheet material.

Description

Die Erfindung betrifft einen Pralldämpfer für den Stoßfänger eines Kraftfahr­ zeugs gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to an impact absorber for the bumper of a motor vehicle stuff according to the features in the preamble of claim 1.

Stoßfänger werden quer an Front und Heck eines Kraftfahrzeugs zwischen der die Karosserie abschließenden Kunststoffverschalung und dem Rahmen des Kraftfahrzeugs angeordnet. Sie sollen leichte Stöße und Kollisionen ohne oder nur mit geringen Fahrzeugbeschädigungen abfangen.Bumpers are placed across the front and rear of a motor vehicle between the plastic casing that closes the body and the frame arranged of the motor vehicle. They are said to be light bumps and collisions intercept with little or no damage to the vehicle.

Unterschiedlichste Stoßfänger bzw. Stoßfängeranordnungen sind bekannt, bei denen zwischen den Querträger und die Längsträger Pralldämpfer ge­ schaltet sind. Diese sollen die aus einem Anprall resultierende kinetische Energie absorbieren, indem diese in Verformungsarbeit umgewandelt wird. Durch die US-A-5,732,801 zählt ein zylinderförmig gestalteter Pralldämpfer zum Stand der Technik. Aus der DE 197 00 022 A1 geht ein Stoßfänger her­ vor, dessen Pralldämpfer zwei hintereinander geschaltete Deformationsglieder umfasst, von denen das eine elastisch verformbar und das andere blei­ bend verformbar ist.A wide variety of bumpers and bumper arrangements are known, where between the cross member and the side members impact absorbers ge are switched. These are said to be the kinetic resulting from an impact Absorb energy by converting it into deformation work. US-A-5,732,801 counts a cylinder-shaped impact damper the state of the art. A bumper is known from DE 197 00 022 A1 before, the impact absorber two deformation elements connected in series  includes one of which is elastically deformable and the other of which is lead bend is deformable.

Ein in der Praxis bewährter Pralldämpfer besteht aus einer im Querschnitt rechteckigen Konstruktion, bestehend aus Ober- und Unterschale. Diese sind im Gesenk U-förmig gebogen und anschließend miteinander gefügt worden. Anschließend wird der Pralldämpfer mit einer längsträgerseitigen Flanschplatte versehen. Derartige Pralldämpfer werden fachsprachlich auch als Crashbox bezeichnet. Diese Bauart zeichnet sich durch eine hohe Quersteifigkeit aus. In den Crashboxen werden Sicken eingebracht, um ein gezieltes Verformen an einem bestimmten Punkt zu erreichen bzw. zu erleichtern. Die Sicken werden durch ein Press- oder Prägewerkzeug hergestellt. Diese Art der Herstellung ist jedoch sowohl was die Werkzeug- als auch die Fertigungskosten anlangt, aufwendig.A shock absorber that has been tried and tested in practice consists of a cross section rectangular construction, consisting of upper and lower shell. This are U-shaped in the die and then joined together been. Then the impact damper with a side member Provide flange plate. Such impact absorbers are also used in technical terms referred to as a crash box. This design is characterized by a high Transverse rigidity. In the crash boxes, beads are inserted to one to achieve targeted deformation at a certain point facilitate. The beads are made using a pressing or stamping tool manufactured. However, this type of production is both what the tool as well as the manufacturing costs, expensive.

Der Erfindung liegt daher ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, einen Pralldämpfer mit einer vorgegebenen Soll-Deformations­ stelle zu schaffen, der einfacher und kostengünstiger in der Herstellung ist.The object of the invention is therefore based on the prior art based on an impact damper with a predetermined target deformation create job that is easier and cheaper to manufacture.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einem Pralldämp­ fer gemäß Anspruch 1.This object is achieved according to the invention in an impact damper fer according to claim 1.

Kernpunkt der Erfindung bildet die Maßnahme, dass das Deformationsprofil aus mindestens einer im Bereich der Sicke walztechnisch umgeformten Blechplatine hergestellt ist. Die Sicken werden folglich schon vor dem eigentlichen Abpressen oder Tiefziehen der Deformationsprofile bzw. von deren Bestandteilen erzeugt. Hierzu erfolgt ein bauteil- und anforde­ rungsgerechtes Einwalzen der Sicken in die Blechplatine. Die Sicken können durch eine Wanddickenreduktion oder eine Gestaltsänderung ohne Blechdickenänderung erzeugt werden. Durch die Sicken wird eine gezielte Deformation der späteren Deformationsprofile begünstigt. The key point of the invention is the measure that the deformation profile from at least one formed by rolling in the area of the bead Sheet metal board is made. The beads are therefore already before actual pressing or deep drawing of the deformation profiles or of whose components are generated. There is a component and request for this appropriate rolling of the beads into the sheet metal. The beads can be done by reducing the wall thickness or changing the shape without Change in sheet thickness can be generated. The beads are targeted Deformation of the later deformation profiles is favored.  

Der Vorgang des bislang üblichen Sickenprägens entfällt. Hierdurch kommt es zu Einsparungen im Bereich der Werkzeug- und Fertigungskosten.The process of bead embossing that has been customary up to now is no longer necessary. Hereby comes there are savings in tool and manufacturing costs.

Grundsätzlich kann das Deformationsprofil mit einer oder mehreren Sicken versehen sein. Eine Variation des Sickenbilds ist mit relativ wenig Aufwand durch eine geänderte Anordnung der Walzen oder der Anzahl der Walzen realisierbar. Das eigentliche Umformwerkzeug für die Herstellung der De­ formationsprofile muss nicht geändert oder neu gebaut werden, woraus ebenfalls Einsparungen an Werkzeug- und Fertigungskosten resultieren. Weiterhin kann flexibel auf mögliche Gestaltungsänderungen in Bezug auf das Sickenbild reagiert werden.Basically, the deformation profile with one or more beads be provided. A variation of the beading pattern is relatively easy by changing the arrangement of the rollers or the number of rollers realizable. The actual forming tool for the production of the De formation profiles need not be changed or rebuilt from what savings in tool and manufacturing costs also result. You can also be flexible with regard to possible design changes the beading image will be responded to.

Die Sicke dient im Falle eines Anpralls, der zulässige Grenzen übersteigt, als Initiator für ein gezieltes Verformen an dem hier vorgegebenen Punkt. Durch Form, Art und Anzahl der Sicken kann die geforderte Belastungs­ grenze bestimmt werden.The bead serves in the event of an impact that exceeds the permissible limits, as an initiator for targeted deformation at the point specified here. The required load can be determined by the shape, type and number of beads limit can be determined.

Die Deformationselemente können sowohl aus Leichtmetall, beispielsweise Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, als auch aus Stahl bestehen. Grundsätzlich können die Deformationsprofile presstechnisch in Schalen­ bauweise oder als tiefgezogene Hohlkörper hergestellt werden.The deformation elements can be made of light metal, for example Aluminum or an aluminum alloy, as well as steel. In principle, the deformation profiles can be pressed in shells construction or as a deep-drawn hollow body.

Nach den Merkmalen des Anspruchs 2 ist das Deformationsprofil aus zwei Halbschalen zusammengesetzt. In diesem Zusammenhang sieht Anspruch 3 vor, dass die Halbschalen U-förmig konfiguriert sind und sich endseitig ihrer Schenkel überlappen.According to the features of claim 2, the deformation profile is made up of two Half shells assembled. Claim 3 sees this in this context before that the half-shells are configured U-shaped and their ends Overlap thighs.

Vorzugsweise besitzt das Deformationsprofil gerundete Längskanten (An­ spruch 4).The deformation profile preferably has rounded longitudinal edges (An Proverb 4).

Bei der für die Praxis besonders vorteilhaften Ausführungsform eines Prall­ dämpfers gemäß Anspruch 5 ist die Sicke als um das Deformationsprofil laufende Nut ausgebildet. In the embodiment of a baffle that is particularly advantageous in practice damper according to claim 5 is the bead than around the deformation profile running groove formed.  

Grundsätzlich kann der Pralldämpfer mit dem Längslenker auf unterschiedli­ che Art gefügt sein, beispielsweise mittels einer Schweißverbindung oder einer Schraubverbindung. Insbesondere bei der Festlegung mittels Verbin­ dungsschrauben weist das Deformationsprofil einen längsträgerseitigen Flansch auf, wie dies Anspruch 6 vorsieht.Basically, the impact damper with the trailing arm can be different che type be joined, for example by means of a welded joint or a screw connection. Especially when using a verb the deformation profile has a side member side Flange as provided in claim 6.

Wie bereits erwähnt, ist das Sickbild bauteil- und anforderungsgerecht vari­ ierbar. Hierbei können nach Anspruch 7 Sicken auf der Außenoberfläche des Deformationsprofils und/oder auf dessen Innenoberfläche vorgesehen sein.As already mentioned, the screen pattern is variable according to the component and requirements able. Here, according to claim 7 beads on the outer surface the deformation profile and / or provided on its inner surface his.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrie­ ben. Es zeigen:The invention is described below using an exemplary embodiment ben. Show it:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellungsweise einen erfindungsgemäß ausgestalteten Pralldämpfer; Fig. 1 in a perspective representation a inventively designed impact absorber;

Fig. 2 bis 4 die Herstellung des Deformationsprofils eines Pralldämpfers in drei verschiedenen Stufen und FIGS. 2 to 4, the production of the deformation profile of an impact damper in three different stages, and

Fig. 5 und 6 zwei mögliche Gestaltungen einer als Ausgangsblech für ein Deformationsprofil dienenden Blechplatine. Fig. 5 and 6 show two possible configurations of the starting sheet serving a deformation profile sheet metal blank.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellungsweise einen Pralldämpfer 1. Fig. 1 shows in perspective view a way impact damper 1.

Ein solcher Pralldämpfer 1 kommt als Energie absorbierendes Deforma­ tionselement jeweils zwischen einem hier nur andeutungsweise dargestell­ ten Querträger 2 und den Längsträgern 3 des Kraftfahrzeugrahmens zum Einsatz.Such an impact damper 1 is used as an energy-absorbing deformation element between a cross member 2 , which is only hinted at here, and the side members 3 of the motor vehicle frame.

Der Pralldämpfer 1 weist ein Deformationsprofil 4 auf mit einer sich quer zur Längsachse L des Deformationsprofils 4 erstreckenden Sicke 5. Längsträgerseitig ist das Deformationsprofil 4 mit einem Flansch 6 versehen. Mit 7 sind Montageöffnungen im Flansch 6 bezeichnet, über die der Pralldämpfer 1 am Längsträger 3 festgelegt wird.The impact damper 1 has a deformation profile 4 with a bead 5 extending transversely to the longitudinal axis L of the deformation profile 4 . On the side member side, the deformation profile 4 is provided with a flange 6 . With 7 mounting openings in the flange 6 are designated, via which the impact damper 1 is fixed to the side member 3 .

Das Deformationsprofil 4 ist in Schalenbauweise aus zwei Halbschalen 8, 9 zusammengesetzt. Die Halbschalen 8 bzw. 9 sind jeweils aus einer Blech­ platine 10 geformt (siehe hierzu Fig. 2 bis 4).The deformation profile 4 is composed of two half-shells 8 , 9 in a shell construction. The half-shells 8 and 9 are each formed from a sheet metal plate 10 (see Fig. 2 to 4).

Eine Blechplatine 10 ist hierzu zunächst partiell im Bereich der späteren Sicke 5 einer Halbschale 8, 9 durch Walzen wanddickenreduziert. Dies zeigt Fig. 2. Grundsätzlich ist es auch möglich, eine Sicke umformtechnisch ohne Veränderung der Blechdicke herzustellen, nach Art einer Falte.For this purpose, a sheet metal plate 10 is initially partially reduced in thickness in the area of the later bead 5 of a half-shell 8 , 9 by rolling. This is shown in FIG. 2. Basically, it is also possible to produce a bead using a forming technique without changing the sheet thickness, in the manner of a fold.

Anschließend wird die mit der Sicke 5 versehene Blechplatine 10 U-förmig umgeformt, wie dies in der Fig. 3 zu erkennen ist.Then the sheet metal plate 10 provided with the bead 5 is formed into a U-shape, as can be seen in FIG. 3.

Die Fig. 4 verdeutlicht schematisch das Deformationsprofil 4 aus den bei­ den konfigurativ aufeinander angepassten Halbschalen 8, 9. Diese überlap­ pen sich endseitig ihrer Schenkel 11, 12 und sind entlang dieser gefügt. Die Sicke 5 in der oberen Halbschale 8 und die Sicke 5 in der unteren Halb­ schale 9 korrespondieren miteinander, so dass sich eine um das Deforma­ tionsprofil 4 laufende Nut 13 ergibt. Siehe hierzu auch Fig. 1. FIG. 4 schematically illustrates the deformation profile 4 from the half-shells 8 , 9 which are matched to one another in terms of configuration. These overlap pen end of their legs 11 , 12 and are joined along this. The bead 5 in the upper half-shell 8 and the bead 5 in the lower half-shell 9 correspond to each other, so that there is a groove 13 running around the deformation profile 4 . See also Fig. 1.

Fig. 1 verdeutlicht ferner, dass das Deformationsprofil 4 gerundete Längs­ kanten 14, 15 aufweist. Dies ist sowohl fertigungstechnisch als auch hin­ sichtlich der Einleitung eines gezielten Deformationsvorgangs im Falle eines zulässige Grenzen überschreitenden Anprallvorgangs vorteilhaft. Fig. 1 further illustrates that the deformation profile 4 has rounded longitudinal edges 14 , 15 . This is advantageous both in terms of production technology and with regard to the initiation of a targeted deformation process in the event of an impact process that exceeds permissible limits.

Zwei mögliche Gestaltungen einer Blechplatine 16 bzw. 17, die als Aus­ gangsprodukt für die Herstellung eines Deformationsprofils 4 dienen kön­ nen, gehen aus den Fig. 5 und 6 hervor. Two possible designs of a sheet metal plate 16 and 17 , which can serve as the starting product for the production of a deformation profile 4, are shown in FIGS . 5 and 6.

Die Blechplatine 16 weist Sicken 18 auf ihrer Oberseite auf, welche der Außenoberfläche 19 eines späteren Deformationsprofils 4 entspricht.The sheet metal plate 16 has beads 18 on its upper side, which corresponds to the outer surface 19 of a later deformation profile 4 .

Die Blechplatine 17 besitzt Sicken 20, 21 sowohl auf ihrer Oberseite als auch auf ihrer Unterseite. Ein hieraus hergestelltes Deformationsprofil 4 weist folglich Sicken 20, 21 auf dem Außenumfang 22 und dem Innenumfang 23 auf. The sheet metal plate 17 has beads 20 , 21 both on its top and on its bottom. A deformation profile 4 produced from this consequently has beads 20 , 21 on the outer circumference 22 and the inner circumference 23 .

BezugszeichenaufstellungList of reference symbols

11

Pralldämpfer
Impact absorber

22

Querträger
Cross member

33rd

Längsträger
Side member

44

Deformationsprofil
Deformation profile

55

Sicke
Surround

66

Flansch
flange

77

Montageöffnung
Assembly opening

88th

Halbschale
Half shell

99

Halbschale
Half shell

1010th

Blechplatine
Sheet metal

1111

Schenkel
leg

1212th

Schenkel
leg

1313

Nut
Groove

1414

Längskante
Long edge

1515

Längskante
Long edge

1616

Blechplatine
Sheet metal

1717th

Blechplatine
Sheet metal

1818th

Sicke
Surround

1919th

Außenoberfläche
Outer surface

2020th

Sicke
Surround

2121

Sicke
Surround

2222

Außenoberfläche
Outer surface

2323

Innenoberfläche
L Längsachse v.
Inner surface
L longitudinal axis v.

11

Claims (7)

1. Pralldämpfer zur Eingliederung zwischen Längsträger und Querträger im Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs, welcher ein als Hohlkörper gestaltetes Deformationsprofil (4) mit einer sich quer zur Längsachse (L) des Deformationsprofils (4) erstreckenden Sicke (5; 18; 20, 21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Deforma­ tionsprofil (4) aus mindestens einer im Bereich der Sicke (5; 18; 20, 21) walztechnisch umgeformten Blechplatine (10; 16, 17) hergestellt ist.1. impact absorber for integration between the longitudinal member and the transverse member in the bumper of a motor vehicle, which has a deformation profile ( 4 ) designed as a hollow body with a bead ( 5 ; 18 ; 20 , 21 ) extending transversely to the longitudinal axis (L) of the deformation profile ( 4 ), characterized in that the deformation profile ( 4 ) is produced from at least one sheet metal plate ( 10 ; 16 , 17 ) formed by rolling in the area of the bead ( 5 ; 18 ; 20 , 21 ). 2. Pralldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationsprofil (4) aus zwei Halbschalen (8, 9) zusam­ mengesetzt ist.2. Impact absorber according to claim 1, characterized in that the deformation profile ( 4 ) from two half-shells ( 8 , 9 ) is composed together. 3. Pralldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen (8, 9) U-förmig konfiguriert sind und sich end­ seitig ihrer Schenkel (11, 12) überlappen.3. Impact absorber according to claim 2, characterized in that the half-shells ( 8 , 9 ) are configured in a U-shape and overlap end of their legs ( 11 , 12 ). 4. Pralldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationsprofil (4) gerundete Längskanten (14, 15) aufweist.4. Impact damper according to one of claims 1 to 3, characterized in that the deformation profile ( 4 ) has rounded longitudinal edges ( 14 , 15 ). 5. Pralldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicke (5) als um das Deformationsprofil (4) laufende Nut (13) ausgebildet ist.5. Impact damper according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bead ( 5 ) is designed as a groove ( 13 ) running around the deformation profile ( 4 ). 6. Pralldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationsprofil (4) längsträgerseitig einen Flansch (6) aufweist. 6. Impact damper according to one of claims 1 to 5, characterized in that the deformation profile ( 4 ) has a flange ( 6 ) on the side member side. 7. Pralldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Deformationsprofil (4) Sicken (5; 18; 20; 21) auf der Außenoberfläche (19; 22) und/oder auf der Innen­ oberfläche (23) aufweist.7. Impact damper according to one of claims 1 to 6, characterized in that the deformation profile ( 4 ) beads ( 5 ; 18 ; 20 ; 21 ) on the outer surface ( 19 ; 22 ) and / or on the inner surface ( 23 ) .
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