DE102007032319A1 - Vehicle body with a bending beam - Google Patents
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Abstract
Es ist eine Fahrzeugkarosserie mit einer B-Säule in Schalenbauweise bekannt, die innen mit einem Rohr verstärkt ist, das sich über die gesamte Länge der B-Säule vom Schweller bis zum Dachseitenrahmen erstreckt. Bei einem Crash wird die B-Säule hauptsächlich auf Biegung beansprucht. Das Rohr dient als Träger, der hohe Biegekräfte aufnehmen kann. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fahrzeugkarosserie mit einem Biegeträger zu schaffen, die eine hohe Steifigkeit aufweist. Erfindungsgemäß weist ein Biegeträger ein äußeres Profil (6), ein inneres Profil (8) und ein mittleres Profil (7) auf, wobei das mittlere Profil (7) das äußere Profil (6) mit dem inneren Profil (8) verbindet. Das äußere Profil (6) dient zur Aufnahme von Druckspanungen, das innere Profil (8) dient zur Aufnahme von Zugspannungen und das mittlere Profil (7) dient zur Aufnahme von Schubspannungen.There is a vehicle body with a B-pillar in shell construction, which is internally reinforced with a tube extending over the entire length of the B-pillar from the sill to the roof side frame. In a crash, the B-pillar is mainly subjected to bending. The tube serves as a carrier, which can absorb high bending forces. The object of the invention is to provide a vehicle body with a bending beam, which has a high rigidity. According to the invention, a bending beam has an outer profile (6), an inner profile (8) and a middle profile (7), the middle profile (7) connecting the outer profile (6) to the inner profile (8). The outer profile (6) serves to absorb pressure stresses, the inner profile (8) serves to absorb tensile stresses and the middle profile (7) serves to absorb shear stresses.
Description
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie mit einem Biegeträger nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a vehicle body with a bending beam according to the preamble of claim 1.
Aus
der
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fahrzeugkarosserie mit einem Biegeträger zu schaffen, die eine hohe Steifigkeit aufweist.task The invention is a vehicle body with a bending beam to create, which has a high rigidity.
Diese Aufgabe wird mit einer Fahrzeugkarosserie mit einem Biegeträger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These Task is with a vehicle body with a bending beam solved with the features of claim 1.
Erfindungsgemäß weist ein Biegeträger ein äußeres Profil, ein inneres Profil und ein mittleres Profil auf, wobei das mittlere Profil das äußere Profil mit dem inneren Profil verbindet. Das äußere Profil dient zur Aufnahme von Druckspannungen und grenzt an die Außenschale an, das innere Profil dient zur Aufnahme von Zugspannungen und grenzt an die Innenschale an, und das mittlere Profil dient zur Aufnahme von Schubspannungen.According to the invention a bending beam an outer profile, a inner profile and a middle profile, with the middle one Profile the outer profile with the inner profile combines. The outer profile is for recording of compressive stresses and adjoins the outer shell, the inner profile serves to absorb tensile stresses and adjoins the inner shell, and the middle profile serves to accommodate Shear stresses.
Bei einem Crash darf der Biegeträger möglichst nicht versagen. Erfindungsgemäß besteht dazu dieser Biegeträger aus drei Profilen. Die neutrale Faser des Biegeträgers liegt zwischen dem äußeren und dem inneren Profil. Dadurch wird das äußere Profil bei von außen seitlich auf den Biegeträger wirkenden Kräften auf Druck beansprucht. Entsprechend ist das äußere Profil so konzipiert, dass es möglichst gut Druckspannungen aufnehmen kann und diese möglichst verteilt über die Längserstreckung des Biegeträgers auf das mittlere Profil überträgt. Dazu kann das äußere Profil beispielsweise aus einem Rohr oder aus einem gewalzten Blechabschnitt bestehen. Die neutrale Faser des Biegeträgers befindet sich im mittleren Profil. Entsprechend wird dieses hauptsächlich mit Schubspannungen beaufschlagt. Daher ist das mittlere Profil so ausgelegt, dass es hauptsächlich Schubspannungen aufnehmen kann. Das innere Profil liegt weiter innen als die neutrale Faser, sodass es hauptsächlich Zugspannungen aushalten muss. Als inneres Profil eignet sich daher beispielsweise ein Draht, ein Drahtseil, ein faserverstärktes Seil oder ein „tailored stripped blank", das sich in Längsrichtung des Biegeträgers erstreckt.at The bending beam should not be allowed to crash to fail. According to the invention this is to Bending carrier made of three profiles. The neutral fiber of the bending beam lies between the outer and the inner profile. As a result, the outer profile is from the outside laterally acting on the bending beam forces stressed on pressure. Accordingly, the outer one Profile designed so that it compresses as well as possible can record and distributed as possible over the longitudinal extension of the bending beam on the medium profile transmits. This can be the outer Profile, for example, from a tube or from a rolled sheet metal section consist. The neutral fiber of the bending beam is located in the middle profile. Accordingly, this will be mainly subjected to shear stresses. Therefore, the middle profile designed to absorb mainly shear stresses can. The inner profile lies farther inward than the neutral fiber, so it has to endure mainly tensile stresses. When inner profile is therefore suitable, for example, a wire, a wire rope, a fiber reinforced rope or a tailored stripped blank ", which is in the longitudinal direction of the bending beam extends.
Bevorzugt ist das mittlere Profil zur Aufnahme von Schubspannungen so gestaltet, dass es im Crashfall nachgibt, bevor das äußere Profil zur Aufnahme von Druckspannungen oder das innere Profil zur Aufnahme von Zugspannungen versagt. Das mittlere Profil reduziert sich sozusagen während des Crashs auf ein schmaleres Profil und kann damit mehr Durchbiegung zulassen, ohne dass die Spannungen in den Randfasern die kritische Beullast oder Zugfestigkeit überschreiten. Dadurch wird ein Reißen bzw. ein Ausbeulen des Biegeträgers verhindert und gleichzeitig noch die Energieaufnahme erhöht. Die maximal mögliche Energieaufnahme und Impulsübertragung des Biegeträgers ist gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Biegeträgern höher. In Abhängigkeit von den Anforderungen an den Biegeträger kann so je nach Bauweise dessen Gewicht gegenüber konventionellen Biegeträgern reduziert oder die Steifigkeit bei gleichem Gewicht erhöht werden.Prefers the middle profile for absorbing shear stresses is designed that it yields in the event of a crash, before the outside Profile for absorbing compressive stresses or the inner profile for Absorption of tensile stresses fails. The middle profile is reduced so to speak during the crash on a narrower profile and can allow more deflection without causing the tensions in the edge fibers exceed the critical load or tensile strength. This will cause tearing or buckling of the bending beam prevents and at the same time still increases the energy intake. The maximum possible energy intake and momentum transfer the Biegeträgers is compared to those from the state the technology known bending beams higher. Dependent on from the requirements of the bending beam can be so depending on Construction of its weight compared to conventional bending beams reduced or the stiffness can be increased at the same weight.
Günstigerweise besteht das mittlere Profil aus einer Wabenstruktur und weist im Querschnitt gesehen zumindest einen ziehharmonika-artig gestalteten Abschnitt auf, der im Crashfall plastisch zusammengedrückt werden kann. Dies ist eine besonders einfache Möglichkeit, ein mittleres Profil zu erzeugen, das ab einer definierten Kraft gezielt plastisch verformbar ist und dabei Energie aufnimmt. Die definierte Kraft sollte dabei so gewählt sein, dass das innere und das äußere Profil gerade noch nicht versagen. So kann einerseits eine möglichst hohe Festigkeit sichergestellt werden, andererseits kann ein Einknicken des Biegeträgers bei auf den Biegeträger einwirkenden Kräften, die dessen Steifigkeit überschreiten, verhindert werden.conveniently, is the middle profile of a honeycomb structure and has in Cross-section seen at least an accordion-like design Section on, the plastically compressed in the event of a crash can be. This is a particularly easy way to create a middle profile, starting from a defined force is specifically plastically deformable and thereby absorbs energy. The defined Power should be chosen so that the inner and the outer profile just can not fail. On the one hand, this ensures the highest possible strength On the other hand, a buckling of the bending beam with forces acting on the bending beam, which exceed its rigidity, can be prevented.
Bevorzugt sind das äußere, mittlere und innere Profil einteilig ausgeführt. Dazu kann der Biegeträger beispielsweise aus einem Strangpressprofil bestehen. Solch ein einteiliger Biegeträger ist besonders einfach aufgebaut und damit kostengünstig herstellbar.Prefers the outer, middle and inner profile are in one piece executed. For this purpose, the bending beam, for example consist of an extruded profile. Such a one-piece bending beam is very simple and therefore inexpensive produced.
Günstigerweise bildet der Biegeträger eine B-Säule, einen Seitenschweller und/oder einen Querträger eines Stoßfängers oder zumindest einen wesentlichen Teil davon. So kann beispielsweise ein erfindungsgemäßer Biegeträger zur Erhöhung der Steifigkeit einer B-Säule in Schalenbauweise in dem Hohlraum zwischen der Innen- und der Außenschale der B-Säule angeordnet sein.conveniently, forms the bending beam a B-pillar, a side skirts and / or a cross member of a bumper or at least a substantial part of it. So, for example an inventive bending beam for Increasing the rigidity of a B pillar in shell construction in the cavity between the inner and the outer shell of the B-pillar be arranged.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.Further advantageous embodiments are the subject of dependent claims.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im Folgenden näher beschrieben wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:In The drawing is an embodiment of the invention illustrated, with reference to which the invention in more detail below is described. The individual figures show in more schematic Presentation:
In
den beiden Figuren
Das äußere
Profil
Im
Falle eines Crashs können auf die B-Säule
Die
Wabenstruktur des mittleren Profils
Alternativ
zu dem in den Figuren
Beiden in den Figuren dargestellten Biegeträgern ist gemeinsam, dass die maximal mögliche Energieaufnahme und Impulsübertragung des Biegeträgers gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Biegeträgern höher ist.Both Bending beams shown in the figures is common, that the maximum possible energy intake and momentum transfer the Biegeträgers compared to the from the state of Technik known bending beams is higher.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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