DE102009032734A1

DE102009032734A1 - Crash structure for motor vehicle, particularly commercial motor vehicle, has percussion cross beam and supporting units, where percussion cross beam is fastened at one of supporting units

Info

Publication number: DE102009032734A1
Application number: DE200910032734
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. Hänßler
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-07-11
Filing date: 2009-07-11
Publication date: 2010-02-18

Abstract

The crash structure (4) has a percussion cross beam (6) and supporting units (8). The percussion cross beam is fastened at one of the supporting units. The supporting unit is connectable with a carrier structure (3) of a motor vehicle. The supporting unit has a tilting bearing (10), over which the crash structure is linked at the carrier structure in tilted manner.

Description

Die Erfindung betrifft eine Crashstruktur, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a crash structure according to Preamble of claim 1.

Bei einem Zusammenprall eines Personenkraftwagens mit einem Nutzfahrzeug mit großer Bodenfreiheit besteht die Gefahr, dass zumindest ein Teilbereich des Personenkraftwagens in den Raum zwischen dem Unterboden des Nutzfahrzeugs und der Fahrbahn gerät. Durch eine in etwa auf Höhe des vorderen oder hinteren Stoßfängers des Personenkraftwagens angeordnete Crashstruktur wird eine Aufprallenergie in diesem Fall nur unzureichend oder gar nicht absorbiert. Abhilfe können Crashstrukturen am Nutzfahrzeug in Form von in etwa auf Höhe der Crashstruktur des Personenkraftwagens angeordneten Prallquerträgern schaffen. Die Prallquerträger bieten eine Anprallfläche für den Personenkraftwagen, aktivieren dessen Crashstruktur und bewirken auf diese Weise eine verbesserte Absorption einer Anprallenergie.at a collision of a passenger car with a commercial vehicle with great ground clearance there is a risk that at least a section of the passenger car into the space between the Underbody of the commercial vehicle and the road surface device. By one approximately at the height of the front or rear bumper the passenger car arranged crash structure becomes an impact energy in this case only inadequately or not at all absorbed. remedy can crash structures on commercial vehicles in the form of approximately arranged at the height of the crash structure of the passenger car Create baffle crossbeams. The bumpers provide a collision surface for the passenger car, activate its crash structure and cause in this way a improved absorption of an impact energy.

Aus der DE 10 2004 026 280 A1 ist eine Crashstruktur für Kraftfahrzeuge bekannt. Sie ist am Bug eines Nutzfahrzeuges angebracht und umfasst einen Prallquerträger und zwei Abstützeinheiten. Die Abstützeinheiten sind als Winkelstücke ausgestaltet, die an den bugseitigen Enden zweier Längsträger fest verschraubt sind und senkrecht zur Mittellängsachse der Längsträger nach unten weisen. Der Prallquerträger ist bugseitig am unteren Ende der beiden Abstützeinheiten befestigt.From the DE 10 2004 026 280 A1 is known a crash structure for motor vehicles. It is attached to the bow of a commercial vehicle and includes an impact cross member and two support units. The support units are designed as angle pieces, which are firmly screwed to the bow-side ends of two side members and have perpendicular to the central longitudinal axis of the side members down. The impact crossmember is attached at the bow end to the lower end of the two support units.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Crashstruktur der eingangs genannten Art aufzuzeigen, welche im Sinne einer effizienten Energieabsorption im Crashfall weiter verbessert ist.It Object of the present invention, a crash structure of the above mentioned type, which in the sense of efficient energy absorption is further improved in the event of a crash.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Crashstruktur mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Die Crashstruktur umfasst mindestens einen Prallquerträger und mindestens eine Abstützeinheit. Der Prallquerträger ist an der mindestens einen Abstützeinheit befestigt, wobei die Abstützeinheit mit einer Tragstruktur des Kraftfahrzeugs verbindbar ist. Die Abstützeinheit weist mindestens ein Kipplager auf, über welches die Crashstruktur schwenkbar an der Tragstruktur anlenkbar ist. Vorzugsweise ist der Prallquerträger in Form eines Stossfängers an mehreren als Abstützeinheit ausgebildeten Haltern fest verbunden. Der Begriff Kipplager umfasst im Rahmen der vorliegenden Erfindung schwenkbar ausgelegte Verbindungen, wie Gleitlager, Rollenlager oder auch als Sollbiegestellen ausgestaltete Blech- oder Stegverbindungen. Diese Form der Anbindung an die Tragstruktur ermöglicht im Falle eines Anpralls eines Hindernisses gegen den Prallquerträger ein gezieltes Nachgeben der Crashstruktur durch ein Einschwenken um das mindestens eine Kipplager.to Solution of the task becomes a crash structure with the characteristics of claim 1 proposed. The crash structure includes at least an impact cross member and at least one support unit. The impact cross member is on the at least one support unit fastened, wherein the support unit having a support structure of the motor vehicle is connectable. The support unit points at least one tilting bearing over which the crash structure is pivotally articulated to the support structure. Preferably, the baffle cross member in the form of a bumper on several as a support unit firmly attached to trained holders. The term dump bearing includes pivoted connections within the scope of the present invention, like plain bearings, roller bearings or configured as predetermined bending points Sheet metal or web connections. This form of connection to the supporting structure allows in case of an impact of an obstacle against the impact crossmember targeted yielding the crash structure by pivoting about the at least one tilting bearing.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Crashstruktur liegt darin, dass die Abstützeinheit mindestens ein an ihr befestigtes Deformationselement aufweist. Dabei ist Abstützeinheit über das Deformationselement in einem Abstand zum Kipplager mit der Tragstruktur fest verbindbar und an dieser abstützbar. Im Falle des Einschwenkens der Crashstruktur beim Anprall des Hindernisses ist das Deformationselement durch Zusammendrücken Energie absorbierend verformbar.A advantageous embodiment of the crash structure is that the Support unit at least one attached to her deformation element having. Supporting unit is via the deformation element firmly connected to the support structure at a distance from the tilting bearing and supportable at this. In the case of pivoting the Crash structure upon impact of the obstacle is the deformation element By compressing energy absorbing deformable.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Crashstruktur ist das Deformationselement Energie absorbierend unter Druckbelastung stauchbar und/oder unter Zugbelastung expandierbar. Das Deformationselement ist vorzugsweise als quer zu einer Verformungsrichtung umlaufend gewelltes, mit seiner Mittellängsachse in Richtung einer Verformung ausgerichtetes Blechrohr ausgestaltet. Es ist vorgesehen, dass das Deformationselement sowohl unter Stauchung wie auch unter Längung in Richtung seiner Mittellängsachse Energie verzehrend verformbar ist.According to one Another advantageous embodiment of the crash structure the deformation element is energy absorbable compressible under pressure load and / or expandable under tensile load. The deformation element is preferably circumferential as transverse to a direction of deformation corrugated, with its central longitudinal axis in the direction of deformation aligned sheet metal tube designed. It is intended that the Deformation element under compression as well as under elongation consuming energy in the direction of its central longitudinal axis is deformable.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Crashstruktur ist vorgesehen, dass die Abstützeinheit mindestens ein an ihr befestigtes Crashelement aufweist. Der Prallquerträger ist über das Crashelement mit der Abstützeinheit fest verbunden und an dieser in Fahrtrichtung abgestützt. Ähnlich dem Deformationselement ist das Crashelement vorzugsweise als quer zu einer Verformungsrichtung umlaufend gewelltes, mit seiner Mittellängsachse in Richtung einer Verformung ausgerichtetes Blechrohr ausgestaltet.at an advantageous development of the crash structure is provided that the support unit has at least one attached to it Has crash element. The bumper crossbar is over the crash element firmly connected to the support unit and supported on this in the direction of travel. Similar the deformation element is preferably the crash element as transversely to a deformation direction circumferentially wavy, with its central longitudinal axis designed in the direction of deformation aligned sheet metal tube.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Crashstruktur besteht darin, dass es Energie absorbierend unter Druckbelastung stauchbar ist. Es ist vorgesehen, dass das Crashelement unter Stauchung in Richtung seiner Mittellängsachse Energie verzehrend verformbar ist. Es übernimmt als Verbindendes Element zwischen Prallquerträger und Abstützeinheit die Funktion einer Crashbox.A Another advantageous embodiment of the crash structure is that it absorbs energy absorbing under pressure load. It is envisaged that the crash element under compression in the direction its center longitudinal axis is energy consuming deformable. It acts as a connecting element between impact cross beams and support unit the function of a crash box.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Crashstruktur ist vorgesehen, dass der Prallquerträger unterhalb des Kipplagers angeordnet ist und die Abstützeinheit so am Kraftfahrzeug befestigbar ist, dass der Prallquerträger eine Bug- oder eine Heckbegrenzungsfläche des Kraftfahrzeugs bildet. Diese Ausführungsform erlaubt eine Anordnung des Prallträgers unterhalb der Höhe eines zur Anlenkung der Crashstruktur genutzten Tragstrukturbauteils am Kraftfahrzeug.According to one Another advantageous embodiment of the crash structure it is envisaged that the impact crossmember below the Tilting bearing is arranged and the support unit so on Motor vehicle is fastened, that the impact crossmember a bow or a rear boundary surface of the motor vehicle forms. This embodiment allows an arrangement of Impact beam below the height of a for articulation the crash structure used support structure component on the motor vehicle.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Crashstruktur ist die Abstützeinheit so an einem Fahrzeugbug oder einem Fahrzeugheck anbringbar, dass der Prallquerträger auf Höhe der Crashzone eines Personenkraftwagens angeordnet ist. Diese Anordnung trägt in vorteilhafter Weise zur Absorption einer Anprallenergie bei einer Kollision des Personenkraftwagens gegen den Prallquerträger bei.In a further advantageous embodiment of the crash structure, the support unit is attached to a vehicle or a vehicle rear end, that the impact cross member at the height of Cras hzone a passenger car is arranged. This arrangement advantageously contributes to the absorption of an impact energy in a collision of the passenger car against the baffle cross member.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Crashstruktur besteht darin, dass die Abstützeinheit ein in einem Abstand zum Kipplager angeordnetes Gelenklager aufweist, über welches ein Fahrzeugaufbau um eine in Fahrzeugquerrichtung weisende Achse schwenkbar an der Abstützeinheit anlenkbar ist. Der Begriff Gelenklager umfasst im Rahmen der vorliegenden Erfindung schwenkbar ausgelegte Verbindungen, wie Gleitlager, Rollenlager oder auch als Sollbiegestellen ausgestaltete Blech- oder Stegverbindungen. Eine übliche Ausführungsvariante eines solchen Gleitlagers sind beispielweise vordere Fahrerhauslagerungen, über welche Fahrerhäuser in der Regel in Fahrtrichtung kippbar gelagert sind. Die vorschlagsgemäße Ausgestaltung ermöglicht eine Abstützung des Fahrzeugaufbaus an der Tragstruktur über das Deformationselement. Dabei stellt die Abstützeinheit einen um das Kipplager drehbaren Hebel dar, welcher die Tragstruktur und das Deformationselement aneinander koppelt.A Another advantageous embodiment of the crash structure is that the support unit at a distance to the tilting bearing arranged joint bearing, via which a vehicle body about an axis pointing in the vehicle transverse direction pivotally on the Support unit is articulated. The term articulated bearing includes pivoted connections within the scope of the present invention, like plain bearings, roller bearings or configured as predetermined bending points Sheet metal or web connections. A usual embodiment Such a plain bearing are, for example, front cab bearings, about which cabs usually tilted in the direction of travel are stored. The proposed embodiment allows a support of the vehicle body on the support structure via the deformation element. there the support unit rotates around the tilting bearing Lever, which the support structure and the deformation element coupled together.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Crashstruktur ist das Gelenklager in einem Abstand oberhalb des Kipplagers angeordnet. Diese Ausführungsform erleichtert eine Anbindung von im oberen Bereich des Kraftfahrzeugs angeordneten Aufbauten an die Abstützeinheit.According to one Another advantageous embodiment of the crash structure the spherical plain bearing is arranged at a distance above the tilting bearing. These Embodiment facilitates a connection of the upper Area of the motor vehicle arranged structures to the support unit.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Crashstruktur besteht darin, dass die Abstützeinheit bugseitig an der Tragstruktur des Kraftfahrzeugs anlenkbar ist. Dies ermöglicht den Einsatz als Crashstruktur für einen Frontaufprall des Kraftfahrzeugs sowie die Einleitung einer Aufprallenergie in dessen Tragstruktur.A Another advantageous embodiment of the crash structure is that the support unit on the bow side on the support structure of Motor vehicle is articulated. This allows the use as a crash structure for a frontal impact of the motor vehicle as well the initiation of an impact energy in its support structure.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Crashstruktur ist das Gelenklager in Fahrzeuglängsrichtung gesehen horizontal versetzt gegenüber dem Kipplager angeordnet. Dabei ist das Gelenklager näher als das Kipplager an einer bugseitigen Begrenzungsfläche des Kraftfahrzeugs angeordnet. Das Gelenklager wirkt bei dieser Anordnung als Ausleger gegenüber dem Kipplager wobei über die Größe eines horizontalen und vertikalen Versatzes gegenüber dem Kipplager unterschiedliche Hebellängen realisierbar sind. Die Wahl einer Hebellänge kann abgestimmt auf eine Verformungssteifigkeit des Deformationselements und das Gewicht des am Gelenklager anlenkbaren Fahrzeugaufbaus erfolgen.According to one Another advantageous embodiment of the crash structure is the spherical plain bearing seen in the vehicle longitudinal direction horizontal offset from the tilting bearing arranged. It is the spherical bearing closer than the tilting bearing on a bow-side Boundary surface of the motor vehicle arranged. The joint bearing acts in this arrangement as a boom against the tilting bearing being about the size of a horizontal and vertical offset from the tilting bearing different Lever lengths are feasible. The choice of a lever length can be adjusted to a deformation stiffness of the deformation element and the weight of the hinged on the pivot bearing vehicle body made.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Crashstruktur ist das Gelenklager zur Anlenkung eines Fahrerhauses vorgesehen. Durch diese vorschlagsgemäße Anordnung ist das Fahrerhaus in Funktion einer Tilgermasse nutzbar. Eine Drehbewegung der Abstützeinheit um das Kipplager beim Anprall des Personenkraftwagens wird mit Hilfe dieser Tilgermasse weiter verzögert. Umgekehrt ist das Fahrerhaus über die Abstützeinheit mit dem Deformationselement gekoppelt. Bei einem Anprall des Fahrerhauses ist das Deformationselement dadurch Energie verzehrend verformbar.at a further advantageous embodiment of the crash structure is provided the joint bearing for articulation of a cab. By this proposal arrangement is the cab usable in function of an absorber mass. A rotary movement of the support unit around the tilting bearing in the collision of the passenger car is using this absorber mass further delayed. Conversely, the cab is over the support unit coupled to the deformation element. In a collision of the cab, the deformation element is characterized energy consumable deformable.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Crashstruktur ist die Absturzeinheit an einem bugseitigen Ende eines Längsträgers anlenkbar. Diese Stelle der Tragstruktur zeichnet sich durch eine hohe Stabilität aus und ist daher zur Krafteinleitung besonders geeignet.According to one Another advantageous embodiment of the crash structure is the crash unit at a bow-side end of a side member linkable. This point of the support structure is characterized by a high stability and is therefore particularly for the introduction of force suitable.

Zur Lösung der Aufgabe wird weiterhin ein Nutzfahrzeug mit einer Crashstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 13 vorgeschlagen. Die zur vorschlagsgemäßen Crashstruktur beschriebenen Vorteile ergeben sich ebenfalls sinngemäß auch für das Nutzfahrzeug. Auch am Nutzfahrzeug ist die Crashstruktur sowohl bug- wie auch heckseitig einsetzbar.to Solution of the task will continue to be a commercial vehicle a crash structure according to one of claims 1 to 13 proposed. The described to the proposed crash structure Benefits also arise mutatis mutandis for the commercial vehicle. Also on the commercial vehicle is the crash structure can be used both at the bow and at the rear.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Crashstruktur, des Kraftfahrzeugs und des Nutzfahrzeugs ergeben sich aus Kombinationen der aus den Unteransprüchen, der Zeichnung sowie der zugehörigen Figurenbeschreibung hervorgehenden Merkmale.Further advantageous embodiments of the crash structure of the motor vehicle and of the commercial vehicle result from combinations of the subclaims, the drawing and the associated figure description resulting features.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:The The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing explained. Showing:

1 als schematische Darstellung in Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel eines unteren Bugbereichs eines vorschlagsgemäßen Nutzfahrzeugs, 1 as a schematic representation in side view of an embodiment of a lower bow portion of a proposed commercial vehicle,

2 das Nutzfahrzeug gemäß 1 nach einem leichten Anprall eines Personenkraftwagens, 2 the commercial vehicle according to 1 after a slight impact of a passenger car,

3 das Nutzfahrzeug gemäß 1 nach einem starken Anprall eines Personenkraftwagens, 3 the commercial vehicle according to 1 after a strong impact of a passenger car,

4 das Nutzfahrzeug gemäß 1 nach einem Anprall eines Lastkraftwagens, 4 the commercial vehicle according to 1 after a collision with a truck,

5 einen vertikalen Mittellängsschnitt eines vorschlagsgemäßen Deformationselementes, 5 a vertical central longitudinal section of a proposed deformation element,

6 das Deformationselement aus 5 in einem gestauchten Zustand, 6 the deformation element 5 in a compressed state,

7 das Deformationselement aus 5 in einem gestreckten Zustand, 7 the deformation element 5 in a stretched condition,

8 in perspektivischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel des unteren Bugbereichs des vorschlagsgemäßen Nutzfahrzeugs gemäß 1 mit einer gebauten Tragstruktur und 8th in a perspective view of another embodiment of the lower bow portion of the proposed utility ge Mäss 1 with a built supporting structure and

9 in perspektivischer Darstellung ein zusätzliches Ausführungsbeispiel des unteren Bugbereichs des vorschlagsgemäßen Nutzfahrzeugs gemäß 8 mit einer Tragstruktur in Form eines Leiterrahmens. 9 in perspective view of an additional embodiment of the lower bow portion of the proposed commercial vehicle according to 8th with a support structure in the form of a lead frame.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung in Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel eines unteren Bugbereichs eines vorschlagsgemäßen Nutzfahrzeuges 2 mit Blickrichtung von in Fahrtrichtung gesehen links. Im dargestellten Koordinatensystem zeigt die x-Richtung in Fahrtrichtung des Nutzfahrzeuges 2, die y-Richtung zeigt quer zur Fahrtrichtung, senkrecht aus der Zeichenebene heraus und die z-Richtung zeigt vertikal nach oben. Das hier teilweise dargestellte Nutzfahrzeug 2 umfasst im Wesentlichen eine Tragstruktur 3, eine in deren Bugbereich angeordnete Crashstruktur 4 sowie – darüber angeordnet – einen nicht näher dargestellten, als Fahrerhaus ausgestalteten Fahrzeugaufbau 18. Die Crashstruktur 4 weist eine – quer zur Fahrtrichtung gesehen – in etwa T-förmige Abstützeinheit 8, ein an deren unterem Ende bugseitig angeschlossenes und mit seiner Mittellängsachse in Fahrtrichtung orientiertes Crashelement 14 sowie einen bugseitig hieran befestigten, mit seiner Mittellängsachse quer zur Fahrtrichtung ausgerichteten Prallquerträger 6 auf. Ferner umfasst die Crashstruktur 4 ein Deformationselement 12, welches mit einer Stirnseite heckseitig am unteren Ende der Abstützeinheit 8 und mit einer gegenüberliegenden Stirnseite an der Tragstruktur 3 befestigt ist. Die Mittellängsachsen des Deformationselementes 12 und des Crashelementes 4 liegen in etwa auf einer Linie. An einem oberen, heckseitigen Ausleger der Abstützeinheit 8 ist ein als Bolzenlager ausgestaltetes Kipplager 10 mit einer quer zur Fahrtrichtung ausgerichteten Schwenkachse angeordnet. Es verbindet die Abstützeinheit 8 mit der Tragstruktur 3 in einem Abstand oberhalb des Deformationselementes 12. Darüber liegend und in einem Abstand zum Kipplager 10 an einem oberen, frontseitigen Ausleger der Abstützeinheit 8 angeordnet, verbindet ein ebenfalls als Bolzenlager ausgebildetes Gelenklager 16 das oberhalb der Tragstruktur 3 angeordnete Fahrerhaus 18 mit der Abstützeinheit 8. Die Schwenkachse des Gelenklagers 16 ist ebenfalls quer zur Fahrtrichtung orientiert. Der Prallquerträger 6, das Crashelement 14, die Abstützeinheit 8 und das Deformationselement 12 bilden – in Fahrzeugquerrichtung betrachtet – einen in etwa geradlinigen, in Fahrtrichtung ausgerichteten Kraftpfad zur Krafteinleitung in die Tragstruktur 3 im Falle eines frontseitigen Anpralls eines Hindernisses gegen den Prallquerträger 6. Außerdem stellt die Abstützeinheit 8 ein Koppelelement zwischen dem Deformationselement 12, der Tragstruktur 3 und dem Fahrzeugaufbau 18 dar. Bei dieser Anordnung ist eine Schwenkbewegung der Abstützeinheit 8 um das Kipplager 16 durch eine Verformung des Deformationselements 12 und eine Massenträgheit des Fahrzeugaufbaus 18 abbremsbar. 1 shows a schematic representation in side view of an embodiment of a lower bow portion of a proposed utility vehicle 2 with view from the left as seen in the direction of travel. In the illustrated coordinate system, the x direction points in the direction of travel of the commercial vehicle 2 , the y-direction points transversely to the direction of travel, vertically out of the plane of the drawing and the z-direction points vertically upwards. The commercial vehicle partially shown here 2 essentially comprises a support structure 3 , a crash structure arranged in its bow area 4 and - arranged above - a non-illustrated, designed as a cab vehicle body 18 , The crash structure 4 has a - seen transversely to the direction of travel - in approximately T-shaped support unit 8th , at its lower end bow-side connected and oriented with its central longitudinal axis in the direction of travel crash element 14 and a bow-side attached thereto, with its central longitudinal axis aligned transversely to the direction of impact baffle crossmember 6 on. Furthermore, the crash structure includes 4 a deformation element 12 , which with a front side at the rear end of the support unit 8th and with an opposite end face on the support structure 3 is attached. The central longitudinal axes of the deformation element 12 and the crash element 4 are roughly in line. At an upper, rear-side boom of the support unit 8th is designed as a stud bearing tilting bearing 10 arranged with a transverse to the direction of travel pivot axis. It connects the support unit 8th with the supporting structure 3 at a distance above the deformation element 12 , Overlying and at a distance to the dump truck 10 on an upper, front-side arm of the support unit 8th arranged, connects a likewise designed as a bolt bearing spherical plain bearings 16 that above the supporting structure 3 arranged cab 18 with the support unit 8th , The pivot axis of the joint bearing 16 is also oriented transversely to the direction of travel. The bumper crossbar 6 , the crash element 14 , the support unit 8th and the deformation element 12 form - viewed in the vehicle transverse direction - an approximately rectilinear, aligned in the direction of travel force path for introducing force into the support structure 3 in the case of a frontal impact of an obstacle against the baffle cross member 6 , In addition, the support unit provides 8th a coupling element between the deformation element 12 , the supporting structure 3 and the vehicle body 18 In this arrangement, a pivotal movement of the support unit 8th around the tilting camp 16 by a deformation of the deformation element 12 and an inertia of the vehicle body 18 braked.

2 zeigt das Nutzfahrzeug 2 gemäß 1 nach einem leichten Anprall eines Personenkraftwagens 20 frontseitig gegen den Prallquerträger 6. x-, y-, und z-Richtung sind analog 1 ausgerichtet. Durch die Anprallenergie ist der Prallquerträger 6 um einen Weg gegenüber der Tragstruktur 3 entgegen der Fahrtrichtung verlagert. Das Crashelement 14 ist entsprechend um denselben Weg gestaucht. Dagegen ist das Deformationselement 12 unverformt. Auch die Abstützeinheit 8 ist gegenüber 1 in seiner Lage unverändert. Die Darstellung zeigt eine Crashsituation, bei der außer an dem Crashelement keine nennenswerte Beschädigung an der Crashstruktur 4 auftritt. 2 shows the commercial vehicle 2 according to 1 after a slight impact of a passenger car 20 on the front against the baffle crossbeam 6 , x, y, and z directions are analog 1 aligned. Due to the impact energy is the baffle cross member 6 a way opposite the support structure 3 shifted against the direction of travel. The crash element 14 is compressed according to the same way. In contrast, the deformation element 12 undeformed. Also the support unit 8th is opposite 1 unchanged in its position. The illustration shows a crash situation in which except for the crash element no significant damage to the crash structure 4 occurs.

3 zeigt das Nutzfahrzeug 2 gemäß 1 nach einem starken Anprall des Personenkraftwagens 20 frontseitig gegen den Prallquerträger 6. x-, y-, und z-Richtung sind analog 1 ausgerichtet. Durch die Anprallenergie ist der Prallquerträger 6 um einen Weg gegenüber der Abstützeinheit 8 entgegen der Fahrtrichtung verlagert. Das Crashelement 14 ist entsprechend um denselben Weg gestaucht. Im Unterschied zur Darstellung in 2 ist die Abstützeinheit 8 darüber hinaus im Gegenuhrzeigersinn um einen Winkel um das Kipplager 10 geschwenkt, wobei das Deformationselement 12 entsprechend gestaucht ist. Durch die Wucht des Anpralls ist der Fahrzeugaufbau 18 um das Kipplager 10 in Fahrtrichtung geneigt, wobei das Gelenklager 16 entsprechend dem Schwenkwinkel der Abstützeinheit 8 in Richtung Fahrbahn verlagert ist. 3 zeigt eine Crashsituation bei der sowohl das Crashelement 14 wie auch das Deformationselement 12 Energie verzehrend deformiert sind. Auch der Fahrzeugaufbau 18 ist durch eine Verlagerung an einer Dämpfung der Anprallenergie beteiligt. Trotz einer starken Deformation der Crashstruktur 4 weist die Tragstruktur 3 keine Deformation auf. Angesichts der Schwere des Anpralls fallen also – bedingt durch die erfindungsgemäße Anordnung – nur geringe Reparaturkosten an. 3 shows the commercial vehicle 2 according to 1 after a strong impact of the passenger car 20 on the front against the baffle crossbeam 6 , x, y, and z directions are analog 1 aligned. Due to the impact energy is the baffle cross member 6 a way opposite the support unit 8th shifted against the direction of travel. The crash element 14 is compressed according to the same way. In contrast to the representation in 2 is the support unit 8th in addition, counterclockwise at an angle to the tilting bearing 10 pivoted, the deformation element 12 is compressed accordingly. The force of the impact is the vehicle body 18 around the tilting camp 10 tilted in the direction of travel, the joint bearing 16 according to the tilt angle of the support unit 8th shifted towards the roadway. 3 shows a crash situation in which both the crash element 14 as well as the deformation element 12 Energy consuming deformed. Also the vehicle body 18 is involved by a shift in damping the impact energy. Despite a strong deformation of the crash structure 4 has the support structure 3 no deformation. In view of the severity of the impact so fall - due to the inventive arrangement - only low repair costs.

4 zeigt das Nutzfahrzeug 2 gemäß 1 nach einem starken Anprall eines Lastkraftwagens 22 frontseitig gegen den Fahrzeugaufbau 18. x-, y-, und z-Richtung sind analog 1 ausgerichtet. Durch die Wucht des Anpralls ist der Fahrzeugaufbau 18 um das Gelenklager 16 gedreht und heckwärts geneigt. Ein durch den Anprall vom Fahrzeugaufbau 18 auf das Gelenklager 16 ausgeübter Impuls hat außerdem die Abstützeinheit 8 im Uhrzeigersinn um das Kipplager 14 gedreht und das Gelenklager 16 sowie den Fahrzeugaufbau 18 aufwärts verlagert. Entsprechend dem Schwenkwinkel der Abstützeinheit 8 ist das Deformationselement 12 um ein Maß gestreckt. 3 zeigt eine Crashsituation, bei der das Deformationselement 12 Energie verzehrend deformiert und der Fahrzeugaufbau 18 durch eine Aufwärtsverlagerung und eine Schwenkbewegung Anprallenergie dämpfend verlagert ist. Auch bei dieser Crashsituation ist die Tragstruktur 3, trotz einer starken Deformation der Crashstruktur 4, nicht durch Deformation in Mitleidenschaft gezogen. 4 shows the commercial vehicle 2 according to 1 after a heavy impact from a truck 22 front side against the vehicle body 18 , x, y, and z directions are analog 1 aligned. The force of the impact is the vehicle body 18 around the pivot bearing 16 turned and tilted backwards. One by the impact of the vehicle body 18 on the joint bearing 16 applied pulse also has the support unit 8th clockwise around the tilting bearing 14 turned and the joint bearing 16 as well as the vehicle body 18 shifted upwards. According to the tilt angle of the support unit 8th is the deformation element 12 a measure stretched. 3 shows a crash situation in which the deformation element 12 Consuming energy deformed and the vehicle body 18 is displaced by an upward displacement and a pivoting motion absorbing energy. Also in this crash situation is the support structure 3 , despite a strong deformation of the crash structure 4 , not affected by deformation.

5 zeigt einen vertikalen Mittellängsschnitt des in 1 schematisch dargestellten Deformationselementes 12. x-, y-, und z-Richtung sind analog 1 ausgerichtet. Das Deformationselement 12 weist eine Bugplatte 24, ein Deformationsrohr 28 und eine Heckplatte 26 auf. Die Bugplatte 24 ist über das Deformationsrohr 28 in Fahrtrichtung gegen die Heckplatte 26 abgestützt. Das Deformationsrohr 28 weist eine – in einem in der x-z-Ebene verlaufenden Mittellängsschnitt gesehen – mäanderförmig und quer zur Mittellängsachse gewellte, rundum laufende Profilwand 29 auf. 5 zeigt das Deformationselement 12 in einem undeformierten Ausgangszustand. 5 shows a vertical central longitudinal section of the in 1 schematically illustrated deformation element 12 , x, y, and z directions are analog 1 aligned. The deformation element 12 has a nose plate 24 , a deformation tube 28 and a rear plate 26 on. The nose plate 24 is over the deformation tube 28 in the direction of travel against the rear panel 26 supported. The deformation tube 28 shows a - seen in a running in the xz plane central longitudinal section - meandering and transverse to the central longitudinal axis corrugated, all-round profile wall 29 on. 5 shows the deformation element 12 in an undeformed initial state.

In 6 ist das Deformationselement 12 gemäß 5 in einem in x-Richtung gestauchten Zustand dargestellt. Die Bugplatte 24 ist unter Stauchung der Profilwand 29 entgegen der Fahrtrichtung zur Heckplatte 26 hin verlagert. Eine solche Stauchung entspricht in etwa den in 2 und 3 beschriebenen Verformungszuständen der Crashstruktur 4.In 6 is the deformation element 12 according to 5 shown in a compressed state in the x direction. The nose plate 24 is under compression of the profile wall 29 against the direction of travel to the rear plate 26 shifted. Such a compression corresponds approximately to the in 2 and 3 described deformation states of the crash structure 4 ,

7 zeigt das Deformationselement 12 gemäß 5 in einem in x-Richtung gestreckten Zustand. Die Bugplatte 24 ist unter Ausdehnung der Profilwand 29 in Fahrtrichtung von der Heckplatte 26 weg verlagert. Eine derartige Streckung tritt in dem in 4 beschriebenen Verformungszustand der Crashstruktur 4 auf. 7 shows the deformation element 12 according to 5 in a state stretched in the x-direction. The nose plate 24 is under extension of the profile wall 29 in the direction of travel from the rear panel 26 shifted away. Such stretching occurs in the in 4 described deformation state of the crash structure 4 on.

In 8 ist in perspektivischer Darstellung mit Blickrichtung von vorne diagonal entgegen der Fahrtrichtung ein weiteres Ausführungsbeispiel des in 1 gezeigten unteren Bugbereichs des Nutzfahrzeugs 2 dargestellt. x-, y-, und z-Richtung sind analog 1 ausgerichtet. Dargestellt sind im Wesentlichen eine als Schweißstrukturrahmen ausgestaltete Tragstruktur 5, eine in deren Bugbereich angeordnete Crashstruktur 4 sowie ein oberhalb der Tragstruktur 5 angeordneter Fahrzeugaufbau 18 als Teildarstellung. Die Crashstruktur 4 weist zwei quer zur Fahrtrichtung gesehen in etwa T-förmige Abstützeinheiten 8a und 8b, zwei an deren unteren Enden bugseitig angeschlossene und mit ihrer Mittellängsachse in Fahrtrichtung orientierte Crashelemente 14a und 14b sowie den bugseitig hieran befestigten, mit seiner Mittellängsachse quer zur Fahrtrichtung ausgerichteten Prallquerträger 6 auf. Die Abstützeinheiten 8a und 8b sind an deren unteren Enden mit einer quer zur Fahrtrichtung orientierten Traverse 30 verbunden. Zwei Deformationselemente 12a und 12b stützen die Traverse 30 an deren Heckseite gegen die Tragstruktur 5 ab. An zwei oberen, heckseitigen Auslegern der Abstützeinheiten 8a und 8b sind zwei als Bolzenlager ausgestaltete Kipplager 10a und 10b mit quer zur Fahrtrichtung ausgerichteter Schwenkachse angeordnet. Sie verbinden die Abstützeinheiten 8a und 8b mit der Tragstruktur 5 in einem Abstand oberhalb der Deformationselemente 12a und 12b. Darüber liegend und in einem Abstand zu den Kipplagern 10a und 10b an jeweils einem oberen, frontseitigen Ausleger der Abstützelemente 8a und 8b angeordnet, verbindet jeweils ein ebenfalls als Bolzenlager ausgebildetes Gelenklager 16a und 16b den oberhalb der Tragstruktur 5 angeordnete Fahrzeugaufbau 18 mit den Abstützeinheiten 8a und 8b. Der Prallquerträger 6, die Crashelemente 14a und 14b, die Abstützeinheiten 8a und 8b sowie die Deformationselemente 12a und 12b bilden analog 1 zwei in Fahrtrichtung ausgerichtete Kraftpfade zur Krafteinleitung einer Anprallenergie in die Tragstruktur 5 im Falle des frontseitigen Anpralls des Hindernisses gegen den Prallquerträger 6. Die Abstützeinheiten 8a und 8b koppeln analog 1 die Deformationselemente 12a und 12b, die Tragstruktur 5 und den Fahrzeugaufbau 18 miteinander.In 8th is a perspective view from the front diagonally opposite to the direction of travel another embodiment of the in 1 shown lower bow portion of the commercial vehicle 2 shown. x, y, and z directions are analog 1 aligned. Shown are essentially designed as a weld structure frame support structure 5 , a crash structure arranged in its bow area 4 and one above the support structure 5 arranged vehicle construction 18 as a partial representation. The crash structure 4 has two transversely to the direction seen in approximately T-shaped support units 8a and 8b , two at the lower ends bow-side connected and oriented with its central longitudinal axis in the direction of travel crash elements 14a and 14b and the bow side attached thereto, aligned with its central longitudinal axis transverse to the direction of impact baffle crossmember 6 on. The support units 8a and 8b are at their lower ends with a transversely oriented to the direction of traverse 30 connected. Two deformation elements 12a and 12b support the crossbar 30 at the rear side against the support structure 5 from. On two upper, rear-side arms of the support units 8a and 8b are two designed as a bolt bearing tilting bearings 10a and 10b arranged with transverse to the direction of travel pivot axis. They connect the support units 8a and 8b with the supporting structure 5 at a distance above the deformation elements 12a and 12b , Overlying and at a distance to the dump trucks 10a and 10b at in each case an upper, front-side arm of the support elements 8a and 8b arranged, each connects a likewise designed as a bolt bearing spherical plain bearings 16a and 16b the above the support structure 5 arranged vehicle construction 18 with the support units 8a and 8b , The bumper crossbar 6 , the crash elements 14a and 14b , the support units 8a and 8b as well as the deformation elements 12a and 12b form analog 1 two aligned in the direction of travel force paths for force application of an impact energy in the support structure 5 in the case of frontal impact of the obstacle against the baffle cross member 6 , The support units 8a and 8b pair analog 1 the deformation elements 12a and 12b , the supporting structure 5 and the vehicle body 18 together.

9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des in 8 dargestellten Nutzfahrzeugs 2. Die Blickrichtung sowie die x-, y-, und z-Richtung sind analog 8 ausgerichtet. Das sonst identische Ausführungsbeispiel zeigt anstelle der in 8 dargestellten, als Schweißstrukturrahmen ausgestalteten Tragstruktur 5 eine als Leiterrahmen ausgestaltete Tragstruktur 7, umfassend zwei Längsträger 3a und 3b, an deren bugseitigen Enden fest und unbeweglich verbundene, nach unten weisende Winkelstücke 9a und 9b sowie eine die unteren Enden der Winkelstücke 9a und 9b miteinander verbindende Strebe 9c. 9 shows a further embodiment of the in 8th illustrated commercial vehicle 2 , The viewing direction as well as the x, y and z directions are analog 8th aligned. The otherwise identical embodiment shows instead of in 8th represented, designed as a weld structure frame support structure 5 a configured as a ladder frame support structure 7 comprising two longitudinal members 3a and 3b , at their bow-side ends fixed and immovably connected, down-facing elbows 9a and 9b and one the lower ends of the elbows 9a and 9b interconnecting strut 9c ,

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 102004026280 A1 [0003]

Claims

Crash structure ( 4 ) for a motor vehicle, wherein the crash structure ( 4 ) at least one impact crossmember ( 6 ) and at least one support unit ( 8th . 8a . 8b ) and the impact crossmember ( 6 ) on the at least one support unit ( 8th . 8a . 8b ) and wherein the support unit ( 8th . 8a . 8b ) with a supporting structure ( 3 . 5 . 7 ) of the motor vehicle, characterized in that the support unit ( 8th . 8a . 8b ) at least one tilting bearing ( 10 . 10a . 10b ), over which the crash structure ( 4 ) pivotable on the support structure ( 3 . 5 . 7 ) is articulated.

Crash structure for a motor vehicle according to claim 1, characterized in that the support unit ( 8th . 8a . 8b ) at least one deformation element attached to it ( 12 . 12a . 12b ), wherein the support unit ( 8th . 8a . 8b ) over the deformation element ( 12 ) at a distance to the tilting bearing ( 10 . 10a . 10b ) with the supporting structure ( 3 . 5 . 7 ) firmly connected and can be supported on this.

Crash structure for a motor vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the deformation element ( 12 ) Absorbing energy under compressive load compressible and / or expandable under tensile load.

Crash structure for a motor vehicle according to one of claims 1 to 3, characterized in that the support unit ( 8th . 8a . 8b ) at least one crash element attached to it ( 14 . 14a . 14b ), wherein the impact crossmember ( 6 ) over the crash element ( 14 ) with the support unit ( 8th . 8a . 8b ) is firmly connected and supported on this in the direction of travel.

Crash structure for a motor vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that the crash element ( 14 ) Absorbing energy under compressive load is compressible.

Crash structure for a motor vehicle according to one of claims 1 to 5, characterized in that the impact crossmember ( 6 ) below the tilting bearing ( 10 . 10a . 10b ) is arranged and the support unit ( 8th . 8a . 8b ) is fastened to the motor vehicle such that the impact crossmember ( 6 ) forms a bow or a rear boundary surface of the motor vehicle.

Crash structure for a motor vehicle according to one of claims 1 to 6, characterized in that the support unit ( 8th . 8a . 8b ) is attachable to a vehicle or vehicle rear end, that the impact crossmember ( 6 ) at the height of the crash zone of a passenger car ( 20 ) is arranged.

Crash structure for a motor vehicle according to one of claims 1 to 7, characterized in that the support unit ( 8th . 8a . 8b ) at a distance to the tilting bearing ( 10 . 10a . 10b ) arranged joint bearing ( 16 . 16a . 16b ), via which a vehicle body ( 18 ) about an axis pointing in the vehicle transverse direction pivotally mounted on the support unit ( 8th . 8a . 8b ) is articulated.

Crash structure for a motor vehicle according to one of claims 1 to 8, characterized in that the spherical plain bearing ( 16 . 16a . 16b ) at a distance above the tilting bearing ( 10 . 10a . 10b ) is arranged.

Crash structure for a motor vehicle according to one of claims 1 to 9, characterized in that the support unit ( 8th . 8a . 8b ) on the bow side on the supporting structure ( 3 . 5 . 7 ) of the motor vehicle is articulated.

Crash structure for a motor vehicle according to one of claims 1 to 10, characterized in that the spherical plain bearing ( 16 . 16a . 16b ) Seen in the vehicle longitudinal direction horizontally offset from the tilting bearing ( 10 . 10a . 10b ) is arranged, wherein the pivot bearing ( 16 . 16a . 16b ) closer than the tilting bearing ( 10 . 10a . 10b ) is arranged on a bow-side boundary surface of the motor vehicle.

Crash structure for a motor vehicle according to one of claims 1 to 11, characterized in that the spherical plain bearing ( 16 . 16a . 16b ) is provided for the articulation of a cab.

Crash structure for a motor vehicle according to one of claims 1 to 12, characterized in that the support unit ( 8th . 8a . 8b ) at a bow-side end of a longitudinal member ( 3a . 3b ) is articulated.

Commercial vehicle ( 2 ) with a crash structure ( 4 ) according to one of claims 1 to 13.

Commercial vehicle according to claim 14, characterized in that the crash structure ( 4 ) about an axis pointing in the vehicle transverse direction pivotally on the support structure ( 3 . 5 . 7 ) is articulated.