CN104175996B - 变形元件 - Google Patents

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Abstract

变形元件由一个异型部件构成并且例如在截面上为带有多条腿的u形轮廓、或者具有单剪切构型，并且具有以具有z形变形折痕的手风琴方式形成的多个侧壁或者一个侧壁。这些预定义的变形折痕是在横向于一个作用力的方向上提供的，所述这些变形折痕是部分地相对安排的。

Description

变形元件
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的变形元件，优选用作撞击保护装置的变形元件，该变形元件具有多个可变形侧壁，这些侧壁具有多个叠置的可变形区段。
背景技术
DE 199 58 299 A1中披露了一种用于机动车辆的变形元件，该变形元件在纵向轮廓上具有多个处于以起伏形式延伸的条带形式的可变形区域，这些条带彼此交替地偏置延伸从而使得在各自情况下一个波峰与一个波谷相邻并且反之亦然，并且其中在一个或多个相邻的波峰之间形成了通道或自由空间。
发明内容
本发明的一个目的是在机动车辆的内部或外部区域中提供一种变形元件、优选作为撞击保护装置并且用于其他目的，该变形元件用于通过变形来吸收能量并且可以用简单的方式来生产和使用。
所述目的是根据本发明通过如下的技术方案1的特征实现的。技术方案2-11涉及进一步的有利特征。
1.一种用于机动车辆的、优选用作撞击保护装置的变形元件，该变形元件具有多个可变形侧壁，这些侧壁具有多个叠置的可变形区段，其特征在于，该变形元件是由一个异型部件构成的，该异型部件带有多个可变形侧腿，这些侧腿邻接一个上部横向腹板并且在脚侧处包括多个成角度的支撑件，其中这些侧腿在各自情况下是由一个手风琴状的壁构成的，该手风琴状的壁带有多个z形变形折痕，这些折痕至少被分成多个竖直区段，这些竖直区段在该变形元件的纵向方向上是叠置的并且以多个区段彼此相连接。
2.如技术方案1所述的变形元件，其特征在于，由该异型部件构成的该元件的这些侧腿的这些竖直区段被形成为至少具有两级或三级z形变形折痕，并且该元件的相对的腿在各自情况下具有相同的变形折痕。
3.如技术方案1或2所述的变形元件，其特征在于，具有这些z形变形折痕的这些竖直区段是通过一个中央平坦壁区段而彼此相连接的。
4.如技术方案1、2或3所述的变形元件，其特征在于，这些侧腿的这些具有z形折痕的竖直区段被安排成使得，在这些z形变形折痕之间各自交替的相邻竖直区段之间，由这些z形变形折痕的成相反角度的弯折边缘形成了多个长菱形开口。
5.如以上技术方案之一所述的变形元件，其特征在于，该变形元件的异型部件在截面上具有u形轮廓，或者该变形元件的异型部件以单剪切型构型形成为带有这些长菱形开口的一个竖直延伸的、单壁腹板部件，该腹板部件在上部自由端和下部自由端处各包括一个腿来作为支撑件，这些腿从该异型部件出发在相反的方向上水平地成角度。
6.如技术方案1、2、3、4或5所述的变形元件，其特征在于，在这些侧腿的叠置区段中的这些z形变形折痕各自交替地安排成转过了180度，其中一个区段的指向内的弯折边缘是面对着相邻区段的指向外的弯折边缘，并且在所述这些弯折边缘之间形成了这些长菱形开口。
7.如以上技术方案之一所述的变形元件，其特征在于，在这些侧腿中的单独竖直区段的这些z形变形折痕之间的这些长菱形开口具有不同的面积大小，其中靠近该横向腹板的这些上部开口被设计成大于在单独竖直区段的、具有两级或三级构型的z形变形折痕之间的接下来的下部开口，其中这些长菱形开口从该腹板到这些支撑件连续地增大或减小。
8.如以上技术方案之一所述的变形元件，其特征在于，该具有两级或三级z形变形折痕的变形元件可以通过一种锻造和弯折方法来生产，其中可以在这些侧腿中形成多个竖直切口，这些竖直切口在各自情况下是侧向地间隔开的并且就高度而言以阶梯式方式彼此偏置。
9.如以上技术方案之一所述的变形元件，其特征在于，该变形元件是由一个具有该长菱形结构的半成品部件构成的。
10.如以上技术方案之一所述的变形元件，其特征在于，这些具有z形变形折痕的弯折边缘在一个模制过程之后在水平平面内居中地延伸穿过这些竖直切口并且形成这些长菱形开口。
11.如以上技术方案之一所述的变形元件，其特征在于，由于一个力在P方向上作用于该变形元件的腹板上或作用于该腿上，这些z形变形折痕可以发生变形，并且形成这些长菱形开口的这些表面变成大致地一个位于另一个顶上。
本发明实现的主要优点在于，借助于一个两级、三级或此外多级的变形元件，可以通过变形来吸收能量。使用的级数越多，能量的吸收相应地就越大。根据本发明这一点的实现在于，在一个实施例中，该变形元件是由一个异型部件、特别地在截面上具有例如u形轮廓的一个异型部件构成，该异型部件具有与一个上部横向腹板邻接并且在脚侧包括成角度的支撑件的多个可变形侧腿，其中这些侧腿各自是由一个手风琴状的壁构成的，这个壁至少被分成多个竖直区段，这些竖直区段在该元件的纵向方向上叠置并且以多个区段彼此连接。具体而言，根据本发明，该元件的这些侧腿的竖直区段是至少由两级或三级z形变形折痕形成的，并且该元件的这些相对的侧腿在各自情况下具有相同的变形折痕。这些具有z形变形折痕的竖直区段在各自情况下通过一个中央平坦壁区段彼此连接。通过这种变形元件具有可以在变形情况下按手风琴方式折叠到一起的侧壁的设计，这些侧腿在力的作用下能够均匀地折叠在一起。
该变形元件的这些手风琴状的侧腿优选地具有带两级或三级形式的变形折痕的z形构型的侧腿，其中就使之有可能将变形过程中的能量吸收与车辆中的条件和负载幅值相适应。将该变形元件为两级或三级的这种定义是与在这些腿的竖直区段中的变形折痕的这些弯折边缘相关联的。
根据本发明还提供了，这些具有z形折痕的竖直区段被安排成使得，在这些z形变形折痕之间各自交替的相邻竖直区段之间，由该z形折痕的成相反角度的弯折边缘形成了一个下部长棱形开口和一个上部长棱形开口。
根据本发明提供了，该变形元件的异型部件在一个实施例中在截面上具有u形轮廓或一个对应的异型部件、或者在一个进一步的实施例中是由所谓的单剪切型异型部件构成的。后者在上部自由端和下部自由端处分别具有从该异型部件出发在相反方向上水平地成角度并且形成了一个支撑件的多个腿。
特别地，这些侧腿的叠置的区段中的z形折痕各自交替地安排成转过了180度，其中一个区段的指向内的弯折边缘是朝向相邻区段的指向外的弯折边缘，并且在所述这些弯折边缘之间形成了这些长菱形开口，当在该变形元件的纵向方向上观察时这些长菱形开口是可见的。这些z形折痕的单独的竖直区段之间的所述开口或自由空间允许在一个力作用于该变形元件时获得均匀的、连续的一起折叠作用，并伴随有能量的吸收。
此外，这些侧腿中的单独竖直区段的z形折痕之间的长菱形开口可以具有不同的大小，其中，例如靠近该横向腹板的这些上部开口被设计成大于在这些单独竖直区段的、具有两级或三级构型的z形变形折痕之间的接下来的下部开口，其中这些长菱形开口的大小从该腹板到这些支撑件连续地增大或减小。借助于这些具有不同面积大小的长菱形开口或自由空间，能够实现在变形过程中能量吸收的阶梯式特征曲线。
根据本发明，该变形元件是例如通过一种切割和弯折方法来生产的，其中可以在多个侧腿中在多个竖直和水平的平面内形成多个竖直切口，这些竖直切口是分别彼此间隔开的、并且在这些切口之间在每个平面内通过这些中央平坦壁区段而彼此连接。有可能生产一个板使之具有这些对应的切口并且用于随后弯折出该u形变形元件并且随后通过一种对应的模制方法来实现这些z形折痕。也可想到通过冲压或类似方法对该板提供这些z形折痕并且随后弯折出该u形变形元件。
根据本发明，该变形元件的异型部件也可以由一个具有长菱形结构的半成品部件来生产。
附图说明
在附图中示出了本发明的多个示例性实施例并且以下将对其进行更为详细的说明。
在附图中：
图1是一个变形元件的图解展示，
图2示出了根据图1的变形元件的末端的视图，
图3示出了穿过一个根据图1的两级变形元件的竖直剖面，
图4示出了该两级变形元件的一个侧腿的侧视图以及在这些z形变形折痕之间的长菱形开口，
图5是另一个优选的（三级或四级）实施例中的变形元件的图示，该变形元件在底部处具有一个单侧紧固装置，
图6示出了穿过一个根据图3的、处于变形后状态的两级变形元件的竖直剖面，
图6a示出了带有紧固腿的一个变形元件，该紧固腿在上部自由端和下部自由端处是成角度的，
图7示出了该三级变形元件的一个侧腿的侧视图以及在每个区段的这些z形变形折痕之间的长菱形开口，
图8示出了在z形变形折痕之间具有不同开口的一个两级变形元件，并且
图8a示出了在z形变形折痕之间具有不同大小的开口的一个三级变形元件。
具体实施方式
提供了用于机动车辆的变形元件1；1a；1b，以例如用作撞击保护装置或用在内部或外部区域中例如用作机动车辆的、用于在撞击或类似事件中吸收能量的行人保护装置。该变形元件1；1a在一个第一可能实施例中是由一个异型部件构成的，该异型部件具有一个上部横向腹板2以及邻接的、竖直取向的侧腿3和4，这些侧腿在脚侧具有可以支撑于车辆上的成角度的支撑件5、6。支撑件5、6可以是一个位于另一个上方（图5）或者可以安排成彼此相反（图3）。优选地该变形元件1；1a能够由一个在截面上为u形的轮廓构成。
在根据图6a的本发明的另一个有利的实施例中，该变形元件1b被以单剪切构型形成为一个具有长菱形开口14、15的竖直延伸的、单壁腹板部件，并且在上部自由端处具有一个水平地成角度的腿S而在下部自由端处具有另一个水平地成角度的腿S1。腿S和S1是彼此相反定向的。
侧腿3、4具有一个壁7、8，该壁具有手风琴状的设计并且例如被分为多个可能的竖直区段A、B和C，这些区段在该元件1；1a；1b的纵向方向L上是叠置的并且以多个区段彼此相连接。由于这种手风琴状的设计，侧腿3、4在受到P方向上的力时可以通过变形作用而压缩。
变形元件1；1a的侧腿3、4的竖直区段A、B、C被实施为具有两级或三级z形变形折痕9、10（图3）或11、12、13（图6）。
这些具有z形变形折痕9、10；11、12、13的竖直区段A、B、C在各自情况下通过侧腿3、4的一个平坦的壁区段16彼此相连接，如图1、4和7中更详细所示。
侧腿3、4的这些具有z形折痕9、10；11、12、13的竖直区段A、B、C被安排成使得，在这些z形变形折痕9、10；11、12、13之间各自交替相邻的竖直区段之间，由这些单独的z形折痕的成相反角度的弯折边缘B、B1形成了上部和下部长菱形开口14、15；17。在变形元件1；1a；1b的纵向方向上观察时这些开口是可见的。
在两级和三级实施例9、10和11、12、13中侧腿3、4的这些z形折痕各自交替地安排成转过了180度，其中一个区段的指向内的弯折边缘B1；B2是朝向相邻区段的指向外的弯折边缘B并且在所述弯折边缘B与B1；B2之间形成了这些长菱形开口14、15；17。
在本发明的一个进一步的实施例中，侧腿3、4的这些单独竖直壁区段的z形折痕9、10；11、12、13之间的这些长菱形开口可以具有不同的大小。这在图8和8a中是在变形元件1和1a的两级和三级实施例的基础上更详细地展示出。靠近横向腹板2的这些上部长菱形开口15就开口面积的大小而言是朝向脚侧处的支撑件5、6减小从而使得在图8的实施例中存在两个不同的开口面积大小F和F1；F2。在图8a的实施例中，存在三个不同的开口面积大小F、F1和F2。这些开口面积的大小可以从上到下连续地减小或增大。
具有两级和三级变形折痕9、10；11、12、13的变形元件1；1a可以是优选地通过一种切割和弯折方法来生产的。为此目的，在侧腿3、4中形成了在图4和7中所示的竖直切口E；E1。对于一个两级和三级变形折痕9、10；11、12、13，所述这些切口E优选地是在两个和三个竖直平面内形成的，如图4和7中所示。在具有四级或更多级的变形折痕的情况下，不言而喻能够在另外的平面内提供另外的切口。这些切口被安排成就高度而言是以阶梯式方式彼此偏置。
变形元件1；1a；1b也可以由一个具有长菱形结构的半成品部件来生产。
在建立这些两级和三级变形折痕9、10；11、12、13的一个模制过程之后，这些弯折边缘B和B1；B2在水平平面a-a上是一个位于另一个顶上的。
由于一个力P作用于变形元件1；1a；1b上，该z形折痕9、10；11、12、13通过变形作用而压缩并且这些长菱形开口14、15、17被压缩而使得这些开口的表面大致是一个位于另一个顶上，如图6中在二级变形元件1的基础上更详细展示的。

Claims (12)

1.一种用于机动车辆的变形元件，该变形元件具有多个可变形侧壁，这些侧壁具有多个叠置的可变形区段，其特征在于，该变形元件是由一个异型部件构成的，该异型部件带有多个可变形侧腿(3，4)，这些侧腿邻接一个上部横向腹板(2)并且在脚侧处包括多个成角度的支撑件(5，6)，其中这些侧腿(3，4)在各自情况下是由一个手风琴状的壁(7，8)构成的，该手风琴状的壁带有多个z形变形折痕(9，10；11，12，13)，这些折痕至少被分成多个竖直区段(A，B，C)，这些竖直区段在该变形元件的纵向方向(L)上是叠置的并且以多个区段彼此相连接。
2.如权利要求1所述的变形元件，其特征在于，由该异型部件构成的该变形元件的这些侧腿(3，4)的这些竖直区段(A，B，C)被形成为至少具有两级或三级z形变形折痕(9，10；11，12，13)，并且该变形元件的相对的侧腿(3，4)在各自情况下具有相同的z形变形折痕(9，10；11，12，13)。
3.如权利要求2所述的变形元件，其特征在于，具有这些z形变形折痕(9，10；11，12，13)的这些竖直区段(A，B，C)是通过一个中央平坦壁区段(16)而彼此相连接的。
4.如权利要求2或3所述的变形元件，其特征在于，这些侧腿(3，4)的这些具有z形折痕(9，10；11，12，13)的竖直区段(A，B，C)被安排成使得，在这些z形变形折痕(9，10；11，12，13)之间各自交替的相邻竖直区段之间，由这些z形变形折痕(9，10；11，12，13)的成相反角度的弯折边缘(B，B1；B，B2)形成了多个长菱形开口(14，15；14，15，17)。
5.如权利要求4所述的变形元件，其特征在于，该变形元件的异型部件在截面上具有u形轮廓，或者该变形元件的异型部件以单剪切型构型形成为带有这些长菱形开口的一个竖直延伸的、单壁腹板部件，该腹板部件在上部自由端和下部自由端处各包括一个水平地成角度的腿来作为支撑件，这些水平地成角度的腿从该异型部件出发在相反的方向上水平地成角度。
6.如权利要求4所述的变形元件，其特征在于，在这些侧腿(3，4)的竖直区段(A，B，C)中的这些z形变形折痕(9，10；11，12，13)各自交替地安排成转过了180度，其中一个区段的指向内的弯折边缘(B1；B2)是面对着相邻区段的指向外的弯折边缘(B)，并且在所述这些弯折边缘(B，B1；B1，B2)之间形成了这些长菱形开口(14，15；14，15，17)。
7.如权利要求4所述的变形元件，其特征在于，在这些侧腿(3，4)中的单独竖直区段(A，B，C)的这些z形变形折痕(9，10；11，12，13)之间的这些长菱形开口(14，15；14，15，17)具有不同的面积大小(F，F1；F，F1，F2)，其中靠近该上部横向腹板(2)的上部开口被设计成大于在单独竖直区段(A，B，C)的、具有两级或三级构型的z形变形折痕(9，10；11，12，13)之间的接下来的下部开口，其中这些长菱形开口从该上部横向腹板(2)到这些支撑件(5，6)连续地增大或减小。
8.如权利要求6所述的变形元件，其特征在于，该具有两级或三级z形变形折痕(9，10；11，12，13)的变形元件能够通过一种锻造和弯折方法来生产，其中能够在这些侧腿(3，4)中形成多个竖直切口(，这些竖直切口在各自情况下是侧向地间隔开的并且就高度而言以阶梯式方式彼此偏置。
9.如权利要求1至3之一所述的变形元件，其特征在于，该变形元件是由一个具有长菱形结构的半成品部件构成的。
10.如权利要求8所述的变形元件，其特征在于，这些具有z形变形折痕的弯折边缘在一个模制过程之后在水平平面(a-a)内居中地延伸穿过这些竖直切口并且形成这些长菱形开口。
11.如权利要求5所述的变形元件，其特征在于，由于一个力在竖直方向上作用于该变形元件的上部横向腹板(2)上或作用于该水平地成角度的腿上，这些z形变形折痕能够发生变形，并且形成这些长菱形开口的表面变成大致地一个位于另一个顶上。
12.如权利要求1所述的变形元件，其特征在于，所述变形元件用作撞击保护装置的变形元件。
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