CN105026217A - 用于车辆的能量吸收结构 - Google Patents

用于车辆的能量吸收结构 Download PDF

Info

Publication number
CN105026217A
CN105026217A CN201480012904.4A CN201480012904A CN105026217A CN 105026217 A CN105026217 A CN 105026217A CN 201480012904 A CN201480012904 A CN 201480012904A CN 105026217 A CN105026217 A CN 105026217A
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy absorbing
collision
transmitting element
microstructure
sidewall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201480012904.4A
Other languages
English (en)
Inventor
T·弗洛伊登贝格
W·哈恩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of CN105026217A publication Critical patent/CN105026217A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • B60R19/34—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/03—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by material, e.g. composite
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/08—Vibration-dampers; Shock-absorbers with friction surfaces rectilinearly movable along each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
    • B60R2019/1806—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing
    • B60R2019/1833—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing made of plastic material
    • B60R2019/1853—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing made of plastic material of reinforced plastic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • B60R2019/266—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means using friction sufaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

用于车辆(2)的能量吸收结构(3)具有：能量吸收元件(6)、特别是发动机纵梁，以及至少一个碰撞传递元件(10)；该碰撞传递元件(10)压紧在所述能量吸收元件(6)的侧壁(9、9o、9u、9r、9l)上并且在碰撞情况下能在所述侧壁(9、9o、9u、9r、9l)上沿着侧壁引导，其中，所述能量吸收元件(6)是纤维复合构件；并且所述碰撞传递元件(10)具有可沉入到所述能量吸收元件(6)中的微结构(11)。

Description

用于车辆的能量吸收结构
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的能量吸收结构，该能量吸收结构具有能量吸收元件和至少一个碰撞传递元件，该碰撞传递元件挤压到能量吸收元件的侧壁上并且在碰撞情况下能在侧壁上沿着侧壁引导。
背景技术
由碳纤维加强的塑料(“CFK”)构成的碰撞或撞击结构当今在车辆中主要设计为具有矩形或圆形轮廓横截面的支架。在碰撞情况下，为了能量吸收而应用所谓的“碎裂”的失效机制。在碰撞时优先在脆裂中实现支架的完全分裂(粉末化)，亦即逐渐地在端侧的“撞击正面”，该撞击正面随着累进的碰撞总是进一步进入到支架中。碰撞结构破坏的另一种形式是直接在撞击正面(“Fronding”)上CFK材料限定地偏转180°。在此，为了耗散动能，纤维断裂机制结合摩擦起作用。
两个失效机制在正面碰撞中沿支架的纵向方向起作用，其中力垂直于支架横截面。然而，在横向力的影响下，按照所述失效机制设计的结构基本上不受控制地并且灾难性地失效，只要没有设置用于吸收横向力的昂贵的构造上的附加措施。失效模式的分析处理当时是不可能的。此外，表现出CFK材料的不利的温度依赖性，因为吸收的能量通常在较高温度下减少。
DE 10 2010 020 080 A1公开了一种用于机动车的保险杠装置，该保险杠装置具有横梁和撞击盒，其中横梁通过引导型材与撞击盒耦联并且引导型材相对可动地连接在撞击盒上，其中，在引导型材上设有用于与撞击盒耦联的连接板。然而由此没有引起提高的能量吸收。
DE 10 2004 059 545 A1公开一种用于特别是在车辆与块体碰撞在一起时吸收能量的机构。该能量吸收机构包括可动的碰撞传递元件和用于影响碰撞传递元件的可动性的锁止机构。碰撞传递元件借助于锁止机构在最小的第一碰撞速度范围中可刚性锁闭，而碰撞传递元件在高的第二碰撞速度范围中基本上无力地是可动的。该能量吸收机构的突出之处在于，锁止机构在中等的第三碰撞速度范围中也允许在整个运动行程内碰撞传递元件的相对运动。在此，能量吸收机构包括与碰撞有关地通过锁止机构可控的用于使材料限定地塑性变形的变形装置，其中变形装置通过碰撞传递元件的相对运动是可驱动的。然而，该变形装置仅仅适合于使金属材料变形，但不适合于非可延展的纤维复合材料。
发明内容
本发明的任务在于，至少部分克服现有技术的缺点并且特别是提供在纤维复合元件上改善的能量吸收。
该任务按照独立权利要求的特征解决。优选的实施形式特别是可由从属权利要求得出。
该任务通过一种用于车辆的能量吸收结构解决，该能量吸收结构具有第一元件(在下文中称为“能量吸收元件”)以及至少一个第二元件(在下文中称为“碰撞传递元件”)。该碰撞传递元件压紧在能量吸收元件的侧壁上并且在碰撞情况下能在侧壁上沿着侧壁引导或移动。换言之，碰撞传递元件在碰撞情况下或“撞击”中在保持压紧的情况下至少对于确定的路径长度在侧壁上沿着侧壁被引导或被拉动或推动通过侧壁。
能量吸收元件是纤维复合构件，从而能量吸收不是通过其塑性变形引起。而是碰撞传递元件具有沉入到或可沉入能量吸收元件中或到纤维复合构件中的微结构。由此实现与能量吸收元件的形锁合，从而在碰撞情况下微结构在表面上根据其进入深度“耕犁”、刮抓或划擦通过能量吸收元件。由此，侧壁在能量吸收元件或微结构的路径中在表面上被破坏。通过该表面上的破坏，实现在能量吸收元件上的高的能量吸收，而无需通过碰撞传递元件在整个深度上破坏能量吸收元件。通过作为这样的元件获得能量吸收元件，该能量吸收元件在那儿具有剩余承载能力，这能实现在碰撞之后维持结构一体性。此外，失效模式无关于力导入角，从而支架自身可以针对任意横向力确定尺寸。
与能量吸收相关的表面破坏程度可以特别是受微结构的进入或压入深度、在碰撞或移动期间的压紧力以及通过微结构的形状和布置影响。特别是如此能实现对于不同车辆类型的共性。能量吸收和所属力水平的刻度因此可以在不变的构件几何结构的情况下(例如在轮廓横截面和壁厚方面)实施。
微结构是可沉入的包括如下情况，即，微结构沉入在能量吸收元件中，也就是特别是也已经在未移动的(静止)状态下沉入。微结构是可沉入的也包括另一种情况，即，微结构在静止状态下还没有或者仅仅以小的程度沉入能量吸收元件中，但是随着相对于能量吸收元件的移动而沉入或压入其中。
能量吸收结构例如可以是车辆的碰撞或撞击结构，例如前侧或后侧的撞击结构。
车辆可以特别是机动车、特别是轿车。
能量吸收元件可以特别是发动机纵梁(“MLT”)。
作为纤维复合构件的能量吸收元件可以特别是具有玻璃纤维加强的塑料(简称GFK)、碳纤维加强塑料(也称CFK)或者芳族聚酰胺作为纤维复合材料。
微结构的突出之处特别是可以在于，各个结构元件(例如各个齿)具有在微米范围中的大小值，也就是不超过一毫米。因此特别是进入深度可以限于一毫米或几个毫米的值。这明显小于所属侧壁的壁厚，该壁厚典型地为至少三毫米或更大。微结构的比较小的高度阻止侧壁在微结构的路径中在其整个深度上被完全破坏。然而微结构不限于此。例如进入深度也可以测定为大于1毫米，例如当能量吸收元件的厚度测定为大于3毫米时。一种进一步改进方案在于，微结构的高度或进入深度不超过能量吸收元件在微结构之下的厚度的三分之一，优选不超过该厚度的四分之一。因此同样可以实现的是，能量吸收元件仅仅在表面上被破坏。
碰撞传递元件在碰撞情况下能在侧壁上沿着侧壁引导，这相反地表示：在没有碰撞的静止或正常状态下或者在具有如此小以至于碰撞传递元件不(相对)移动的能量的碰撞情况下，碰撞传递元件保留在能量吸收元件上的正常或静止位置上。
为了微结构在其移动期间不磨损或自身不被破坏，有利的是，该微结构具有比纤维复合材料更高的硬度和/或强度。
一种进一步改进方案在于，碰撞传递元件具有由金属和/或陶瓷制成的微结构。特别是碰撞传递元件可以由金属制成，例如由钢制成。
能量吸收元件在碰撞传递元件引导或移动期间的弯曲可能导致其表面被不均匀地破坏。因此优选的是，能量吸收元件是实际中抗弯且耐弯的元件。
一种进一步改进方案在于，碰撞传递元件能在碰撞情况下由撞击盒、变形盒(“Defobox”)或保险杠在侧壁上沿着侧壁引导。碰撞传递元件备选地可以是该功能元件的一部分。
一种设计方案在于，碰撞传递元件在正常或静止状态下(没有碰撞或具有仅仅小的碰撞)与能量吸收元件形锁合地微啮合。由此，能量吸收或能量耗散已经直接在这两个元件的相对移动开始时实现。特别是可以将微啮合理解为沉入的微结构和能量吸收元件的相应区域的无间隙相互啮合的造型。特别是这两个元件可以在那儿具有互补的形状。
又一种设计方案在于，至少一个碰撞传递元件设置在能量吸收元件或者说纤维复合构件的侧壁的外侧上。这能实现特别简单的安装并且在非空心或者说实心的能量吸收元件的情况下也是可应用的。
另一种设计方案在于，至少一个能量吸收元件是空心元件、特别是空心型材，并且碰撞传递元件设置在侧壁的内侧上。这能实现特别紧凑的结构方式。
又一种设计方案在于，至少一个变形元件具有微结构，该微结构包括圆锥状(也就是说圆锥形和/或截圆锥形)和/或棱锥状(也就是说棱锥形和/或截棱锥形)的(微)突出部的区域。这能实现能量耗散，该能量耗散至少基本上与碰撞传递元件的移动方向无关。
又一种设计方案在于，至少一个碰撞传递元件具有微结构，该微结构包括相互平行设置的长形突出部的区域。长形突出部例如可以具有三角形的横截面形状和例如具有四坡屋顶形的基本形状。长形突出部也可以视为肋。这样的微机构具有如下优点，即，在长形突出部沿设定的移动方向定向的情况下均匀的能量耗散通过如下途径得到支持，例如通过在移动过程开始时减小负荷峰值或力峰值。在该设计方案中，破坏的纤维复合材料从碰撞传递元件的路径的材料输出也得到支持。由此可以抵抗在碰撞传递元件之下的材料积聚。
此外，一种设计方案在于，至少一个碰撞传递元件具有微结构，该微结构包括V形突出部的区域。这也引起均匀的能量耗散，特别是假如V形突出部以其尖端沿设定的移动方向定向时。在此也支持破坏的纤维复合材料的材料输出。
然而微结构的形状不限于此并且例如也可以具有不规则设置的和/或不规则成形的突出部的区域。不规则的微结构特别是可以形成具有限定粗糙度的粗糙表面。
此外，一种设计方案在于，能量吸收元件是型材元件，亦即长形的元件，该长形的元件至少在一个部段——通过该部段引导碰撞传递元件(“路径”)——上具有至少基本上相同的横截面形状。在此可以局部地产生与基本形状的微小偏差，例如通过设置孔或类似物。作为型材元件的设计方案具有的优点在于，碰撞传递元件的移动或路径可以在与能量吸收元件的纵向延伸平行的平面中实现、特别是直线地实现。因此又实现碰撞传递元件相对于能量吸收元件的均匀的移动，并且也实现均匀的能量耗散。
能量吸收元件例如可以是O形的、U形的或C形的型材元件，特别是具有矩形横截面。
然而本发明不限于此，并且能量吸收元件例如可以具有在碰撞传递元件的路径的长度上变化的横截面形状和/或大小。例如能量吸收元件可以沿碰撞传递元件的路径的方向加宽并且因此有可能压紧压力、继而破坏程度并因此能量吸收元件的能量吸收随着移动长度的增大而提高。
此外，一种设计方案在于，至少一个碰撞传递元件是板状的。这具有的优点在于简单的制造。特别是板的一侧可以至少部分地与能量吸收元件接触并且所属接触面可以具有微结构。微结构可以连续地或者在多个相互间隔开的部分面中设置在碰撞传递元件上。
再者，一种设计方案在于，至少一个碰撞传递元件借助于至少一个螺钉或铆钉固定在(空心的)能量吸收元件的至少一个侧壁上。由此首先碰撞传递元件可以在正常状态下安全并且精确地固定在能量吸收元件上。其次，因此在碰撞情况下还要更大量的能量可以传递给能量吸收元件，因为随着碰撞传递元件的移动也通过能量吸收元件拉动所述至少一个螺钉或所述至少一个铆钉。由此，在螺钉或铆钉的路径中通过能量吸收元件拉动连续的裂纹轨迹或者在螺钉或铆钉之后产生缝隙，对于该裂纹轨迹或缝隙的产生需要附加的能量。使用的失效机制基于孔内侧平面(Lochleibung)。在此，在所述至少一个裂纹轨迹之间存在仅仅在表面上破坏的纤维复合材料的条带，从而尽管能量吸收高，能量吸收元件仍具有剩余强度或剩余承载能力。所述至少一个螺钉或铆钉的应用具有进一步的优点，即，碰撞传递元件到能量吸收元件上的压紧力因此是可调节的。在使用螺钉时，给出特别精确的调节。
在一种进一步改进方案中，螺钉或铆钉可以仅仅穿过能量吸收元件的如下的壁，在该壁上固定有所属的碰撞传递元件。在另一进一步改进方案中，螺钉或铆钉可以穿过两个特别是对置的壁。特别是可以在(空心的)能量吸收元件的相互对置的壁上分别固定碰撞传递元件，特别是借助于至少一个共同的螺钉。这能实现在两侧上特别均匀的能量吸收以及特别简单的装配。
代替或附加于所述至少一个螺钉和/或所述至少一个铆钉，也可以使用任何其他的固定元件，该固定元件将碰撞传递元件与能量吸收元件形锁合并且优选地也力锁合地连接并且该固定元件可以在能量吸收元件中产生裂纹轨迹。
又一设计方案在于，板状的碰撞传递元件在装配之前是预弯曲的并且在装配状态下逆着其弯曲固定在能量吸收元件上。因此产生特别高的压紧力，这即使在碰撞传递元件的移动速度高的情况下也特别可靠地确保微结构在能量吸收元件中足够的插入深度或进入深度。特别是碰撞传递元件可以从能量吸收元件突出地预弯曲。
另一设计方案在于，至少一个碰撞传递元件是双金属元件，该双金属元件随着温度的升高而引起更高的压紧力。由此可以至少部分补偿纤维复合材料在更高温度下更小的能量吸收。
此外，另一设计方案在于，至少一个碰撞传递元件是双金属元件，该双金属元件随着温度的升高而提供沉入的微结构的更大面积。而且因此实现：可以至少部分地补偿纤维复合材料在更高温度下更小的能量吸收。提供微结构的更大面积例如可以通过如下方式实现，即，碰撞传递元件是双金属元件，该双金属元件部分地从能量吸收元件弯离并且其弯曲随着温度的升高而减小。由此，随着温度的升高，微结构的更大面积位于能量吸收元件上。
原则上，能量吸收结构可以具有一个或多个能量吸收元件，又可以给所述一个或多个能量吸收元件相应地配置一个或多个碰撞传递元件。
为了在能量吸收元件上装配碰撞传递元件，优选的是，微结构沉入特别是压入到能量吸收元件中。紧接着特别是可以在形成形锁合之后有可能减小压紧力。保留的(减小的)压紧力优选如此确定大小，使得啮合在(相对)移动期间保留在能量吸收元件中并且不从能量吸收元件的表面松脱。
附图说明
在以下附图中根据实施例示意地更准确地描述本发明。在此，为了清晰，相同或作用相同的元件可以设有相同的附图标记。
图1示出具有所属碰撞结构的前车结构的示意俯视图；
图2示出按照第一实施例在静止状态下发动机纵梁的斜视图，该发动机纵梁具有多个固定在其上的碰撞传递元件；
图3示出按照第一实施例在碰撞状态下发动机纵梁的斜视图；
图4示出按照第二实施例在静止状态下发动机纵梁的斜视图，该发动机纵梁具有多个固定在其上的碰撞传递元件；
图5示出按照第二实施例在碰撞状态下发动机纵梁的斜视图；
图6示出碰撞传递元件的一种可能的微结构的斜视图；
图7示出碰撞传递元件的另一种可能的微结构的斜视图；
图8示出碰撞传递元件的又一种可能的微结构的斜视图；
图9示出按照第三实施例在静止状态下发动机纵梁的侧视截面图，该发动机纵梁具有固定在其上的碰撞传递元件；以及
图10示出按照第四实施例在静止状态下发动机纵梁的侧视截面图，该发动机纵梁具有固定在其上的碰撞传递元件。
具体实施方式
图1示出具有撞击或碰撞结构3形式的所属的能量吸收结构的轿车2的前车结构1的示意俯视图。碰撞结构3具有前保险杠4，该保险杠固定在两个撞击盒5上。撞击盒5在示出的正常状态或静止状态下部分导入以相应的发动机纵梁6形式的能量吸收元件中。发动机纵梁6构成为具有矩形横截面形状的由CFK制成的管形的空心型材。撞击盒5也具有矩形的基本形状并且在发动机纵梁6中可纵向移动地设置。
在具有较高速度的正面碰撞时，该正面碰撞通过箭头C标明，保险杠4随着撞击盒5直至目前如此移动，直至它们碰撞到发动机纵梁6上并且将发动机纵梁破坏并同时释放能量。因为发动机纵梁6由CFK制成，所以能量没有通过塑性变形而被吸收，而是发动机纵梁6直至目前通过CFK材料(Fronding)的完全解体(粉末化)和/或偏转被破坏。然而在横向力的影响下，如该横向力例如在侧面碰撞的情况下出现，直至目前的发动机纵梁6直至目前基本上不受控制地并且灾难性地失效，例如通过折断，在明显较小的能量吸收的情况下。
图2示出按照第一实施例在静止状态或正常状态下发动机纵梁6的斜视图，该发动机纵梁具有多个固定在其上的碰撞传递元件10。为此，在发动机纵梁6的每个侧壁9中在外侧沉入有相应板状的碰撞传递元件10，亦即在右侧侧壁9r上、在上侧侧壁9o上、在左侧侧壁9l上以及在下侧侧壁9u上。碰撞传递元件10由金属、例如钢制成并且在其沉入侧壁9中的侧上具有由突出的微突出部构成的微结构11，如在局部A中以截面图所示。
如此外在局部A中所示，微结构11形锁合地沉入在此示例地选取的侧壁9o的外侧中，从而侧壁9o在那儿占据互补的形状。微结构11的进入深度不大于1毫米，这比侧壁9o的大于3毫米的壁厚小得多。
碰撞传递元件10可以特别是压紧在发动机纵梁6上，例如借助于相应的压紧机构或者借助于相应的固定元件、例如螺钉或铆钉(没有插图，也参见图4和图5)。
在一种备选设计方案中，碰撞传递元件10在静止状态下仅仅在压力作用下贴靠在侧壁9上，其中，微结构11仅仅部分或还根本没有沉入侧壁9中。仅仅随着在碰撞情况下的移动，进入深度才增大，从而碰撞传递元件10或其微结构11随后可以“埋入”侧壁9中直至微结构11的高度。
图3示出发动机纵梁6在碰撞情况下的斜视图。在碰撞情况下，碰撞传递元件10沿着移动方向V沿所属的侧壁9或者说9o、9u、9r、9l移动并且在此保持压紧。外侧的碰撞传递元件10可以例如被所属的撞击盒5或与之连接的构件移动。在移动中，微结构11在表面划擦或耕犁通过侧壁9并且在其路径P中破坏纤维复合材料，在此：CFK材料。然而，侧壁9没有在其整个深度或厚度上被破坏，从而侧壁保留显著的结构强度。
备选或附加地，至少一个碰撞传递元件10可以沉入在发动机纵梁6的侧壁9的内侧上(没有插图)。例如，这样的碰撞传递元件10可以集成在撞击盒5之一中，或者撞击盒5用作用于至少一个碰撞传递元件10的支架。
图4示出在静止状态下发动机纵梁6的斜视图，该发动机纵梁具有多个固定在其上的碰撞传递元件10，这些碰撞传递元件现在借助于螺钉12螺纹连接在侧壁9上。螺钉12为此完全引导通过相应的侧壁9。借助于螺钉12的有目的的拧紧可以准确调节碰撞传递元件10到侧壁9上的压紧压力。
螺钉12可以例如沿纵向方向(亦即与纵轴线L串行地或者沿设定的移动方向V)串联相继地设置。这能实现碰撞传递元件10的特别安全的固定。附加或备选地可能的是，如在此所示，螺钉12与发动机纵梁6的纵轴线L或移动方向V平行错开地设置。这同样可以引起碰撞传递元件10的特别安全的固定，并且此外还有大量螺钉12，由此可以实现能量吸收的提高。然而原则上其他设置结构也是可能的。未示出的撞击盒5导入发动机纵梁6的示出的前开口中，而且最大到达具有螺钉12的止挡部。
附加或备选于螺钉12，所述螺钉仅仅被引导通过侧壁9或9o、9u、9r、9l之一，例如也可以引导相应更长的螺钉通过相互对置的侧壁9(例如9o和9u或9r和9l)并且因此借助于一个螺钉固定两个碰撞传递元件10。这样的连续的螺钉通过点线标明并且在此将右侧侧壁9r和左侧侧壁9l的碰撞传递元件10拉紧并且将这些碰撞传递元件如此压紧到所属的侧壁9r或9l上。这能实现在两个相互对置的侧壁9上特别均匀的能量吸收以及简化的装配。
图5示出在碰撞情况下发动机纵梁6的斜视图。撞击盒5现在已经将碰撞传递元件10沿移动方向V向后移动，其中，现在除了发动机纵梁6的侧壁9的外侧被破坏之外，螺钉12在其轨迹中拉动通过侧壁9并且如此形成连续的缝隙或裂纹轨迹14用于提高的能量吸收。然而，侧壁9没有如在撞击正面的情况中那样被完全破坏，而是具有不可忽略的结构强度。撞击盒5或类似物可以为了碰撞传递元件10的移动而挤压到碰撞传递元件10本身上和/或挤压到螺钉12上。为了产生长的裂纹轨迹14，优选平行错开地设置螺钉12。
图6示出碰撞传递元件10的可能的微结构11的斜视图。微结构11在此具有以棱锥形齿15形式的密集装满的微突出部的区域。这些齿15具有不超过1毫米的高度。
图7示出碰撞传递元件10的另一种可能的微结构11的斜视图。微结构11在此具有以高度不超过1毫米的四坡屋顶形的肋16形式的密集装满的微突出部的区域。肋16优选与碰撞传递元件10的设定的移动方向V平行地定向。肋16的应用相比于齿15允许更有效地清理或排挤破坏的纤维复合材料以及允许更均匀的负荷。
图8示出碰撞传递元件10的又一种可能的微结构11的斜视图。微结构11具有V形肋17形式的密集装满的微突出部的区域，这些V形肋沿碰撞传递元件10的设定的移动方向V定向。肋17允许还要更有效地清理或排挤破坏的纤维复合材料以及允许同样更均匀的负荷。
图9示出在静止状态下发动机纵梁6的侧视截面图，该发动机纵梁具有固定在其上的碰撞传递元件10，其中，板状的碰撞传递元件10是预弯曲的，特别是从发动机纵梁6弯离。碰撞传递元件10在预装配的弯曲的状态下以虚线示出，而在装配的压直的状态下以实线示出。弯曲或弯曲半径和继而压紧压力可以通过两个螺钉12简单并精确地调节。相比于在非预弯曲的碰撞传递元件10的情况下，可以实现高得多并再者更简单可重复的压紧压力。微结构可以至少位于两个螺钉12或所属的通孔19之间并且如果可能也在侧面延伸超过其。
图10示出在静止状态下发动机纵梁6的截面图，该发动机纵梁具有固定在其上的板形的碰撞传递元件10，该碰撞传递元件在此构成为以类似于图9的形状的形式的双金属元件。碰撞传递元件10通过双金属效应在低温T下在螺钉12侧面存在的自由端部区域20上突出，从而碰撞传递元件10的微结构11仅仅在螺钉12之间沉入发动机纵梁6的侧壁9中。随着温度升高，自由端部区域20的弯曲减小并且该自由端部区域继续下降到侧壁9上。因为自由端部区域20在其朝向侧壁9的侧上也配备有微结构，所以随着温度T的升高，微结构的与侧壁9接触的面积因此以及能量吸收也提高。通过更大面积接触提高的该能量吸收补偿在较高温度T时纤维复合材料的较低的能量吸收。
自然，本发明不限于示出的实施例。
因此也可以使用铆钉或螺栓代替螺钉。
一般，上述实施例的特征可以任意相互更换和/或组合。
一般，可以将冠词“ein”、“eine”等理解为一个或多个，特别是在“至少一个”或“一个或多个”等的意义上，只要这没有明确被排除，例如通过表达“正好一个”等。
而且数字说明可以准确地包括给定的数字以及通常的公差范围，只要这没有明确被排除。
附图标记列表：
1  前车结构
2  轿车
3  撞击或碰撞结构
4  保险杠
5  撞击盒
6  发动机纵梁
9  侧壁
9l 左侧侧壁
9o 上侧侧壁
9r 右侧侧壁
9u 下侧侧壁
10 碰撞传递元件
11 微结构
12 螺钉
14 裂纹轨迹
15 棱锥形齿
16 四坡屋顶形肋
17 V形肋
19 通孔
20 端部区域
A  局部
C  正面碰撞
L  纵轴线
P  路径
T  温度
V  移动方向

Claims (12)

1.用于车辆(2)的能量吸收结构(3)，具有：
能量吸收元件(6)、特别是发动机纵梁，以及至少一个碰撞传递元件(10)；
该碰撞传递元件(10)压紧在所述能量吸收元件(6)的侧壁(9、9o、9u、9r、9l)上并且在碰撞情况下能在侧壁(9、9o、9u、9r、9l)上沿着侧壁引导，其中，
所述能量吸收元件(6)是纤维复合构件，并且
所述碰撞传递元件(10)具有可沉入到能量吸收元件(6)中的微结构(11)。
2.根据权利要求1所述的能量吸收结构(3)，其中，所述碰撞传递元件(10)在正常状态下与所述能量吸收元件(6)形锁合地微啮合。
3.根据上述权利要求之一所述的能量吸收结构(3)，其中，至少一个碰撞传递元件(10)设置在所述能量吸收元件(6)的侧壁(9)的外侧上。
4.根据上述权利要求之一所述的能量吸收结构(3)，其中，至少一个能量吸收元件(6)是空心型材，并且所述碰撞传递元件(10)设置在所述能量吸收元件(6)的侧壁(9)的内侧上。
5.根据上述权利要求之一所述的能量吸收结构(3)，其中，至少一个变形元件具有微结构(11)，该微结构包括圆锥形或棱锥形突出部(15)的区域。
6.根据上述权利要求之一所述的能量吸收结构(3)，其中，至少一个碰撞传递元件(10)具有微结构(11)，该微结构包括相互平行设置的长形突出部(16)的区域。
7.根据上述权利要求之一所述的能量吸收结构(3)，其中，至少一个碰撞传递元件(10)具有微结构(11)，该微结构包括V形突出部(17)的区域。
8.根据上述权利要求之一所述的能量吸收结构(3)，其中，所述能量吸收元件(6)是型材元件。
9.根据上述权利要求之一所述的能量吸收结构(3)，其中，至少一个碰撞传递元件(10)是板状的并且借助于至少一个螺钉(12)或铆钉固定在所述能量吸收元件(6)的至少一个侧壁(9)上。
10.根据上述权利要求之一所述的能量吸收结构(3)，其中，所述板状的碰撞传递元件(10)是预弯曲的。
11.根据上述权利要求之一所述的能量吸收结构(3)，其中，至少一个碰撞传递元件(10)是双金属元件，所述双金属元件随着温度(T)的升高而引起更高的压紧力。
12.根据上述权利要求之一所述的能量吸收结构(3)，其中，至少一个碰撞传递元件(10)是双金属元件，所述双金属元件随温度(T)的升高而提供沉入的微结构(11)的更大面积。
CN201480012904.4A 2013-01-17 2014-01-14 用于车辆的能量吸收结构 Pending CN105026217A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013200678.0 2013-01-17
DE102013200678.0A DE102013200678A1 (de) 2013-01-17 2013-01-17 Energieaufnahmestruktur für ein Fahrzeug
PCT/EP2014/050619 WO2014111388A1 (de) 2013-01-17 2014-01-14 Energieaufnahmestruktur für ein fahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105026217A true CN105026217A (zh) 2015-11-04

Family

ID=49956216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480012904.4A Pending CN105026217A (zh) 2013-01-17 2014-01-14 用于车辆的能量吸收结构

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9452723B2 (zh)
CN (1) CN105026217A (zh)
DE (1) DE102013200678A1 (zh)
WO (1) WO2014111388A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018059327A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-05 Ningbo Geely Automobile Research & Development Co., Ltd. Crash management system
CN110485628A (zh) * 2019-07-11 2019-11-22 同济大学 带预应力铝合金板的混凝土受弯构件及抗弯加固方法
CN112339690A (zh) * 2020-11-05 2021-02-09 蔡学潮 一种具有保护功能的自损式汽车保险杠

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005193347A (ja) * 2004-01-09 2005-07-21 Seiko Epson Corp 水平多関節型ロボット
US9487168B2 (en) * 2014-10-30 2016-11-08 Honda Motor Co., Ltd. Automobile bumper beam
JP6187498B2 (ja) * 2015-02-18 2017-08-30 トヨタ自動車株式会社 ラジエータサポート構造
KR101683511B1 (ko) * 2015-03-16 2016-12-07 현대자동차 주식회사 자동차용 범퍼 백 빔
JP6137707B2 (ja) * 2015-08-03 2017-05-31 本田技研工業株式会社 自動車用バンパービームの製造方法
DE102016000599A1 (de) * 2016-01-21 2017-08-10 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Crashbox
JP6569804B2 (ja) * 2016-04-15 2019-09-04 日産自動車株式会社 エネルギ吸収構造
US10723271B2 (en) * 2018-11-09 2020-07-28 GM Global Technology Operations LLC Running board configured for absorbing energy and method of forming same
JP7073304B2 (ja) * 2019-05-31 2022-05-23 株式会社豊田中央研究所 衝撃吸収機構

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2154991C3 (de) * 1971-11-05 1981-04-09 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg Stoßdämpfer
GB8413692D0 (en) * 1984-05-29 1984-07-04 Btr Plc Energy absorption
DE4307837B4 (de) * 1992-03-25 2004-12-09 Volkswagen Ag Querträgeranordnung, insbesondere zur Aufnahme unfallbedingter Stoßkräfte bei Kraftfahrzeugen
US5729463A (en) * 1995-09-01 1998-03-17 Ulsab Trust Designing and producing lightweight automobile bodies
DE29923253U1 (de) 1999-04-16 2000-06-15 Daimler Chrysler Ag Tragstruktur für Kraftwagen
US8123263B2 (en) * 2001-09-27 2012-02-28 Shape Corp. Energy management beam
US6601886B1 (en) * 2002-05-31 2003-08-05 Hexcel Corporation Energy absorbing composite tube
DE10243460A1 (de) 2002-09-19 2004-04-01 Rehau Ag + Co. Polymerer Energieabsorber für Kraftfahrzeuge und Stoßfängersystem
DE20220575U1 (de) * 2002-09-19 2003-10-16 Rehau Ag & Co Polymerer Energieabsorber für Kraftfahrzeuge und Stoßfängersystem
US6820924B2 (en) * 2003-01-13 2004-11-23 Ford Global Technologies, Llc Method of improving impact absorbing and deformation control characteristics of vehicle components
CN2618820Y (zh) 2003-04-28 2004-06-02 管红钧 切割式吸能物体碰撞保护器
NO20032896D0 (no) * 2003-06-23 2003-06-23 Norsk Hydro As Energiabsorberende system
GB0414992D0 (en) * 2004-07-02 2004-08-04 Engenuity Ltd Crush modelling
AU2005282527A1 (en) * 2004-09-07 2006-03-16 Shape Corporation Plastic energy management beam
DE102004059545A1 (de) 2004-12-09 2006-06-14 Zf Friedrichshafen Ag Energieaufnahmeeinrichtung
FR2890620B1 (fr) * 2005-09-13 2009-04-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Poutre de pare-chocs de vehicule automobile
JP5012906B2 (ja) * 2007-02-01 2012-08-29 トヨタ自動車株式会社 車両の端部構造
US7707788B2 (en) * 2007-03-19 2010-05-04 Kazak Composites, Incorporated Buckling restrained brace for structural reinforcement and seismic energy dissipation and method of producing same
KR101014139B1 (ko) 2008-09-23 2011-02-14 현대자동차주식회사 자동차의 범퍼 스테이 구조
DE102010020080B4 (de) 2010-05-10 2014-03-13 Benteler Automobiltechnik Gmbh Stoßfängeranordnung
EP2511141B1 (en) * 2011-04-13 2014-01-22 Volvo Car Corporation Collision energy absorbing device and a method for controlling energy imparted to a vehicle during a collision
KR101372004B1 (ko) * 2011-12-21 2014-03-12 (주)엘지하우시스 중공단면을 갖는 섬유복합보강재가 내장되어 있는 범퍼백빔 및 이를 갖는 범퍼
CN202557460U (zh) 2012-04-19 2012-11-28 上海通用汽车有限公司 一种前保险杠装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018059327A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-05 Ningbo Geely Automobile Research & Development Co., Ltd. Crash management system
US10836334B2 (en) 2016-09-30 2020-11-17 China-Euro Vehicle Technology Ab Crash management system
CN110485628A (zh) * 2019-07-11 2019-11-22 同济大学 带预应力铝合金板的混凝土受弯构件及抗弯加固方法
CN112339690A (zh) * 2020-11-05 2021-02-09 蔡学潮 一种具有保护功能的自损式汽车保险杠

Also Published As

Publication number Publication date
US9452723B2 (en) 2016-09-27
WO2014111388A1 (de) 2014-07-24
US20150321631A1 (en) 2015-11-12
DE102013200678A1 (de) 2014-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105026217A (zh) 用于车辆的能量吸收结构
KR101158146B1 (ko) 차량용 충돌 박스
KR101717511B1 (ko) 유니타리 에너지 흡수 조립체 및 이의 제조 방법
EP1791747B1 (de) Knautschelement mit führungsmechanismus
CN109803875B (zh) 用于车辆的防撞结构
JP5212014B2 (ja) 車両端部構造
CN207631172U (zh) 车辆用保险杠加强件
CN106364521B (zh) 用于轨道车辆的组合式专用吸能装置及设有该装置的轨道车辆
CN111994026B (zh) 改善结构强度和吸能效果的改性材料汽车防撞梁
EP2599668A2 (en) Crash box for a vehicle
CN102173291A (zh) 汽车碰撞管理系统的能量吸收件
KR101398577B1 (ko) 범퍼 비임
KR20150132143A (ko) 장착 플레이트들을 구비하는 범퍼 비임
CN111094075A (zh) 用于车辆的用于吸收冲击的聚合物元件和保险杠结构
CN103836105A (zh) 能量吸收装置
CN113263997A (zh) 一种小型汽车用高性能轻量化复合材料防撞梁总成
CN104583019A (zh) 具有碰撞保护装置的车辆
CN103192845B (zh) 一种防爬防偏吸能装置
CN211493959U (zh) 一种用于车辆的防撞梁总成
EP3357785B1 (en) Energy absorption device and rail vehicle having same
DE102010020080B4 (de) Stoßfängeranordnung
CN105209325B (zh) 用于机动车的车身支架
CN203580856U (zh) 一种汽车前碰撞横梁
EP3530544A1 (de) Deformationsvorrichtung mit aufkletterschutz für schienenfahrzeuge
CN215706153U (zh) 一种轻量化复合材料汽车防撞梁总成

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20151104

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication