CN1681689A - 汽车用聚合物吸能器和保险杠系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车用聚合物吸能器和保险杠系统，其通过能量吸收来吸收在汽车碰撞时释放的动能。为此将聚合物吸能器装入保险杠系统中。

Description

汽车用聚合物吸能器和保险杠系统
技术领域
本发明涉及一种用于汽车的聚合物吸能器，其吸收在汽车事故时释放的动能并有针对性地将其导走。为此将聚合物吸能器装入汽车的保险杠系统和/或装置中。
背景技术
由现有技术已知用于装在汽车的前面和后面的保险杠区域中的各种型式的吸能器，并且这些吸能器目前被使用，这些所应用的吸能器对于在典型的5至15km/h范围内的冲撞速度具有一种由结构和材料决定的不同的能量吸收能力和特性。
根据吸能器在前面或后面的汽车区域中空间的安装位置由汽车制造者优选使用装置，这些装置在事故发生的时刻以一种尽可能理想的力-位移特性曲线吸收动能，并且在一个开始陡的力的坡度以后，随着时间推移的能量吸收，转变为一个不变的力水平，使得在力-位移特性曲线下的积分∫F*ds最大。
在现有技术中描述了汽车的可逆的和不可逆的吸能器系统。可逆吸能器的一个实例是液压的阻尼元件，其根据介质显示出在碰撞事故中不同的响应特性。这些液压的阻尼元件关于其技术设计是复杂的，并且重量不符合汽车制造者当今的要求。
对于汽车的不可逆作用的吸能器已知装置，这些装置由各个可塑性变形的金属元件例如由包括金属泡沫(铝泡沫)的空心型材构成，并且通过金属泡沫填料的密度基本上决定吸能特性。这种不可逆的吸能器在制造中是耗费而昂贵的。
在这方面在现有技术中还描述了可逆的和不可逆的吸能器元件的组合。
此外已知各种型式的汽车吸能器，它们具有不同的能量吸收能力并且在纵梁与保险杠支架之间作为所谓碰撞盒或主要损伤支架装入一保险杠装置中。除了保除杠支架外碰撞盒也吸收碰撞能量，并且由于做了变形功而被不可逆地改变。这种吸能器用于保护汽车结构并且直到15km/h的速度导走发生事故时的冲撞能。
在专利文献DE 2509265 C2中描述了蜂窝状的变形元件，其由金属或塑料构成，用于固定在保险杠支架上。各变形元件沿汽车纵向方向安装并且各变形元件在冲撞情况下承受力峰值而通过其蜂窝状的结构导走能量。不利的是，蜂窝结构在不同的材料型式中的技术制造和其连接技术，特别在采用聚合物材料时导致由结构决定的高的制造成本，并且在将来的汽车中在预定的安装位置下可以与保险杠装置的容纳元件形成较小的形锁合连接。
专利文献DE 3833048 C2中公开为一种吸能元件，用以动力吸收汽车碰撞过程中的冲击能。该装置包括多个缓冲管，其按断面形状拉制而成，并且由纤维复合材料与包括环氧树脂、酚醛树脂或乙烯基酯树脂组的基材组成，而且相互共轴地与汽车车身形锁合地相连接。该装置的缺点在于，在沿汽车纵向方向的冲击载荷的情况下由于缓冲管的空间设置降低了力吸收。
由专利文献DE 4401805 A1已知具有根据速度转换能量的缓冲阻尼器。为了能量转换，该缓冲阻尼器包括充满流体的压力腔，其在汽车碰撞的情况下使所述充满流体的缓冲阻尼器元件沿纵向方向变形并且通过选择的流体的压缩复位作用实现能量消散。这种结构形式不利的是所述充满流体的缓冲阻尼器的重量。
在专利文献DE 10015294 C2中描述了一种可逆的变形元件，其显示一种借助于管套吸收冲击能的装置，其设有一弹性的包围管的轴环，其由一种形状记忆合金构成并且在物理的记忆效应的基础上起作用。其中在冲击作用的情况下在外面贴紧的轴环径向扩张并且有条件地通过形状记忆合金的特性轴环扩张的材料记忆效应延时地、相反地作用，从而可以延缓地降低变形能。径向和延时作用的能量吸收在总体上导致吸能器装置在碰撞事故中较小的响应特性，并且与形状记忆合金高的材料成本相联系而不适合于将来的汽车制造商的要求。
专利文献DE 3232940 C2披露一种汽车的保险杠，其包括一具有抗弯刚度的承载元件的与汽车固定上的部件和侧面弯曲的端部区域，在其前面安装一波形板簧。该板簧包括支座装置由塑料构成单件的。
此外在专利文献DE 19806541 A1公开一种保险杠装置，其以不同的密度设置各塑料泡沫层，并且按两个力水平实现能量吸收特性，亦即将一由碰撞引起的冲撞转换为两个不同的能量吸收水平。
除上述的现有技术的缺点以外，至今采用的汽车中的吸能器显示出不规律的与较小的平均的能量吸收相关联的能量吸收特性，其在力-位移特性中导致一延时并在总体上不利地影响吸能器装置的时间响应能力。此外建议用于汽车的吸能系统的结构，这些结构不符合对将来的汽车制造提出的重量条件。
对汽车吸能器和吸能器系统的将来的技术要求由以下因素决定：
发生事故时系统的高效率；
变得更小的安装空间；
能量转换的高的可重复性；
在更换或替换时的组装方便性；
对气候影响的稳定性；以及
重复利用的能力。
发明内容
因此本发明的目的在于，改正所述的现有技术的缺陷并提供一种汽车用的吸能器，其满足对吸能器特性将来的要求，从而在事故发生的情况下在汽车的前部或尾部区域在最小的空间上可以导走动能。
该系统在结构设计上应该是简单的并且最好地降低发生事故时从外部作用的力并从而确保直到20km/h的冲撞速度对框架/车身结构的保护。
找到一种汽车的吸能器，其满足上述关于在变得更小的安装空间中发生事故时的高效率，结合能量转换的高的可重复性的要求，相对于动力影响是长时期稳定的并且确保在重复利用要求下更换/替换是价廉物美的。
此外在该本发明方面找到一种保险杠系统，其通过在侧面间隔开设置选定的吸能器和结合其特殊的形状及连接在汽车承重结构上，沿一预定的能量吸收路径与至今已知的系统相比改进和针对地导走发生事故时达20km/h的速度范围内的动能。
本发明的对象是一种汽车的聚合物吸能器，其包括一管形聚合物材料和许多切削元件并且这些切削元件沿一具有凸缘的金属底板的中心孔在圆周上形锁合和材料锁合地设置，而且该装置力锁合地包围管形聚合物材料，并且各切削元件在碰撞事故时沿聚合物管表面的纵向方向通过切削的材料去除实现能量吸收。
按照技术设计，如汽车重量、安装空间情况和汽车型式，将管形热塑性材料或热固性材料应用于本发明的吸能器。
用于汽车的聚合物吸能器的管形聚合物材料优选包括一种以下的材料组中的一种：即聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲醛(POM)、苯乙烯共聚物(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物和苯乙烯与丙烯腈的共聚物)、混合料(ABS/PC和PBT/PC)或包括高性能聚合物材料如聚醚酮类(PEK、PEEK)、聚酰亚胺以及其共聚物。
按照一种有利的实施形式，上述种类的混合聚合物作为材料也应用于汽车用管形聚合物吸能器。
在一按权利要求6的进一步构成中，通过添加无机的填料，如白垩、滑石、碳纤维、玻璃纤维、云母、硅酸盐、亚硝酸铝、硅酸铝和金属微粒，决定性地影响用于本发明的吸能器的管形聚合物材料的机械强度和刚度。无机的填料的分量相对于所采用的吸能器聚合物材料的克分子量在3至40重量百分比的范围内。
在本发明的另一实施形式中特别优选的是，纳米填料例如TiO2、炭黑、硅酸和粘土矿物，其粒子大小为80-150nm(纳米)，和相对于采用的吸能器的管形聚合物材料的克分子量具有3-15重量百分比的填料分量，其添加于在权利要求3至5所提及的聚合物材料中。
因此有广泛的聚合物材料谱可供本发明的吸能器使用，其结合切削元件结构上的构造，确定在碰撞事故下的能量吸收特性。
聚合物吸能器的管外径在4至10cm之间并且包括0.5至10cm的管壁厚度(按全部材料厚度计)，并且按照用于能量吸收达20kJ的设计，管总长(等于吸收位移长度)在35至200mm的范围内。
在管形聚合物吸能器的一优选的实施形式中，管总长按权利要求11在100-170mm的范围内并且取决于汽车的结构上预定的安装空间情况、待吸收的能量和用于碰撞速度达20km/h的设计。
本发明的另一有利的实施形式设置管形吸能器的一种多层结构，它包括聚合物材料。为此采用由相同的和/或不同的聚合物材料构成的相同和/或不同的层厚度的多个层，但至少两层。
聚合的单层可以包括聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲醛(POM)、苯乙烯共聚物(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物和苯乙烯与丙烯腈的共聚物)、混合料(ABS/PC和PBT/PC)或包括高性能聚合物如聚醚酮类(PEK、PEEK)、聚酰亚胺以及其共聚物。
对于聚合物吸能器的多层结构所采用的热塑性材料和/或热固性材料的密度包括从0.82至1.48g/cm3的范围。
为了改进本发明吸能器的横向力刚度，在这方面在一个内载体层上-也在多层结构中-全面地或部分地安装金属衬垫和/或织物加强结构(网)。嵌入的金属衬垫和/或织物加强结构附加地使管形聚合物吸能器的热膨胀减小并且确保其对气候影响的形状稳定性。
此外，嵌入的金属衬垫和/或织物加强结构在碰撞的情况下确保管形聚合物吸能器的形状稳定性。
在该本发明方面也可考虑，对一个由金属构成的管形基体的涂层用上述聚合物层进行涂层，从而该涂覆的聚合物层作为吸能的切削层应用于作为混合的聚合物吸能器的应用中。
原则上本发明的吸能器的形状并不限于管形的元件，也可考虑圆形的、U形的、梯形的、矩形的或椭圆形的几何横截面。
汽车的管形聚合物的吸能器也包括涂有聚合物材料层的制造以挤塑法、共挤塑法和/或注塑方法容易和低费用地实现。
通过采用一种轻重量的和管形构成的吸能器聚合物材料和通过沿具有凸缘的金属底板的中心孔在圆周上形锁合和材料锁合地设置的多个切削元件并且其力锁合包围管形聚合物材料，对于冲撞速度达20km/h达到在2至20kJ范围内的碰撞能量吸收。对此沿本发明的吸能器的聚合管表面的纵向方向借助于各个切削元件通过材料去除实现能量吸收。
待吸收的能量取决于采用的聚合物材料和切削元件的数目、几何形状和切削深度/切痕深度。因此各个切削元件结合本发明吸能器的管形聚合物材料以特别的程度影响能量吸收。
特别是力-位移特性曲线，亦即从积分看，能量吸收通过切削元件的数目和形状可以在一可变的直至20kJ的能量吸收范围调节，从而考虑到汽车的不同的条件，如汽车重量和安装空间情况。
按照本发明也可设想一种装置，其中各切削元件沿聚合物吸能器的管形内表面起作用或在组合设置中在内表面和外表面上起作用。于是在轴向方向沿内表面或在组合设置中沿聚合物吸能器的外表面和内表面实现能量吸收。
切削元件的数目在4至40个的范围内。实验上证明特别有利的是8至16个对称和等间距的在圆周上设置的切削元件。其中对称的和等间距的设置在本发明的第一实施形式中不应被认为是限定性的。
各个切削元件的相互间距在关于管形聚合物吸能器外圆周或内圆周的2.5至25％的范围内并且取决于切削元件的数目、长度和所选定的布置。
各切削元件构成为矩形的、三角形的、梯形的、多角形的和/或半圆形的，并且相对于管形聚合物吸能器外表面或内表面的法线形成45-90度的切削角。
由不同的碰撞实验和碰撞模拟得出匹配于聚合物吸能器的管壁厚度的各个切削元件的优选的长度为0.5-3cm，借此在碰撞事故中达到以0.15至1.5cm的材料切痕深度Δd。
力水平相对于聚合物吸能器的按面积的材料去除量的关系例如对于聚酰胺示于图4中。其中对于一力水平70kN，从本发明的吸能器的聚合物管表面上材料切削地去除320mm2的总面积。在该关系中显示出的力水平对面积的关系，对于在10至90kN的范围内的力水平，示出按面积的材料去除量的线性关系，其在该实例中由8个切削元件实现。
应用于切削元件的材料是金属，如铝、钛、铁等或金属合金或陶瓷。
一金属构成的导套，其也可以以塑料型式或塑料-金属型式存在，在总体上通过在具有凸缘的底板上的整体连接只允许管形聚合物吸能器的轴向移动，并且在碰撞事故中用作为力矩支承。
本发明的另一种对象是一种汽车用保险杠系统。该保险杠系统包括至少两个按照权利要求1-28所述的本发明吸能器，并且根据汽车中当前的组装情况设置在汽车纵梁的前面。借助于吸能器底板的凸缘连接将聚合物吸能器形锁合和/或力锁合地固定到一位于后面的汽车结构上并且确保，为了安装和/或拆卸，该连接可以拆卸和重建。通过各固定元件实现与例如纵梁的连接。
在保险杠系统的一有利的进一步构成中，吸能器与保险杠支架设计成整体式的。吸能器的聚合物管在保险杠支架上的连接形锁合和材料锁合或按结构上的预定而形锁合和力锁合地实现。
本发明的整体式的保险杠系统结合聚合物吸能器因此能够实现在成本方面优化的设计，其也关系到所属的部件，从而在总体上可以降低制造成本。
特别有利的是，由于简单的设计，在工厂固定在汽车上的情况中或在修理情况中的组装方便性。此外保险杠系统满足汽车制造厂对变得更小的安装空间的要求，同时提供改进的和可重复的吸能器。
特别是匹配于不同的汽车型式的聚合物吸能器的长度的不同的选择确保预定的安装空间可能性的最好的利用。结合保险杠系统的本发明吸能器的不同聚合物材料的应用可能性导致汽车重量的降低，而在碰撞情况下并不损失安全性要求。
在环境保护和国际上重复利用要求方面所建议的发明也具有优点，因为所采用的聚合物材料在汽车部分废弃的范围内可以供给其他的应用。
原则上应该指出，本发明也可以应用于汽车的尾部。
附图说明
以下借助附图和实例更详细地说明本发明，但其不作为对本发明的限制。由诸权利要求得出本发明的其他的优点和有利的结构形式。其中：
图1在汽车前部区域的保险杠系统的原理图，包括本发明的管形聚合物吸能器；
图2a本发明的管形聚合物吸能器在碰撞状况以前的纵剖面图；
图2b本发明的管形聚合物吸能器在碰撞状况以后的纵剖面图；
图2c管形聚合物吸能器在碰撞以前的状态下的横剖面图；
图2d管形聚合物吸能器在碰撞以后的状态下的横剖面图；
图2e碰撞后的材料切痕深度的视图；
图3a-3h用于外部设置或内部设置的切削元件的各种几何形状；
图4聚合物吸能器的材料聚酰胺的力-面积关系图；
图5聚合物吸能器安装到保险杠装置上的视图。
具体实施方式
图1中示出在汽车前部区域的包括本发明的管形聚合物吸能器的保险杠系统的原理图。其包括一前面的保险杠支架4与两个在前面的保险杠支架4的两端安装的管形聚合物吸能器3、3′。每一个管形聚合物吸能器3、3′借助于一具有凸缘2a、2a′和切削元件2b、2b′的金属底板2、2′连接在汽车结构1上，其中所述切削元件在该图的细长程度上未示出。当在碰撞事故下超过一规定的临界力载荷时，管形聚合物吸能器3、3′被金属底板2、2′上的切削元件2b、2b′沿表面纵向方向去除材料地切削。
在这种情况下通过沿吸能器的聚合的外表面在圆周上切削，借助于材料去除达到能量吸收，该吸能器可以由多个聚合物层构成。
图2a中示出一具有导套5的管形聚合物吸能器3的碰撞状态以前的纵剖面图。其中管形聚合物吸能器3与具有凸缘2a和切削元件2b的金属底板2形锁合和力锁合地相连接并且，通过导套5附加地保持位置稳定。在发生碰撞以后，图2b示出管形聚合物吸能器3沿由碰撞引起的力作用的方向的最终位置。此时管形聚合物吸能器3被沿力作用的方向相对于原始位置移动一位移ΔS，并且切削元件2b沿聚合的表面材料去除地作用并且切削该表面，如虚线表示的切削痕迹示例性示出的那样。
为了更好的理解，在图2c中示出管形聚合物吸能器3在碰撞以前的状态下的横剖面图而在图2d中示出其在碰撞以后的状态下的横剖面图。
图2d以横剖面图示出通过一优选的实施形式由8个切削元件2b实现的表面切削，其具有在碰撞事故中力作用以后的切削痕迹横截面6a-6h。
材料切痕深度Δd，如图2e中所示，取决于选定的切削元件2b、其几何形状(参见图3a-3h)和采用按权利要求1至8所述的聚合物材料。
图3a-3d以半圆形的(图3a)、矩形的(图3b)、三角形的(图3c)和多角形的(图3d)构造示出用于在聚合物吸能器3的外表面上切削时的切削元件2b的各种几何形状，而图3e-3h示出用于在聚合物吸能器3的内表面上切削时相应的切削元件2b。
对于两种应用，即在外部设置和/或内部设置中，由切削元件的几何形状和可调的材料切痕深度Δd得出切削元件2b的长度，使得在切削元件2b在碰撞情况下45-90°范围内的切削角时并且根据聚合物吸能器的按权利要求10选定的管壁厚度，确保碰撞能量的吸收。
图4中示例性示出对于0-90kN的力和用于按权利要求3的聚合物材料的按图3a的切削元件2b，根据(材料去除的)切削面积实验求得的聚合物吸能器的力-面积关系图。其中表明，本发明的吸能器在力水平渐升的同时实现沿聚合表面的线性渐增的面积去除量。
图5示例性示出聚合物吸能器3在一保险杠支架4上成整体形锁合和力锁合实现的连接。吸能器3的具有凸缘2a的底板2通过各固定元件力锁合地固定在例如纵梁轴上或优选在汽车的承载结构上，其中聚合物吸能器的另一端成整体成形到保险杠支架上并且在保险杠系统以注塑方法的制造过程中可以同样同时成形，使得最终制成具有聚合物吸能器的保险杠系统。
图1、2a、2b和5的实施例中所示的导套5例如是金属制成的，并且导套5通过在具有凸缘2a固定在汽车的承载结构1上的底板2上的整体连接，允许聚合物吸能器的轴向移动并且在碰撞事故时力作用的情况下用作为力矩支承。
原则上本发明并不限于图示的和描述的实施例。在该发明方面可设想一种本发明的吸能器的全部金属制的型式。
附图标记清单
1         汽车结构
2、2′    金属底板
2a、2a′  凸缘(包括各连接元件)
2b、2b′  切削元件
3、3′    管形聚合物吸能器
4         保险杠支架
5         金属导套
6a-6h     切削痕迹
7         包括各固定元件的汽车结构
ΔS       力作用后移动的位移
Δd       切削元件的材料切痕深度

Claims (32)

1.一种汽车的聚合物吸能器，其特征在于，该吸能器由一管形聚合物材料制成并具有许多切削元件(2b)，以及沿一具有凸缘(2a)的金属底板(2)的中心孔在圆周上形锁合和材料锁合地设置这些切削元件(2b)，而且该装置力锁合地包围管形聚合物材料，并且在碰撞事故时沿聚合物管表面的纵向方向通过切削的材料去除实现能量吸收。
2.按照权利要求1所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，采用匹配于汽车重量和汽车型式的管形热塑性材料或热固性材料。
3.按照权利要求1至2所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，用于聚合物吸能器的管形聚合物材料包括一种以下的材料组中的一种，即聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲醛(POM)、苯乙烯共聚物(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物和苯乙烯与丙烯腈的共聚物)、和混合料(ABS/PC和PBT/PC)。
4.按照权利要求1至2所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，用于聚合物吸能器的管形聚合物材料包括聚醚酮类(PEK-PEEK)、聚酰亚胺以及其共聚物的材料组中的一种高性能聚合物材料。
5.按照权利要求1至4所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，混合聚合物用作为用于吸能器的管形聚合物材料的材料。
6.按照权利要求3至5所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，通过添加无机的填料，如白垩、滑石、碳纤维、玻璃纤维、云母、硅酸盐、亚硝酸铝、硅酸铝和金属微粒，改善吸能器的管形聚合物材料的机械强度和刚度。
7.按照权利要求6所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，所添加的无机的填料的分量相对于所采用的吸能器管形聚合物材料的克分子量在3至40重量百分比的范围内。
8.按照权利要求3至5所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，添加纳米填料，例如TiO2、炭黑、硅酸和粘土矿物，其粒子大小为80-150nm，和相对于所采用的吸能器管形聚合物材料的克分子量具有3-15重量百分比的填料分量。
9.按照权利要求1至8所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，管形聚合物吸能器的管外径在4至10cm的范围内。
10.按照权利要求1至9所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，管形聚合物吸能器包括0.5至10cm的管壁厚度(按全部材料厚度计)。
11.按照权利要求1至10所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，管形聚合物的吸能器的管总长按照用于能量吸收直至20kJ的设计在35至200mm的范围内。
12.按照权利要求11所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，管形聚合物吸能器的总长优选在100-170mm的范围内并且取决于汽车的结构上预定的安装空间情况、待吸收的能量和用于碰撞速度范围直至20km/h的设计。
13.按照权利要求1至12所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，管形聚合物吸能器包括至少两个具有相同的和/或不同的层厚的层并且包括按权利要求3至5所述的相同的和/或不同的聚合物材料。
14.按照上述权利要求之一项所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，对于聚合物吸能器的多层结构所采用的热塑性材料和/或热固性材料的密度在0.82至1.48g/cm3的范围内。
15.按照上述权利要求之一项所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，按照权利要求13在一多层结构中的一载体层上全面地或部分地安装金属衬垫和/或织物加强结构，以便改进横向力刚度。
16.按照权利要求1至12所述的汽车的聚合物的吸能器，其特征在于，一由金属构成的管形基体按照权利要求13进行涂层，并且所涂覆的聚合物层是吸收能量的切削层。
17.按照权利要求1至16所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，管形吸能器的几何横截面形状设计为圆形的、U形的、梯形的、矩形的或椭圆形的。
18.按照权利要求1至17所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，管形聚合物吸能器以挤塑法、共挤塑法和/或注塑法制造。
19.按照权利要求1至18所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，沿吸能器的聚合物管表面的纵向方向，借助于许多力锁合地连接于聚合物管表面的切削元件(2b)，对于达20km/h的冲撞速度通过材料去除实现能量吸收。
20.按照上述权利要求之一项所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，通过切削元件(2b)的数目、几何形状和切削深度(切痕深度)可调节直至20kJ的能量吸收。
21.按照上述权利要求之一项所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，各切削元件(2b)沿管形聚合物的内表面或在一组合设置中在外表面和内表面上按权利要求1吸收能量地起作用。
22.按照权利要求19至21所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，切削元件(2b)的数目在4至40的范围内。
23.按照权利要求22所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，设置8至16个对称和等间距布置的切削元件(2b)在圆周上。
24.按照权利要求22所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，各切削元件(2b)的相互间距在相对于管形聚合物的吸能器外圆周和/或内圆周的2.5至25％的范围内。
25.按照上述权利要求之一项所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，各切削元件(2b)构成为矩形的、三角形的、梯形的、多角形的或半圆形的，并且相对于管形聚合物的吸能器外表面或内表面的法线形成45-90度的切削角。
26.按照上述权利要求之一项所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，匹配于聚合物吸能器的管壁厚度，切削元件(2b)长度为0.5-3cm，并且产生0.15至1.5cm的材料切痕深度Δd。
27.按照上述权利要求之一项所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，采用金属或金属合金或陶瓷作为切削元件(2b)的材料。
28.按照上述权利要求之一项所述的汽车的聚合物吸能器，其特征在于，一导套(5)整体式地固定在具有凸缘(2a)的金属底板(2)上，并且达到管形聚合物吸能器的轴向引导的移动，并且导套(5)在碰撞事故时用作为力矩支承。
29.一种汽车的保险杠系统，其具有至少两个按照权利要求1至28之一项所述的聚合物吸能器。
30.按照权利要求29所述的汽车的保险杠系统，其特征在于，聚合物吸能器安装在一汽车纵梁的前面，并且管形聚合物吸能器通过吸能器的金属底板(2)的凸缘(2a)借助于各固定元件形锁合和/或力锁合地连接到位于其后面的汽车结构(7)上。
31.按照权利要求29至30所述的汽车的保险杠系统，其特征在于，吸能器与保险杠支架整体地连接，并且形锁合和材料锁合或形锁合和力锁合地实现连接到保险杠支架上。
32.按照权利要求29至31所述的汽车的保险杠系统，其特征在于，该保险杠系统使用于汽车的尾部区域。
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