DE102004059545A1 - Device for absorbing energy e.g. during motor vehicle collision has check mechanism that allows relative movement of collision transmitting element within the overall stroke of movement - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufnahme bzw. Ableitung von Energie insbesondere bei einem Fahrzeugcrash, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a device for receiving or discharging of energy, in particular in a vehicle crash, according to the preamble of Patent claim 1.
Gattungsgemäße Energieaufnahmeeinrichtungen kommen beispielsweise, jedoch keineswegs ausschließlich, im Bereich insbesondere der Fahrzeugfronten von Kraftfahrzeugen zum Einsatz. Derartige Energieaufnahmeeinrichtungen, die in unterschiedlichen Aufprallgeschwindigkeitsbereichen ein unterschiedliches Energieaufnahmeverhalten bzw, unterschiedliche Nachgiebigkeiten aufweisen, dienen insbesondere dem Zweck, das Verletzungsrisiko, dem Fußgänger beim Zusammenprall mit einem Fahrzeug ausgesetzt sind, zu verringern.Generic energy absorption devices come for example, but by no means exclusively, in In particular the vehicle front of motor vehicles for Commitment. Such energy absorbers, in different Impact velocity ranges a different energy absorption behavior or, have different compliances, serve in particular the purpose, the risk of injury, the pedestrian colliding with are exposed to a vehicle.
Die dem Fußgängeraufprall zugrundeliegende Problematik liegt darin, dass in Bezug auf die Crashsicherheit von Kraftfahrzeugen in unterschiedlichen Geschwindigkeitsbereichen und bei unterschiedlichen Crashtypen idealerweise crashabhängig jeweils spezifische Nachgiebigkeiten bzw. Steifigkeiten insbesondere im Bereich der Fahrzeugfront bzw. im Bereich des Stoßfängers vorhanden sein müssen.The the pedestrian impact underlying problem is that in terms of crash safety of motor vehicles in different speed ranges and with different crash types ideally crash-dependent respectively specific resiliences or stiffnesses, in particular in the Area of the vehicle front or in the bumper area available have to be.
So soll das Fahrzeug beispielsweise kleinere Parkrempler, die vorzugsweise bei Fahrgeschwindigkeiten nahe Null auftreten, praktisch vollständig unbeschadet überstehen. Da bei Parkremplern trotz der dabei äußerst geringen Geschwindigkeiten aufgrund der großen Fahrzeugmasse und der oft kleinen Kontaktflächen nicht unerhebliche Kräfte auftreten, dürfen die betroffenen Begrenzungsbauteile des Fahrzeugs nicht zu nachgiebig ausgeführt sein, um zu tiefes Eindringen des Crashgegners in das jeweilige Fahrzeugbauteil, mit entsprechend nachteiliger Beschädigungsfolge zu vermeiden.So for example, the vehicle should have smaller parking bumps, preferably occur at driving speeds close to zero, survive virtually completely undamaged. Because at parking bumps despite the extremely low speeds because of the big one Vehicle mass and the often small contact surfaces considerable forces occur allowed to the affected limiting components of the vehicle are not too yielding accomplished be too deep penetration of the crash opponent in the respective vehicle component, to avoid with correspondingly disadvantageous damage sequence.
Eine weitere Anforderung an die Crashstrukturen eines Fahrzeugs besteht darin, die schädlichen Folgen von Fahrzeugzusammenstößen bei verhältnismäßig geringen Geschwindigkeiten, beispielsweise im Bereich unterhalb von 20 Stundenkilometern zu minimieren. Eine der Hauptanforderungen besteht in diesem Fall darin, die auch bei niedrigen Geschwindigkeiten bereits ganz erhebliche Crashenergie aufzunehmen und vollständig im Bereich spezieller Crashstrukturen in Verformungsarbeit umzuwandeln, um auf diese Weise teure und oft irreparable Beschädigungen der Fahrzeugstruktur zu minimieren bzw. zu verhindern. Auch zu diesem Zweck sind verhältnismäßig große Steifigkeiten der Energieaufnahmestruktur im Bereich der Fahrzeugfront bzw. im Bereich des Stoßfängers erforderlich.A there is a further requirement for the crash structures of a vehicle in it, the harmful consequences from vehicle collisions relatively small Speeds, for example in the range below 20 kilometers per hour to minimize. One of the main requirements is in this case in it, even at low speeds already quite significant Crash energy and completely in the field of special crash structures to transform into deformation work, in this way expensive and often irreparable damage minimize or prevent the vehicle structure. Also to this The purpose is relatively high stiffness the energy absorption structure in the area of the vehicle front or in the Area of the bumper required.
Wird jedoch zusätzlich der Fußgängeraufprall bei typischen innerörtlichen Geschwindigkeiten (beispielsweise zwischen 20 und 40 Stundenkilometern) in Betracht gezogen, so werden die Anforderungen an die konstruktive Gestaltung insbesondere der Fahrzeugfront weiter erhöht. Bei zusätzlicher Berücksichtigung des Fußgängeraufpralls sind von der Fahrzeugfront bzw. von den Energieaufnahmestrukturen im Bereich der Fahrzeugfront konstruktiv sogar widersprüchliche Anforderungen zu erfüllen.Becomes however, in addition the pedestrian impact at typical inner-city Speeds (for example, between 20 and 40 kilometers per hour) considered, the requirements for the constructive Design especially the vehicle front further increased. at additional consideration of pedestrian impact are from the front of the vehicle or from the energy absorption structures structurally even contradictory in the area of the vehicle front To meet requirements.
Denn aufgrund der vergleichsweise geringen Masse eines menschlichen Körpers werden bei einem Fußgängeraufprall – durch eine zunächst an Parkrempler bzw. Fahrzeugcrashs angepasste, verhältnismäßig steife Crashstruktur bzw. Fahrzeugfront – sehr hohe Kräfte bzw. Beschleunigungen auf den menschlichen Körper ausgeübt. Dadurch entstehen jedoch erhebliche Verletzungsgefahren für den Fußgänger, weshalb sich mit klassisch konstruierten Fahrzeugfronten auch die steigenden gesetzlichen bzw. in Form von Selbstverpflichtung durch die Automobilindustrie auferlegten Anforderungen bezüglich Fußgängeraufprallschutz nicht mehr ohne weiteres erfüllen lassen.Because due to the comparatively low mass of a human body in a pedestrian impact - by one at first adapted to parking bumps or vehicle crashes, relatively stiff Crash structure or vehicle front - very high forces or Accelerations exerted on the human body. This, however, creates significant risk of injury to the pedestrian, which is why with classically constructed vehicle fronts also rising statutory or in the form of self-commitment by the automotive industry imposed requirements regarding pedestrian impact protection no longer meet without further ado to let.
Die konstruktive Berücksichtigung des Fußgängeraufpralls erfordert vielmehr eine bereits bei verhältnismäßig geringen Kräften besonders nachgiebige Fahrzeugaußenhaut insbesondere im Bereich des vorderen Stoßfängers, der den Körper des Fußgängers bei einem Fußgängeraufprall im Allgemeinen zuerst trifft. Um hierbei die physiologisch maximal zulässigen Beschleunigungswerte einhalten zu können, sind ferner im Bereich des Stoßfängers bzw. im Bereich der Fahrzeugfront nicht unerhebliche Verformungswege einzukalkulieren, um die auf den Körper einwirkenden Beschleunigungen und damit Kräfte möglichst gering zu halten.The constructive consideration of pedestrian impact rather requires one already at relatively low forces especially flexible vehicle outer skin especially in the area of the front bumper, which adds to the body of the pedestrian a pedestrian impact generally meets first. Hereby the physiological maximum permissible Acceleration values are also in the range of the bumper or in the In the area of the vehicle front, incur considerable deformation paths, around the body acting accelerations and thus to keep forces as low as possible.
Damit stehen die Anforderungen beispielsweise an den Fahrzeugstoßfänger, die aus der speziellen Charakteristik des Fußgängeraufpralls resultieren, nahezu in diametralem Gegensatz zu den Anforderungen der Schadensminimierung am Kraftfahrzeug im Fall von Parkremplern oder Fahrzeugcrashs bei niedriger Geschwindigkeit. Denn in den beiden letztgenannte Fällen sind im allgemeinen verhältnismäßig hohe Außenhaut-Steifigkeiten und damit die Entstehung bleibender Verformungen erst bei sehr hohen Kräften erwünscht, während die Berücksichtigung des Fußgängeraufpralls nachgiebige, geradezu weiche Fahrzeugfronten sowie große Verformungswege bereits bei den verhältnismäßig geringen Krafteinwirkungen des menschlichen Körpers auf das Kraftfahrzeug fordert.In order to For example, the requirements for the vehicle bumper, the result from the special characteristics of pedestrian impact, almost diametrically opposed to the requirements of harm reduction on the motor vehicle in the event of parking bumps or vehicle crashes at low speed. Because in the last two cases are generally relatively high Outer skin stiffness and so that the formation of permanent deformations only at very high forces he wishes, while the consideration of pedestrian impact soft, almost soft vehicle fronts as well as large deformation paths already at the relatively low Force effects of the human body on the motor vehicle calls.
Mit
dem Hintergrund dieser Problematik sind bereits selektiv reagierende
Energieaufnahmeeinrichtungen vorgeschlagen worden, die je nach Art des
Aufpralls bzw. in Abhängigkeit
der Aufprallgeschwindigkeit mit unterschiedlicher Steifigkeit bzw. Nachgiebigkeit
reagieren. So ist beispielsweise aus der
Die aus der genannten Druckschrift bekannte Energieaufnahmeeinrichtung ist jedoch zum einen kompliziert sowie verhältnismäßig groß, und damit sowohl teuer in der Herstellung als auch aufwändig bei der Montage, sowie potenziell fehleranfällig. Andererseits weist diese bekannte Energieaufnahmeeinrichtung insbesondere den Nachteil auf, dass die Energieaufnahmeeinrichtung keinen Beitrag in Bezug auf die Schadensbegrenzung am Kraftfahrzeug im Fall typischer Fahrzeugcrashs bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten liefern kann. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass es die aus dem Stand der Technik bekannte Lehre erfordert, zusätzliche Crashelemente vorzusehen, die zur Aufnahme der bei Fahrzeugcrashs mit geringen Geschwindigkeiten auftretenden Energie zuständig sind. Hierzu ist jedoch einerseits zusätzlich entsprechender Bauraum am Kraftfahrzeug erforderlich, und es fallen hierfür, zusätzlich zu dem bereits erheblichen mit der Energieaufnahmeeinrichtung verbundenen Aufwand, weitere Kosten an.The from the cited document known energy absorption device However, for a complicated and relatively large, and thus both expensive in the production as well as consuming assembly, as well as potentially error prone. On the other hand, this one known energy absorption device in particular the disadvantage that the energy absorber does not contribute in terms of damage limitation on the motor vehicle in the case of typical vehicle crashes can deliver at low speeds. this means in other words, that it is known from the prior art Teaching requires extra Provide crash elements, which are designed to absorb the vehicle crashes responsible for low-speed energy. However, this is on the one hand additionally corresponding space required on the vehicle, and it will fall for this, in addition to the already considerable associated with the energy intake device Effort, further costs.
Es ist mit diesem Hintergrund Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Energieaufnahmeeinrichtung vor allem für Kraftfahrzeuge zu schaffen, mit der sich die genannten Nachteile des Standes der Technik überwinden lassen. Insbesondere soll die Energieaufnahmeeinrichtung nicht nur bei unterschiedlichen Aufprallgeschwindigkeiten bzw. Crashsituationen, namentlich auch beim Fußgängeraufprall, selektiv unterschiedliche Nachgiebigkeiten im Bereich der Fahrzeugfront bereitstellen, sondern darüber hinaus auch einen kontrollierten Energieabbau im Fall von Fahrzeugcrashs bei verhältnismäßig geringen Fahrgeschwindigkeiten ermöglichen.It is with this background object of the present invention, a Energy intake device especially for motor vehicles, with overcome the mentioned disadvantages of the prior art to let. In particular, the energy intake device should not only at different impact speeds or crash situations, especially in pedestrian impact, selectively different compliances in the area of the vehicle front but above In addition, a controlled energy reduction in the case of vehicle crashes at relatively low Allow driving speeds.
Diese Aufgabe wird durch eine Energieaufnahmeeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.These Task is by an energy absorption device with the features of claim 1. Preferred embodiments are Subject of the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Energieaufnahmeeinrichtung umfasst in an sich zunächst bekannter Weise zumindest ein Stoßübertragungselement, das relativ zum Fahrzeug im Wesentlichen entlang der Fahrtrichtung um einen bestimmten Bewegungshub verschiebbar ist. Ferner weist die Energieaufnahmeeinrichtung in an sich ebenfalls bekannter Weise eine Sperreinrichtung auf, die zumindest einen im Wesentlichen quer zum Bewegungshub des Stoßübertragungselements beweglichen Sperrkörper umfasst. Durch den zumindest einen Sperrkörper, der zwischen einer Ruheposition und einer Arbeitsstellung bewegbar ist, lässt sich das Stoßübertragungselement in einem ersten, minimalen Aufprallgeschwindigkeitsbereich im Wesentlichen unbeweglich starr in Bezug auf die Fahrzeugstruktur verriegeln, während die Sperreinrichtung bzw. der Sperrkörper in einem zweiten, hohen Aufprallgeschwindigkeitsbereich nicht in Aktion tritt, und somit die im Wesentlichen kräftefreie Relativbewegung des Stoßübertragungselements relativ zur Fahrzeugstruktur erlaubt.The Energy absorption device according to the invention includes in itself first known manner, at least one shock transmission element, the relative to the vehicle substantially along the direction of travel to one certain movement stroke is displaceable. Furthermore, the energy receiving device in a known per se, a blocking device, the at least one substantially transverse to the movement stroke of the shock transmission element movable locking body includes. By the at least one locking body, between a rest position and a working position is movable, can be the shock transmission element in a first, minimum impact velocity range substantially immobile rigid with respect to the vehicle structure lock, while the Locking device or the locking body in a second, high impact velocity range not in Action occurs, and thus the essentially force-free relative movement of Shock-transmitting element allowed relative to the vehicle structure.
Auf diese Weise lassen sich bereits die unterschiedlichen Anforderungen bezüglich Parkremplern bei Fahrgeschwindigkeiten nahe Null (hohe Steifigkeit, geringe Nachgiebigkeit, geringe Verformungswege) sowie im Fall des Fußgängeraufpralls bei Innerortsgeschwindigkeiten (niedrige Steifigkeit, hohe Nachgiebigkeit, große Verformungswege), jeweils in Abhängigkeit von der Aufprallgeschwindigkeit, erfüllen.On This way you can already meet the different requirements in terms of Parking bumps at driving speeds close to zero (high rigidity, low compliance, low deformation paths) and in the case of pedestrian impact at urban speeds (low rigidity, high compliance, size Deformation paths), depending on each from the impact speed, meet.
Erfindungsgemäß zeichnet sich die die Energieaufnahmeeinrichtung jedoch dadurch aus, dass die Relativbewegung des Stoßübertragungselements innerhalb seines vorgesehenen Bewegungshubs auch in einem dritten, mittleren Aufprallgeschwindigkeitsbereich ermöglicht wird. Dabei umfasst die Energieaufnahmeeinrichtung zusätzlich eine crashabhängig durch die Sperreinrichtung steuerbare Umformanordnung mit zumindest einem Umformmittel. Die Umformanordnung mit dem zumindest einen Umformmittel dient zur definierten plastischen Materialumformung, und ist mittels der Relativbewegung des Stoßübertragungselements antreibbar.Draws according to the invention However, the energy intake device characterized by the fact that the Relative movement of the shock transmission element within its intended movement stroke also in a third, middle impact velocity range is made possible. Includes the energy intake device additionally a crash-dependent the locking device controllable forming arrangement with at least one Forming means. The forming arrangement with the at least one forming agent used for defined plastic material deformation, and is by means of the relative movement of the shock transmission element drivable.
Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die Nachgiebigkeit der erfindungsgemäßen Energieaufnahmeeinrichtung nicht nur für den Fall des Fußgängeraufpralls bei verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit, sprich bei typischer Innerortsgeschwindigkeit, gegeben ist. Vielmehr lässt sich der Bewegungshub des Stoßübertragungselements der Energieaufnahmeeinrichtung dank der Erfindung nun auch für den Fall des Fahrzeugcrashs ohne Fußgängerbeteiligung bei verhältnismäßig geringen Geschwindigkeiten ausnutzen.This in other words means that the compliance of the energy absorbing device according to the invention not only for the case of pedestrian impact at relatively high Speed, ie at typical urban speed, given is. Rather lets the movement stroke of the shock transmission element the energy absorbing device thanks to the invention now also for the case of the vehicle crash without pedestrian participation relatively small Exploit speeds.
Dabei wird jedoch der Bewegungshub des Stoßübertragungselements der Energieaufnahmeeinrichtung - im Unterschied zum Stand der Technik, sowie im Unterschied zum Fall des Fußgängeraufpralls - zur Umwandlung der Bewegungsenergie des Kraftfahrzeugs bzw. der Crashpartner in Verformungsarbeit genutzt, indem mittels der Relativbewegung des Stoßübertragungselements die Umformanordnung der erfindungsgemäßen Energieaufnahmeeinrichtung angetrieben wird. Auf diese Weise setzt die erfindungsgemäße Energieaufnahmeeinrichtung der Einwärtsbewegung des Stoßübertragungselements eine im Vergleich zum Fußgängeraufprall um Größenordnungen höhere Gegenkraft entgegen, bei deren Überwindung durch die Umformanordnung ein entsprechendes Materialvolumen dergestalt umgeformt wird, dass große Teile der Crashenergie bereits durch die Energieaufnahmeeinrichtung abgebaut werden können.However, the movement stroke of the In contrast to the prior art, and in contrast to the case of pedestrian impact - used to transform the kinetic energy of the motor vehicle or the crash partner in deformation work, by means of the relative movement of the shock transmission element, the forming arrangement of the energy absorbing device according to the invention is driven. In this way, the energy absorption device according to the invention counteracts the inward movement of the shock transmission element by an order of magnitude higher counterforce compared to the pedestrian impact, with the overcoming of which by the forming arrangement a corresponding volume of material is reshaped in such a way that large parts of the crash energy can already be dissipated by the energy absorption device.
Dies ist äußerst vorteilhaft insofern, als nunmehr große Teile des gesamten Crashmanagements allein durch die erfindungsgemäße Energieaufnahmeeinrichtung übernommen werden können. Denn die Energieaufnahmeeinrichtung sorgt dank der Erfindung sowohl bei Parkremplern für die gewünschte hohe Außenhautsteifigkeit bzw. geringe Fremdkörper-Eindringtiefe, baut ferner die bei Fahrzeugcrashs mit geringen Relativgeschwindigkeiten auftretenden Crashenergien ab und setzt diese zum Schutz der Fahrzeugstruktur kontrolliert in Verformungsarbeit um, und stellt schließlich auch noch die im Fall des Fußgängeraufpralls bei typischen Innerortsgeschwindigkeiten erforderlichen großen Nachgiebigkeiten und Verformungswege im Bereich der Fahrzeugfront zur Verfügung.This is extremely beneficial insofar as now large Parts of the entire crash management taken over solely by the energy absorption device according to the invention can be. Because the energy absorbing device ensures thanks to the invention both at parking bumps for the desired high Skin stiffness or small foreign body penetration, also builds on vehicle crashes with low relative speeds occurring Crashenergien and sets this to protect the vehicle structure controlled in deformation work, and finally sets nor in the case of pedestrian impact large compliances required at typical in-town speeds and deformation paths in the area of the vehicle front.
Da alle diese Funktionen dank der Erfindung in ein und derselben Energieaufnahmeeinrichtung verwirklicht sind, lässt sich die Fahrzeugfront kompakter sowie mit größerer konstruktiver und designerischer Freiheit gestalten, es lassen sich im Vergleich zu den Lösungen aus dem Stand der Technik Kosten in erheblichem Umfang einsparen, und die Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit des Fahrzeug-Crashsystems wird verbessert.There all these functions realized thanks to the invention in one and the same power receiving device are, lets The front of the vehicle is more compact and with more constructive and designerischer Design freedom, it can be compared to the solutions save considerable costs in the state of the art, and the reliability and reliability of the vehicle crash system is improved.
Es ist dabei zur Verwirklichung der Erfindung zunächst einmal unerheblich, wie die Umformanordnung ausgeführt bzw. welches Materialvolumen im entsprechenden Crashfall durch die Umformanordnung umgeformt wird, solange dabei eine kontrollierte Materialumformung erfolgt und solange die charakteristischerweise beim Fahrzeugcrash anfallenden Energiemengen abgebaut werden können. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass das Material des Stoßübertragungselements selbst zur Umformung durch die Umformanordnung herangezogen wird.It is for the realization of the invention initially irrelevant how executed the forming arrangement or what volume of material in the corresponding crash case by the Forming is reformed while a controlled Material deformation takes place and as long as the characteristically can be reduced during vehicle crash resulting amounts of energy. According to one preferred embodiment However, the invention provides that the material of the shock transmission element itself is used for forming by the Umformanordnung.
Dies ist vorteilhaft in mehrfacher Hinsicht. Zunächst erfüllt das Stoßübertragungselement auf diese Weise mehrere Funktionen, wodurch andernfalls erforderliche zusätzliche Bauteile und damit erforderlicher Aufwand und zusätzliches Gewicht entfallen. Ferner lässt sich auf diese Weise auch der bei einem typischen Fahrzeugcrash mit geringen Geschwindigkeiten auftretende Schaden am Fahrzeug minimieren, da sich die Energieaufnahmeeinrichtung im Wesentlichen bereits durch Austausch des verformten Stoßübertragungselements wieder in den Betriebszustand versetzen lässt.This is beneficial in several ways. First, the shock transmission element meets this Way multiple functions, which otherwise required additional Components and thus required effort and additional Weight omitted. Further leaves This is also the case of a typical vehicle crash minimize damage to the vehicle at low speeds, since the energy intake device essentially already by Replacement of the deformed shock transmission element put back into operating condition.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei das Stoßübertragungselement im Wesentlichen rohrförmig ausgeführt. Dabei ist die Umformanordnung gleichzeitig so eingerichtet, dass der Querschnitt des Stoßübertragungselements bei der Umformung im Crashfall definiert komprimiert und dabei entsprechend umgeprägt wird.According to one particularly preferred embodiment The invention is the shock transmission element essentially tubular executed. At the same time, the forming arrangement is set up in such a way that the cross section of the shock transmission element Defined compressed during the deformation in the event of a crash and correspondingly is rewritten.
Die Materialumformung erfolgt gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform durch zumindest eine Kugel, beispielsweise durch eine gehärtete Stahlkugel, wobei vorzugsweise mehrere Kugeln als Umformmittel vorhanden sind, die ebenfalls vorzugsweise gleichmäßig verteilt entlang eines Umfangs des Stoßübertragungselements angeordnet sind.The Material conversion takes place according to another preferred embodiment by at least one ball, for example by a hardened steel ball, wherein preferably a plurality of balls are present as forming means, which preferably also distributed uniformly along a Circumference of the shock transmission element are arranged.
Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die definierte Umformung des in diesem Fall rohrförmigen Stoßübertragungselements durch einen ganzen Kranz von Kugeln gleichzeitig erfolgt, die gleichmäßig verteilt am Umfang des Stoßübertragungselements angeordnet sind.This In other words, the defined transformation of the in this case tubular Shock-transmitting element done by a whole wreath of balls at the same time, evenly distributed on the circumference of the shock transmission element are arranged.
Diese am gesamten Umfang komprimierende Umformung des rohrförmigen Materialvolumens ist besonders vorteilhaft insofern, als sich die Umformkräfte dadurch gegenseitig aufheben, wodurch die gesamte Energieaufnahmeeinrichtung bezüglich der bei der Umformung auftretenden Reaktionskräfte einen konstruktiv vorteilhaften geschlossenen und kompakten Kraftfluss aufweist. Ferner wird das zur Umformung zur Verfügung stehende Materialvolumen auf diese Weise im denkbar höchsten Grad ausgenutzt, wodurch eine besonders effiziente Umwandlung der Crashenergie in einer verhältnismäßig leichten und kompakten Energieaufnahmeeinrichtung erfolgen kann.These on the entire circumference compressive deformation of the tubular material volume particularly advantageous insofar as the forming forces thereby cancel each other out, reducing the total energy absorption device regarding the Reaction forces occurring during forming a structurally advantageous having closed and compact power flow. Furthermore, the for forming available standing material volume in this way in the highest degree possible exploited, creating a particularly efficient conversion of crash energy in a relatively easy and compact power receiving device can be done.
Es ist zur Verwirklichung der Erfindung zunächst unerheblich, wie die Sperreinrichtung mit dem zumindest einen Sperrkörper konstruktiv ausgeführt und im Bereich der Energieaufnahmeeinrichtung angeordnet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet jedoch das Umformmittel der Energieaufnahmeeinrichtung gleichzeitig den Sperrkörper. Bevorzugt ist dabei das Umformmittel durch den in seiner Arbeitsstellung befindlichen Sperrkörper gebildet. Dies ist vorteilhaft insofern, als auch dadurch wieder mehrere Funktionen in ein und demselben Bauteil verwirklicht werden, was der wünschenswerten einfachen, robusten und kostensparenden Bauweise der Energieaufnahmeeinrichtung mit besonders wenigen beweglichen Teilen entgegenkommt.It is initially irrelevant to the realization of the invention, as the locking device with the at least one locking body designed and arranged in the region of the energy absorbing device. According to a preferred embodiment of the invention, however, the forming means of the energy absorbing means simultaneously forms the blocking body. Preference is given to the forming agent by the located in its working position Locking body formed. This is advantageous insofar as this again several functions are realized in the same component, which accommodates the desirable simple, robust and cost-saving design of the energy absorbing device with very few moving parts.
Die konstruktive Umsetzung der geschwindigkeitsabhängigen Interaktion zwischen Sperrkörper bzw. Umformmittel und Stoßübertragungselement ist erfindungsgemäß zunächst beliebig, solange sich die drei Haupt-Crashsituationen "Parkrempler", "Fahrzeugcrash" und "Fußgängeraufprall" damit zuverlässig unterscheiden lassen.The constructive implementation of the rate-dependent interaction between blocking body or forming and shock transfer element is according to the invention initially arbitrary, as long as the three main crash situations "parking bumps", "vehicle crash" and "pedestrian impact" reliably differ to let.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist jedoch das Stoßübertragungselement ein über seine Länge veränderliches Breitenmaß auf. Dabei soll unter "Breitenmaß" diejenige Ausdehnung des Stoßübertragungselements verstanden werden, an deren Begrenzungsfläche die Interaktion des Sperrkörpers mit der Oberfläche des Stoßübertragungselements, und damit die Beeinflussung der Beweglichkeit des Stoßübertragungselements durch den Sperrkörper erfolgt. Bei einem beispielsweise im Wesentlichen rohrförmigen Stoßübertragungselement entspricht das Breitenmaß somit dem jeweiligen Durchmesser des Stoßübertragungselements.According to one preferred embodiment of Invention, however, the shock transmission element one over his length mutable Width measurement. It should under "width dimension" that extent the shock transmission element be understood, at the boundary surface of the interaction of the blocking body with the surface the shock transmission element, and thus influencing the mobility of the shock transmission element through the blocking body he follows. For example, in a substantially tubular shock transmission element The width dimension thus corresponds to the respective diameter of the shock transmission element.
Dabei ist der Sperrkörper vorzugsweise mittels einer Federeinrichtung in Richtung auf die Oberfläche des Stoßübertragungselements federbelastet, so dass der Sperrkörper bei Lageänderungen des Stoßübertragungselements seine eigene Position jeweils dergestalt anpasst, dass er permanent an der Oberfläche des Stoßübertragungselements anliegt, womit die Oberfläche des Stoßübertragungselements eine Steuerfläche zur Steuerung der Position des Sperrkörpers bildet.there is the locking body Preferably by means of a spring device in the direction of the surface the shock transmission element spring-loaded, so that the locking body when changing position the shock transmission element his own position in each case adapts so that it permanently on the surface the shock transmission element rests, bringing the surface the shock transmission element a control surface forms for controlling the position of the locking body.
Dies führt in vorteilhafter Weise dazu, dass eine unmittelbare und damit zuverlässige Interaktion zwischen Stoßübertragungselement und Sperrkörper erfolgt, womit sich auch die Steuerung der geschwindigkeitsabhängigen Sperrung des Stoßübertragungselements konstruktiv besonders einfach und zuverlässig ausführen lässt.This leads in Advantageously, that an immediate and therefore reliable interaction between Shock-transmitting element and blocking body takes place, which also includes the control of the speed-dependent blocking the shock transmission element structurally particularly simple and reliable.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Stoßübertragungselement zur Interaktion mit dem Sperrkörper bzw. zur Steuerung der Sperrkörperposition in einem ersten Längenbereich ein erstes, maximales Breitenmaß auf, in einem zweiten Längenbereich ein zweites, minimales Breitenmaß, sowie in einem dritten Längenbereich ein drittes, mittleres Breitenmaß auf. Dabei ist der zweite, das minimale Breitenmaß aufweisende Längenbereich räumlich zwischen dem ersten und dem dritten Längenbereich angeordnet.According to one another, preferred embodiment The invention has the shock transmission element for interaction with the blocking body or for controlling the lock body position in a first length range a first, maximum width dimension, in a second length range a second, minimum width dimension, as well as in a third length range a third, middle width measure. Here is the second, having the minimum width dimension length range spatial arranged between the first and the third length range.
Der Sperrkörper ist dabei gemäß einer in diesem Zusammenhang ebenfalls bevorzugten Ausführungsform aus einer Ruheposition über eine Zwischenstellung in eine Arbeitsstellung verbringbar. Dabei ist das Stoßübertragungselement im Wesentlichen kräftefrei relativbeweglich, sofern sich der Sperrkörper in der Ruheposition befindet. Befindet sich der Sperrkörper in der Zwischenstellung, so ist das Stoßübertragungselement ebenfalls im Wesentlichen kräftefrei relativbeweglich. Sofern sich der Sperrkörper jedoch in seiner Arbeitsstellung befindet, ist das Stoßübertragungselement nahe seiner Anfangsstellung durch den Sperrkörper im Wesentlichen unbeweglich starr verriegelt.Of the blocking body is doing according to one in this context also preferred embodiment from a rest position over an intermediate position can be brought into a working position. there is the shock transmission element essentially free of forces relatively movable, provided that the locking body is in the rest position. Is the locking body in the intermediate position, so the shock transmission element is also essentially free of forces movable relative. However, if the locking body in its working position is the shock transmission element substantially immovable near its initial position by the blocking body rigidly locked.
Vorzugsweise kommt der Sperrkörper dabei in seiner Ruheposition an der ersten, maximalen Querschnittsausdehnung des Stoßübertragungselements zur Anlage, in seiner Zwischenstellung an der dritten, mittleren Querschnittsausdehnung des Stoßübertragungselements und ist in seiner Arbeitsstellung im Bereich der zweiten, minimalen Querschnittsausdehnung des Stoßübertragungselements zur Anlage bringbar. Auf diese Weise wird die Position des Sperrkörpers bei Ein- oder Auswärtsbewegungen des Stoßübertragungselements entsprechend dem Querschnittsverlauf des Stoßübertragungselements verändert bzw. gesteuert.Preferably comes the locking body while in its rest position at the first, maximum cross-sectional dimension the shock transmission element to the plant, in its intermediate position at the third, middle Cross-sectional dimension of the shock transmission element and is in its working position in the area of the second, minimal Cross-sectional dimension of the shock transmission element brought to the plant. In this way, the position of the lock body at In or out movements the shock transmission element changed according to the cross-sectional shape of the shock transmission element or controlled.
In diesem Zusammenhang sieht eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass der zweite Längenbereich des Stoßübertragungselements sowie ein Übergang vom zweiten zum dritten Längenbereich des Stoßübertragungselements eine Einbuchtung bzw.In This connection provides a particularly preferred embodiment the invention that the second length range of the shock transmission element as well as a transition from the second to the third length range the shock transmission element a recess or
Sperrkörperbettung bilden, wobei der infolge Einwärtsbewegung des Stoßübertragungselements in seiner Arbeitsstellung befindliche Sperrkörper selbsthemmend in der Bettung fixiert ist bzw. in die Bettung einrastet.Sperrkörperbettung form, due to the inward movement the shock transmission element in self-locking in its bed position locking body located is fixed or snaps into the bedding.
Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die Formgebung des Stoßübertragungselements bezüglich seines über die Länge veränderlichen Breitenmaßes, bzw. bezüglich seines über die Länge veränderlichen Durchmessers, bei entsprechender Einwärts- oder Auswärtsbewegung des Stoßübertragungselements nicht nur die zwischen Ruheposition, Zwischenstellung und Arbeitsposition veränderliche Stellung des Sperrkörpers steuert. Darüberhinaus bildet der Formgebungsverlauf über die Länge des Stoßübertragungselements ferner gleichzeitig auch die Bettung für den Sperrkörper, in die der Sperrkörper selbsthemmend bzw. einrastend zur Anlage kommen kann, wodurch der Sperrkörper das Stoßübertragungselement in der Nähe seiner Anfangsstellung im Wesentlichen starr verriegelt. Diese starre Verriegelung erfolgt dabei genau dann, wenn das Stoßübertragungselement, beispielsweise bei einem Parkrempler, mit sehr geringer Geschwindigkeit und mit begrenzter Kraft einwärts bewegt wird.This means in other words that the shape of the shock transmission element with respect to its variable length over the width dimension, or with respect to its variable length, with appropriate inward or outward movement of the shock transmission element not only the rest position, intermediate position and working position variable position of the locking body controls. Moreover, the shape of the course over the length of the shock transmission element also simultaneously forms the bedding for the locking body, in which the locking body can come into self-locking or latching, whereby the locking body substantially rigidly locks the shock transmission element in the vicinity of its initial position. These rigid locks This occurs precisely when the shock transmission element, for example in a parking bump, is moved inwards at a very low speed and with limited force.
Besonders bevorzugt wirkt dabei der in seiner Arbeitsstellung im Bereich der Sperrkörperbettung des Stoßübertragungselements befindliche Sperrkörper in dieser Position gleichzeitig auch als Umformmittel zur Materialumformung des dritten Längenbereichs des Stoßübertragungselements, falls eine dementsprechende Crashsituation vorliegt. Die Materialumformung im Bereich des dritten Längenbereichs des Stoßübertragungselements tritt dabei jeweils dann auf, wenn bei in Arbeitsstellung befindlichem Sperrkörper bzw. bei in der Sperrkörperbettung des Stoßübertragungselements befindlichem Sperrkörper eine weitere Einwärtsbewegung des Stoßübertragungselements erzwungen wird. Dies erfolgt beispielsweise infolge der bei einem Fahrzeugcrash mit niedrigen Geschwindigkeiten auftretenden erheblichen Verzögerungskräfte, die durch die Abbremsung der großen Fahrzeugmasse entstehen.Especially Preferably, in his working position in the area of Sperrkörperbettung the shock transmission element located blocking body in this position at the same time as a forming material for material conversion of the third length range the shock transmission element, if a corresponding crash situation is present. The material conversion in the range of the third length range the shock transmission element occurs in each case when in befindlichem in working position blocking body or in the Sperrkörperbettung the shock transmission element located blocking body another inward movement the shock transmission element is enforced. This is done, for example, as a result of a Vehicle crash occurring at low speeds considerable Delay forces that by the deceleration of the big ones Vehicle mass arise.
Diese Ausführungsform führt zu einer einfachen und zuverlässigen Bauweise der Energieaufnahmeeinrichtung, da auf diese Weise ein und dieselbe Sperrkörperposition in der Bettung des Stoßübertragungselements sowohl für die Verriegelung des Stoßübertragungselements im ersten Crashfall "Parkrempler", als auch für die Materialumformung im zweiten Crashfall "Fahrzeugcrash bei geringer Geschwindigkeit" herangezogen werden kann.These embodiment leads to a simple and reliable Construction of the energy absorber, since in this way a and the same lock body position in the bedding of the shock transmission element as well as the lock of the shock transmission element in the first crash case "parking bumpers", as well as for the material deformation in the second crash case "vehicle crash at low speed "used can be.
Es ist gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Stoßübertragungselement, zum Zweck der sicheren und zuverlässigen Führung des Sperrkörpers zwischen dessen Ruheposition und dessen Arbeitsstellung, einen gleichmäßigen Querschnittsübergang zwischen der ersten, maximalen Querschnittsausdehnung des Stoßübertragungselements und der zweiten, minimalen Querschnittsausdehnung des Stoßübertragungselements im Bereich der Sperrkörperbettung aufweist. Auf diese Weise lässt sich gewährleisten, insbesondere in Verbindung mit der Federeinrichtung der Sperreinrichtung, dass der Sperrkörper bei Einwärts- bzw. Auswärtsbewegungen des Stoßübertragungselements an der Steueroberfläche des Stoßübertragungselements anliegt und somit die Steuerbewegungen des Sperrkörpers zuverlässig ausgeführt werden.It is according to one another, preferred embodiment the invention provided that the shock transmission element, for the purpose the safe and reliable guide between the lock body its rest position and its working position, a uniform cross-sectional transition between the first, maximum cross-sectional dimension of the shock transmission element and the second, minimum cross-sectional dimension of the shock transmission member in the area of the barrier bedding having. That way to ensure in particular in connection with the spring device of the locking device, that the locking body for inward and outward movements the shock transmission element at the control surface of the Shock-transmitting element is applied and thus the control movements of the locking body are performed reliably.
Es ist zur Verwirklichung der Erfindung zunächst einmal nicht von wesentlicher Bedeutung, auf welche Weise die konstruktive Umsetzung der Erkennung bzw. Unterscheidung der unterschiedlichen Grasharten bzw. Aufprallgeschwindigkeitsbereiche durch die Energieaufnahmeeinrichtung erfolgt, solange der Sperrkörper dabei zuverlässig in Abhängigkeit der jeweils erkannten Aufprallgeschwindigkeit bzw. Grashart gesteuert wird.It is for the realization of the invention initially not essential Meaning, in what way the constructive implementation of recognition or differentiation of the different grass types or impact velocity ranges the energy absorption device takes place as long as the blocking body thereby reliable in dependency of each detected impact speed or grass type controlled becomes.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt jedoch die Unterscheidung der unterschiedlichen Grasharten bzw. Aufprallgeschwindigkeiten nach dem Trägheitsprinzip. Hierzu wird die Masse des Sperrkörpers bzw. werden die bewegten Massen der Federeinrichtung und die Masse des Sperrkörpers sowie die Federkonstante der Federeinrichtung so gewählt, dass bei einem Aufprall im zweiten, hohen Aufprallgeschwindigkeitsbereich der zweite Längenbereich des Stoßübertragungselements bzw. die Sperrkörperbettung des Stoßübertragungselements den Sperrkörper bereits passiert hat, wenn der Sperrkörper seine Zwischenstellung erreicht; bzw. bevor der Sperrkörper in seine Arbeitsstellung oder in die Sperrkörperbettung eintreten kann, in der der Sperrkörper das Stoßübertragungselement starr verriegeln bzw. als Umformmittel wirken würde.According to one particularly preferred embodiment However, the invention is the distinction of the different Grass types or impact velocities according to the inertia principle. For this purpose, the mass of the blocking body or are the moving masses of the spring device and the mass of the locking body and the spring constant of the spring device chosen so that in a collision in the second, high impact velocity range the second length range the shock transmission element or the Sperrkörperbettung the Shock-transmitting element the locking body has already happened when the locking body its intermediate position reached; or before the lock body can enter his working position or in the Sperrkörperbettung in the lock body the shock transmission element rigid lock or would act as a reshaping.
Dies bedeutet mit anderen Worten, dass gemäß dieser Ausführungsform die geometrischen Verhältnisse an der mit dem Sperrkörper in Kontakt stehenden Steueroberfläche des Stoßübertragungselements sowie die Größe der relativbeweglichen Massen im Bereich der Sperreinrichtung – insbesondere die Masse des Sperrkörpers sowie der Federeinrichtung – und schließlich die Federkonstante der Federeinrichtung dergestalt aufeinander abgestimmt sind, dass der Sperrkörper bei einem Aufprall im hohen Aufprallgeschwindigkeitsbereich aufgrund seiner Massenträgheit zunächst einmal von der Steueroberfläche des Stoßübertragungselements abhebt, und erst dann wieder auf die Oberfläche des Stoßübertragungselements auftrifft, wenn der zweite Längenbereich des Stoßübertragungselements mit der dort befindlichen Sperrkörperbettung die Position des Sperrkörpers bereits passiert hat.This In other words, that means according to this embodiment the geometric relationships at the with the locking body in contact control surface of the shock transmission element and the Size of the relatively movable Masses in the area of the barrier device - in particular the mass of the blocking body as well as the spring device - and after all the spring constant of the spring device matched in such a way are that the locking body in a crash in the high impact speed range due his inertia first once from the control surface the shock transmission element lift off, and only then hit the surface of the shock transmission element again, if the second length range the shock transmission element with the Sperrkörperbettung located there the position of the locking body already happened.
Da die so ausgeführte mechanische Erkennung und Unterscheidung der jeweiligen Grashart bzw. Aufprallgeschwindigkeit auf der unmittelbaren Verknüpfung insbesondere der physikalischer Grundgrößen Masse, Kraft und Beschleunigung basiert, sowie zudem vollkommen eigenständig komplett innerhalb der Energieaufnahmeeinrichtung selbst abläuft, lässt sich auf diese Weise ein äußerst zuverlässiger Betrieb der Energieaufnahmeeinrichtung gewährleisten.There the so executed mechanical detection and differentiation of the respective grass species Impact speed on the immediate link in particular the basic physical quantities mass, Power and acceleration based, as well as completely independent completely within the energy intake device itself, can be in this way a very reliable operation ensure the energy absorption device.
Nach einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Sperrkörper und Federeinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Vorzugsweise ist dabei die Federeinrichtung axial im Gehäuse angeordnet. Diese Ausführungsform hat den großen Vorteil, dass sie äußerst platzsparend, kompakt und damit in robuster, kostengünstiger und konstruktionsfreundlicher Modulform realisiert werden kann.According to a further preferred embodiment of the invention, blocking body and spring device are arranged in a common housing. Preferably, the spring device is arranged axially in the housing. This embodiment has the great advantage that it is extremely space-saving, compact and thus reali in a robust, cost-effective and design-friendly modular form can be siert.
Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die Energieaufnahmeeinrichtung eine Mehrzahl von Sperrkörpern und jeweils zugeordnete Federeinrichtungen umfasst, und wenn zudem ein rohrförmiges Stoßübertragungselement zum Einsatz kommt. Denn in diesem Fall können Sperrkörper und Federeinrichtungen in nahezu idealer Weise in einem das Stoßübertragungselement kreisringförmig umgebenden Raumbereich, beispielsweise innerhalb eines im Wesentlichen zylindrischen Gehäuses, besonders effektiv und platzsparend angeordnet werden.This especially true if the energy receiving device a plurality of blocking bodies and each associated spring means comprises, and if moreover a tubular shock transmission element is used. Because in this case can lock body and spring devices in a nearly ideal manner in a space region surrounding the shock transmission element in a circular ring, for example, within a substantially cylindrical housing, especially be arranged effectively and space-saving.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuse eine sich im Bereich des Sperrkörpers beispielsweise kegelförmig verjüngende Innenkontur auf. Vorzugsweise umfasst dabei die Federeinrichtung ein Druckstück, das den Sperrkörper sowohl axial gegen die sich verjüngende Innenkontur des Gehäuses sowie gleichzeitig radial in Richtung auf das Stoßübertragungselement presst. Dies ist vorteilhaft, da sich der Sperrkörper auf diese Weise effizient und sicher zwischen dem Druckstück, der Gehäuseinnenkontur und der Steueroberfläche des Stoßübertragungselements führen lässt.To a further preferred embodiment The invention comprises the housing one in the area of the blocking body for example, cone-shaped tapered Inner contour on. Preferably, the spring device comprises a pressure piece, that the blocking body both axially against the tapered Inner contour of the housing and at the same time radially in the direction of the shock transmission element pressed. This is advantageous because the blocking body is efficient in this way and safely between the pressure piece, the housing inner contour and the control surface the shock transmission element to lead leaves.
Gemäß einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuse der Energieaufnahmeeinrichtung eine Ausnehmung oder Bettung zur Aufnahme des Sperrkörpers in seiner Arbeitsposition auf. Dabei ist ein in dieser Gehäusebettung befindlicher Sperrkörper bei weiterer Einwärtsbewegung des Stoßübertragungselements selbsthemmend in der Bettung fixiert. Die Gehäusebettung trägt somit aufgrund ihrer selbsthemmend ausgelegten Geometrie wesentlich dazu bei, dass der Sperrkörper seine einmal eingenommene Position in der Gehäusebettung, bzw. in der Sperrkörperbettung des Stoßübertragungselements, bei weiterer Einwärtsbewegung des Stoßübertragungselements nicht mehr verlassen kann, weshalb das Stoßübertragungselement den Sperrkörper nur unter der vorgesehenen Materialumformung des Stoßübertragungselements durch den Sperrkörper passieren kann.According to one further, particularly preferred embodiment of the invention has the housing the energy absorption device a recess or bedding for Recording of the locking body in his working position. There is one in this case bedding located blocking body with further inward movement the shock transmission element Self-locking fixed in the bedding. The housing bedding thus contributes because of their self-locking geometry essential to this in that the locking body its once assumed position in the housing bedding, or in the Sperrkörperbettung the shock transmission element, with further inward movement the shock transmission element can not leave, which is why the shock transmission element the locking body only under the intended material deformation of the shock transmission element by the blocking body can happen.
Eine Festlegung der genauen Höhe derjenigen Geschwindigkeitsbereiche, in denen jeweils das vorgesehene spezifische Nachgiebigkeitsverhalten der Energieaufnahmeeinrichtung eintritt, ist zur Verwirklichung der Erfindung zunächst nicht wesentlich.A Determining the exact height those speed ranges, in each of which the intended specific compliance behavior of the energy absorption device occurs, is not for the realization of the invention initially essential.
In Anbetracht entsprechender Ergebnisse aus Unfallstatistiken, aus Crashversuchen sowie angesichts entsprechender gesetzgeberischer Vorschriften ist es gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung jedoch vorgesehen, dass der erste, niedrige Aufprallgeschwindigkeitsbereich den Geschwindigkeitsbereich von null bis Schrittgeschwindigkeit, bevorzugt bis 2 m/s, und besonders bevorzugt bis 1 m/s umfasst.In Considering corresponding results from accident statistics, from Crash attempts and given the corresponding legislative Rules it is according to a preferred embodiment However, the invention provides that the first, low impact speed range the Speed range from zero to walking speed, preferred to 2 m / s, and more preferably to 1 m / s.
Der zweite, hohe Aufprallgeschwindigkeitsbereich umfasst gemäß einer aus denselben Gründen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung den Geschwindigkeitsbereich ab Innerortsgeschwindigkeit, bevorzugt oberhalb von 10 m/s und besonders bevorzugt oberhalb von 5 m/s. Nach einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt der dritte, mittlere Aufprallgeschwindigkeitsbereich zwischen Schrittgeschwindigkeit und Innerortsgeschwindigkeit, bevorzugt zwischen 2 m/s bis 10 m/s und besonders bevorzugt zwischen 1 m/s und 5 m/s.Of the second, high impact velocity range comprises according to a for the same reasons preferred embodiment the invention the speed range from urban speed, preferably above 10 m / s and more preferably above 5 m / s. According to another, also preferred embodiment The invention provides the third, medium impact velocity range between walking speed and urban speed, preferably between 2 m / s to 10 m / s and more preferably between 1 m / s and 5 m / s.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellender Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:in the The invention will now be described by way of example only illustrative drawings closer explained. Showing:
Man
erkennt in der Darstellung von
In
Aus
Eine
Bewegung von Stoßübertragungselement
Ferner
lassen sich in
Ein
Ausweichen der Sperrkugel
Die
beiden Hauptbestandteile des Gehäuses
Schließlich geht
aus
Die
Die
exakten Positionen sämtlicher
beteiligter Bauelemente gehen besonders deutlich aus
Infolge
der Bewegung des Stoßübertragungselements
Dies
bedeutet mit anderen Worten, dass sich die Sperrkugeln
Befinden
sich Stoßübertragungselement
Die
Relativpositionen der beteiligten Bauteile bzw. Baugruppen gemäß der Darstellung
der
Wird
jedoch in der Situation gemäß
Bei Überschreitung
einer maximalen Haltekraft, deren Höhe insbesondere von der Anzahl
der Sperrkugeln
Es
ist ohne weiteres ersichtlich, dass bei dieser Umprägung eines
großen
Teils der Oberfläche des
Stoßübertragungselements
Auf
diese Weise wird die beim Fahrzeugcrash schlagartig freiwerdende
Bewegungsenergie im äußerst kompakten
Raumbereich der Energieaufnahmeeinrichtung
Aus
In
den
Wie bereits eingangs dargestellt, liegen die Anforderungen bei einem Fußgängeraufprall insbesondere in einer möglichst nachgiebigen Fahrzeugfront, die bereits bei verhältnismäßig geringen Verformungskräften möglichst große Verformungswege bereitstellen soll, um so die Übertragung unzulässig hoher Kräfte bzw. Beschleunigungen auf den menschlichen Körper zu verhindern.As already presented at the beginning, the requirements are at a pedestrian impact especially in one possible compliant vehicle front, as possible even at relatively low deformation forces size To provide deformation paths, so the transmission of unacceptably high personnel or to prevent accelerations on the human body.
Prallt
im angenommenen Fall das mit der erfindungsgemäßen Energieaufnahmeeinrichtung
Wird
jedoch das Stoßübertragungselement
Zu
den Randbedingungen, aufgrund derer die sich die maximale Beschleunigung
des Stoßübertragungselements
Mittels
geeigneter Wahl und Abstimmung dieser Randbedingungen lässt sich
diejenige Grenz-Aufprallgeschwindigkeit bzw. Grenzbeschleunigung
des Stoßübertragungselements
Wird
mit anderen Worten das Stoßübertragungselement
Da
die Sperrkugeln
Dies
bedeutet mit anderen Worten, dass der Stoßfänger
Die
Tatsache, dass der Freihub des Stoßübertragungselements
Die
in den
Die
in den
Bei
normalen Parkremplern oder bei Fahrzeugcrashs mit verhältnismäßig geringen
Geschwindigkeiten steht bei einer solchen Ausführungsform jedoch der die Fahrzeugbegrenzung
bildende Stoßfänger
Die
erfindungsgemäße Energieaufnahmeeinrichtung
Um eine dergestalt konstruktiv fußgängerfreundlich ausgeführte Fahrzeugfront auch für die vorbeschriebenen Situationen "Parkrempler" bzw. "Fahrzeugcrash bei geringen Geschwindigkeiten" tauglich zu machen, ist es jedoch wiederum notwendig, auf geeignete Weise die für diese Crashsituationen erforderliche hohe Steifigkeit bzw. Energieaufnahmefähigkeit im Bereich der Fahrzeugfront bereitzustellen, ohne das fußgängerfreundliche Crashverhalten zu beeinträchtigen.However, in order to make a vehicle front structurally pedestrian-friendly designed for the above-described situations "parking bumps" or "vehicle crash at low speeds," it is again necessary to suitably require the high rigidity or energy absorption capability in the area of the vehicle front required for these crash situations ready without compromising pedestrian-friendly crash behavior.
Zu
diesem Zweck kann die erfindungsgemäße Energieaufnahmeeinrichtung
Diese Crashflächen können dabei beispielsweise entweder nur lokal begrenzt, insbesondere im Bereich der Fahrzeugecken angeordnet sein, es kann sich bei derartigen Crashflächen aber auch um einen der weichen Fahrzeugfront vorgelagerten, über die gesamte Fahrzeugbreite durchgehenden Querträger handeln.These crash surfaces can In this case, for example, either only locally limited, especially in the area the vehicle corners may be arranged, but it may be in such crash surfaces also around one of the soft front of the vehicle, over the entire vehicle width continuous cross member act.
Im
ersteren Fall ist jede der vorzugsweise zwei im Bereich der Fahrzeugfront
angeordneten Energieaufnahmeeinrichtungen
Ferner
erkennt man in
Im Ergebnis wird somit deutlich, dass dank der Erfindung eine Energieaufnahmeeinrichtung geschaffen wird, die für jede der drei grundlegenden Grasharten "Parkrempler", "Fußgängeraufprall" und "Fahrzeugcrash" mit den dabei auftretenden unterschiedlichen Aufprallgeschwindigkeiten bzw. zu absorbierenden kinetischen Energien, selektiv unterschiedliche Nachgiebigkeiten bzw. Verformungswege und Energieaufnahmepotentiale im Bereich der Fahrzeugfront bereitstellt.in the The result is thus clear that thanks to the invention, an energy absorption device is created for each of the three basic grass types Parkrempler, Pedestrian Impact, and Vehicle Crash with the associated different impact speeds or to be absorbed kinetic energies, selectively different compliances or deformation paths and energy absorption potentials in the area of the vehicle front provides.
Die erfindungsgemäße Energieaufnahmeeinrichtung ist dabei zugleich äußerst robust und zuverlässig im mechanischen Aufbau, und liegt zudem in Form einer kompakten, vollständig in sich geschlossenen, und damit konstruktiv einfach und kostengünstig in die Fahrzeugfront integrierbaren Einheit vor.The Energy absorption device according to the invention is at the same time extremely robust and reliable in mechanical construction, and is also in the form of a compact, Completely self-contained, and thus structurally simple and inexpensive in the vehicle front integrable unit in front.
Die Erfindung leistet damit einen bedeutenden Beitrag zur Verbesserung insbesondere des Fußgängerschutzes am Kraftfahrzeug, und stellt einen wesentlichen Baustein auf dem Weg zum fußgängerfreundlichen Kraftfahrzeug und zur Einhaltung der diesbezüglichen gesetzgeberischen Vorschriften bzw. Selbstverpflichtungen in der Automobilindustrie zur Verfügung.The Invention thus makes a significant contribution to the improvement especially pedestrian protection on the motor vehicle, and represents an essential building block on the Way to pedestrian friendly Motor vehicle and to comply with the relevant legislation or Self-commitments in the automotive industry available.
- 11
- EnergieaufnahmeeinrichtungEnergy absorber
- 22
- Längsträgerlongitudinal beams
- 33
- Stoßfänger, StoßfängerträgerBumper, bumper support
- 44
- StoßübertragungselementShock-transmitting element
- 55
- Gehäusecasing
- 66
- kegelstumpfförmiger Bereich (Stoßübertragungselement)frusto-conical area (Rush transfer member)
- 77
- kegelstumpfförmiger Bereich (Trägerkörper)frusto-conical area (Support body)
- 88th
- Trägerkörpersupport body
- 99
- Sperreinrichtunglocking device
- 1010
- Sperrkörper, SperrkugelLocking body, locking ball
- 1111
- Federeinrichtungspring means
- 1212
- SchraubendruckfederHelical compression spring
- 1313
- DruckstückPressure piece
- 1414
- Gehäusekörperhousing body
- 1515
- Gehäusedeckelhousing cover
- 1616
- Sprengringsnap ring
- 1717
- GleitringdichtungMechanical seal
- 1818
- Gummikapperubber cap
- 1919
- Sperrkugelbettung (Stoßübertragungselement)Sperrkugelbettung (Rush transfer member)
- 2020
- Sperrkugelbettung (Gehäuse)Sperrkugelbettung (Casing)
- 2121
- geprägte Furchenembossed furrows
- 2222
- Zylindrischer Bereichcylindrical Area
- 2323
- Zylindrischer Bereich, Verformungsbereichcylindrical Range, deformation range
- 2424
- Befestigungswulstfixing bead
- 2525
- Befestigungsplattemounting plate
- 2626
- Ausnehmungen (Trägerkörper)recesses (Support body)
Claims (26)
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