DE102005017956B4 - Impact energy absorption device - Google Patents
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Abstract
Bei einer Vorrichtung (4) zur Aufnahme von Stoßenergie zur Verwendung im Front- (2) und/oder Heckbereich (3) eines Fahrzeugs (1), wobei die Stoßenergieaufnahmevorrichtung (4) in ihrer Längsrichtung eine von dem Fahrzeug wegweisende Frontseite und eine zu dem Fahrzeug weisende Rückseite aufweist, wobei eine im Wesentlichen c-förmige Trägerschale (40) aus einem Metall oder einem anderen verformungssteifen Material und ein Frontteil (50, 150, 250, 350, 450) aus einem Kunststoff oder einem anderen Material, das weniger verformungssteif als das Material der Trägerschale ist vorgesehen sind, ist die Trägerschale (40) in der Draufsicht und im Querschnitt im Wesentlichen c-förmig, wobei sich die C-Form des Querschnitts in Richtung der Frontseite öffnet, und endseitige Befestigungseinrichtungen (60) zum Befestigen der Stoßenergieaufnahmevorrichtung (4) an einem Fahrzeuglängsträger (6) oder einer Aufpralldämpfungseinrichtung aufweist und das Frontteil (50, 150, 250, 350, 450) in die Trägerschale (40) von der Frontseite her einfügbar oder eingefügt ist.In a device (4) for absorbing impact energy for use in the front (2) and / or rear area (3) of a vehicle (1), wherein the impact energy absorbing device (4) in its longitudinal direction a front facing away from the vehicle and one to the Vehicle facing rear, wherein a substantially C-shaped support shell (40) made of a metal or other deformation-resistant material and a front part (50, 150, 250, 350, 450) of a plastic or other material, the less resistant to deformation than the material of the carrier shell is provided, the carrier shell (40) is substantially C-shaped in plan view and in cross-section, with the C-shape of the cross-section opening toward the front, and end-side attachment means (60) for securing the impact energy receiving device (4) on a vehicle longitudinal member (6) or an impact damping device and the front part (50, 150, 250, 350, 450) in di e carrier shell (40) inserted or inserted from the front side.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von Stoßenergie zur Verwendung im Front- und/oder Heckbereich eines Fahrzeugs, wobei die Stoßenergieaufnahmevorrichtung in ihrer Längsrichtung eine von dem Fahrzeug wegweisende Frontseite und eine zu dem Fahrzeug weisende Rückseite aufweist, wobei eine im Querschnitt im Wesentlichen c-förmige Trägerschale, wobei sich die C-Form des Querschnitts in Richtung der Frontseite öffnet, aus einem Metall oder einem anderen verformungssteifen Material und ein Frontteil aus einem Kunststoff oder einem anderen Material, das weniger verformungssteif als das Material der Trägerschale ist, vorgesehen sind, wobei das Frontteil in die Trägerschale von der Frontseite her eingefügt ist.The invention relates to a device for absorbing impact energy for use in the front and / or rear of a vehicle, wherein the impact energy absorbing device in its longitudinal direction has a front facing away from the vehicle and a rear side facing the vehicle, wherein in cross section substantially c shaped support shell, wherein the C-shape of the cross section opens in the direction of the front, of a metal or other deformation-resistant material and a front part of a plastic or other material, which is less rigid than the material of the support shell, are provided the front part is inserted into the carrier shell from the front side.
Derartige Stoßenergieaufnahmevorrichtungen, bei denen eine Trägerschale aus einem Metall und ein Frontteil aus einem Kunststoff ausgebildet sind, sind im Stand der Technik bereits bekannt. Sie werden neben Stoßenergieaufnahmevorrichtungen, die als Querträger nur aus Kunststoff oder nur aus Metall ausgebildet sind, verwendet. Bei der Verwendung eines nur aus einem Kunststoff oder Harzmaterial bestehenden Querträgers, der sich zwischen zwei Fahrzeuglängsträgern erstreckt, wie beispielsweise in der
Aus der
Die
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Die vorstehend beschriebenen Stoßfänger werden entweder direkt an Längsträgern eines Fahrzeugs oder an Crashboxen angeschweißt. Dies führt zu einem verhältnismäßig hohen Aufwand bei der Montage der Stoßfänger und dazu, dass ein Austausch der Stoßfänger recht aufwendig ist. Es wäre daher wünschenswert, wenn Montage und Austausch eines Stoßfängers erleichtert werden könnten.The bumpers described above are welded either directly to side members of a vehicle or to crash boxes. This leads to a relatively high effort in the assembly of the bumper and that an exchange of the bumper is quite expensive. It would therefore be desirable if assembly and replacement of a bumper could be facilitated.
Da Stoßenergieaufnahmevorrichtungen in unterschiedlichen Ländern unterschiedliche spezifische Voraussetzungen erfüllen müssen, die sich vor allem in deren Form und Abmessungen niederschlagen, wäre es außerdem wünschenswert, eine leicht und ohne größere Kosten auf einen bestimmten Einsatz anpassbare Stoßenergieaufnahmevorrichtung zu schaffen. Eine solche mühelose und kostengünstige Anpassung kann mit keiner der vorstehend beschriebenen Varianten von Stoßenergieaufnahmevorrichtungen erfolgen, da diese dies nicht vorsehen bzw. zu kompliziert aufgebaut sind.In addition, since impact energy absorbing devices in different countries must meet different specific requirements, which are mainly reflected in their shape and dimensions, it would be desirable to provide an impact energy absorbing device which is easily adaptable to a particular application without major expense. Such an easy and inexpensive adaptation can not be done with any of the above-described variants of impact energy absorbing devices, since they do not provide or are constructed too complicated.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stoßenergieaufnahmevorrichtung zu schaffen, die ohne großen Kostenaufwand und mit nur geringen Werkzeugkosten auf zahlreiche verschiedene länderspezifische Voraussetzungen und Kundenwünsche angepasst werden kann, dabei ein geringes Gewicht und dennoch eine hohe Festigkeit aufweist und möglichst auch leicht montierbar ist.The present invention is therefore an object of the invention to provide an impact energy absorbing device that can be adapted to many different country-specific requirements and customer requirements without great expense and with low tooling costs, while a low weight and yet has a high strength and possibly also easy to install ,
Die Aufgabe wird für eine Stoßenergieaufnahmevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Trägerschale auch in der Draufsicht im Wesentlichen c-förmig ist und endseitige Befestigungseinrichtungen zum Befestigen der Stoßenergieaufnahmevorrichtung an einem Fahrzeuglängsträger oder einer Aufpralldämpfungseinrichtung aufweist, wobei die offene Seite der C-Form in der Draufsicht auf die Trägerschale in Richtung zur Rückseite der Trägerschale weist. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.The object is achieved for an impact energy absorbing device according to the preamble of
Dadurch wird eine Stoßenergieaufnahmevorrichtung geschaffen, mit der die vorstehenden Nachteile des Standes der Technik vermieden werden können und mit der durch das Vorsehen einer in der Draufsicht und im Querschnitt c-förmigen Trägerschale ein einfach geformtes und dennoch stabiles Element geschaffen werden kann, dass durch die endseitig vorgesehenen Befestigungseinrichtungen zum lösbaren Befestigen der Trägerschale an den Fahrzeuglängsträgern oder einer Aufpralldämpfungseinrichtung (Crashbox) ausgerüstet ist. Hierdurch ist nicht nur ein leichtes Befestigen der Stoßenergieaufnahmevorrichtung an den Längsträgern eines Fahrzeugs möglich, sondern auch das problemlose Lösen und Austauschen einer beschädigten Stoßenergieaufnahmevorrichtung was mit keiner der vorstehenden Vorrichtungen möglich ist. Ferner kann die einfache Form der Trägerschale für alle länderspezifischen Ausführungen der Stoßenergieaufnahmevorrichtung gleichbleibend verwendet werden. Eine Anpassung der Stoßenergieaufnahmevorrichtung an die länderspezifischen Vorschriften und auch an Kundenvorgaben erfolgt vorteilhaft nur über die Anpassung des Frontteils, das in die Trägerschale eingefügt wird. Hierdurch ist eine besonders große Variantenvielfalt möglich. Außerdem können auch bei kleinen Stückzahlen die Werkzeugkosten gering gehalten werden, da eine Anpassung nur seitens des aus einem Kunststoff oder einem anderen Material, das weniger verformungssteif als das Material der Trägerschale ist, einteilig geformten Frontteils erfolgt. Die aufgrund ihres Formgebungsvorgangs höhere Werkzeugkosten nach sich ziehende Trägerschale wird für alle Varianten gleichbleibend geformt, so dass die Werkzeugkosten für dieses Teil aus einem Metall oder einem anderen harten verformungssteifen Material gering gehalten werden können.Thereby, there is provided an impact energy absorbing device with which the above drawbacks of the prior art can be avoided and with which by providing a top view and a cross section C-shaped support shell a simply shaped and yet stable element can be created by the end provided fastening means for releasably securing the carrier shell to the vehicle longitudinal members or an impact damping device (crash box) is equipped. As a result, not only an easy attachment of the impact energy absorbing device to the side rails of a vehicle is possible, but also the easy release and replacement of a damaged impact energy absorbing device which is not possible with any of the above devices. Furthermore, the simple shape of the carrier shell for all country-specific versions of the impact energy absorbing device can be used consistently. An adaptation of the impact energy absorbing device to the country-specific regulations and also to customer specifications is advantageous only on the adaptation of the front part, which in the Carrier shell is inserted. As a result, a particularly large variety of variants is possible. In addition, the tooling costs can be kept low, even with small quantities, since an adjustment only on the part of a plastic or other material that is less deformation-resistant than the material of the carrier shell, integrally molded front part takes place. The higher tool costs due to their forming operation, which leads to a carrier shell, is uniformly shaped for all variants, so that the tool costs for this part can be kept low from a metal or other hard, deformation-resistant material.
Bei der in der Draufsicht und im Querschnitt im Wesentlichen c-förmigen Trägerschale weisen die offenen Seiten der C-Formen in entgegengesetzte Richtungen. Durch diese besondere Formgebung der Trägerschale können an der Stoßenergieaufnahmevorrichtung angreifende Kräfte optimal in die Längsträger des Fahrzeugs eingeleitet werden. Sonst im Stand der Technik auftretende Torsionsmomente werden vermieden, so dass der Verbund zwischen der Stoßenergieaufnahmevorrichtung und den Längsträgern auch im Falle eines Zusammenstoßes des Fahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug oder einem Gegenstand beibehalten werden kann. Eine solche einteilige Ausbildung von Elementen, die mit den Längsträgern direkt oder indirekt verbunden werden können, offenbart der Stand der Technik, wie er vorstehend genannt ist, insbesondere in der
Aufgrund der Verwendung einer Kombination aus einer Trägerschale aus einem Metall oder einem anderen harten, verformungssteifen Material und eines in diese einfügbaren bzw. eingefügten Frontteils aus einem weicheren Material als die Trägerschale, wie einem Kunststoff, wobei ein Aufprall zunächst das weichere Frontteil trifft und erst anschließend die härtere Trägerschale, kann ein optimaler Verformungskraftverlauf über dem Verformungsweg erzielt werden, was in einem Kraft-Weg-Diagramm verdeutlicht werden kann. Heutzutage werden möglichst kurze Verformungswege gefordert. Kürzere Verformungswege bedingen jedoch ein höheres Kraftniveau. Bislang wird dies durch Erhöhen der Wandstärke von energieaufnehmenden Einrichtungen erreicht. Dies führt zu einer großen Steifigkeit der Einrichtung. Bei Wandstärken von mehr als 2,5 mm Stahlblech steigt der Anfangswert der Verformungskraft im Verformungsdiagramm so stark an, dass die Struktur des Fahrzeugs beschädigt werden kann. Durch Vorsehen der Kombination aus dem Frontteil aus einem weicheren Material, das elastisch und ggf. nachfolgend plastisch verformt werden kann, und der Trägerschale aus einem härteren Material, das einer Verformung zunächst widersteht und erst nachfolgend verformt wird, kann im Wesentlichen eine ideale Rechteckfunktion des Kraft-Weg-Verlaufs erzeugt und die Fahrzeugstruktur geschont werden. Der gesamte Kurvenverlauf wird weicher.Due to the use of a combination of a carrier shell of a metal or other hard, deformation-resistant material and an insertable or inserted in this front part of a softer material than the carrier shell, such as a plastic, wherein an impact first meets the softer front part and only then the harder carrier shell, an optimal deformation force can be achieved over the deformation path, which can be illustrated in a force-displacement diagram. Today as short as possible deformation paths are required. Shorter deformation paths, however, require a higher level of force. So far, this is achieved by increasing the wall thickness of energy absorbing devices. This leads to a high rigidity of the device. For wall thicknesses of more than 2.5 mm steel sheet, the initial value of the deformation force in the deformation diagram increases so much that the structure of the vehicle can be damaged. By providing the combination of the front part of a softer material which can be elastically deformed and optionally subsequently plastically deformed, and the carrier shell of a harder material which first resists deformation and is subsequently deformed, essentially an ideal rectangular function of the force can be achieved Route history and the vehicle structure are spared. The entire curve becomes softer.
Vorzugsweise ist das Frontteil in Richtung seiner Längserstreckung länger ausgebildet als die c-förmige Trägerschale und bildet endseitig Ecken der Stoßenergieaufnahmevorrichtung aus. Es sind somit nicht mehr wie im Stand der Technik separate Eckelemente ausgebildet, die an einen Querträger der Stoßenergieaufnahmevorrichtung angefügt werden. Vielmehr sind Ecken bereits an das Frontteil mit angeformt, wobei diese bevorzugt gerundet ausgebildet sind. Eine sonst beim Stand der Technik häufig auftretende Rissbildung an Verbindungsstellen kann durch die einteilige Ausbildung vorteilhaft vermieden werden.Preferably, the front part is designed to be longer in the direction of its longitudinal extension than the c-shaped carrier shell and forms at the ends corners of the impact energy absorbing device. It is therefore no longer formed as in the prior art separate corner elements, which are attached to a cross member of the impact energy absorbing device. Rather, corners are already formed on the front part with, which are preferably formed rounded. An otherwise commonly occurring in the prior art cracking at joints can be advantageously avoided by the one-piece design.
Vorzugsweise weist das Frontteil entlang seiner Erstreckung Bereiche unterschiedlicher Härte auf. Hierdurch können einige Bereiche härter ausgebildet sein, um höhere Kräfte zu ertragen. Andere Bereiche, wie besonders bevorzugt die Ecken, können weicher als der Rest des Frontteils ausgebildet sein, so dass durch derart weichere Ecken ein Fußgängerschutz möglich ist. Auch kann die Vorderseite des Frontteils zum Schutz von Fußgängern weicher ausgebildet sein als dessen Rückseite.The front part preferably has areas of different hardness along its extent. As a result, some areas may be harder to bear higher forces. Other areas, such as particularly preferably the corners, may be softer than the rest of the front part, so that pedestrian protection is possible through such softer corners. Also, the front of the front part to protect pedestrians may be softer than the back.
Bevorzugt weist das Frontteil Ansatzstutzen auf, die in endseitige Abschnitte der c-förmigen Trägerschale zumindest teilweise eingreifbar sind oder eingreifen zum Ausbilden einer Aufpralldämpfungseinrichtung (Crashbox). Die Ansatzstutzen sind vorteilhaft direkt an der zu der Trägerschale weisenden Rückseite des Frontteils angeformt und kragen dort vor. Sie sind so geformt, dass sie in die beiderseitigen Endabschnitte der Trägerschale zumindest teilweise eingreifen können. Durch dieses Ineinandergreifen von Abschnitten der Trägerschale und des Frontteils kann eine Crashbox zum Schutz der Längsträger des Fahrzeugs geschaffen werden. Über die Ansatzstutzen und die Endabschnitte der Trägerschale sind diese und das Frontteil an allen für die Kraftübertragung wichtigen Stellenmiteinander verbunden.Preferably, the front part on attachment piece, which are at least partially engageable in end portions of the C-shaped support shell or intervene to form an impact damping device (crash box). The attachment pieces are advantageously formed directly on the side facing the carrier shell back of the front part and collar there before. They are shaped so that they can at least partially engage in the mutual end portions of the carrier shell. By this intermeshing portions of the carrier shell and the front part of a crash box can be created to protect the side members of the vehicle. About the attachment piece and the end portions of the carrier shell these and the front part are connected to all important for the transmission of power with each other.
Vorzugsweise sind die mit der Trägerschale verbundenen Befestigungseinrichtungen Flanschplatten. Die Flanschplatten können an der Trägerschale befestigt oder mit dieser einteilig sein. Bei einer mehrteiligen Ausbildung können die Flanschplatten beispielsweise an den Enden der Trägerschale durch Anschweißen oder Löten befestigt sein. Auch eine andere Verbindungsart ist grundsätzlich möglich, wobei eine feste und für die Einleitung auch größerer Kräfte direkt oder indirekt in die Längsträger geeignete Verbindung vorgesehen werden sollte. Vorteilhaft weist die Trägerschale endseitige Abschnitte auf, die zwei im Wesentlichen parallele Wandabschnitte und einen diese beiden Wandabschnitte verbindenden Wandabschnitt bilden, wobei die Wandabschnitte endseitig im Wesentlichen in einer Ebene enden, so dass ein Befestigen der Flanschplatten sehr gut möglich ist. Eine einteilige Ausführung ist aufgrund der Anordnung der Flanschplatten in einem Winkel etwa senkrecht zu der Erstreckung der Enden der Trägerschale zumeist komplizierter zu realisieren als eine mehrteilige Form. Eine direkte Verbindungskonsole zum lösbaren Verbinden der Trägerschale mit den Längsträgern des Fahrzeugs ist im Stand der Technik ebenfalls nicht bekannt.Preferably, the fastening devices connected to the carrier shell are flange plates. The flange plates can be attached to the carrier shell or be integral therewith. In a multi-part design, the flange plates may be attached, for example, at the ends of the carrier shell by welding or soldering. Another type of connection is basically possible, with a solid and for the introduction of larger forces should be provided directly or indirectly in the side member suitable connection. Advantageously, the carrier shell has end-side sections, the two substantially parallel wall sections and one of these two wall sections form connecting wall portion, wherein the wall portions end substantially in a plane, so that a fastening of the flange plates is very possible. A one-piece design is due to the arrangement of the flange at an angle approximately perpendicular to the extension of the ends of the carrier shell to realize more complicated than a multi-part mold. A direct connection bracket for detachably connecting the carrier shell to the longitudinal members of the vehicle is also not known in the prior art.
Im Bereich der Ecken des Frontteils kann zumindest ein Verstärkungselement vorgesehen sein. Besonders bevorzugt stützt sich das zumindest eine Verstärkungselement an dem Ansatzstutzen ab, wodurch im Eckbereich eine Versteifung des Aufbaus und zugleich ein Einleiten von schräg auftreffenden Kräften im Bereich der Ecken ermöglicht wird. Einerseits können die Ecken zum Fußgängerschutz also weicher ausgebildet werden als der Rest des Frontteils, andererseits aber auch eine Versteifung aufweisen, um ein Abbrechen der Ecken bei einer Krafteinwirkung sicher vermeiden zu können.At least one reinforcing element can be provided in the region of the corners of the front part. Particularly preferably, the at least one reinforcing element is supported on the attachment piece, whereby a stiffening of the structure and at the same time an introduction of obliquely incident forces in the region of the corners is made possible in the corner region. On the one hand, the corners for pedestrian protection can thus be made softer than the rest of the front part, on the other hand, but also have a stiffener to safely avoid breaking off the corners in a force can.
Vorzugsweise weist das Frontteil in das Innere der im Querschnitt c-förmigen Trägerschale eingreifende Elemente auf. Die in das Innere der Trägerschale eingreifenden Elemente können in Längsrichtung des Frontteils und/oder quer zu dessen Längserstreckung ausgebildet sein. Als weiter vorteilhaft erweist es sich, wenn das Frontteil quer und/oder in Richtung zu dessen Längserstreckung angeordnete Stützelemente aufweist. Das Frontteil liegt somit vorteilhaft nicht als Vollkörper in dem Innern der c-förmigen Trägerschale, sondern nur über seine in die Trägerschale eingreifenden Elemente, was auch einen Gewichtsvorteil mit sich bringt. Die in die Trägerschale eingreifenden Elemente, insbesondere die quer zu deren Längserstreckung angeordneten Elemente, verstärken die Trägerschale und können aufgrund der Verwendung eines weicheren Materials im Vergleich zu dem der Trägerschale zur weiteren Idealisierung des Kraft-Weg-Verlaufs der Verformungskurve beitragen. Über die in die Trägerschale eingreifenden Element und die Stützelemente kann außerdem eine Anpassung an die jeweiligen länderspezifischen Voraussetzungen und Kundenwünsche erfolgen. Auch unterschiedliche Festigkeiten können über die Wahl der Form, der Abmessungen und der Abstände zwischen den einzelnen in die Trägerschale eingreifenden Elementen und Stützelementen erzielt werden.Preferably, the front part in the interior of the cross-sectionally c-shaped carrier shell engaging elements. The engaging in the interior of the carrier shell elements may be formed in the longitudinal direction of the front part and / or transversely to its longitudinal extent. As it proves to be further advantageous if the front part has transverse and / or arranged in the direction of its longitudinal extension support elements. The front part is thus advantageous not as a solid in the interior of the C-shaped carrier shell, but only on its engaging in the carrier shell elements, which also brings a weight advantage. The elements engaging in the carrier shell, in particular the elements arranged transversely to their longitudinal extent, reinforce the carrier shell and, due to the use of a softer material compared to that of the carrier shell, can contribute to further idealization of the force-displacement curve of the deformation curve. In addition, an adaptation to the respective country-specific requirements and customer requirements can take place via the element engaging in the carrier shell and the supporting elements. Also, different strengths can be achieved by choosing the shape, the dimensions and the distances between the individual engaging in the carrier shell elements and support elements.
Es sind bevorzugt die Wandung der Trägerschale auf der Innen- und/oder Außenseite umgreifende. Elemente oder Abschnitte an dem Frontteil ausgebildet, so dass ein guter Halt an der Trägerschale ermöglicht wird. Das Frontteil kann dadurch leicht auf die Trägerschale von der Frontseite her aufgeschoben werden und hält an dieser fest. Eine weitere Verbindung zwischen der Trägerschale und dem Frontteil kann außerdem durch an dem Frontteil angeformte Befestigungselemente erfolgen, die z. B. ein Anclipsen an der Trägerschale gestatten. Ferner kann die Trägerschale im endseitigen Abschnitt eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen des Frontteils an der Trägerschale aufweisen. Die Befestigungseinrichtung kann ein Hülsenelement zum Befestigen des Frontteils an der Trägerschale umfassen. Vorteilhaft kann das Hülsenelement an der Trägerschale im Bereich der endseitigen Befestigungseinrichtungen vorgesehen und so angeordnet sein, dass es in den Ansatzstutzen an dem Frontteil eingreifen kann oder dort eingreift. Die Befestigung des Frontteils an der Trägerschale erfolgt vorteilhaft über Schrauben, um einen Austausch eines beschädigten Frontteils zu ermöglichen. Durch das Ausbilden eines Hülsenelements im Bereich der Befestigungseinrichtungen zum Befestigen der Trägerschale an einem Längsträger eines Fahrzeugs kann auch die Verbindung von Trägerschale und Frontteil in diesem stabilen Bereich erfolgen, so dass ein unerwünschtes Auftreten von Querkräften vermieden werden kann.It is preferred that the wall of the carrier shell on the inside and / or outside embracing. Elements or sections formed on the front part, so that a good grip on the carrier shell is made possible. The front part can be easily pushed onto the carrier shell from the front side and holds on to this. Another connection between the carrier shell and the front part can also be done by integrally formed on the front part fasteners z. B. allow clipping to the carrier shell. Furthermore, the carrier shell in the end-side section may have a fastening device for fastening the front part to the carrier shell. The fastening device may comprise a sleeve element for fastening the front part to the carrier shell. Advantageously, the sleeve element can be provided on the carrier shell in the region of the end-side fastening devices and arranged so that it can engage in the attachment piece on the front part or engages there. The attachment of the front part of the carrier shell is advantageously carried out by screws to allow replacement of a damaged front part. By forming a sleeve element in the region of the fastening devices for fastening the carrier shell to a side member of a vehicle, the connection between the carrier shell and the front part can also take place in this stable region, so that an undesirable occurrence of transverse forces can be avoided.
Besonders bevorzugt weist das Frontteil in dem zumindest einen die Trägerschale auf ihrer Außenseite übergreifenden Abschnitt eine Überhöhung auf. Eine solche Überhöhung kann in zwei entgegengesetzte Richtungen, wie in den Richtungen senkrecht zur Front- und Rückseite, an dem Frontteil vorgesehen werden. Beispielsweise bei einer Ausführung einer Stoßenergieaufnahmevorrichtung für die U.S.A. ist eine solche Überhöhung zum Schaffen einer großflächigen bzw. hohen Stoßenergieaufnahmevorrichtung zum Erfüllen der dortigen Crashtests erwünscht. Die Crashtests fordern, dass eine ausreichende sog. Pendelüberdeckung von einer Stoßenergieaufnahmevorrichtung ertragen wird. Der Überdeckungsbereich ist für die U.S.A. und Kanada größer als für Europa, so dass hier einfach eine Anpassung an die länderspezifischen Unterschiede durch Vorsehen der Überhöhungen erfolgen kann.Particularly preferably, the front part has an elevation in the at least one section which overlaps the carrier shell on its outer side. Such an elevation may be provided in two opposite directions, as in the directions perpendicular to the front and back, on the front part. For example, in one embodiment of a thrust energy absorbing device for the U.S.A., such elevation is desirable for providing a high impact energy absorbing device for performing the crash tests there. The crash tests require that a sufficient so-called pendulum coverage be endured by an impact energy absorbing device. The coverage area is greater for the U.S. and Canada than for Europe, so it can easily be adapted to the country-specific differences by providing the overshoots.
Im mittleren Bereich der Längserstreckung des Frontteils kann in Richtung zu der Trägerschale außerdem zumindest ein zusätzliches Verstärkungselement ausgebildet sein. Hierdurch kann eine Durchbiegung des mittleren Bereichs der Stoßenergieaufnahmevorrichtung besser vermieden werden, da das zusätzliche Verstärkungselement zusammen mit der c-förmigen Trägerschale einen versteiften Abschnitt ausbildet. Ein solches Verstärkungselement kann auch an anderen Stellen entlang der Längserstreckung des Frontteils vorgesehen werden.In the middle region of the longitudinal extent of the front part, at least one additional reinforcing element may also be formed in the direction of the carrier shell. As a result, a deflection of the central region of the impact energy absorbing device can be better avoided because the additional reinforcing element together with the C-shaped support shell forms a stiffened portion. Such a reinforcing element may also be provided at other locations along the longitudinal extent of the front part.
Vorteilhaft ist das Frontteil einteilig ausgebildet und besteht aus einem Kunststoff. Insbesondere ist es als Spritzteil oder Pressteil ausgebildet, wobei für den europäischen Markt die Ausbildung als Kunststoff-Spritzteil und für den US- und kanadischen Markt die Ausbildung als Faserverbundpressteil aus einem faserverstärkten Kunststoff, insbesondere GFK, bevorzugt wird. Insbesondere bei der Verwendung eines Faserverbundpressteils können die Werkzeugkosten vorteilhaft gering gehalten werden.Advantageously, the front part is integrally formed and consists of a plastic. In particular, it is designed as a molded part or pressed part, with training for the European market as a plastic injection molded part and for the US and Canadian market training as a fiber composite part of a fiber-reinforced plastic, in particular GRP, is preferred. In particular, when using a fiber composite pressed part, the tool costs can be kept advantageously low.
Die Trägerschale besteht vorzugsweise aus einem Aluminium oder Stahl und kann ebenfalls durch einfache Formgebung aus einem Blechzuschnitt gebogen bzw. geformt werden.The carrier shell is preferably made of an aluminum or steel and can also be bent or formed by simple shaping of a sheet metal blank.
Die erfindungsgemäße Stoßenergieaufnahmevorrichtung kann sowohl im Front- als auch im Heckbereich eines Fahrzeugs verwendet werden. Eine Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten kann vorteilhaft durch Variation der Frontteile vorgenommnen werden.The impact energy absorbing device according to the invention can be used both in the front and in the rear of a vehicle. An adaptation to the particular circumstances can be vorgenommnen advantageous by varying the front parts.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden Ausführungsbeispiele von dieser anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Diese zeigen in:For further explanation of the invention embodiments of this will be described in more detail below with reference to the drawings. These show in:
Die Trägerschale weist eine in der Draufsicht und im Querschnitt c förmige Ausbildung auf. Eine Querschnittsansicht von dieser kann den
An den Enden
Die Trägerschale
Das Frontteil ist einteilig ausgebildet, wobei die bereits erwähnte Deckplatte
An den Flanschplatten ist ein Hülsenelement
Sich an den Ansatzstutzen abstützend sind außerdem Versteifungsstreben
Ferner ist es möglich, das Frontteil, das aus einem Kunststoff bzw. gerade für die Verwendung für die U.S.A. aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht, über seine Längserstreckung hinweg unterschiedlich hart auszubilden. Beispielsweise können die bei einem Aufprall besonders gefährdeten Bereiche härter ausgebildet werden als die übrigen. Die Ecken können zum Schutz von Fußgängern weicher als der Rest des Frontteils ausgebildet werden. Ein wirksamer Fußgängerschutz kann besonders aber dadurch erzielt werden, dass die Vorderseite des Frontteils
Auch das Vorsehen zusätzlicher Versteifungselemente ist möglich, wie des auf der Rückseite
Wie
Dem Querschnitt gemäß
Zusätzlich zu dem Festhalten der Wandungen der Trägerschale zwischen den Überhöhungen und eingreifenden Elementen bzw. Stegen und Versteifungsplatten können an dem Frontteil und/oder der Trägerschale andere Elemente zum Befestigen, z. B. Anclipsen an der Trägerschale, ausgebildet werden. Diese sind in
Die
Wie
Bei allen Ausführungsformen kann jeweils eine nahezu ideale Rechteckfunktion bei der Aufzeichnung des Kraft-Weg-Verlaufs bei einem Crash realisiert werden, da das zunächst einem aufprallenden Objekt entgegentretende Frontteil aus einem nachgiebigen Material, wie Kunststoff, besteht, insbesondere mit Bereichen unterschiedlicher Steifigkeit. Es wird zunächst eine elastische, nachfolgend plastische Verformung des Frontteils und anschließend der Trägerschale, die aus einem steiferen Material, wie Metall, besteht, hervorgerufen. Es ist ferner aufgrund der Kombination aus einem weicheren und einem härteren Werkstoff – z. B. faserverstärktem Kunststoff und Stahl oder faserverstärktem Kunststoff und Aluminium das Aufrechterhalten des Verbundes zwischen den Längsträgern
Neben den im Vorstehenden beschriebenen und in den Figuren dargestellten Ausführungsvarianten von Stoßenergieaufnahmevorrichtungen sind noch zahlreiche weitere möglich, bei denen jeweils eine Trägerschale aus einem Metall oder einem anderen harten und im Wesentlichen verformungssteifen Material mit einem Frontteil aus einem Kunststoff oder einem anderen Material, das weicher und nachgiebiger als das Material der Trägerschale ist, vorgesehen werden, die ineinandergefügt werden, wobei die Trägerschale im Querschnitt und in der Draufsicht c-förmig ist und endseitig Befestigungseinrichtungen aufweist, um die Trägerschale direkt oder indirekt an Längsträgern eines Fahrzeugs zu befestigen. Das Frontteil ist frontseitig in die Trägerschale eingefügt, so dass bei einem Aufprall zunächst dort eine Krafteinleitung erfolgt und geringe Kräfte elastisch abgefangen werden können.In addition to the embodiments of impact energy absorbing devices described in the foregoing and shown in the figures, numerous other possible in which each case a support shell of a metal or other hard and substantially deformation-resistant material with a front part of a plastic or other material, the softer and more compliant than the material of the carrier shell, are provided, which are joined together, wherein the carrier shell in cross-section and in plan view is c-shaped and has end attachment means to attach the carrier shell directly or indirectly to side rails of a vehicle. The front part is inserted into the front of the carrier shell, so that in a collision initially there is a force application and low forces can be absorbed elastically.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- Frontseitefront
- 33
- Heckseiterear side
- 44
- StoßenergieaufnahmevorrichtungImpact energy absorption device
- 66
- Längsträgerlongitudinal beams
- 4040
- Trägerschalesupport tray
- 4141
- Frontseitefront
- 4242
- Rückseiteback
- 4343
- EndeThe End
- 4444
- EndeThe End
- 4545
- Wandabschnittwall section
- 4646
- Wandabschnittwall section
- 4747
- Wandabschnittwall section
- 4848
- Wandungwall
- 4949
- Wandungwall
- 5050
- Frontteilfront part
- 5151
- Öffnungopening
- 5252
- Deckplattecover plate
- 5353
- Endabschnittend
- 5454
- Endabschnittend
- 5555
- Rückseiteback
- 5656
- Ansatzstutzenextension pipe
- 5757
- Ansatzstutzenextension pipe
- 5858
- VersteifungsstrebeVersteifungsstrebe
- 5959
- Versteifungselementstiffener
- 6060
- Flanschplatteflange
- 6161
- Schraubescrew
- 6262
- Hülsenelementsleeve member
- 150150
- Frontteilfront part
- 152152
- Deckplattecover plate
- 155155
- Rückseiteback
- 159159
- Versteifungsplattestiffening plate
- 250250
- Frontteilfront part
- 253253
- Materialüberhöhungmaterial elevation
- 254254
- Materialüberhöhungmaterial elevation
- 258258
- eingreifendes Elementengaging element
- 259259
- eingreifendes Elementengaging element
- 350350
- Frontteilfront part
- 352352
- Deckplattecover plate
- 356356
- Ansatzstutzenextension pipe
- 357357
- Ansatzstutzenextension pipe
- 358358
- Versteifungsstegreinforcing web
- 450450
- Frontteilfront part
- 453453
- übergreifender Stegoverarching footbridge
- 454454
- übergreifender Stegoverarching footbridge
- 459459
- Versteifungsplattestiffening plate
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Representative=s name: KALKOFF & PARTNER PATENTANWAELTE, DE Effective date: 20130812 Representative=s name: KALKOFF & PARTNER PATENTANWAELTE, DE Effective date: 20120925 Representative=s name: REBBEREH, CORNELIA, DIPL.-ING., DE Effective date: 20130812 Representative=s name: REBBEREH, CORNELIA, DIPL.-ING., DE Effective date: 20120925 |
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