DE102009055085A1

DE102009055085A1 - Crashbox for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102009055085A1
Application number: DE200910055085
Authority: DE
Inventors: Thomas 71691 Friedrich; Kai 71296 Weeber; Willi 71686 Nagel; Bernd 71277 Goetzelmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2011-06-22
Also published as: WO2011076550A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Crashbox (10) für ein Kraftfahrzeug (12) mit mindestens einem im Crashfall deformierbaren Crashboxteil (14), welches im Crashfall durch die Deformation Energie aufnimmt, und eine korrespondierendes Stoßfängersystem für ein Kraftfahrzeug. Erfindungsgemäß ist das mindestens eine Crashboxteil (14) aus Strukturelementen (16, 18) zusammengesetzt, die zur Einstellung der Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles (14) gegeneinander in einer Stellrichtung verschiebbar sind.The invention relates to a crash box (10) for a motor vehicle (12) with at least one crash box part (14) which is deformable in the event of a crash and which absorbs energy in the event of a crash, and a corresponding bumper system for a motor vehicle. According to the invention, the at least one crash box part (14) is composed of structural elements (16, 18) which can be displaced in one adjusting direction in order to adjust the energy absorption capacity of the crash box part (14).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Crashbox für ein Kraftfahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.The invention relates to a crash box for a motor vehicle according to the preamble of independent claim 1.

Aus der EP 1 792 786 A2 ist eine Crashbox für ein Kraftfahrzeug bekannt. Hierbei ist eine Crashbox zur Eingliederung zwischen einem Stoßfängerquerträger und einem Fahrzeuglängsträger des Kraftfahrzeugs vorgesehen, welche ein gehäuseartiges Deformationsprofil als Faltkonstruktion aus Metallblech und eine längsträgerseitige Flanschplatte aufweist, wobei die Flanschplatte als Bestandteil der Faltkonstruktion ausgebildet ist. Die Crashbox nimmt im Crashfall durch die Deformation des Deformationsprofils Energie auf, wobei die Energieaufnahmefähigkeit der Crashbox nicht einstellbar ist.From the EP 1 792 786 A2 is known a crash box for a motor vehicle. Here, a crash box for integration between a bumper cross member and a vehicle longitudinal member of the motor vehicle is provided, which has a housing-like deformation profile as a folded construction of sheet metal and a longitudinal carrier side flange plate, wherein the flange plate is formed as part of the folding structure. The crash box absorbs energy in the event of a crash due to the deformation of the deformation profile, whereby the energy absorption capacity of the crash box can not be adjusted.

Aus der DE 10 2006 058 604 A1 ist eine Crashbox für ein Kraftfahrzeug bekannt. Die Crashbox umfasst zwei im Crashfall relativ zueinander bewegbare Crashboxteile, welche zwischen zwei Stützplatten angeordnet sind. Ein erstes Crashboxteil ist als zwischen zwei Stützplatten angeordnetes Deformationsprofil ausgebildet, welches von dem als Mantel ausgebildeten, zweiten Crashboxteil umgeben ist. Im Crashfall wird der Mantel im Bereich einer Stützplatte nach außen umgestülpt, so dass durch die außenseitige Umstülpung ein Teil der Crashenergie absorbiert wird. Darüber hinaus wird Verformungsarbeit im Bereich des Deformationsprofils geleistet, indem das Deformationsprofil sich faltenbildend verkürzt.From the DE 10 2006 058 604 A1 is known a crash box for a motor vehicle. The crash box comprises two crash box parts, which are movable relative to one another in the event of a crash and which are arranged between two support plates. A first crash box part is designed as a deformation profile arranged between two support plates, which is surrounded by the second crash box part designed as a jacket. In the event of a crash, the jacket is everted outwards in the region of a support plate, so that a part of the crash energy is absorbed by the outer-side everting. In addition, deformation work is performed in the area of the deformation profile by shortening the deformation profile wrinkling.

Aus der DE 100 14 469 A1 ist eine Crashbox in Form eines Pralldämpfers bekannt, der zwischen einem Längsträger und einem Querträger in einem Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Die Crashbox weist ein als Hohlkörper ausgestaltetes Deformationsprofil mit einer sich quer zu einer Längsachse erstreckenden Sicke auf, wobei das Deformationsprofil sich aus zwei Halbschalen zusammensetzt.From the DE 100 14 469 A1 a crash box in the form of an impact damper is known, which is arranged between a longitudinal member and a cross member in a bumper of a motor vehicle. The crash box has a deformation profile embodied as a hollow body with a bead extending transversely to a longitudinal axis, the deformation profile being composed of two half shells.

Aus der DE 20 2007 006 376 U1 ist eine Energieabsorptionsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die ein Fahrzeugteil und eine Zerspanungseinrichtung umfasst, wobei das Fahrzeugteil mittels der Zerspanungseinrichtung zum Absorbieren der Energie spanend bearbeitbar ist.From the DE 20 2007 006 376 U1 For example, an energy absorbing device for vehicles is known which comprises a vehicle part and a cutting device, wherein the vehicle part can be machined by means of the cutting device for absorbing the energy.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Crashbox mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass das mindestens eine Crashboxteil aus Strukturelementen zusammengesetzt ist, welche zur Einstellung der Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles gegeneinander in einer Stellrichtung verschiebbar sind. In vorteilhafter Weise können hierdurch verschiedene Steifigkeiten für die Crashbox eingestellt werden. Dies verbessert das Crashverhalten des Fahrzeugs bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Massen von am Crash beteiligten Fahrzeugen. Indem die Steifigkeit der Crashbox adaptiv gestaltet ist, kann die Steifigkeit vor bzw. während des Crashs angepasst werden, so dass die Energieaufnahmefähigkeit der Frontstruktur des Fahrzeugs in vorteilhafter Weise eingestellt werden kann. Dadurch ist in vorteilhafter Weise eine Anpassung der Crashbox an Crashs mit unterschiedlichen Objekten möglich. Wird beispielsweise als Objekt ein Fußgänger erkannt, so wird eine Zusammensetzung der Strukturelemente so gewählt, dass sich eine geringere Steifigkeit der Gesamtstruktur des Crashboxteiles als bei einem Crash mit einem zweiten Fahrzeug ergibt. Ein weiterer Vorteil ist die hohe Adaptivität, die ein derartiges System besitzt, da das Prinzip auf unterschiedliche Crashboxformen angewendet werden kann. Durch das rotatorische Verdrehen bzw. Verschieben der Strukturelemente vor oder während eines Frontalcrashs kann die Energieaufnahmecharakteristik der Crashbox gezielt verändert werden, indem die Crashenergie durch plastische Verformung der Strukturelemente absorbiert wird. Die Crashbox ist somit über das erfindungsgemäße Crashboxteil an verschiedene Steifigkeiten anpassbar. Die Energieaufnahmecharakteristik der Crashbox kann je nach Crashtyp entsprechend eingestellt werden, indem beispielsweise bei einer Kollision gegen ein Leichtfahrzeug bzw. einen Fußgänger die Crashbox unter dem Stichwort Partnerschutz „weich” eingestellt ist und beispielsweise bei einer Kollision gegen ein schweres Fahrzeug die Crashbox unter dem Stichwort Selbstschutz „hart” eingestellt ist. Beide Eigenschaften, sowohl der Partnerschutz als auch der Selbstschutz werden in vorteilhafter Weise in der Crashkompatibilität vereinigt. Diese Kombination bezeichnet in besonders vorteilhafter Weise ein hohes Maß an Selbstschutz bei niedriger Aggressivität gegenüber anderen Verkehrsteilnehmern, wobei eine Verbesserung der Kompatibilität nicht zu Lasten des Selbstschutzes des Fahrzeuges geht.The crash box according to the invention with the features of independent claim 1 has the advantage that the at least one crash box part is composed of structural elements which are displaceable for adjusting the energy absorption capacity of the crash box part against each other in a direction of adjustment. Advantageously, different stiffnesses for the crash box can thereby be set. This improves the crash behavior of the vehicle at different speeds and masses of crashed vehicles. By making the stiffness of the crash box adaptive, the stiffness can be adjusted before or during the crash, so that the energy absorption capability of the front structure of the vehicle can be adjusted in an advantageous manner. As a result, an adaptation of the crash box to crashes with different objects is possible in an advantageous manner. If, for example, a pedestrian is recognized as an object, then a composition of the structural elements is selected such that a lower rigidity of the overall structure of the crash box part than in a crash results with a second vehicle. Another advantage is the high adaptivity that such a system possesses, since the principle can be applied to different crash box shapes. By the rotational rotation or displacement of the structural elements before or during a frontal crash, the energy absorption characteristic of the crash box can be selectively changed by the crash energy is absorbed by plastic deformation of the structural elements. The crash box can thus be adapted to different stiffnesses via the crash box part according to the invention. The energy absorption characteristic of the crash box can be adjusted according to the type of crash, for example, in a collision against a light vehicle or a pedestrian Crashbox is set soft under the keyword partner protection and, for example, in a collision against a heavy vehicle, the crash box under the keyword self-protection "Hard" is set. Both properties, both the partner protection and the self-protection are combined in an advantageous manner in the crash compatibility. This combination indicates in a particularly advantageous manner, a high degree of self-protection with low aggressiveness to other road users, with an improvement of the compatibility is not at the expense of the self-protection of the vehicle.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Crashbox möglich.The measures and refinements recited in the dependent claims advantageous improvements of the independent claim 1 Crashbox are possible.

Besonders vorteilhaft ist, dass die Strukturelemente in Stellrichtung unverschiebbare Strukturelemente und in Stellrichtung verschiebbare Strukturelemente umfassen. Die Strukturelemente weisen unterschiedliche Geometrien auf. In vorteilhafter Weise wird über eine rotatorische und/oder lineare Verstellbarkeit der verschiebbaren Strukturelemente und über die Lage der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente zu den in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelementen im Crashfall bestimmt, welche Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles eingestellt wird. Dabei können in vorteilhafter Weise die in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente stufenlos verstellt werden, wodurch eine Vielzahl von verschiedenen Einstellungen zwischen den einzelnen in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente und den in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente zueinander möglich ist. Die Geometrien der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente und der in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente können beispielsweise so ausgeführt sein, dass sie sich in Kontakt zueinander beispielsweise gänzlich auf Block oder partiell gegenüberliegen oder kontaktlos in Hohlräumen gegenüberliegen. Hierbei stützen sich die Geometrien der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente auf die Geometrien ihrer benachbarten in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente und bilden bei Belastung im Crashfall, je nach Stellung zueinander, einen Widerstand und damit eine unterschiedliche Steifigkeit aus, wodurch die Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles stark variiert werden kann. Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Crashboxteiles aus zueinander in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelementen sind sehr platzsparend, preisgünstig und mit geringem Gewicht herstellbar, da die Strukturelemente aus Kunststoff hergestellt werden können. Unabhängig davon, wie viele Strukturelemente verwendet werden, ist eine einzige Geometrie für alle Strukturelemente ausreichend, um im Crashfall eine plastische Verformung der Strukturelemente gegeneinander zu erzielen. Dies ermöglicht die Herstellung hoher Stückzahlen. Alternativ können die in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente und die in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente verschiedene Geometrien aufweisen. Außerdem können auch die einzelnen in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente unterschiedliche Geometrien aufweisen. Dies gilt auch für die einzelnen in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente. Trotz der möglichen komplexen und unsymmetrischen Geometrien der Strukturelemente ist eine kostengünstige und zuverlässige Herstellung möglich, da diese beispielsweise durch Kunststoffspritzverfahren gefertigt werden können.It is particularly advantageous that the structural elements comprise non-displaceable structural elements in the direction of adjustment and structural elements which can be displaced in the direction of adjustment. The structural elements have different geometries. Advantageously, a rotational and / or linear adjustability of the displaceable structural elements and the position of the displaceable in the direction of adjustment structural elements to the in Adjustment direction immovable structural elements in the event of a crash determines which energy absorption capacity of the crash box part is set. In this case, the displaceable in the direction of adjustment structural elements can be adjusted continuously, whereby a plurality of different settings between the individual in the direction of adjustment movable structural elements and the non-displaceable in the direction of adjustment structural elements to each other is possible in an advantageous manner. The geometries of the structural elements which can be displaced in the direction of adjustment and of the structural elements which can not be displaced in the direction of adjustment can, for example, be designed such that they are in contact with each other completely, for example, completely against the block or partially or contactlessly in cavities. In this case, the geometries of the displaceable in the direction of adjustment structural elements based on the geometries of their neighbors in the direction of non-displaceable structural elements and form under load in the event of a crash, depending on position to each other, a resistance and thus a different stiffness, whereby the energy absorption capacity of the crash box part can be varied greatly. Embodiments of the invention Crashboxteiles from each other in the direction of adjustment movable structural elements are very space-saving, inexpensive and can be produced with low weight, since the structural elements can be made of plastic. Regardless of how many structural elements are used, a single geometry is sufficient for all structural elements in order to achieve a plastic deformation of the structural elements in the event of a crash. This allows the production of large quantities. Alternatively, the structural elements which can be displaced in the direction of adjustment and the structural elements which can not be displaced in the direction of adjustment can have different geometries. In addition, the individual structural elements which can be displaced in the direction of adjustment can also have different geometries. This also applies to the individual non-displaceable structural elements in the direction of adjustment. Despite the possible complex and asymmetrical geometries of the structural elements, a cost-effective and reliable production is possible because they can be manufactured for example by plastic injection molding.

In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashbox ist das mindestens eine Crashboxteil in vorteilhafter Weise als Rohrelement ausgeführt, dessen Stützmantel von den Strukturelementen gebildet ist. Das als Rohrelement ausgeführte Crashboxteil hat den Vorteil, dass es einfach aufgebaut ist und eine ausreichende Druckaufnahmefähigkeit mit einem abschätzbaren Verformungsverhalten aufweist. Die Verwendung von Kunststoffen für die Herstellung des Crashboxteiles und der Strukturelemente ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Reduzierung der Herstellungskosten und des Gewichts, da sich Kunststoffspritzverfahren insbesondere zur zuverlässigen, kostengünstigen und reproduzierbaren Herstellung von komplexen und unsymmetrischen Strukturelementen in guter Qualität eignen.In an embodiment of the crash box according to the invention, the at least one crash box part is advantageously designed as a tubular element, the supporting jacket of which is formed by the structural elements. The crash box part designed as a tubular element has the advantage that it is simple in construction and has sufficient pressure absorption capability with an estimable deformation behavior. The use of plastics for the production of the crash box part and the structural elements advantageously makes it possible to reduce the manufacturing costs and the weight, since plastic injection methods are particularly suitable for the reliable, cost-effective and reproducible production of complex and unsymmetrical structural elements of good quality.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashbox werden die Strukturelemente innenumfangseitig von einem Innenrohr und/oder außenumfangseitig von einem Außenrohr und/oder stirnseitig von jeweils einem Flanschelement zumindest teilweise gehalten. In vorteilhafter Weise werden hierdurch die in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente und die in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente in einem definierten Bauraum geführt, wodurch eine gezielte Ansteuerung und Verstellbarkeit der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente möglich ist. Besonders vorteilhaft wirkt sich diese kompakte Bauweise des Crashboxteils und der Strukturelemente im Crashfall aus, da bereits diese Anordnung eine solide Grundsteifigkeit aufweist. Durch diese Anordnung der Strukturelemente innerhalb der Rohre und der Flanschelemente ergibt sich eine bauraum- und kostensparende Ausführung der Crashbox.In a further refinement of the crash box according to the invention, the structural elements are at least partially held on the inner circumference side by an inner tube and / or on the outer circumference by an outer tube and / or on the face side by a respective flange element. Advantageously, the non-displaceable in the direction of the direction of the structural elements and the displaceable in the direction of adjustment structural elements are thus guided in a defined space, whereby a targeted control and adjustability of the displaceable in the direction of adjustment structural elements is possible. This compact construction of the crash box part and the structural elements in the event of a crash has a particularly advantageous effect, since this arrangement already has a solid basic rigidity. This arrangement of the structural elements within the tubes and the flange elements results in a space-saving and cost-saving design of the crash box.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashbox sind die Flanschelemente zur Befestigung der Crashbox an Kraftfahrzeugbauteilen, wie beispielsweise einem Längsträger einer Fahrzeugkarosserie und/oder einem Querträger eines Stoßfängersystems vorgesehen. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Crashbox ermöglichen auf einfache und kostengünstige Weise eine lösbare bzw. nachrüstbare Verbindung zweier Bauteile, so dass eine verwindungssteife Konstruktion beispielsweise des Stoßfängersystems der Fahrzeugkarosserie ermöglicht wird. Außerdem kann bei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Crashbox ein Teil der Crashenergie über den Längsträger in die Karosseriestruktur des Fahrzeugs weitergeleitet werden, wobei große Druckbelastungen wirkungsvoll absorbiert werden können. Dadurch wird eine Beschädigung von Strukturbauteilen der Fahrzeugkarosserie und/oder von im Motorraum des Fahrzeugs befindlichen Bauteilen gemindert.In a further embodiment of the crash box according to the invention, the flange elements are provided for fastening the crash box to motor vehicle components, such as a longitudinal member of a vehicle body and / or a cross member of a bumper system. Embodiments of the crash box according to the invention allow a simple and cost-effective manner a detachable or retrofittable connection of two components, so that a torsionally rigid construction, for example, the bumper system of the vehicle body is made possible. In addition, in embodiments of the crash box according to the invention, a portion of the crash energy can be transmitted via the side member in the body structure of the vehicle, with large pressure loads can be effectively absorbed. This reduces damage to structural components of the vehicle body and / or components located in the engine compartment of the vehicle.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashbox weisen die Flanschelemente jeweils mindest ein Schneidwerkzeug auf, welches durch Eindringen mindestens ein Rohr gegen Verdrehen fixiert. In vorteilhafter Weise erfüllt das mindestens eine Schneidwerkzeug eine Doppelfunktion. Das Schneidwerkzeug erfüllt zum einen bei der Montage der Crashbox eine Fixierfunktion zwischen Rohr und Flanschelement und zum anderen beim Crash eine Energieabsorptionsfunktion durch Schneidearbeit. Durch den Einbau im Bereich des Flanschelements wird eine Platz sparende Anordnung des Schneidwerkzeugs ermöglicht, wodurch in vorteilhafter Weise eine einfache Arretierung der zueinander einstellbaren beweglichen Strukturelemente und dem Rohr bzw. den Rohren bewerkstelligt werden kann. Diese Anordnung des Schneidwerkzeugs ergibt eine bauraum- und kostensparende Ausführung der Crashbox, indem ohnehin vorhandener Bauraum zur Aufnahme des Schneidwerkzeugs genutzt wird. In vorteilhafter Weise tritt das Schneidwerkzeug während des Crashfalls in Aktion, so dass Crashenergie durch Schneidearbeit absorbiert wird. Bei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Crashbox wird Energie in vorteilhafter Weise durch zwei physikalische Wirkprinzipien absorbiert, nämlich zum einen durch Schneidearbeit und zum anderen durch plastische Deformation. Dies ermöglicht ein höheres Niveau der absorbierten Energie bei geringem Bauraumbedarf bzw. Baugröße der Crashbox und gleichzeitiger Gewichtseinsparung. Trotz steigender Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles bleibt die Geometrie der Crashbox unverändert.In a further embodiment of the crash box according to the invention, the flange elements each have at least one cutting tool which fixes by penetration at least one tube against rotation. Advantageously, the at least one cutting tool fulfills a dual function. The cutting tool meets on the one hand during assembly of the crash box a fixing function between the pipe and flange and on the other hand in the crash an energy absorption function by cutting work. By installing in the region of the flange a space-saving arrangement of the cutting tool is made possible, thereby advantageously a simple locking of mutually adjustable movable structural elements and the Pipe or tubes can be accomplished. This arrangement of the cutting tool results in a construction space and cost-saving design of the crash box by already existing space is used to hold the cutting tool. Advantageously, the cutting tool comes into action during the crash, so that crash energy is absorbed by cutting work. In embodiments of the crash box according to the invention energy is absorbed in an advantageous manner by two physical principles of action, namely on the one hand by cutting work and the other by plastic deformation. This allows a higher level of absorbed energy with a small space requirement or size of the crash box and at the same time saving weight. Despite increasing energy absorption capacity of the crash box part, the geometry of the crash box remains unchanged.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashbox ist das Innenrohr und/oder das Außenrohr als ein im Crashfall deformierbares, zweites Crashboxteil ausgebildet, das im Crashfall durch Deformation Energie aufnimmt. In vorteilhafter Weise ergibt sich hierdurch zusätzlich zu dem ersten, aus den Strukturelementen aufgebauten Crashboxteil eine weitere Möglichkeit zum Abbau bzw. zur Absorption von Crashenergie. Die runde Querschnittsgeometrie des Rohres bzw. der Rohre eignet sich besonders gut als Deformationsprofil, wobei sich in der vorliegenden Konstruktion das Rohr bzw. die Rohre und die angrenzenden Strukturelemente als stützende Schale bzw. Schalen erweisen, die zusammen im Crashfall eine hohe Deformationssteifigkeit aufweisen und dadurch über eine große Energieaufnahmefähigkeit verfügen.In a further embodiment of the crash box according to the invention, the inner tube and / or the outer tube is formed as a deformable in the event of a crash, second crash box part which absorbs energy in the event of a crash. In an advantageous manner, in addition to the first crash box part constructed from the structural elements, this results in a further possibility for the degradation or absorption of crash energy. The round cross-sectional geometry of the tube or tubes is particularly well suited as a deformation profile, wherein prove in the present construction, the pipe or pipes and the adjacent structural elements as a supporting shell or shells, which together have a high deformation stiffness in the event of a crash and thus have a high energy absorption capacity.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashbox sind die in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente von einer Aktuatoreinheit ansteuerbar. Hierbei wird auf einfache Weise durch schnelles und gezieltes Verstellen der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente mittels einer Aktuatoreinheit die Deformationssteifigkeit des Crashboxteiles eingestellt. Es wird eine rasche und genaue Einstellung der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente ermöglicht, wodurch die Steifigkeit und die Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles gezielt eingestellt werden kann. Hieraus erfolgt in vorteilhafter Weise eine optimale individuelle Anpassung der Crashbox an die Gegebenheiten während eines real auftretenden Crashs. Dabei ist die Gesamtstruktur des Crashboxteiles bauraumsparend angeordnet.In a further refinement of the crash box according to the invention, the structural elements which can be displaced in the direction of adjustment can be actuated by an actuator unit. Here, the deformation stiffness of the crash box part is adjusted in a simple manner by rapid and targeted adjustment of the displaceable in the direction of adjustment structural elements by means of an actuator unit. It is a rapid and accurate adjustment of the displaceable in the direction of adjustment structural elements allows, whereby the stiffness and the energy absorption capacity of the crash box part can be adjusted specifically. This advantageously results in an optimal individual adaptation of the crash box to the conditions during a crash that actually occurs. The overall structure of the crash box part is arranged to save space.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashbox wertet eine Auswerte- und/oder Steuereinheit im Kraftfahrzeug zur adaptiven Einstellung der Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles Daten eines Sensorsystems aus, welche Informationen über Fahrzeugumgebung und/oder Crashschwere umfassen. Der wesentliche Vorteil liegt in einer beliebig einstellbaren und variablen Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles. Die Steifigkeit des Crashboxteiles kann in Abhängigkeit eines erkannten Objekts, der Relativgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und/oder des Crashtyps gezielt eingestellt werden. In vorteilhafter Weise ist hierdurch eine variable Anpassung der Energieabsorption durch die Crashbox eines Fahrzeugs und damit eine optimale Beeinflussung des Geschwindigkeitsabbaus des Kraftfahrzeugs zum besseren Schutz der Insassen und der Crashpartner möglich. Mittels dieses Prinzips ist es möglich, eine variable und im Idealfall stufenlose Einstellung der Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles bzw. der Crashbox zu ermöglichen und diese insbesondere auch während der Fahrt kollisions-, insassen-, innenraum- und/oder fahrsituationsabhängig einzustellen. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Crashbox können beispielsweise ein Sensorsystem verwenden, welches ständig crashrelevante Informationen, wie beispielsweise eine Aufprallgeschwindigkeit, Beschleunigungswerte usw. erfasst, aus welchen die Auswerte- und/oder Steuereinheit Daten zur Ansteuerung des Crashboxteiles bzw. der Crashbox ermittelt. Die Auswerte- und/oder Steuereinheit steuert die Strukturelemente in Abhängigkeit von den ermittelten Daten vorzugsweise über die Aktuatoreinheit an. So kann die Auswerte- und/oder Steuereinheit vor bzw. zu Beginn eines Crashs aus den von dem Sensorsystem erfassten crashrelevanten Informationen beispielsweise die voraussichtliche Crashschwere abschätzen bzw. ermitteln und die Strukturelemente vor dem eigentlichen Aufprall bzw. zu Beginn des Aufpralls entsprechend ansteuern. Während des Crashs kann die Auswerte- und/oder Steuereinheit aus den erfassten crashrelevanten Informationen dynamisch die erforderlichen Ansteuerdaten ermitteln und bei einer erkannten Abweichung der Ansteuerdaten die Einstellung der Strukturelemente entsprechend verändern. Sobald das Crashboxteil unter hoher Last ist, muss und/oder kann es nicht mehr verstellt werden.In a further refinement of the crash box according to the invention, an evaluation and / or control unit in the motor vehicle for adaptively setting the energy absorption capability of the crash box part evaluates data of a sensor system which includes information about the vehicle environment and / or crash severity. The main advantage lies in an arbitrarily adjustable and variable energy absorption capacity of the crash box part. The stiffness of the crash box part can be adjusted selectively depending on a detected object, the relative speed of the motor vehicle and / or the crash type. Advantageously, a variable adaptation of the energy absorption by the crash box of a vehicle and thus an optimal influencing of the speed reduction of the motor vehicle for better protection of the occupants and the crash partners is thereby possible. By means of this principle, it is possible to enable a variable and ideally infinitely variable adjustment of the energy absorption capacity of the crash box part or the crash box, and to set this, in particular, while driving, depending on the collision, occupant, interior and / or driving situation. Embodiments of the crash box according to the invention can use, for example, a sensor system which continuously detects crash-relevant information, such as an impact speed, acceleration values, etc., from which the evaluation and / or control unit determines data for controlling the crash box part or the crash box. The evaluation and / or control unit controls the structural elements as a function of the determined data, preferably via the actuator unit. Thus, before and / or at the beginning of a crash, the evaluation and / or control unit can estimate or determine the anticipated crash severity from the crash-relevant information acquired by the sensor system and control the structural elements accordingly before the actual impact or at the beginning of the impact. During the crash, the evaluation and / or control unit can dynamically determine the required control data from the detected crash-relevant information, and change the setting of the structural elements accordingly if the control data detects a deviation. Once the crashbox section is under heavy load, it must and / or can not be adjusted.

Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Crashbox werden bevorzugt in einem Stoßfängersystem verwendet. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine adaptive Frontstruktur für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt werden, deren Energieaufnahmefähigkeit an den jeweiligen Crashfall angepasst werden kann, indem die Steifigkeit des Crashboxteils adaptiv gestaltet ist. Die Steifigkeit des Crashboxteils der Crashbox wird vor bzw. während des Crashs angepasst, so dass eine höhere Energieaufnahmefähigkeit der Frontstruktur gewährleistet ist. In der Praxis bedeutet dies, dass beispielsweise eine weiche Frontstruktur bei Intrusion eines Fußgängers oder eine härtere Frontstruktur bei Intrusion eines Fahrzeugs einstellbar ist. Dadurch sind Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Crashbox in vorteilhafter Weise sowohl im Bereich Partnerschutz, wie beispielsweise Fußgängerschutz, als auch im Bereich Selbstschutz einsetzbar.Embodiments of the crash box according to the invention are preferably used in a bumper system. As a result, an adaptive front structure for a motor vehicle can be provided in an advantageous manner, the energy absorption capability of which can be adapted to the respective crash situation by adaptively configuring the stiffness of the crash box part. The stiffness of the crash box part of the crash box is adjusted before or during the crash, so that a higher energy absorption capacity of the front structure is ensured. In practice, this means, for example, that a soft front structure can be adjusted during intrusion of a pedestrian or a harder front structure during intrusion of a vehicle. As a result, embodiments of the crash box according to the invention are advantageously can be used both in the field of partner protection, such as pedestrian protection, as well as in the field of self-protection.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Stoßfängersystems eines Kraftfahrzeugs mit zwei erfindungsgemäßen Crashboxen. 1 shows a schematic plan view of an embodiment of a bumper system of a motor vehicle with two crash boxes according to the invention.

2 zeigt eine Ansicht von vorn auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen adaptiven Crashbox mit einem im Crashfall deformierbaren Crashboxteil, dessen Stützmantel aus gegeneinander in Stellrichtung (Umfangsrichtung) verschiebbaren Strukturelementen zusammengesetzt ist, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit ein Flanschelement zur Befestigung der Crashbox an einem Stoßfänger weggelassen ist. 2 shows a view from the front of an embodiment of an adaptive crash box according to the invention with a deformable crash Crashboxteil whose support shell is composed of mutually displaceable in the direction of adjustment (circumferential direction) structural elements, for reasons of clarity, a flange for attaching the crash box is omitted on a bumper.

3 zeigt eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen adaptiven Crashbox aus 2 mit einem Außenrohr und zwei Flanschelementen zur Befestigung der Crashbox an Kraftfahrzeugbauteilen. 3 shows a side view of the embodiment of the adaptive crash box according to the invention 2 with an outer tube and two flange elements for fastening the crash box to motor vehicle components.

4 zeigt einen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen adaptiven Crashbox gemäß 2 oder 3. 4 shows a longitudinal section through the embodiment of the inventive adaptive crash box according to 2 or 3 ,

5 zeigt eine perspektivische Seitenansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen adaptiven Crashbox gemäß 2 bis 4 ohne Außenrohr. 5 shows a perspective side view of the embodiment of the inventive adaptive crash box according to 2 to 4 without outer tube.

6 zeigt eine perspektivische Teilschnittdarstellung des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen adaptiven Crashbox gemäß 2 bis 5 ohne Innenrohr. 6 shows a perspective partial sectional view of the embodiment of the inventive adaptive crash box according to 2 to 5 without inner tube.

7 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines in Stellrichtung (Umfangsrichtung) nicht verschiebbaren Strukturelements für die erfindungsgemäße adaptive Crashbox gemäß 2 bis 6. 7 shows a perspective view of an embodiment of a non-displaceable in the adjustment direction (circumferential direction) structural element for the inventive adaptive crash box according to 2 to 6 ,

8 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines in Stellrichtung (Umfangsrichtung) verschiebbaren Strukturelements für die erfindungsgemäße adaptive Crashbox gemäß 2 bis 6. 8th shows a perspective view of an embodiment of a displaceable in the adjustment direction (circumferential direction) structural element according to the invention for the adaptive crash box 2 to 6 ,

9 bis 11 zeigen die abgewickelten Strukturelemente des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen adaptiven Crashbox gemäß 2 bis 8 in drei verschiedenen Einstellungen für unterschiedliche Steifigkeiten. 9 to 11 show the developed structural elements of the embodiment of the adaptive crash box according to the invention according to 2 to 8th in three different settings for different stiffnesses.

12 bis 14 zeigen die abgewickelten Strukturelemente eines alternativen Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen adaptiven Crashbox in drei verschiedenen Einstellungen für unterschiedliche Steifigkeiten. 12 to 14 show the developed structural elements of an alternative embodiment of an adaptive crash box according to the invention in three different settings for different stiffnesses.

15 bis 17 zeigen die abgewickelten Strukturelemente eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen adaptiven Crashbox in drei verschiedenen Einstellungen für unterschiedliche Steifigkeiten. 15 to 17 show the developed structure elements of another embodiment of an adaptive crash box according to the invention in three different settings for different stiffnesses.

18 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Crashboxsystems mit einer erfindungsgemäßen Crashbox. 18 shows a schematic block diagram of a crash box system with a crash box according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Im Zuge der Entwicklungen der passiven Sicherheit bei Kraftfahrzeugen steht zunächst der Selbstschutz im Vordergrund. Dies ist die Eigenschaft des Kraftfahrzeugs seine eigenen Insassen sowohl in Fahrzeug-Fahrzeug-Kollisionen als auch in Kollisionen mit anderen Objekten zu schützen. Hierfür werden unter anderem beispielsweise Crashboxen eingesetzt. Derartige Crashboxen für Kraftfahrzeuge sind auf dem Markt bekannt und üblicherweise zur Anordnung zwischen einem Stoßfängersystem und der Karosserie des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Durch die Crashbox soll im Crashfall bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs Energie absorbiert werden, um Teile des Kraftfahrzeugs und die Insassen des Kraftfahrzeugs zu schützen. In der Regel ist die Crashbox derart ausgestaltet, dass diese bei einem Aufprall mit sehr geringer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs nur reversibel verformt wird, so dass hierbei keinerlei Schäden am Kraftfahrzeug auftreten. Bei einem Aufprall mit geringfügig höherer Geschwindigkeit nimmt die Crashbox in vorteilhafter Weise so viel Energie auf, dass nur das Stoßfängersystem beschädigt wird, nicht jedoch die übrige Karosserie des Kraftfahrzeugs. Zunehmend rücken bei der Entwicklung von Crashboxen außer dem Insassenschutz jedoch noch Themen bezüglich Partnerschutz und Crashkompatibilität in den Vordergrund. Partnerschutz ist die Eigenschaft des Kraftfahrzeugs, die Insassen des gegnerischen Fahrzeugs in einer Fahrzeug-Fahrzeug-Kollision zu schützen, also eine möglichst geringe Aggressivität zu haben.In the course of the development of passive safety in motor vehicles, self-protection is the first priority. This is the property of the motor vehicle to protect its own occupants both in vehicle-vehicle collisions and in collisions with other objects. For this example, crash boxes are used, for example. Such crash boxes for motor vehicles are known in the market and usually provided for arrangement between a bumper system and the body of the motor vehicle. The crash box is to be absorbed in the event of a crash in an impact of the motor vehicle energy to protect parts of the motor vehicle and the occupants of the motor vehicle. In general, the crash box is designed such that it is only reversibly deformed in a collision with very low speed of the motor vehicle, so that in this case no damage to the motor vehicle occur. In a collision with a slightly higher speed, the crash box advantageously absorbs so much energy that only the bumper system is damaged, but not the rest of the bodywork of the motor vehicle. However, in the development of crash boxes, in addition to occupant protection, issues relating to partner protection and crash compatibility are increasingly coming to the fore. Partner protection is the property of the motor vehicle to protect the occupants of the opposing vehicle in a vehicle-to-vehicle collision, ie to have the least possible aggressiveness.

In 1 ist ein Stoßfängersystem 30 eines Kraftfahrzeugs 12 dargestellt, das mit einer Karosserie 28 des Kraftfahrzeugs 12 verbunden ist. Die Karosserie 28 weist beispielsweise mehrere Längsträger 28a auf, mit denen das Stoßfängersystem 30 verbunden ist. Das Stoßfängersystem 30 weist einen Querträger 30a auf, der mit den Längsträgern 28a der Karosserie 28 verbunden ist. Im Crashfall werden bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs 12 die auftretenden Kräfte über den Querträger 30a des Stoßfängersystems 30 möglichst gleichmäßig über dessen Verbindungsstellen mit den Längsträgern 28a in die Karosserie 28 des Kraftfahrzeugs 12 eingeleitet.In 1 is a bumper system 30 of a motor vehicle 12 shown with a bodywork 28 of the motor vehicle 12 connected is. The body 28 has, for example, several side members 28a on, with which the bumper system 30 connected is. The bumper system 30 has a cross member 30a up, with the side rails 28a of the body 28 connected is. In the event of a crash, an impact of the motor vehicle 12 the forces occurring over the cross member 30a of the bumper system 30 as evenly as possible over its connection points with the longitudinal members 28a in the body 28 of the motor vehicle 12 initiated.

Die Verbindung des Querträgers 30a des Stoßfängersystems 30 mit den Längsträgern 28a der Karosserie 28 erfolgt, wie in 1 dargestellt ist, beispielsweise über ein Crashboxsystem 11 mit zwei Crashboxen 10, die einerseits am Querträger 30a des Stoßfängersystems 30 und andererseits am entsprechenden Längsträger 28a der Karosserie 28 befestigt sind. Hierbei weist die Karosserie 28 des Kraftfahrzeugs 12 vorzugsweise zwei Längsträger 28a auf, wobei jeweils in einem seitlichen Randbereich des Kraftfahrzeugs 12 ein Längsträger 28a angeordnet ist, und wobei an jedem Längsträger 28a eine Crashbox 10 befestigt ist. in 1 ist beispielhaft ein Crashboxsystem 11 mit zwei Crashboxen 10 dargestellt, wobei jedoch auch Crashboxsysteme 11 mit nur einer Crashbox 10 oder mehr als zwei Crashboxen 10 vorstellbar sind.The connection of the crossbeam 30a of the bumper system 30 with the side rails 28a the body 28 done as in 1 is shown, for example via a crash box system 11 with two crash boxes 10 , on the one hand on the cross member 30a of the bumper system 30 and on the other hand on the corresponding side member 28a the body 28 are attached. This shows the body 28 of the motor vehicle 12 preferably two longitudinal members 28a on, in each case in a lateral edge region of the motor vehicle 12 a side member 28a is arranged, and being on each side rail 28a a crashbox 10 is attached. in 1 is an example of a crash box system 11 with two crash boxes 10 but also Crashboxsysteme 11 with only one crashbox 10 or more than two crash boxes 10 are conceivable.

2 bis 8 zeigen eine erfindungsgemäße Crashbox 10 für ein Kraftfahrzeug 12 in detaillierten Darstellungen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Crashbox 10 gemäß 1 Bestandteil eines Stoßfängersystems 30 eines Kraftfahrzeugs 12. Die Crashbox 10 umfasst ein im Crashfall deformierbares Crashboxteil 14, welches im Crashfall durch Deformation Energie aufnimmt. Durch die Deformation des Crashboxteiles 14 wird im Crashfall zumindest ein Teil der Crashenergie durch die Verformungsarbeit absorbiert. 2 to 8th show a crash box according to the invention 10 for a motor vehicle 12 in detailed illustrations. In the present embodiment, the crash box 10 according to 1 Part of a bumper system 30 of a motor vehicle 12 , The crashbox 10 includes a crash box part that is deformable in the event of a crash 14 , which absorbs energy in the event of a crash by deformation. By the deformation of the crash box part 14 In the event of a crash, at least part of the crash energy is absorbed by the work of deformation.

Um eine Crashbox 10 an die im Crashfall vorliegenden Gegebenheiten, wie beispielsweise Crashschwere und/oder Intrusionsgeschwindigkeit, anzupassen, ist das mindestens eine Crashboxteil 14 erfindungsgemäß aus Strukturelementen 16, 18 zusammengesetzt, die zur Einstellung der Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles 14 gegeneinander verschiebbar sind und im dargestellten Ausführungsbeispiel einen zylinderförmigen Stützmantel bilden. Bei der Einstellung handelt es sich hierbei um eine rotatorische und/oder eine lineare Verschiebung bzw. Verstellbarkeit der Strukturelemente 16, 18 gegeneinander.To a crash box 10 to adapt to the conditions present in the event of a crash, such as crash severity and / or intrusion speed, that is at least one crash box part 14 according to the invention of structural elements 16 . 18 composed for adjusting the energy absorption capacity of the crash box part 14 are mutually displaceable and form a cylindrical support jacket in the illustrated embodiment. When setting, this is a rotational and / or a linear displacement or adjustability of the structural elements 16 . 18 up to today.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Crashboxteil 14 vorzugsweise als Rohrelement ausgebildet, dessen Stützmantel von den Strukturelementen 16, 18 gebildet ist. Auch andere Geometrien wie beispielsweise Konus, Zylinder, Zylinder mit elliptischem Querschnitt oder rechteckige bzw. quadratische Formen sind denkbar.In the present embodiment, the crash box part 14 preferably formed as a tubular element whose support shell of the structural elements 16 . 18 is formed. Other geometries such as cone, cylinder, cylinders with elliptical cross section or rectangular or square shapes are conceivable.

Die Strukturelemente 16, 18 sind vorzugsweise aus Kunststoff ausgeführt, was sowohl einen Gewichtsvorteil als auch einen Kostenvorteil nach sich zieht. Alternativ hierzu sind auch andere Materialien denkbar. Auch ist die Ausführung der Strukturelemente 16, 18 als Werkstoffverbund denkbar. Alternativ können auch andere Materialien, wie beispielsweise Stahl verwendet werden, solange die plastischen Eigenschaften mit den erforderlichen Kraftniveaus übereinstimmen.The structural elements 16 . 18 are preferably made of plastic, which entails both a weight advantage and a cost advantage. Alternatively, other materials are conceivable. Also, the execution of the structural elements 16 . 18 conceivable as a composite material. Alternatively, other materials such as steel may be used as long as the plastic properties match the required force levels.

Die Strukturelemente 16, 18 sind innenumfangseitig von einem Innenrohr 20, außenumfangseitig von einem Außenrohr 22 und stirnseitig von einem ersten Flanschelement 24 und einem zweiten Flanschelement 26 zumindest teilweise gehalten. Die Flanschelemente 24, 26 weisen hierbei vorzugsweise jeweils eine Außenkontur, die einer Vierteltorusfläche entspricht und eine Durchgangsöffnung 24a, 26a auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht die Durchgangsöffnung im zweiten Flanschelement 26 einer rotationssymmetrischen Öffnung mit sich nach rechts verjüngendem Querschnitt. Dies führt zu einer plastischen Verformung des Innenrohrs 20, wenn dieses bei einem Crash durch das zweite Flanschelement 26 gedrückt wird. Das Außenrohr 22 bildet zusammen mit den Flanschelementen 24, 26 ein Gehäuse der Crashbox 10, welches das aus Strukturelementen 16, 18 zusammengesetzte Crashboxteil 14 aufnimmt, wobei das Außenrohr 22 jeweils auf einen zylindrischen Abschnitt der beiden Flanschelemente 24, 26 aufgesteckt ist.The structural elements 16 . 18 are inside circumference of an inner tube 20 , outside circumference of an outer tube 22 and frontally of a first flange member 24 and a second flange member 26 at least partially held. The flange elements 24 . 26 in this case preferably each have an outer contour which corresponds to a quarter-torus surface and a passage opening 24a . 26a on. In the illustrated embodiment, the passage opening in the second flange corresponds 26 a rotationally symmetrical opening with tapering to the right cross-section. This leads to a plastic deformation of the inner tube 20 if this happens in a crash through the second flange element 26 is pressed. The outer tube 22 forms together with the flange elements 24 . 26 a housing of the crash box 10 which consists of structural elements 16 . 18 composite crashbox part 14 takes up, with the outer tube 22 each on a cylindrical portion of the two flange elements 24 . 26 is plugged.

Die Flanschelemente 24, 26 weisen jeweils mindest ein Schneidwerkzeug 32, 34 auf, welche durch Eindringen das Außenrohr 22 gegen Verdrehen fixieren. Die Schneidwerkzeuge 32, 34 können in den Flanschelementen 24, 26 eingebracht oder direkt angeformt sein. Die Verdrehsicherung des ersten Flanschelements 24 gegen den Querträger 30a oder das zweite Flanschelement ist erforderlich, um eine Drehmomentabstützung der Aktuatoreinheit 36 zu gewährleisten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind mehrere bevorzugt als Messer ausgebildete Schneidwerkzeuge 32, 34 vorgesehen, die regelmäßig beabstandet an einem Außenumfang der beiden Flanschelemente 24, 26 angeordnet sind. Beim Aufstecken des Außenrohres 22 auf das zweite Flanschelement 26 wirken die Schneidwerkzeuge 34 auf die korrespondierende Stirnseite 22c des Außenrohres 22. Bei der Montage wird das Außenrohr 22 so auf das zweite Flanschelement 26 gesteckt und zentriert, dass die Messer 34 in das Außenrohr 22 einschneiden bzw. eindringen und es so gegen Verdrehen fixieren. Anschließend wird das erste Flanschelement 24 über mindestens ein Schneidwerkzeug 32 am Außenrohr 22 befestigt, wobei die Schneidwerkzeuge 32 auf die korrespondierende Stirnseite 22b des Außenrohrs 22 wirken. Durch die regelmäßige Beabstandung der Schneidwerkzeuge 32, 34 entfalten diese ihre Wirkung symmetrisch und können dadurch großflächig an dem Außenrohr 22 der Crashbox 10 angreifen. Da die Schneidwerkzeuge 32, 34 die Umformenergie des Außenrohres 22 im Falle eines Crashs herabsetzen, können alternative Befestigungsmöglichkeiten, beispielsweise in der Art einer Umstülpung an mindestens einem Ende des Außenrohrs 22 vorgesehen werden, um die Energieaufnahme gleich zu Beginn des Crashs hochzuhalten.The flange elements 24 . 26 each have at least one cutting tool 32 . 34 on which penetrate the outer tube 22 fix against twisting. The cutting tools 32 . 34 can in the flange elements 24 . 26 introduced or formed directly. The rotation of the first flange 24 against the crossbeam 30a or the second flange member is required to provide torque support to the actuator unit 36 to ensure. In the present embodiment, several preferably designed as a knife cutting tools 32 . 34 provided, which is regularly spaced on an outer periphery of the two flange elements 24 . 26 are arranged. When attaching the outer tube 22 on the second flange element 26 the cutting tools act 34 on the corresponding end face 22c of the outer tube 22 , During assembly, the outer tube becomes 22 so on the second flange 26 put and centered that the knives 34 in the outer tube 22 cut or penetrate and fix it against twisting. Subsequently, the first flange element 24 via at least one cutting tool 32 on the outer tube 22 attached, with the cutting tools 32 on the corresponding end face 22b of the outer tube 22 Act. By the regular spacing of the cutting tools 32 . 34 These unfold their effect symmetrically and can thereby over a large area on the outer tube 22 the crashbox 10 attack. Because the cutting tools 32 . 34 the forming energy of the outer tube 22 In the event of a crash, alternative attachment options may be used, such as inversion in at least one end of the outer tube 22 be provided to hold up the energy intake right at the beginning of the crash.

Die Flanschelemente 24, 26 sind zusätzlich zur Befestigung der Crashbox 10 an Kraftfahrzeugbauteilen 28a, 30a vorgesehen, wobei es sich bei den Kraftfahrzeugbauteilen um einen Längsträger 28a der Karosserie 28 und einen Querträger 30a des Stoßfängersystems 30 handelt. Hierbei dienen das erste Flanschelement 24 zur Befestigung der Crashbox 10 an dem Querträger 30a des Stoßfängersystems 30 und das zweite Flanschelement 26 zur Befestigung der Crashbox 10 an dem Längsträger 28a der Fahrzeugkarosserie 28.The flange elements 24 . 26 are in addition to attaching the crash box 10 on motor vehicle components 28a . 30a provided, wherein it is a longitudinal member in the motor vehicle components 28a the body 28 and a crossbeam 30a of the bumper system 30 is. Here, the first flange serve 24 for fixing the crash box 10 on the cross member 30a of the bumper system 30 and the second flange member 26 for fixing the crash box 10 on the side member 28a the vehicle body 28 ,

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind sowohl das Innenrohr 20 als auch das Außenrohr 22 als ein im Crashfall deformierbares, weiteres Crashboxteil ausgebildet, das im Crashfall durch Deformation Energie aufnimmt.In the present embodiment, both the inner tube 20 as well as the outer tube 22 designed as a deformable in the event of a crash, another crash box part that absorbs energy in the event of a crash.

Das Innenrohr 20 kann beispielsweise einen kleinen Teil der bei einem Crash entstehenden Crashenergie durch Deformation vorzugsweise nach dem Prinzip der Verjüngung aufnehmen, wobei das Innenrohr 20 bei jedem Crash auch bei einem leichten Crash wirkt und somit Crashenergie aufnimmt. Dies bedeutet, dass das Innenrohr 20 zur Aufnahme von Crashenergie dient, indem es sich plastisch und irreversibel verformt.The inner tube 20 For example, a small part of the crash energy generated during a crash can be absorbed by deformation, preferably according to the principle of the taper, wherein the inner tube 20 in every crash even in a light crash and thus absorbs crash energy. This means that the inner tube 20 serves to absorb crash energy by deforming plastically and irreversibly.

Das Außenrohr 22 kann Crashenergie durch Schneidarbeit und Deformation absorbieren. Bei einem Crash wird das Außenrohr 22 durch die Messer 32, 34 gespalten, wobei die Anzahl der Messer 32, 34 in Abhängigkeit von der gewünschten Energieaufnahmefähigkeit des Außenrohres 22 variabel ist. Umlenkradien 50, 52 sorgen im Crashfall für ein Umbiegen des Außenrohres 22 an dessen Enden. Diese Verformung sowie die zuvor erfolgte Schneidarbeit nimmt daher bei einem Crash zusätzlich Energie auf.The outer tube 22 can absorb crash energy through cutting work and deformation. In a crash, the outer tube 22 through the knives 32 . 34 split, with the number of knives 32 . 34 depending on the desired energy absorption capacity of the outer tube 22 is variable. deflection radii 50 . 52 ensure a bending of the outer tube in the event of a crash 22 at the ends. This deformation and the previous cutting work therefore takes on energy in a crash.

Die Strukturelemente umfassen in Stellrichtung unverschiebbare Strukturelemente 16 und in Stellrichtung verschiebbare Strukturelemente 18. Vorzugsweise sind die Strukturelemente 16, 18 ringförmig ausgebildet. Hierbei ist jeweils ein Ringgrundelement 16.1, 18.1 vorgesehen, an welchen sich in axialer Richtung 42 jeweils Stege 16.2a, 16.2b, 16.2c, 18.2 erstrecken. Die in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente 16 weisen an ihrer Außenkontur sich in radialer Richtung über das Ringgrundelement 16.1 bzw. die Stege 16.2a, 16.2b, 16.2c hinaus erstreckende Mitnehmerpaare 16.3 und/oder einzelne Mitnehmer 16.4 auf. Zwischen den in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelementen 16 sind in Stellrichtung verschiebbare Strukturelemente 18 angeordnet. Die in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 18 weisen an ihrer Innenkontur sich in radialer Richtung über das Ringgrundelement 18.1 bzw. die Stege 18.2 hinaus erstreckende Mitnehmerpaare 18.3 und/oder einzelne Mitnehmer 18.4 auf. Die in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente 16 umfassen breite Stege 16.2c, schmale Stege 16.2a und mittlere Stege 16.2b. Die Stege 18.2 der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 18 weisen die gleiche Breite auf.The structural elements comprise non-displaceable structural elements in the direction of adjustment 16 and in the adjusting direction movable structural elements 18 , Preferably, the structural elements 16 . 18 ring-shaped. Here is in each case a ring base element 16.1 . 18.1 provided, in which in the axial direction 42 each of the bars 16.2a . 16.2b . 16.2c . 18.2 extend. The non-displaceable structural elements in the direction of adjustment 16 have on their outer contour in the radial direction over the ring base element 16.1 or the webs 16.2a . 16.2b . 16.2c extending pairs of drivers 16.3 and / or individual carriers 16.4 on. Between the non-displaceable structural elements in the direction of adjustment 16 are movable in the direction of adjustment structural elements 18 arranged. The displaceable in the direction of adjustment structural elements 18 have on their inner contour in the radial direction over the ring base element 18.1 or the webs 18.2 extending pairs of drivers 18.3 and / or individual carriers 18.4 on. The non-displaceable structural elements in the direction of adjustment 16 include wide webs 16.2c , narrow bars 16.2a and middle bars 16.2b , The bridges 18.2 the displaceable in the direction of adjustment structural elements 18 have the same width.

Bei der Montage der Crashbox 10 werden die Strukturelemente 16, 18 abwechselnd auf das Innenrohr 20 aufgesteckt, wobei zwei aufeinander folgende in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente 16 um 90° verdreht und zentriert sind, so dass die einzelnen Mitnehmer 16.4 in ein korrespondierendes Mitnehmerpaar 16.3 eingreifen. Gleiches gilt für die in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 18 von denen zwei aufeinander folgende in Stellrichtung verschiebbare Strukturelemente 18 um 90° verdreht und zentriert sind, so dass die einzelnen Mitnehmer 18.4 in ein korrespondierendes Mitnehmerpaar 18.3 eingreifen. Zwischen den in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelementen 18 und dem Außenrohr 22 wird für die Verschiebung bzw. Verstellung der Strukturelemente 18 Spiel vorgehalten. Die in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente 16 werden durch ihre äußeren ineinander greifenden Mitnehmer 16.4 bzw. Mitnehmerpaare 16.3 im Außenrohr 22 zentriert und über entsprechende Mitnehmerpaare 26.3, die einzelne Mitnehmer 16.4 des letzten in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelements 16 gegen Verstellen (Verdrehen) fixieren, bzw. einzelne Mitnehmer 26.4, die Mitnehmerpaare 16.3 des letzten in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelements 16 gegen Verstellen (Verdrehen) fixieren, am zweiten Flanschelement 26 verdrehfest gehalten. Auch zwischen den in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelementen 16 und dem Außenrohr 22 wird für die Verschiebung bzw. Verstellung der Strukturelemente 18 Spiel vorgehalten.During assembly of the crash box 10 become the structural elements 16 . 18 alternately on the inner tube 20 attached, with two successive in the direction of adjustment immovable structural elements 16 rotated by 90 ° and centered so that the individual drivers 16.4 in a corresponding driver pair 16.3 intervention. The same applies to the structural elements which can be displaced in the direction of adjustment 18 of which two consecutive displaceable in the direction of adjustment structural elements 18 rotated by 90 ° and centered so that the individual drivers 18.4 in a corresponding driver pair 18.3 intervention. Between the structural elements which can be displaced in the direction of adjustment 18 and the outer tube 22 is used for the displacement or adjustment of the structural elements 18 Game held. The non-displaceable structural elements in the direction of adjustment 16 be through their outer interlocking driver 16.4 or pairs of drivers 16.3 in the outer tube 22 centered and via corresponding driver pairs 26.3 , the individual carriers 16.4 the last in the direction of adjustment immovable structural element 16 against misalignment (twisting) fix, or individual drivers 26.4 , the driver pairs 16.3 the last in the direction of adjustment immovable structural element 16 fix against misalignment (twisting) on the second flange element 26 held against rotation. Also between the non-displaceable in the direction of adjustment structural elements 16 and the outer tube 22 is used for the displacement or adjustment of the structural elements 18 Game held.

Die Mitnehmer 16.4 bzw. Mitnehmerpaare 16.3 der in Stellrichtung unverschiebbaren bzw. verdrehfesten Strukturelemente 16 sind außerhalb des Ringgrundelementes 16.1 angeordnet und wirken auf eine Innenwand 22a des Außenrohres 22. Dies bedeutet, dass die Mitnehmer 16.4 bzw. Mitnehmerpaare 16.3 radial an der Außenseite der Ringgrundelemente 16.1 ausgebildet sind. Die in Stellrichtung unverschiebbaren bzw. verdrehfesten Strukturelemente 16 sind über die Mitnehmer 16.4 bzw. Mitnehmerpaare 16.3 mit dem Flanschelement 26 verdrehfest verbunden.The drivers 16.4 or pairs of drivers 16.3 the non-displaceable in the direction of adjustment or rotationally stable structural elements 16 are outside of the ring base element 16.1 arranged and act on an inner wall 22a of the outer tube 22 , This means that the drivers 16.4 or pairs of drivers 16.3 radially on the outside of the ring base elements 16.1 are formed. The non-displaceable in the direction of adjustment or rotationally stable structural elements 16 are about the takers 16.4 or pairs of drivers 16.3 with the flange element 26 rotationally connected.

Die Mitnehmer 18.4 bzw. Mitnehmerpaare 18.3 der in Stellrichtung verdrehbaren Strukturelemente 18 sind innerhalb des Ringgrundelementes 18.1 angeordnet und wirken auf eine Außenwand 20a des Innenrohres 20. Die Mitnehmer 18.4 bzw. Mitnehmerpaare 18.3 sind in der erfindungsgemäßen Crashbox 10 analog zu den Mitnehmern 16.4 bzw. Mitnehmerpaaren 16.3 jedoch radial an der Innenseite der Ringgrundelemente 18.1 ausgebildet. The drivers 18.4 or pairs of drivers 18.3 the rotatable in the direction of adjustment structural elements 18 are inside the ring base element 18.1 arranged and act on an outer wall 20a of the inner tube 20 , The drivers 18.4 or pairs of drivers 18.3 are in the crash box according to the invention 10 analogous to the drivers 16.4 or pairs of drivers 16.3 but radially on the inside of the ring base elements 18.1 educated.

In 6 bis 8 ist die verstellbare Struktur, hier der Stützmantel, bzw. sind die Strukturelemente 16, 18 der erfindungsgemäßen Crashbox 10 dargestellt. In den 9 bis 11 sind die ringförmigen Strukturelemente 16, 18 ohne Mitnehmer 16.4, 18.4 bzw. Mitnehmerpaare 16.3, bzw. 18.3 abgewickelt in drei verschiedenen Stellungen dargestellt.In 6 to 8th is the adjustable structure, here the support shell, or are the structural elements 16 . 18 the crash box according to the invention 10 shown. In the 9 to 11 are the ring-shaped structural elements 16 . 18 without driver 16.4 . 18.4 or pairs of drivers 16.3 , respectively. 18.3 handled in three different positions.

Die in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 18 sind von einer Aktuatoreinheit 36 ansteuerbar. Die Strukturelemente 18 werden über ihre Mitnehmer 18.4 bzw. Mitnehmerpaare 18.3 von der Aktuatoreinheit 36 so verdreht, dass das Crashboxteil 14 bzw. die Crashbox 10 die gewünschte Steifigkeit erreicht.The displaceable in the direction of adjustment structural elements 18 are from an actuator unit 36 controllable. The structural elements 18 be about their takers 18.4 or pairs of drivers 18.3 from the actuator unit 36 so twisted that the crashbox part 14 or the crashbox 10 achieved the desired stiffness.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Aktuatoreinheit einen Elektromagneten 36 mit einem Anker 36.1 und einem Stator 36.2. Der Stator 36.2 des Elektromagneten 36 ist auf dem ersten Flanschelement 24 befestigt. Der Anker 36.1 des Elektromagneten 36 wird vorzugsweise konzentrisch gelagert auf das Flanschelement 24 aufgelegt. Das Flanschelement 24 wird mit dem Elektromagneten 36 auf das Außenrohr 22 aufgesteckt, so dass die Messer 32 in das Außenrohr 22 einschneiden. Damit sind auch das erste Flanschelement 24 und mit ihm der Stator 36.2 des Elektromagneten 36 verdrehfest an der Crashbox 10 festgelegt. Zwischen dem Innenrohr 20 und dem Elektromagneten 36 wird ein als Stützscheibe ausgeführtes Stützelement 38 eingelegt. Die Funktion der Zentrierung des Elektromagneten 36 übernimmt im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein als axial federnde Scheibe ausgeführtes Federelement 40. Diese Scheibe 40 kann beispielsweise eine Teller- oder Elastomerfeder sein. Die Strukturelemente 16, 18 sind so geformt, dass der Anker 36.1 des Elektromagneten 36 bis zu dessen Aktivierung verdrehfest gehalten wird.In the present embodiment, the actuator unit comprises an electromagnet 36 with an anchor 36.1 and a stator 36.2 , The stator 36.2 of the electromagnet 36 is on the first flange element 24 attached. The anchor 36.1 of the electromagnet 36 is preferably mounted concentrically on the flange 24 hung up. The flange element 24 is with the electromagnet 36 on the outer tube 22 plugged, leaving the knife 32 in the outer tube 22 incise. This is also the first flange 24 and with him the stator 36.2 of the electromagnet 36 non-rotating at the crash box 10 established. Between the inner tube 20 and the electromagnet 36 is designed as a support disk support element 38 inserted. The function of centering the electromagnet 36 assumes in the present embodiment, designed as an axially resilient disc spring element 40 , This disc 40 may be, for example, a plate or elastomeric spring. The structural elements 16 . 18 are shaped so that the anchor 36.1 of the electromagnet 36 is held against rotation until its activation.

In der Ausgangsstellung gemäß 9 ist die Crashbox 10 auf ihre höchste Steifigkeit eingestellt. Bei einem schweren Crash kann beispielsweise die gesamte Steifigkeit der Crashbox 10 ausgenützt werden. Es kann soviel Energie umgesetzt werden wie möglich. Die Stege 18.2 der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 18.1 stoßen auf die breiten Stege 16.2c der in Stellrichtung verdrehfesten Strukturelemente 16. Beim Crash treffen die breiten Stege 16.2c auf die Stege 18.2, wodurch sich die Stege 16.2c, 18.2 verformen, indem sie in die Hohlräume zwischen den Strukturelementen 18 und 16 verdrängt werden, und nehmen dadurch Energie auf. Die Mulden 18.5 in den Stegen 18.2 der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 18 zentrieren die in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente 16.2c über deren ballige Stege 16.2c.In the starting position according to 9 is the crashbox 10 set to their highest rigidity. In a severe crash, for example, the entire stiffness of the crash box 10 be exploited. It can be implemented as much energy as possible. The bridges 18.2 the displaceable in the direction of adjustment structural elements 18.1 encounter the wide bridges 16.2c the rotationally fixed in the direction of direction structural elements 16 , At the crash, the wide bridges meet 16.2c on the footbridges 18.2 , which causes the webs 16.2c . 18.2 deform by passing in the voids between the structural elements 18 and 16 be displaced, thereby absorbing energy. The hollows 18.5 in the jetties 18.2 the displaceable in the direction of adjustment structural elements 18 center the non-displaceable structural elements in the direction of adjustment 16.2c over their crowned webs 16.2c ,

10 zeigt die Strukturelemente 16, 18 des Crashboxteiles 14 der Crashbox 10 bei einer weichen Einstellung. Bei einem leichten Crash werden die Strukturelemente 16, 18 unter dem Stichwort Fußgängerschutz auf geringe Steifigkeit eingestellt. Der Elektromagnet 36 hat die in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 18 entlang der Pfeilrichtung aus 8 nach oben so verstellt, dass die schmalen Stege 16.2a der in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente 16 mit den Stegen 18.2 der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 18 in Eingriff kommen. 10 shows the structural elements 16 . 18 of the crashbox section 14 the crashbox 10 in a soft setting. In a slight crash, the structural elements 16 . 18 set to low stiffness under the keyword pedestrian protection. The electromagnet 36 has the structural elements that can be displaced in the direction of adjustment 18 along the direction of the arrow 8th adjusted upwards so that the narrow bars 16.2a the non-displaceable structural elements in the direction of adjustment 16 with the jetties 18.2 the displaceable in the direction of adjustment structural elements 18 get in touch.

In 11 sind die Strukturelemente 16, 18 des Crashboxteiles 14 der Crashbox 10 auf mittlere Steifigkeit eingestellt. Bei einem mittelschweren Crash kommt unter den Stichwörtern Crashkompatibilität, Partnerschutz und Selbstschutz nur ein Teil der Steifigkeit der Crashbox 10 zum Einsatz. Die Steifigkeit bzw. Festigkeit der Crashbox 10 wird gezielt und zugunsten des Unfallgegners reduziert, um die Energie so optimal wie möglich abzubauen. Der Elektromagnet 36 hat die in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 18 entlang der Pfeilrichtung aus 8 nach unten so verstellt, dass die mittelbreiten Stege 16.2b der in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente 16 mit den Stegen 18.2b der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 18 in Eingriff kommen.In 11 are the structural elements 16 . 18 of the crashbox section 14 the crashbox 10 set to medium stiffness. In a moderate crash, only part of the stiffness of the crash box comes under the keywords crash compatibility, partner protection and self-protection 10 for use. The rigidity or strength of the crash box 10 is targeted and reduced in favor of the accident opponent to reduce the energy as optimally as possible. The electromagnet 36 has the structural elements that can be displaced in the direction of adjustment 18 along the direction of the arrow 8th adjusted down so that the medium-width bars 16.2b the non-displaceable structural elements in the direction of adjustment 16 with the jetties 18.2b the displaceable in the direction of adjustment structural elements 18 get in touch.

12 bis 14 zeigen eine alternative Ausführung des Crashboxteils 14 der Crashbox 10, das Strukturelemente 17, 19 mit Ringgrundelementen 17.1, 19.1 und gleich breiten Stegen 17.2, 19.2 aufweist. Die Steifigkeit wird dadurch eingestellt, dass die Stege 17.2, 19.2 der Strukturelemente 17, 19 mehr oder weniger überlappen. 12 zeigt die steife Grundeinstellung, bei der die Stege 17.2, 19.2 der Strukturelemente 17, 19 fluchtend gegenüber liegen. Bei einem Crash werden die Stege 17.2, 19.2 gegenseitig voll abgestützt und können nur durch Verformung in die dazwischenliegenden Hohlräume 58 fließen. 12 to 14 show an alternative embodiment of the crash box part 14 the crashbox 10 , the structural elements 17 . 19 with ring basic elements 17.1 . 19.1 and equally wide bridges 17.2 . 19.2 having. The stiffness is adjusted by the fact that the webs 17.2 . 19.2 the structural elements 17 . 19 more or less overlapping. 12 shows the stiff basic setting, in which the webs 17.2 . 19.2 the structural elements 17 . 19 lying in alignment. In a crash, the webs 17.2 . 19.2 fully supported each other and can only by deformation in the intervening cavities 58 flow.

Um die Strukturelemente 17, 19 bzw. das Crashboxteil 14 ganz weich einzustellen, werden in 12 die Strukturelemente 17 in Pfeilrichtung nach oben verschoben, so dass die Stege 17.2 der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 17 den Hohlräumen 58 zwischen den Stegen 19.2 der in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente 19 gegenüber liegen, so dass sich nur noch die Kanten der Stege 17.2 und 19.2 überdecken. Die Abstützfläche der Strukturelemente 16, 18 ist dadurch stark reduziert. Bei einem Crash werden die Stege 17.2, 19.2 nicht nur verformt, sondern auch abgeschert.To the structural elements 17 . 19 or the crashbox part 14 very soft to adjust, in 12 the structural elements 17 shifted upwards in the direction of the arrow, so that the webs 17.2 the displaceable in the direction of adjustment structural elements 17 the cavities 58 between the bridges 19.2 the non-displaceable structural elements in the direction of adjustment 19 lie opposite, leaving only the edges of the bridges 17.2 and 19.2 cover. The support surface of the structural elements 16 . 18 is greatly reduced. In a crash, the webs 17.2 . 19.2 not only deformed but also sheared off.

Für einen Kompatibilitätscrash, bei welchem eine mittlere Steifigkeit des Crashboxteiles 14 benötigt wird, werden gemäß 14 die Strukturelemente 18 in die entgegen gesetzte Pfeilrichtung nach unten auf eine Zwischenlage verschoben. Hier nicht dargestellt, können Mulden in den Stegen von Strukturelementen korrespondierende Strukturelemente über deren ballige Stege zentrieren.For a compatibility crash, where a medium stiffness of the crash box part 14 is required, according to 14 the structural elements 18 moved in the opposite direction of the arrow down to an intermediate position. Not shown here, depressions in the webs of structural elements may center corresponding structural elements over their crowned webs.

In 15 bis 17 ist eine weitere alternative Ausführung des Crashboxteils 14 der Crashbox 10 dargestellt, das nur in Stellrichtung verschiebbare Strukturelemente 15 aufweist, die jeweils ein Ringgrundelement 15.1 und am Umfang angeordnete Stege 15.2 aufweisen. Dieses Ausführungsbeispiel verwendet eine alternative Betätigung der Strukturelemente 15. Diese Betätigung nutzt ein gegenüber den zuvor vorgestellten Lösungen vergrößertes Spiel beim Verdrehen der Strukturelemente 15. Je nach gewünschter Steifigkeit werden entsprechend viele Strukturelemente 15 so weit gedreht, dass die Stege 15.2 der entsprechenden Strukturelemente 15 auf Lücke mit den Hohlräumen 58 der benachbarten Strukturelemente 15 zu liegen kommen. Das Crashboxteil 14 ist in seiner Grundstellung auf hohe Steifigkeit eingestellt, die in 15 dargestellt ist. 16 zeigt eine mittlere Einstellung der Steifigkeit und 17 zeigt eine weiche Einstellung. Die Aktuatoreinheit 36 kann die Strukturelemente 18 entsprechend weit verdrehen, um das Crashboxteil 14 weicher einzustellen. Eine weitere Möglichkeit wäre die Einstellung mit einem rotatorisch wirkenden Elektromagneten 36 mit nur einer Schaltrichtung. Da die Strukturelemente 15 bei einem Crash so gegeneinander gepresst werden, dass sie nur vor dem Crash in einem sehr kurzen Zeitfenster nach Beginn des Crashs gegeneinander verdrehbar sind, kann die unterschiedliche Steifigkeit derart realisiert werden, dass dem Elektromagneten 36 unterschiedlich viel Zeit gegeben wird, die Strukturelemente 15 zu verdrehen. Dies kommt auch der Tatsache zugute, dass bei einem Crash aus hoher Geschwindigkeit des Fahrzeugs 12 die steife Grundeinstellung der Crashbox 10 gewünscht ist. Je langsamer die Geschwindigkeit, desto weicher kann die Steifigkeit eingestellt werden, da mehr Aktuierungszeit übrig bleibt.In 15 to 17 is another alternative version of the crashbox part 14 the crashbox 10 shown, the only displaceable in the direction of adjustment structural elements 15 each having a ring base element 15.1 and circumferentially arranged webs 15.2 exhibit. This embodiment uses an alternative actuation of the structural elements 15 , This operation uses a comparison with the previously presented solutions increased game during rotation of the structural elements 15 , Depending on the desired stiffness correspondingly many structural elements 15 turned so far that the webs 15.2 the corresponding structural elements 15 on the gap with the cavities 58 the adjacent structural elements 15 to come to rest. The crashbox part 14 is set in its basic position to high rigidity, which in 15 is shown. 16 shows a mean setting of stiffness and 17 shows a soft setting. The actuator unit 36 can the structural elements 18 Turn accordingly far to the crashbox section 14 soften. Another possibility would be the setting with a rotating electromagnet 36 with only one switching direction. Because the structural elements 15 be pressed against each other in a crash so that they are rotated against each other only before the crash in a very short time window after the start of the crash, the different stiffness can be realized such that the electromagnet 36 time is given differently, the structural elements 15 to twist. This also benefits the fact that in a crash from high speed of the vehicle 12 the stiff basic setting of the crash box 10 is desired. The slower the speed, the softer the stiffness can be set as more actuation time remains.

Alternativ können die erwähnten Geometrien nicht nur ringförmig wirken bzw. ausgeführt sein. Die in Stellrichtung unverschiebbaren und in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 15, 16, 17, 18, 19 können auch planar ausgeführt werden. Die Strukturelemente 15, 16, 17, 18, 19 können auf einer oder sogar mehreren Ebenen wirken. Die Verschiebung der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente wird dann mit einer linear wirkenden Aktuatoreinheit realisiert.Alternatively, the mentioned geometries can not only be annular. The non-displaceable in the direction of adjustment and displaceable in the direction of adjustment structural elements 15 . 16 . 17 . 18 . 19 can also be performed planar. The structural elements 15 . 16 . 17 . 18 . 19 can act on one or even more levels. The displacement of the displaceable in the direction of adjustment structural elements is then realized with a linear acting actuator.

16 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Crashboxsystems 11 eines Kraftfahrzeugs 12 mit einer erfindungsgemäßen Crashbox 10. Wie aus 16 ersichtlich ist, weist das Kraftfahrzeug 12 ein Sensorsystem 48, eine Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 und das Crashboxsystem 11 mit der mindestens einen Crashbox 10, dem die Strukturelemente 15, 16, 17, 18, 19 aufweisenden Crashboxteil 14 und der Aktuatoreinheit 36 auf, wobei das Crashboxsystem 11 gemäß 1 zwischen dem Stoßfängersystem 30 und der Karosserie 28 des Kraftfahrzeugs 12 angeordnet ist. 16 shows a schematic block diagram of a crash box system 11 of a motor vehicle 12 with a crash box according to the invention 10 , How out 16 can be seen, the motor vehicle 12 a sensor system 48 , an evaluation and / or control unit 46 and the crashbox system 11 with the at least one crashbox 10 to which the structural elements 15 . 16 . 17 . 18 . 19 having crash box part 14 and the actuator unit 36 on, with the crashbox system 11 according to 1 between the bumper system 30 and the body 28 of the motor vehicle 12 is arranged.

Das Sensorsystem 48 sensiert Informationen über ein Fahrzeugumfeld, eine Crashschwere und/oder Fahrdynamikgrößen. Die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 empfängt die erfassten Informationen vom Sensorsystem 48 und wertet die empfangenen Informationen zur adaptiven Einstellung der Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles 14 aus, wobei die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 die ermittelte aktuelle Fahrsituation dahingehend auswertet, ob eine Aktivierung der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 15,17, 18 des Crashboxsystems 11 erforderlich ist oder nicht. Die empfangenen Informationen über Fahrdynamikgrößen in Verbindung mit den Informationen aus dem Fahrzeugumfeld und/oder dem Crashboxbereich ermöglichen der Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 eine vorausschauende Ansteuerung der Strukturelemente 15, 17 und 18.The sensor system 48 senses information about a vehicle environment, a crash severity and / or vehicle dynamics variables. The evaluation and / or control unit 46 receives the collected information from the sensor system 48 and evaluates the information received to adaptively adjust the power consumption of the crash box part 14 from, wherein the evaluation and / or control unit 46 evaluates the determined current driving situation to the effect whether an activation of the displaceable in the direction of adjustment structural elements 15 . 17 . 18 of the crash box system 11 is required or not. The received information about driving dynamics variables in conjunction with the information from the vehicle environment and / or the Crashboxbereich allow the evaluation and / or control unit 46 a predictive control of the structural elements 15 . 17 and 18 ,

Die Steuerung der Strukturelemente 15, 17, 18 kann in Abhängigkeit eines Signals von der Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 erfolgen. Vorzugsweise wird die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 in Form eines Steuergeräts ausgeführt, das beispielsweise als Airbagsteuergerät ausgeführt ist, wobei auch andere Steuergeräte zur Ansteuerung denkbar sind. Vorzugsweise ist die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 als Teil des Airbagsteuergerätes ausgeführt, was einen Kostenvorteil nach sich zieht. Eine Ausführung der Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 als separates Steuergerät, würde in vorteilhafter Weise eine höhere Modularität ermöglichen. Eine derartige separate Intelligenz wird derart platziert, dass diese bei einem Crash geschützt ist. Die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 sieht, wie oben bereits ausgeführt ist, die Erfassung von Informationen vom Sensorsystem 48 vor, d. h. die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 des Kraftfahrzeugs 12 wertet zur adaptiven Ansteuerung der Strukturelemente 15, 17, 18 Daten des Sensorsystems 48 aus, welche Informationen über Fahrzeugumgebung und/oder Crashschwere umfassen. Durch einen Auswertealgorithmus wird ein entsprechendes Signal generiert, welches die Strukturelemente 15, 17, 18 in Abhängigkeit von den ermittelten Informationen über die Aktuatoreinheit 36 ansteuert.The control of the structural elements 15 . 17 . 18 can in response to a signal from the evaluation and / or control unit 46 respectively. Preferably, the evaluation and / or control unit 46 executed in the form of a control unit, which is designed for example as an airbag control unit, with other control devices for control are conceivable. Preferably, the evaluation and / or control unit 46 executed as part of the airbag control unit, which entails a cost advantage. An embodiment of the evaluation and / or control unit 46 as a separate controller, would advantageously allow a higher modularity. Such a separate intelligence is placed so that it is protected in a crash. The evaluation and / or control unit 46 sees, as already stated above, the acquisition of information from the sensor system 48 before, ie the evaluation and / or control unit 46 of the motor vehicle 12 Evaluates the adaptive control of the structural elements 15 . 17 . 18 Data of the sensor system 48 which includes information about vehicle environment and / or crash severity. By means of an evaluation algorithm, a corresponding signal is generated which contains the structural elements 15 . 17 . 18 dependent on from the determined information about the actuator unit 36 controls.

Vor und/oder während des Crashs bzw. der Kollision sensiert das Sensorsystem 48 Informationen über das Fahrzeugumfeld, den Aufprall und/oder die Fahrdynamikgrößen und sendet diese zur Erzeugung der Ansteuersignale an die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 zur Ansteuerung der Strukturelemente 15, 17, 18 des Crashboxteiles 14 der Crashbox 10. Die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 erzeugt die entsprechenden Steuersignale und überträgt diese an die Aktuatoreinheit 36. Die Steuersignale bewirken, dass die Aktuatoreinheit 36 ein Stellsignal für die Strukturelemente 15, 17, 18 zur Einstellung der Steifigkeit des Crashboxteiles 14 generiert.Before and / or during the crash or collision senses the sensor system 48 Information about the vehicle environment, the impact and / or the vehicle dynamics parameters and sends them to generate the control signals to the evaluation and / or control unit 46 for controlling the structural elements 15 . 17 . 18 of the crashbox section 14 the crashbox 10 , The evaluation and / or control unit 46 generates the corresponding control signals and transmits them to the actuator unit 36 , The control signals cause the actuator unit 36 a control signal for the structural elements 15 . 17 . 18 for adjusting the stiffness of the crash box part 14 generated.

Vorzugsweise sind die Strukturelemente 15, 17, 18 vor und/oder während des Crashfalls aktivierbar. Wird durch das Sensorsystem 48 ein Aufprall erkannt, so verstellt die Aktuatoreinheit 36 die Strukturelemente 15, 17, 18, wobei die Steifigkeit des Crashboxteiles 14 vorzugsweise in Abhängigkeit eines erkannten Objekts, der Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder des Crashtyps gezielt von der Aktuatoreinheit 36 eingestellt werden kann. Die erfindungsgemäße adaptive Crashbox 10 ist derart ausgeführt, dass im Falle eines Fehlers immer auf die maximale Steifigkeit des Crashboxteiles 14 und somit auf den maximalen Selbstschutz zurückgegriffen werden kann. Die Ansteuerung der Strukturelemente 15, 17, 18 ist unabhängig von eventuellen Fehldetektionen des vorausschauenden Sensorsystems 48, da die Crashbox 10 in ihrer Ausgangsstellung auf ihre höchste Steifigkeit eingestellt ist. Vorzugsweise ist die Ansteuerung der Strukturelemente 15, 17, 18 während eines Crashvorgangs und insbesondere während eines Mehrfachcrashvorgangs gezielt regelbar und/oder konstant eingestellt.Preferably, the structural elements 15 . 17 . 18 activatable before and / or during the crash. Is through the sensor system 48 detected an impact, so adjusts the actuator unit 36 the structural elements 15 . 17 . 18 , where the stiffness of the crash box part 14 preferably as a function of a detected object, the relative speed of the vehicle and / or the crash type targeted by the actuator unit 36 can be adjusted. The adaptive crash box according to the invention 10 is designed in such a way that in case of a fault always on the maximum stiffness of the crash box part 14 and thus to the maximum self-protection can be used. The activation of the structural elements 15 . 17 . 18 is independent of possible misdetections of the predictive sensor system 48 because the crashbox 10 is set to its highest rigidity in its initial position. Preferably, the control of the structural elements 15 . 17 . 18 During a crash operation and in particular during a multiple crash process specifically adjustable and / or set constant.

Im Folgenden ist die Funktionsweise der adaptiven Crashbox 10 beschrieben. Zunächst erkennt das Sensorsystem 48 einen Crash oder ein Precrashsensorsystem einen bevorstehenden Crash und kann in idealer Weise zwischen einem stehenden und einem fahrenden Objekt unterscheiden. Vorzugsweise kann das Sensorsystem 48 auch die Größe des stehenden oder fahrenden Objektes feststellen. Danach beurteilt die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 die Stärke des Crashs und entscheidet über die erforderliche Steifigkeit bzw. Festigkeit der Crashbox 10, wobei die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 entweder als separates Steuergerät in der adaptiven Crashbox 10 oder als Teil eines Airbagsteuergeräts des Kraftfahrzeugs 12 ausgeführt ist. Anschließend gibt die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 ein entsprechendes Steuersignal an die Aktuatoreinheit 36 aus, welche die Strukturelemente 15, 17, 18 in Position bringt. Daran anschließend beginnt die plastische Verformung der Crashbox 10.The following is the operation of the adaptive crashbox 10 described. First, the sensor system recognizes 48 a crash or a pre-crash sensor system an imminent crash and can ideally distinguish between a stationary and a moving object. Preferably, the sensor system 48 also notice the size of the stationary or moving object. Afterwards, the evaluation and / or control unit assesses 46 the strength of the crash and determines the required stiffness or strength of the crash box 10 , wherein the evaluation and / or control unit 46 either as a separate controller in the adaptive crashbox 10 or as part of an airbag control device of the motor vehicle 12 is executed. Then there is the evaluation and / or control unit 46 a corresponding control signal to the actuator 36 from which the structural elements 15 . 17 . 18 puts in position. Then the plastic deformation of the crash box begins 10 ,

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die erfindungsgemäße adaptive Crashbox ein so genanntes Trockensystem ist. Dies bedeutet, dass hier keinerlei Flüssigkeiten verwendet werden. Da es sich um ein Trockensystem handelt, können Elemente wie beispielsweise Hydraulikpumpen, Ventile für die Adaptivität, Hydraulikleitungen oder Hydraulikspeicher entfallen. Insbesondere entfallen Dichtigkeitsprobleme über die Fahrzeuglebensdauer und es sind keine Umweltaspekte bezüglich giftiger Flüssigkeiten zu beachten. Eine Trockenlösung ist somit nicht nur leichter, sondern auch bauraumsparender, kostengünstiger und umweltfreundlicher.An essential advantage of the invention is that the adaptive crash box according to the invention is a so-called dry system. This means that no liquids are used here. Since it is a dry system, elements such as hydraulic pumps, valves for adaptability, hydraulic lines or hydraulic accumulators can be omitted. In particular, leakage problems over the life of the vehicle are eliminated and no environmental aspects regarding toxic fluids are to be considered. A dry solution is therefore not only lighter, but also space-saving, cost-effective and environmentally friendly.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die adaptive Crashbox 10 insbesondere beim Offsetcrash eine optimale Lösung bietet. Die adaptive Crashbox 10 zeigt besonders im Offsetcrash ihre Vorteile gegenüber einer nicht adaptiven Lösung. Da das System mit einem Sensorsystem 48 ausgestattet ist, kann differenziert werden, ob es sich um eine Kollision gegen eine Wand ohne Offset (z. B. USNCAP mit 56 km/h) oder ob es sich um eine Kollision mit Überlappung handelt (z. B. EuroNCAP mit 64 km/h, 40% Überlappung zur Barriere). Bei der Überlagpung müssen der betroffene Längsträger 28a der Karosserie 28 und die Crashbox 10 fast die ganze Crashenergie abbauen und somit sehr steif ausgeführt sein, wobei die adaptive Crashbox „steif” eingestellt wird. Kommen dagegen beide Längsträger 28a der Karosserie 28 und beide Crashboxen 10 des Crashboxsystems 11 zum Tragen, können die adaptive Crashboxen 10 „weicher” eingestellt werden, um mehr Energie über den Weg abzubauen ohne hohe Spitzenbelastungen hervorzurufen.Another advantage of the invention is that the adaptive crash box 10 especially for offset crash offers an optimal solution. The adaptive crashbox 10 shows its advantages over a non-adaptive solution, especially in offset crashes. Because the system with a sensor system 48 can be differentiated, whether it is a collision against a wall without offset (eg USNCAP at 56 km / h) or whether it is a collision with overlap (eg EuroNCAP with 64 km / h). h, 40% overlap to the barrier). When Überlagpung the affected side member must 28a the body 28 and the crashbox 10 reduce almost all of the crash energy and thus be made very stiff, the adaptive crash box is set to "stiff". Come on the other hand, both side members 28a the body 28 and both crashboxes 10 of the crash box system 11 to bear, the adaptive crash boxes 10 "Softer" can be set to reduce energy over the way without causing high peak loads.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1792786 A2 [0002]
DE 102006058604 A1 [0003]
DE 10014469 A1 [0004]
DE 202007006376 U1 [0005]

Claims

Crashbox for a motor vehicle. ( 12 ) with at least one crash box part which can be deformed in the event of a crash ( 14 ), which absorbs energy in the event of a crash by the deformation, characterized in that the at least one crash box part ( 14 ) from structural elements ( 15 . 16 . 17 . 18 . 19 ), which is used to adjust the energy absorption capacity of the crash box part ( 14 ) are displaceable in a direction of adjustment against each other.

Crashbox according to claim 1, characterized in that the structural elements ( 15 . 16 . 17 . 18 . 19 ) in the direction of orientation non-displaceable structural elements ( 16 . 19 ) and displaceable in the direction of adjustment structural elements ( 15 . 17 . 18 ).

Crashbox according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one crash box part ( 14 ) is designed as a tubular element whose support shell of the structural elements ( 15 . 16 . 17 . 18 . 19 ) is formed.

Crash box according to one of claims 1 to 3, characterized in that the structural elements ( 15 . 16 . 17 . 18 . 19 ) on the inner peripheral side of an inner tube ( 20 ) and / or outer peripheral side of an outer tube ( 22 ) and / or frontally of a respective flange element ( 24 . 26 ) are at least partially held.

Crashbox according to one of claims 1 to 4, characterized in that the flange elements ( 24 . 26 ) for attaching the crash box ( 10 ) on motor vehicle components ( 28a . 30a ) are provided.

Crashbox according to one of claims 1 to 5, characterized in that the flange elements ( 24 . 26 ) at least one cutting tool ( 32 . 34 ), which by penetration at least one tube ( 20 . 22 ) fixed against twisting.

Crashbox according to one of claims 1 to 6, characterized in that the inner tube ( 20 ) and / or the outer tube ( 22 ) are formed as a deformable in the event of a crash, another crash box part, which absorbs energy in the event of a crash.

Crashbox according to one of claims 1 to 7, characterized in that the displaceable in the direction of adjustment structural elements ( 15 . 17 . 18 ) of an actuator unit ( 36 ) are controllable.

Crashbox according to one of claims 1 to 8, characterized in that an evaluation and / or control unit ( 46 ) in the motor vehicle ( 12 ) for the adaptive adjustment of the energy absorption capacity of the crash box part ( 14 ) Data of a sensor system ( 48 ) which includes information about vehicle environment and / or crash severity.

Bumper system for a motor vehicle, characterized by a crash box ( 10 ) according to one of claims 1 to 9.