DE102009056923A1 - Deformationselement, Kraftfahrzeugstoßfängerträger mit Deformationselement und Verfahren zur Herstellung eines Deformationselements - Google Patents

Deformationselement, Kraftfahrzeugstoßfängerträger mit Deformationselement und Verfahren zur Herstellung eines Deformationselements Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Deformationselement (14, 16; 52), einen Kraftfahrzeugstoßfängerträger (2) mit Deformationselement (14, 16; 54) und ein Verfahren zur Herstellung eines Deformationselementes (14, 16; 54). Das Deformationselement (14, 16; 52) dient zur Aufnahme von in das Deformationselement (14, 16; 54) eingeleiteten äußeren Impulsen und weist wenigstens zwei relativ zueinander verschiebliche Hülsen (38, 40; 56, 62) und ein federelastisches Druckelement (28; 64) auf, welches jeweils an den wenigstens zwei relativ zueinander verschieblichen Hülsen (38, 40) abgestützt ist. Dabei ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Hülsen (38, 56) wenigstens eine Prägung (30, 32; 72) aufweist, die eine Gleitfläche (33) für die andere Hülse (40; 62) bildet. Die wenigstens eine Prägung (30, 32; 72) ist bevorzugt durch elektromagnetische Pulsumformung eingebracht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Deformationselement, einen Kraftfahrzeug-Stoßfängerträger mit Deformationselement sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Deformationselementes. Das Deformationselement dient zur Aufnahme und ggf. Weiterleitung von in das Deformationselement eingeleiteten äußeren Impulsen, wobei das Deformationselement wenigstens zwei relativ zueinander verschiebliche Hülsen und ein federelastisches Druckelement aufweist, welches jeweils an den wenigstens zwei relativ zueinander verschieblichen Hülsen abgestützt ist.
  • Derartige Deformationselemente sind im Stand der Technik bekannt. Moderne Kraftfahrzeuge haben eine Vielzahl von unterschiedlichen Ansprüchen zu erfüllen. Insbesondere die Stoßfängereinrichtungen des Kraftfahrzeuges sollen eine Vielzahl teilweise schwer zu vereinbarender Anforderungen erfüllen. Die strenger werdenden Fußgängerschutzvorschriften einiger Länder erfordern beispielsweise, dass Fußgänger beim Frontalaufprall mit einem Kraftfahrzeug nicht mehr unter das Fahrzeug gestoßen werden können, sondern dass diese vielmehr über das Kraftfahrzeug hinweggehoben werden. Dies dient als Überfahrschutz und hat weiterhin den Vorteil, dass ein erheblicher Anteil der Aufprallenergie durch eine entsprechend weich ausgebildete Fronthaube des Kraftfahrzeuges absorbiert werden kann, wodurch die Impulsbelastung auf den Fußgänger reduziert werden kann.
  • Des Weiteren sollen moderne Stoßfänger einen Aufprall mit geringer Geschwindigkeit ohne Beschädigung des Stoßfängersystems und ohne sichtbare äußere Spuren überstehen. Der Stoßfänger muss dazu Aufprallenergie speichern und danach wieder abgeben können.
  • Zuletzt müssen Stoßfängersysteme bei einem Aufprall des Kraftfahrzeuges in der Lage sein, hohe Kräfte aufzunehmen und gezielt in die Lastpfade des Kraftfahrzeuges einzuleiten.
  • Die DE 103 26 783 A1 offenbart einen Kraftfahrzeugstoßfänger zum Anschluss an eine tragende Struktur einer Kraftfahrzeugkarosserie, bei dem eine Entkopplungseinrichtung vorgesehen ist, die ein erstes und ein zweites in Kraftrichtung relativ zueinander verlagerbares Kraftelement sowie eine Sperreinrichtung aufweist, welche das erste und das zweite Kraftübertragungselement relativ zueinander versperrt. Weiterhin ist eine Rückzieheinrichtung vorgesehen, die zwischen dem ersten und dem zweiten Kraftübertragungselement derart angeschlossen ist, dass sie nach dem Aufheben der Sperrung zwischen dem ersten und dem zweiten Kraftübertragungselement aktiv eine Relativbewegung zwischen beiden bewirkt. Die Rückzieheinrichtung ist als vorgespannte Feder ausgebildet.
  • Nachteilig hieran ist, dass das vorgeschlagene System eine Vielzahl von Bauteilen benötigt, welche den Montageaufwand sowie die Herstellungskosten der dort beschriebenen Stoßfängervorrichtung erhöht.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Deformationselement, einen Kraftfahrzeugstoßfängerträger sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Deformationselementes anzugeben, welche die unterschiedlichen Anforderungen zu vereinen in der Lage ist, und welche eine kostengünstige Herstellung eines Stoßfänger-Trägersystems erlauben.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Deformationselement gemäß Anspruch 1, ein Kraftfahrzeug-Stoßfängerträger gemäß dem nebengeordneten Anspruch 11 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Deformationselementes gemäß dem nebengeordneten Anspruch 12.
  • Ein erfindungsgemäßes Deformationselement weist wenigstens zwei relativ zueinander verschiebliche Hülsen auf, zwischen denen ein federelastisches Druckelement angeordnet ist. Das federelastische Druckelement stützt sich jeweils an den wenigstens zwei relativ zueinander verschieblichen Hülsen ab.
  • Mit Hilfe des federelastischen Druckelements und der relativ zueinander verschieblichen Hülsen kann das erfindungsgemäße Deformationselement äußere Impulse aufnehmen, die auf das Deformationselement einwirken. Beim Einwirken derartiger äußerer Impulse werden die wenigstens zwei relativ zueinander verschieblichen Hülsen gegen die Kraft des federelastischen Druckelements gegeneinander verschoben, wodurch die mit dem Impuls übertragene Energie in dem federelastischen Druckelement bis zur maximal möglichen von dem federelastischen Druckelement aufnehmbaren Energie aufgenommen und dort zwischengespeichert wird. Beträgt die gesamte auf das Deformationselement wirkende Energie weniger als die von dem federelastischen Element aufnehmbare Energie, so kann das federelastische Druckelement die aufgenommene Energie durch Entspannung wieder freigeben und das Deformationselement bleibt unbeschädigt.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Hülsen wenigstens eine Prägung aufweist, die eine Gleitfläche für die andere Hülse bildet. Das erfindungsgemäße Deformationselement lässt sich auf diese Weise mit einer äußerst geringen Teilezahl herstellen, sodass weniger Fertigungs- und Montageschritte als bei bekannten Deformationselementen notwendig sind und die Montage darüber hinaus sehr einfach durchgeführt werden kann. Aufwendige Montageschritte mit einer aufwendigen Befestigung mehrerer Bauteile aneinander können mit dem erfindungsgemäßen Deformationselement vermieden werden. Darüber hinaus bewirkt die erfindungsgemäße Umsetzung ein reibungsarmes Gleiten der wenigstens zwei Hülsen aufeinander, sodass geringe Losbrechkräfte bestehen und Beschädigungen eines Stoßfängers, welcher mit einem erfindungsgemäßen Deformationselement ausgerüstet ist, bei geringen Kollisionsgeschwindigkeiten nicht zu erwarten sind.
  • Gemäß einer ersten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Deformationselements kann vorgesehen sein, dass die wenigstens zwei relativ zueinander verschieblichen Hülsen zumindest teilweise überlappend angeordnet sind. Hierdurch lässt sich erreichen, dass die transversale Steifigkeit des Deformationselements hoch ist und ein undefiniertes Deformieren des Deformationselements außerhalb der Translations- bzw. Kompressionsachse kann dadurch verhindert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Prägung an der inneren Hülse ausgebildet ist. Auf diese Weise kann eine einfache Montage des Deformationselements und ein besonders reibungsarmes Gleiten der beiden Hülsen aufeinander bewerkstelligt werden.
  • Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die innere Hülse im Bereich der wenigstens einen Prägung eine Ausdehnung aufweist, die kleiner oder gleich der Innenausdehnung der äußeren Hülse ist. Dies dient einer spielarmen bzw. spielfreien Führung der äußeren Hülse auf der inneren Hülse.
  • Gemäß einer weiteren denkbaren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei axial zueinander beabstandete Prägungen vorgesehen sind. Auf diese Weise kann ein Verkanten der beiden Hülsen bei einer nicht rein axialen Kraft vermieden werden, wodurch die Leichtgängigkeit der beiden Hülsen zusätzlich erhöht wird.
  • Die Prägung kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Höhe von 0,5 mm bis 3 mm, bevorzugt 1 mm bis 2 mm aufweisen. Somit wird ein optimaler Kompromiss zwischen Strukturfestigkeit der Hülsen mit den Prägungen, der Montagefreundlichkeit und der Leichtgängigkeit des Deformationselements erreicht.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die äußere Hülse eine Prägung aufweist, die mit der wenigstens einen Prägung der inneren Hülse einen Translationsanschlag bildet. Die beiden Prägungen bilden einen definierten Anschlag, welcher es erlaubt, die Gesamtlänge des Deformationselements sehr genau festzulegen. Im Falle eines leichteren Aufpralls, bei dem das Deformationselement die Aufprallenergie sämtlich aufnehmen kann, kann mit Hilfe des Translationsanschlags darüber hinaus gewährleistet werden, dass das Deformationselement in die gleiche Position wie vor dem Aufprall zurückkehrt.
  • Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Prägung durch elektromagnetische Pulsumformung hergestellt ist. Elektromagnetische Pulsumformung erlaubt eine präzise Umformung der Hülsen ohne Schwächung des Materials im umgeformten Bereich. Damit lässt sich die strukturelle Steifigkeit des Deformationselements aufrechterhalten.
  • Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Hülsen Rohrelemente aufweisen, die einen kreisförmigen, ovalen, rechteckigen oder quadratischen Querschnitt besitzen. Derartige Rohre lassen sich gut formen und gut montieren.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Deformationselement Befestigungselemente zur Befestigung an Längsträgern, bevorzugt unteren Längsträgern, eines Motorträgermoduls und Befestigungselemente zur Befestigung einer Querstrebe an dem Deformationselement vorgesehen sind, die mit den Hülsen bevorzugt durch elektromagnetische Pulsumformung kraft-, stoff- oder formschlüssig verbunden sind. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung des erfindungsgemäßen Deformationselementes. Insbesondere lassen sich die Montage- bzw. Herstellungsschritte mit Pulsumformung miteinander kombinieren und in einem Arbeitsgang durchführen.
  • Ein erster unabhängiger Gegenstand der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug-Stoßfänger-Trägersystem mit wenigstens einem Befestigungselement zur Befestigung des Kraftfahrzeug-Stoßfängerträgers an einem Motorträgermodul und einem Deformationselement gemäß der vorangegangen beschriebenen Erfindung.
  • Ein letzter unabhängiger Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Deformationselements, insbesondere eines Deformationselements gemäß der eingangs erläuterten Erfindung mit den nachfolgend beschriebenen Verfahrensschritten:
    • – Bereithalten einer ersten Hülse, einer zweiten Hülse und eines federelastischen Elementes;
    • – Einbringen wenigstens einer ersten Prägung in die erste Hülse;
    • – Einsetzen des federelastischen Elements in die erste Hülse, insbesondere mit Vorspannung;
    • – Aufschieben der zweiten Hülse auf die erste Hülse sowie
    • – Einbringen einer Prägung in die zweite Hülse zur Herstellung eines Formschlusses mit der wenigstens einen Prägung der ersten Hülse.
  • Ein derartiges Deformationselement lässt sich besonders einfach und kostengünstig herstellen, da es aus einer geringen Anzahl von Bauteilen besteht und die Herstellungsschritte umkompliziert durchgeführt werden können.
  • Gemäß einer ersten möglichen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Prägung durch elektromagnetische Pulsumformung und/oder durch Rollformen hergestellt wird.
  • In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass Befestigungselemente durch elektromagnetische Pulsumformung an der ersten Hülse und/oder der zweiten Hülse kraft-, stoff- oder formschlüssig angebracht bzw. befestigt werden. Dies ermöglicht die Verwendung einer elektromagnetischen Pulsumformstation zur Durchführung aller Pulsumformschritte. Weitere Umformschritte oder Umformstationen können auf diese Weise eingespart werden.
  • Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Dabei bilden sämtliche beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale in ihrer sinnvollen Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von den Patentansprüchen und deren Rückbezügen.
  • Die Erfindung wird anhand zweier Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei zeigen schematisch:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugstoßfängerträgers an einem Motorträgermodul;
  • 2 eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Deformationselements;
  • 3 eine perspektivische Darstellung des hinteren Abschnitts des erfindungsgemäßen Deformationselements aus 2;
  • 4a eine Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie A-A durch den hinteren Abschnitt des Deformationselementes gemäß 3;
  • 4b eine Vergrößerung eines Ausschnitts aus 4a;
  • 5 eine schematische perspektivische Ansicht des vorderen Abschnitts des erfindungsgemäßen Deformationselements gemäß 2;
  • 6 eine Schnittdarstellung durch ein montiertes Deformationselement;
  • 7a eine Schnittansicht durch ein in einem Kraftfahrzeug montiertes erfindungsgemäßes Deformationselement in Beziehung zu einem weiteren Stoßfängerträger;
  • 7b die Ansicht aus 7a mit komprimiertem Deformationselement;
  • 8a ein Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Deformationselement gemäß einer zweiten möglichen Ausführungsform sowie
  • 8b das erfindungsgemäße Deformationselement gemäß der zweiten möglichen Ausgestaltung in komprimierten Zustand.
  • 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Stoßfängerträgers 2, der an einem Motorträgermodul 4 eines Kraftfahrzeuges montiert ist.
  • Das Motorträgermodul 4 ist bevorzugt eine Einheit, welche einen Motorträger 6 mit daran angeordneten bzw. integrierten unteren Längsträgern 8, 10 aufweist. Das Motorträgermodul 4 dient zur Aufnahme von Motor- und Getriebekomponenten des Kraftfahrzeuges und zum vereinfachten Einbau dieser Komponenten in das Kraftfahrzeug. Das Motorträgermodul 4 ist ein zusätzliches Strukturbauteil, welches zur Entlastung des mittleren karosserieseitigen Strukturlastpfades dient.
  • Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Stoßfängerträger 2 weist zwei erfindungsgemäße Deformationselemente 14, 16 auf, die einenends an den unteren Längsträgern 8, 10 des Motorträgermoduls 4 angebunden sind und die anderenends mit einem unteren Querträger 18 verbunden sind, an dem unmittelbar oder mittelbar der vordere Stoßfänger des Kraftfahrzeuges befestigbar ist. Zur Befestigung der Deformationselemente 14, 16 an den unteren Längsträger 8, 10 sind Befestigungselemente 20, 22 vorgesehen.
  • Die Erfindung ist im Zusammenhang mit einem vorderen Kraftfahrzeug-Stoßfängerträgersystem erläutert, kann selbstverständlich jedoch auch für alle anderen am Kraftfahrzeug angebrachten Stoßfängerträger verwendet werden. Bei Verwendung als hinterer Kraftfahrzeugstoßfängerträger sind die Begriffe ”vorne” und ”hinten” auszutauschen.
  • 2 zeigt eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Deformationselements 14. Das erfindungsgemäße Deformationselement 14 besteht aus drei Hauptbestandteilen. Im hinteren Bereich ist eine hintere Deformationselementhülse 24 vorgesehen, im vorderen Bereich eine vordere Deformationselementhülse 26. Zwischen der hinteren Deformationselementhülse 24 und der vorderen Deformationselementhülse 26 ist eine Druckfeder 28 vorgesehen, welche in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Spiralfeder ausgeführt ist, ohne weiteres jedoch auch in anderen bekannten Druckfederformen vorliegen kann.
  • Die hintere Deformationselementhülse 24 weist zwei umlaufende Prägungen 30, 32 auf, deren Funktion nachfolgend genauer erläutert wird. Des Weiteren weist die hintere Deformationselementhülse 24 das Befestigungselement 20 auf, welches zur Anbindung des Deformationselements 14 an dem unteren Längsträger 8 des Kraftfahrzeuges dient.
  • 3 zeigt die hintere Deformationselementhülse 24 in vergrößerter, perspektivischer Darstellung. Die hintere Deformationselementhülse 24 setzt sich aus einem hinteren Rohrelement 38, in welches die Prägungen 30, 32 mittels elektromagnetischer Impulsumformung einbracht sind, und aus dem Befestigungselement 20 zusammen. Das hintere Rohrelement 38 ist kraftschlüssig mit dem hinteren Befestigungselement 20 verbunden, welches zur Befestigung mit dem unteren Längsträger 8 Befestigungsbohrungen 34 aufweist.
  • Die beiden Prägungen 30, 32 sind axial voneinander beabstandet an dem hinteren Rohrelement 38 angeordnet. Die Prägungen 30, 32 bilden Gleitflächen 33, auf denen die vordere, in 3 nicht dargestellte Deformationselementhülse 26 gleiten kann.
  • 4a zeigt einen Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A gemäß 3. Das hintere Befestigungselement 20 weist einen Flansch 36 auf, der in das hintere Rohrelement 38 hineinragt und in dem ausgebildeten Überlappbereich durch elektromagnetische Pulsumformung form- oder kraftschlüssig mit dem hinteren Rohrelement 38 verbunden ist. Alternativ könnte eine stoffschlüssige Verbindung mittels Ultraschallschweißen oder Laserschweißen hergestellt werden.
  • Wie in der Abschnittsvergrößerung gemäß 4b zu erkennen ist, haben die beiden umlaufenden Prägungen 30, 32 eine Höhe h von etwa 1 mm.
  • 5 zeigt die vordere Deformationselementhülse 26 in schematischer perspektivischer Darstellung.
  • Die vordere Deformationselementhülse 26 weist ein vorderes Rohrelement 40 und ein mit dem vorderen Rohrelement 40 kraftschlüssig verbundenes Befestigungselement zum Anschluss des erfindungsgemäßen Deformationselements an dem unteren Querträger 18 auf.
  • Am hinteren Ende des vorderen Rohrelements 40 ist eine umlaufende Prägung 44 vorgesehen.
  • 6 zeigt einen Querschnitt durch ein montiertes erfindungsgemäßes Deformationselement 14.
  • Die vordere Deformationselementhülse 26 ist dabei auf die hintere Deformationselementhülse 24 aufgeschoben. Die Druckfeder 28 ist zwischen den Deformationselementhülsen 24, 26 angeordnet.
  • Der hintere Flansch 36 bildet für die Druckfeder 28 eine hintere Anschlagfläche 46, das vordere Befestigungselement 42 eine vordere Anschlagfläche 48. Die Länge der Druckfeder 28 im entspannten Zustand ist zumindest etwas länger als der maximale Abstand der Anschlagflächen 46, 48, sodass die Druckfeder 28 in dem Deformationselement 14 leicht vorgespannt ist.
  • Die Länge des Deformationselements 14 wird durch einen Translationsanschlag bestimmt, der aus der hinteren Prägung 30 des hinteren Rohrelements 38 sowie der endseitigen Prägung 44 des vorderen Rohrelements 40 gebildet wird. Diese bilden im montierten Zustand einen Formschluss, der verhindert, dass sich das erfindungsgemäße Deformationselement 14 in axialer Richtung weiter ausdehnt.
  • 7a zeigt das erfindungsgemäße Deformationselement 14 in ausgedehntem Zustand in Positionsbeziehung zu einem Stoßfängerträger 50. Der Stoßfängerträger 50 ist bevorzugt der obere, vor dem Längsrahmen der Karosserie des Kraftfahrzeuges angebrachte Stoßfängerträger.
  • In der Praxis kann die scheinbare Einbaulage von Deformationselement 14 und Stoßfängerträger 50 zueinander anders aussehen, die in 7a dargestellte Position bezieht sich auf eine gedachte, exakt senkrecht verlaufende Montageebene für den (nichtdargestellten) vorderen Stoßfänger. Die Darstellung gemäß 7a zeigt also die funktionelle Wirkungsweise des Deformationselements 14.
  • In entspanntem Zustand des Deformationselements 14 liegt das Deformationselement 14 vertikal vor der Montageebene des Stoßfängerträgers 50. Beide sind mit einem vertikalen Abstand d1 voneinander beabstandet. Dies bewirkt, dass sich ein Stoßfänger, welcher bei modernen Kraftfahrzeugen bevorzugt aus Kunststoff gefertigt und vor dem Stoßfänger 50 und dem unteren Stoßfängerträger 18 angeordnet ist, und auf den eine Kraft entgegen der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges einwirkt, um den oberen Stoßfängerträger 50 herum verschwenken kann, wobei das Deformationselement 14 verkürzt wird.
  • Abhängig von dem eingeleiteten Impuls wird die Druckfeder 28 soweit komprimiert, bis sie, wie in 7b dargestellt, vollständig auf Block geht. Zu diesem Zeitpunkt ist der Abstand zwischen der Einbaulage des Stoßfängerträgers 50 und dem unteren Querträger auf einen sehr kleinen, jedoch immer noch positiven vertikalen Abstand d2 reduziert. Bis zu diesem Moment ist es möglich, dass das Deformationselement 14 sich durch die Kraft der Druckfeder 28 wieder entspannt. Eine Beschädigung des Stoßfängers bzw. der dahinterliegenden Rahmenstruktur ist nicht zu erwarten. Erst bei Impulsen, die eine größere Energie in das Deformationselement 14 einleiten, werden diese Energien in die Kraftfahrzeugrahmenstruktur 4 eingeleitet und müssen von dieser unter dauerhafter Materialverformung abgebaut werden.
  • Darüber hinaus bewirkt die Anordnung von unterem Stoßfängerträger 18 und Deformationselement 14 relativ zum Stoßfängerträger 50, dass im Falle einer Kollision mit einem Fußgänger der untere Teil des Stoßfängers zuerst komprimiert wird, was eine Gegenkraft durch die Druckfeder 28 hervorruft, welche dem Fußgänger einen Drehimpuls derart gibt, dass dieser auf die Fronthaube des Kraftfahrzeuges gehoben wird. Die Wahrscheinlichkeit eines Überfahrens des Fußgängers wird auf diese Weise erheblich reduziert.
  • 8a zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Deformationselements 54.
  • Das Deformationselement 54 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von den Deformationselementen 14, 16 gemäß der ersten Ausführungsform vor allem dadurch, dass das Deformationselement 54 gemäß der zweiten Ausführungsform einen zusätzlichen Deformationsweg aufweist, der nicht elastisch ist, sondern als Soll-Deformationsraum ausgebildet ist. Dieser wird bei mittelgroßen eingeleiteten Impulsen unter Energieaufnahme dauerhaft deformiert, bevor die Längs- oder Querträger des Motorträgermoduls 4 beaufschlagt werden. Bei einem Aufprall mit derart niedrigen Geschwindigkeiten reicht es somit aus, das verformte Deformationselement 54 auszutauschen.
  • Um eine derart gezielte Deformation zu bewirken, sind die Rohrelemente 60, 62 mit Profilierungen 72, 74 versehen.
  • Eine Druckfeder 64 ist, analog zum ersten Ausführungsbeispiel, zwischen der hinteren Deformationshülse 56 und der vorderen Deformationshülse 58 eingespannt.
  • Im Unterschied zum ersten dargestellten Ausführungsbeispiel bildet das hintere Rohrelement 60 einen Führungsabschnitt 70 für die Druckfeder 64.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    Kraftfahrzeugstoßfängerträger
    4
    Motorträgermodul
    6
    Motorträger
    8, 10
    untere Längsträger
    12
    Querstrebe
    14, 16
    Deformationselemente
    18
    unterer Querträger
    20, 22
    Befestigungselemente
    24
    hintere Deformationselementhülse
    26
    vordere Deformationselementhülse
    28
    Druckfeder
    30, 32
    Prägungen
    33
    Gleitflächen
    34
    Befestigungsbohrungen
    36
    Flansch
    38
    hinteres Rohrelement
    40
    vorderes Rohrelement
    42
    Befestigungselement
    44
    Prägung
    46, 48
    Anschlagflächen
    50
    Stoßfängerträger
    54
    Deformationselement
    56
    hintere Deformationselementhülse
    58
    vordere Deformationselementhülse
    60
    hinteres Rohrelement
    62
    vorderes Rohrelement
    64
    Druckfeder
    66
    Befestigungselement
    68
    Befestigungselement
    70
    Führungsabschnitt
    72, 74
    Profilierung
    d1
    Abstand Stoßfängerträger-Querträger unbelastet
    d2
    Abstand Stoßfängerträger-Querträger belastet
    l
    Deformationsweg
    h
    Prägehöhe
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10326783 A1 [0005]

Claims (14)

  1. Deformationselement, bevorzugt für einen Kraftfahrzeugstoßfängerträger (2), zur Aufnahme von in das Deformationselement (14, 16; 54) eingeleiteten äußeren Impulsen, mit wenigstens zwei relativ zueinander verschieblichen Hülsen (38, 40; 56, 62) und einem federelastischen Druckelement (28; 64), welches jeweils an den wenigstens zwei relativ zueinander verschieblichen Hülsen (38, 40) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Hülsen (38, 56) wenigstens eine Prägung (30, 32; 72) aufweist, die eine Gleitfläche (33) für die andere Hülse (40; 62) bildet.
  2. Deformationselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei relativ zueinander verschieblichen Hülsen (38, 40; 56, 62) zumindest teilweise überlappend angeordnet sind.
  3. Deformationselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Prägung (30, 32; 72) an der inneren Hülse (38, 56) vorgesehen ist.
  4. Deformationselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Hülse (38; 56) im Bereich der wenigstens einen Prägung (30, 32; 72) eine Ausdehnung aufweist, die kleiner oder gleich der Innenausdehnung der äußeren Hülse (40; 62) ist.
  5. Deformationselement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei axial zueinander beabstandete Prägungen (30, 32; 72) vorgesehen sind.
  6. Deformationselement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Prägung (30, 32; 72) eine Höhe von 0,5 mm bis 3 mm, bevorzugt 1 mm bis 2 mm, aufweist.
  7. Deformationselement nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Hülse (40, 62) eine Prägung (44) aufweist, die mit der wenigstens einen Prägung (30) der inneren Hülse (38, 56) einen Translationsanschlag bildet.
  8. Deformationselement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Prägung (30, 32, 44) durch elektromagnetische Pulsumformung hergestellt ist.
  9. Deformationselement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen (24, 26; 56, 58) Rohrelemente (38, 40; 60, 62) aufweisen, die einen kreisförmigen, ovalen, rechteckigen oder quadratischen Querschnitt besitzen.
  10. Deformationselement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungselemente (20, 22, 42; 66, 68) zur Befestigung an Längsträgern, bevorzugt unteren Längsträgern (8, 10), eines Motorträgermoduls (4) und zur Befestigung einer Querstrebe (12) vorgesehen sind, die mit den Hülsen (24, 26; 56, 58) bevorzugt durch elektromagnetische Pulsumformung kraft-, stoff- oder formschlüssig verbunden sind.
  11. Kraftfahrzeugstoßfängerträger (2), mit wenigstens einem Befestigungselement (20, 22; 66) zur Befestigung des Kraftfahrzeugstoßfängerträgers (2) an einem Motorträgermoduls (4) und einem Deformationselement (14, 16; 54) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Deformationselementes (14, 16; 54), insbesondere eines Deformationselementes (14, 16; 54) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, mit den Verfahrensschritten: • Bereithalten einer ersten Hülse (24; 56), einer zweiten Hülse (26; 58) und eines federelastischen Elements (28; 64); • Einbringen wenigstens einer ersten Prägung (30, 32; 72) in die erste Hülse (26; 58); • Einsetzen des federelastischen Elements (28, 64) in die erste Hülse (26; 58), insbesondere mit Vorspannung; • Aufschieben der zweiten Hülse (26; 58) auf die erste Hülse (24; 56) sowie • Einbringen einer Prägung in die zweite Hülse (26; 58) zur Herstellung eines Formschlusses mit der wenigstens einen Prägung (30; 72) der ersten Hülse.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die wenigstens eine Prägung (30, 32, 44; 72) durch elektromagnetische Pulsumformung und/oder durch Rollformen hergestellt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei dem Befestigungselemente (20, 22, 42; 66, 68) durch elektromagnetische Pulsumformung an der ersten Hülse (24; 56) und/oder der zweiten Hülse (26; 58) kraft-, stoff- oder formschlüssig angebracht werden.
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