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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Crashstruktur für ein Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.
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Aus
EP 1 792 786 A2 ist eine Crashbox bekannt, die ein gehäuseartiges Deformationsprofil mit einer längsträgerseitigen Flanschplatte aufweist und als Faltkonstruktion aus Metallblech ausgebildet ist. Das Deformationsprofil besteht aus zwei Schalenbauteilen, wobei an jedem Schalenbauteil ein Flanschplattenabschnitt angeformt ist. Die Schalenbauteile werden aus Ausgangsplatinen aus Metallblech gefaltet, anschließend zusammengesetzt und mittels Widerstandsschweißpunkten aneinander gefügt. Dies stellt eine herkömmliche Crashbox dar ohne jede Adaption auf einen Crashvorgang. Eine solche Adaption ist jedoch beispielsweise aus
DE 197 45 656 A1 bekannt. Dabei wird ein Pralldämpfer für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, wobei in Abhängigkeit von einem Precrash-Signal, das ist ein Signal einer Rundumsichtsensorik wie an einer Radarsensorik oder einem Aufprallsignal eine Deformation gesteuert werden kann. Vorgeschlagen wird, dass an einem Deformationselement Schieber sich senkrecht zur Kraftrichtung bewegen und Deformationselemente dadurch sperren, so dass durch die Kraftwirkung diese Deformationselemente durch plastische Verformung aufgrund der Sperrung Crashenergie abbauen. Durch eine parallele Anordnung oder durch einen Ineinanderbau von solchen Deformationselementen ist eine Adaption auf den Crashvorgang möglich. Als weiteres Beispiel wird vorgeschlagen, ein Deformationselement durch eine Verjüngung zum Abbau von Crashenergie zu benutzen. Dabei ist ein Element zur Verjüngung fixiert und ein weiteres kann durch einen Schieber frei gegeben werden, um die Verjüngung zu reduzieren. Die Bewegung des Schiebers erfolgt dabei radial, d. h. senkrecht zur Kraftrichtung und damit zur Längsachse des Deformationselements, üblicherweise ein Zylinder mit einer vorgegebenen Wanddicke.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Crashstruktur für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat dem gegenüber den Vorteil, dass nunmehr ein Zwischenstück vorgesehen ist, das zur Bereitstellung einer Opferstrecke gedacht ist. Diese Opferstrecke wird durch eine erste crashinduzierte Umformung des Zwischenstücks erreicht bevor das Deformationselement selbst umgeformt wird. Die Steifigkeit dieses Zwischenstücks ist kleiner als die geringst einstellbare Steifigkeit des Deformationselements, so dass das Deformationselement nicht vor dem Zwischenstück umgeformt wird. Eine geeignete Anforderung für eine gattungsgemäße Crashstruktur ist, dass die Steifigkeit des Deformationselements im stromlosen Zustand per Default, d. h. im Ausgangszustand auf die maximale Steifigkeit eingestellt werden muss. Wird ein leichter Crash detektiert, wird die Steifigkeit der Crashstruktur herabgesetzt. Das generell abzuleitende Ziel ist dabei, dass die Einstellung der Steifigkeit sehr schnell erfolgen muss, vorzugsweise im einstelligen Millisekundenbereich. Die dafür notwendige Aktuatorik kann diese angeforderte hohe Dynamik nur liefern, wenn ihre Bewegung möglichst wenig durch äußere Gegenkräfte wie Massenträgheit, Reibung oder Viskosität gebremst wird. Ideal ist daher eine möglichst gegenkraftfreie Bewegung. Die gattungsgemäße Crashstruktur ist wie auch eine herkömmliche Crashbox im vorderen Bereich des Fahrzeugs angebracht. Wird das Deformationselement nach dem Aufprall durch diesen Aufprall belastet, kann dies zu einer Klemmung der Aktuatorik führen was zur Folge hat, dass keine Steifigkeitsanpassung mehr durchgeführt werden kann. Daher wird erfindungsgemäß ein Zwischenstück vorgesehen, das vorab verformt wird, so dass die Last durch den Crash nicht an die Aktuatorik weitergeleitet wird und die Verjüngung nicht gestartet wird. Der Weg, der beim Crash zurückgelegt wird, ohne dass die Verjüngung gestartet wird oder Anpassung der Steifigkeit gestartet wird, wird Todweg oder eben Opferstrecke genannt. Diese Opferstrecke dient dazu, der Aktuatorik die notwendige Zeit zu verschaffen, um eine Anpassung der Steifigkeit realisieren zu können. Diese Aktuatorik ist Teil des Deformationselements.
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Je kürzer die Gesamtverstellzeit des Deformationselements ist, desto kürzer muss der Todweg ausfallen.
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Angenommen es erfolgt ein Crash mit 18 Stundenkilometer. Dann muss, da es sich um einen sogenannten Low Speed Crash handelt, von hoher Steifigkeit auf eine niedrige Steifigkeit im Deformationselement umgestellt werden. 18 Stundenkilometer entsprechen 5 m/s oder 5 mm/ms. D. h. bei jeder Millisekunde werden 5 mm Intrusion bzw. Deformation stattfinden. Angenommen die Steifigkeitsverstellzeit des Deformationselements beträgt 8 ms. Darin sind die Sensierzeit, eine Crashklassifizierung und eine Verstellzeit enthalten. Während dieser 8 ms sollte keine Last auf dem Deformationselement ausgeübt werden. Die Opferstrecke bzw. der Todweg sollte demnach 8 ms × 5 mm/ms = 40 mm aufweisen.
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Um diesen im Beispiel berechneten Todweg von 40 mm zu ermöglichen, ist das erfindungsgemäße Zwischenstück vorgesehen. Durch dieses Zwischenstück wird eine lastfreie Verstellung des Deformationselements ermöglicht. In der Realität werden während eines Crashs andere Elemente mit geringer Steifigkeit wie z. B. der Schaum für den Fußgängerschutz sehr früh komprimiert. Somit wird ein Teil der Opferstrecke durch andere Elemente verbraucht und das erfindungsgemäße Zwischenstück muss nicht für die kompletten 40 mm der Beispielrechnung dimensioniert werden.
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Die Crashstruktur ist vorliegend ein Bauteil, das zwischen Querträger und Längsträger an der Fahrzeugfront eingebaut wird, um im Crashfall den Längsträger vor einer Verformung zu schützen, sofern es sich um leichte bzw. mittlere Crashs handelt. Diese Crashstruktur hat dafür ein Deformationselement, das eine einstellbare Steifigkeit aufweist. Dafür wird beispielsweise wie in den Beispielen dargelegt, eine Verjüngung eines Rohres verwendet, wobei der Grad der Verjüngung einstellbar ist. Es sind jedoch für andere auch aus dem Stand der Technik bekannte Methoden möglich, um die Steifigkeit einzustellen. Dazu zählen beispielsweise ein Falten, ein Abschaben, ein Aufweiten, eine Inversion, eine Längung, usw. Üblicherweise wird eine elektrische Aktuatorik vorgezogen. Im Beispiel wird jedoch ein Rohr verjüngt, wobei Matrizenplatten durch die Aktuatorik derart eingestellt werden, dass der Grad der Verjüngung in Abhängigkeit vom Crash eingestellt wird. Um den Crash zu sensieren und dann zu klassifizieren, ist eine Sensorik in der Crashstruktur vorgesehen, die als Luftdruck-Beschleunigungs- oder auf den Piezoeffekt basierende induktive oder kapazitive Sensorik ausgebildet sein kann. Auch eine Rundumsichtsensorik wie es eine Radar- oder Video- oder Ultraschall-Sensorik ist, kann vorliegend anstatt oder zusätzlich verwendet werden. Die Auswertung des Sensorsignals erfolgt üblicherweise durch ein Steuergerät, beispielsweise durch das sogenannte Airbagsteuergerät. Es ist möglich, dass die Auswertung jedoch auch durch eine Elektronik in der Crashstruktur selbst erfolgt, beispielsweise indem das Sensorik selbst eine solche Auswertung bereits zugeordnet ist.
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Mit Umformen ist vorliegend eine plastische Verformung des Zwischenstücks gemeint, wie es bei einer Aufweitung, Faltung oder Verformungen der Fall ist. Entscheidend ist, dass die Umformung des Zwischenstücks ausgeführt wird, bevor das Deformationselement selber umgeformt wird, und zwar dabei beispielsweise das Rohr, das sich im Deformationselement befindet. Entscheidend ist weiterhin, dass die Steifigkeit des Zwischenstücks kleiner als die geringsten einstellbare Steifigkeit des Deformationselements ist, da sich in der Crashstruktur natürlich zunächst die Elemente verformen, die die geringste Steifigkeit aufweisen.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die erste Umformung des Zwischenstücks als eine Aufweitung oder eine Faltung vorgesehen ist. Bei diesen Umformungsmoden ergibt sich ein einfacher und kostengünstiger Aufbau des Zwischenstücks sowie der Crashstruktur im Ganzen. Auch eine Umstülpung, eine Verjüngung oder ein Schneidevorgang sind vorliegend als Umformung möglich.
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Vorteilhafterweise erfährt das Zwischenstück eine zweite Umformung, wenn auch das Deformationselement umgeformt wird, so dass eine Parallelschaltung dieser beiden Umformungen stattfindet. Dies hat den Vorteil, dass das Zwischenstück mit dieser zweiten Umformung zur Steifigkeit des Deformationselement beiträgt und damit den Längsträger vor einer möglichen Beschädigung schützt. Diese zweite Umformung kann vorteilhafterweise eine Umstülpung oder eine Biegung sein.
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Vorteilhafterweise hebt diese zweite Umformung die Gesamtsteifigkeit der Crashstruktur derart an, dass ein stetiger Übergang dieser Gesamtsteifigkeit zur Steifigkeit des Längsträgers erreicht wird, wobei der Längsträger mit der Crashstruktur, wie oben dargestellt, verbunden ist. Damit kann ein harmonischer Übergang der Steifigkeit von der Crashstruktur zum Längsträger erzielt werden und damit die Belastung für die Fahrzeuginsassen reduziert werden. Dies reduziert insgesamt die Verletzungsgefahr.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das Zwischenstück und die Deformationsstruktur über eine Widerhakenfunktion verbunden sind. Diese Widerhakenfunktion sorgt dafür, dass das Zwischenstück und der Fahrzeugquerträger, an dem das Zwischenstück angeschlossen ist, nicht von der Deformationsstruktur abfallen. Diese Widerhakenfunktion kann unterschiedliche Geometrien aufweisen: Es können mehrere am Rohrumfang des Deformationselements verteilte Einzelhaken sein oder das Zwischenstück wird am Umfang komplett umgeformt, so dass dann ein 360° Widerhaken vorliegt. Eine Vertiefung am Rohr, an der die Widerhaken eingreifen, kann fertigungstechnisch gedreht werden. Alternativ ist es möglich, dass dieses Rohr bei der Herstellung kalt umgeformt wird, d. h. es werden an den notwendigen Stellen Dellen eingedrückt.
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Vorteilhafterweise ist das Zwischenstück derart konfiguriert, dass es als Schnittstelle zwischen der Deformationsstruktur und einem Querträger des Fahrzeugs ausgebildet ist. Damit liegt eine Schnittstelle zwischen einem fahrzeugspezifischem Querträger und einem einheitlichen Rohr als Deformationselement vor. Das Deformationselement beispielsweise eben das Verjüngungsrohr sollte im Außendurchmesser bautechnisch immer identisch sein, so dass es einfach herzustellen ist, was zu Kostenvorteilen führt. Damit kann der Außendurchmesser bei jeder Crashstruktur immer konstant sein und die jeweiligen fahrzeugspezifischen Kraftverläufe über die Variation der Wandstärke und der Rohrlänge gewährleistet werden. Der Querträger ist fahrzeugspezifisch. Nicht nur die Geometrie sind von Fahrzeug zu Fahrzeug unterschiedlich, sondern auch die Befestigung, denn beispielsweise kann die Crashbox an den Querträger geschweißt oder geschraubt werden.
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Da die Deformationsstruktur bei der Herstellung aus Kostengründen immer gerade abgesägt werden soll und der Querträger immer eine kundenspezifische Krümmung hat, resultiert ein weiterer Vorteil dieser Erfindung darin, dass die Deformationsstruktur einfach realisiert wird, da keine Krümmung für die Anbindung an den Querträger vorgesehen werden muss. Dies wird durch das Zwischenstück erreicht. Das Zwischenstück ist dann dementsprechend fahrzeugspezifisch.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Crashstruktur ein elastisches Element aufweist, das elastisch infolge des Crashs komprimiert wird, bevor das Zwischenstück die erste Umformung erfährt. Dieses elastische Element dient dazu einfache Parkrempler aufzufangen, ohne dass größere Kosten für den Fahrzeugnutzer entstehen. Das elastische Element kann beispielsweise mittels Federn oder einem Kunststoff hergestellt werden. Wichtig ist die entsprechende Elastizität bzw. Federwirkung.
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Für das elastische Element ist ein Halteelement vorzugsweise vorgesehen, das nach der Komprimierung des elastischen Elements zerstört wird, wobei diese Zerstörung mittels einer Sensorik erfassbar ist. Nach dem Komprimieren des elastischen Elements wird das Halteelement vom Deformationselement beispielsweise weggestanzt. Die Dimensionierung dieses Halteelements sollte dabei nicht zu schwach sein, so dass es bei einem Parkrempler nicht zerstört wird. Ein positiver Nebeneffekt beim Zerstören dieses Halteelements ist, dass sich das im Sensorsignal bemerkbar macht. So kann die Intrusionstiefe des Fahrzeugs an diesem bestimmten Zeitpunkt plausibilisiert werden.
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Vorteilhafterweise ist das Zwischenstück mit dem Halteelement verbunden. Es kann auch einstückig sein, wobei das Zwischenstück, das elastische Element und die Deformationsstruktur rohrförmig ausgebildet sind. Dies ist wie schon dargestellt eine bevorzugte Ausführungsform für die erfindungsgemäße Crashstruktur.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen 1 eine herkömmliche Frontstruktur eines Fahrzeugs mit einer Crashbox, 2 eine Frontstruktur mit der erfindungsgemäßen Crashstruktur, 3 eine erste Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Crashstruktur, 4 eine zweite Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Crashstruktur, 5 eine dritte Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Crashstruktur, 6 eine vierte Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Crashstruktur und 7 eine fünfte Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Crashstruktur.
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1 zeigt eine herkömmliche Frontstruktur mit einer Crashbox CB, die über eine Prallplatte PP mit einem Längsträger verbunden und über Schweißpunkte SP mit einem Querträger QT. Diese Struktur findet sich auf beiden Seiten des Fahrzeugs. Die Crashbox wird wie bekannt aus dem Stand der Technik infolge eines Crashs eingedrückt und wandelt so kinetische Energie in Verformungsenergie um. Bei der Crashbox CB handelt es sich vorliegend um eine Faltcrashbox. Die Prallplatten sind dazu da, um die Crashbox CB auf den Längsträger LT zu schrauben oder auch zu schweißen und auch um die Crashkraft optimal von der Crashbox an den Längsträger weiterzuleiten. Ein wichtiger Aspekt ist, dass die Krümmung der Crashbox CB dieselbe wie die Krümmung des Querträgers sein muss.
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2 zeigt dagegen eine erfindungsgemäße Crashstruktur, wobei das erfindungsgemäße Zwischenstück ZS über Schweißpunkte SP an den Querträger QT angeschlossen ist. An das Zwischenstück ZS schließen sich ein elastisches Element EE sowie ein Rohr als Deformationselement mit einer Verjüngung V und einer Verjüngungsmatrix VM an. Der Verjüngungsgrad oder Umformungsgrad kann im weiteren durch eine nicht dargestellte Aktuatorik eingestellt werden, was dazu führt, dass die Steifigkeit der Crashstruktur angepasst wird. Wie im Stand der Technik wird hier die Verbindung zum Längsträger LT mittels der Prallplatte PP realisiert. Wenn sich das Rohr R verjüngt wirken hohe Kräfte auf die Verjüngungsmatrix VM. Die Aktuatorik, die mit dieser Verjüngungsmatrix VM verbunden ist, um eine Änderung der Steifigkeit zu bewirken, wird mit der Verjüngungskraft zumindest teilweise beaufschlagt. Dies kann zu einer Verklemmung der Aktuatorik führen.
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Auch eine Crashsensorik, die für die Ermittlung der Crashparameter notwendig ist, ist vorliegend nicht eingezeichnet. Es können Luftdruck- oder Beschleunigungssensoriken, piezobasierte Sensoren, induktive und/oder kapazitive Sensoren sowie Umfeldsensoren wie Radarsensoren verwendet werden.
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Im Folgenden werden gleiche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen wie in 1 bzw. 2 bezeichnet. 3 stellt vorliegend die Ruhestellung der Crashstruktur dar. Es wird noch keine Last oder Kraft auf die Crashstruktur ausgeübt. Die Widerhaken WH dienen dazu, dass das erfindungsgemäße Zwischenstück ZS mit dem Querträger und dem ganzen Stoßfängersystem nicht herausfallen kann. Die Widerhakenfunktion kann unterschiedliche Geometrien aufweisen. Es können mehrere am Rohrumfang verteilte Einzelhaken sein wie in 3 oder das Zwischenstück ZS wird am Umfang komplett umgeformt, so dass dann ein 360° Widerhaken vorliegt. Die Vertiefung am Rohr, an der die Widerhaken eingehängt werden, kann fertigungstechnisch gedreht werden. Eine vorteilhafte Alternative ist es, wenn dieses Rohr R bei der Herstellung kalt umgeformt wird. Damit werden dann an den notwendigen Stellen Dellen eingedrückt.
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Auch das Halteelement HE ist vorliegend bezeichnet. Dieses Halteelement HE hält das elastische Element EE definiert zwischen dem Rohr R und dem Zwischenstück ZS. TW ist der Todweg oder Opferstrecke und dient dazu, der Aktuatorik die notwendige Zeit zu verschaffen, um eine Anpassung der Steifigkeit realisieren zu können. Geometrisch gesehen besteht der Todweg TW aus zwei Teilen: Der erste Teil repräsentiert der Weg, der bei der Komprimierung des elastischen Elements EE zurückgelegt (siehe 4) wird und der zweite Teil repräsentiert der Weg, der während der plastischen Verformung des Zwischenstücks ZS zurückgelegt wird (siehe 5).
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4 zeigt den nächsten bzw. den ersten Schritt bei einer Frontkollision. Das elastische Element EE hat eine sehr geringe Steifigkeit und wird somit als erstes zusammengedrückt. Während dieses Hubs geht der Querträger QT mit dem Zwischenstück ZS sehr schnell auf Crashgeschwindigkeit. Diese Crashgeschwindigkeit wird von dem nicht dargstellten Sensor erfasst und ein Algorithmus in einem Steuergerät klassifiziert entsprechend den Crash hart oder weich. Das elastische Element EE als Feder oder Elastomer ausgebildet, soll reversibel sein, so dass ein weicher Crash wie z. B. Parkrempler problemlos abgefedert werden. Zudem verursachen evtl. Fehlauslösung also die Fehlverstellung der Steifigkeit durch das Aktuatorik keine Probleme, dass sich das elastische Element EE wieder in seinen Ursprungszustand zurückbegibt. Mit ZEE ist das zusammengedrückte elastische Element bezeichnet.
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An dieser Stelle hat sich nur das elastische Element verformt. Das Rohr und das erfindungsgemäße Zwischenstück ZS sind noch unverformt und haben noch keine Beschädigungen. Angenommen das elastische Element EE ist so ausgelegt, dass ein Hub von 10 mm erfolgt, bevor es am Anschlag ist, dann wären schon 10 mm vom nötigen Todweg (40 mm) erbracht. Die restlichen 30 mm müssten durch das erfindungsgemäße Zwischenstück geleistet werden. Dies ist kein reversibler Prozess, was in 5 gezeigt wird.
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Allerdings erfolgt vor dem Schritt in 5 ein nicht unwichtiger Zwischenschritt. Die Zerstörung des Halteelements für das elastische Element EE. Nach dem Komprimieren des elastischen Elements EE wird das Halteelement HE vom Rohr R weggestanzt. Die Dimensionierung dieses Halteelements HE sollte nicht zu schwach dimensioniert sein, so dass es bei einem Parkrempler nicht zerstört wird. Ein positiver Nebeneffekt beim Zerstören des Halteelements HE, also bei einem Crash ist, dass sich das im Sensorsignal bemerkbar macht. So kann die Intrusionstiefe des Fahrzeugs an diesem bestimmten Zeitpunkt plausibilisiert werden. Gemäß 5 ist der Todweg bereits komplett aufgebraucht. Dies geschieht in diesem Fall durch einen Umformprozess, nämlich die Aufweitung. Durch diese Aufweitung wird kinetische Crashenergie teilweise umgewandelt. Die Dimensionierung des Zwischenstücks ZS ist nicht trivial:
- – Auf der einen Seite sollte die Steifigkeit dieses Zwischenstücks ZS so hoch wie möglich sein, um den Todweg effizient nutzen zu können. Je mehr Energie durch die Opferung des Todwegs absorbiert werden kann, desto weniger muss durch die eigentliche Energieaufnahme, nämlich die Verjüngung erfolgen. Die spart letztlich Bauraum
- – Allerdings sollte bei einem Crash nicht die Verjüngung vor dem Todweg verbraucht werden. Die Steifigkeit des Zwischenstücks ZS für den Todweg sollte also geringer sein, als die kleinste Verjüngungsstufe bzw. die daraus resultierende kleinste Steifigkeit.
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Sobald die Opferstrecke aufgebraucht worden ist, startet der Verjüngungsvorgang des Deformationselements.
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Der nächste Schritt in der Crashchronologie ist, wenn der Verjüngungsvorgang soweit abgeschlossen ist. Das passiert wenn das Zwischenstück die Verjüngungsmatrix VM bzw. das Gehäuse, um diese Verjüngungsmatrix VM berührt. Dieses ist gemäß 5 dann der Fall, wenn A und B Kontakt haben.
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Ab diesem Zeitpunkt erfolgt eine Doppelbelastung, so fern es sich um einen harten Crash handelt. Das Rohr R wird weiter verjüngt und das Zwischenstück ZS wird erneut belastet.
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Die erneute Belastung des Zwischenstücks ZS kann unterschiedlich konstruiert werden:
- a) Durch eine Faltung
- b) durch eine Umformung beispielsweise Umstülpung oder eine andere Art des Wegbiegens
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Gemäß 6 sind diese beiden Varianten in einem Schnitt zu sehen. Die obere Hälfte des Bildes zeigt eine Faltung und die untere eine Umstülpung. Mit ZSF ist die Faltung bezeichnet und mit ZSU die Umstülpung.
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Je steifer das Zwischenstück ZS dimensioniert ist, desto höher ist die Steifigkeit der Crashstruktur in diesem Stadium. Da die Verjüngung für die eigentliche Energieaufnahme verantwortlich ist, kann die durch Biegung und Umstülpung des Zwischenstücks ZS aufkommende zusätzliche Steifigkeit zu einer hohen Gesamtsteifigkeit führen, die gegebenenfalls sogar über der des Längsträgers LT liegt. Die Folgen wären eine zu frühe und somit ungewollte Deformation des Längsträgers LT. Aus diesem Gesichtspunkt sollte die Steifigkeit des Zwischenstücks ZS so sein, dass dieser Fall nicht eintritt.
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Vorteilhaft ist allerdings, dass die erneute Belastung des Zwischenstücks ZS dazu dienen kann, das Steifigkeitsniveau der Verjüngung auf das Steifigkeit des Längsträgers harmonisch anheben zu können. Der harmonischere Steifigkeitsverlauf wird zu einem harmonischeren Verzögerungsverlaufs des Fahrzeugs und auch des Insassen führen. Dies reduziert die Verletzungsgefahr.
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Die Steifigkeit des Zwischenstücks ist demnach ein Kompromiss:
- – Hohe Steifigkeit, um während der Opferstrecke etwas von der Crashenergie aufzunehmen, jedoch etwas geringere Steifigkeit als wie durch die Verjüngungssteifigkeit.
- – Möglichst niedrige Steifigkeit, um den Verjüngungsvorgang am Ende nicht zu sehr zu beeinflussen
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Die Biegung oder Faltung des Zwischenstücks ZS geht maximal bis sich die Punkte a und c in 6 theoretisch berühren. In der Realität ist das nicht der Fall, weil eine gewisse Restlänge nach der Deformation immer übrig bleibt. An dieser Stelle zählt, dass alle Komponenten der adaptiven Crashbox deformiert wurden und demnach am Anschlag sind. Die überschüssige Crashenergie, die im Falle eines harten Crash vorhanden sein kann, muss von den Längsträgern LT absorbiert werden.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass bei Crashs, die stärker als ein Parkrempler, jedoch schwächer als der AZT (Allianzzentrum für Technik Reparaturcrash mit 16 h/km, 40% Offset gegen eine 10°-nicht-deformierbare Barriere) sind nur das Zwischenstück ZS mit dem elastischen Element EE und der Querträger QT, wenn er mit dem Zwischenstück ZS verschweißt ist, ausgetauscht werden müssen. Das Deformationselement R muss nicht getauscht werden. Bei dieser Stärke müsste bei einem Stand der Technikfahrzeug trotzdem die gesamte Crashbox ausgetauscht werden.
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7 zeigt eine Variante bezüglich des Zwischenstücks ZS. Vorliegend wird eine Faltung für das Zurückliegen der Opferstrecke vorgesehen. Dies ermöglicht, dass nur das Zwischenstück ZS ersetzt werden muss, wenn die Crashschwere dementsprechend ist, denn das Verjüngungsrohr R bleibt intakt. Vorteilhaft bei dieser Variante ist, dass es keine Überlagerung der Steifigkeit des Zwischenstücks mit der Verjüngungssteifigkeit gibt, was sich in der Serie leichter umsetzten lässt. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Faltung des Zwischenstücks ZS beim Crash sehr definiert angetriggert wird. Die auf 2 erkennbare Rundung des Querträgers QT führt dazu, dass das Zwischenstück ZS unsymmetrisch sein muss: Die Innenseite, also die Seite des Zwischenstücks ZS, die zur Fahrzeugmitte schaut, ist länger als die Außenseite. Genau dieser Unterschied führt dazu, dass im Crash die Faltung an der Innenseite beginnt und definiert weiterlauft. Der entscheidende Vorteil dabei ist, dass das Zwischenstück ZS einen kleinen Crashwinkel korrigieren kann und somit bewirkt, dass das Rohr axial verformt bzw. verjüngt wird, was positiv ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1792786 A2 [0002]
- DE 19745656 A1 [0002]
