DE102010048861A1

DE102010048861A1 - Device for absorbing impact energy in vehicle during crash, has adjusting portion that adjusts degree of plastic deformation of material section of impact energy-absorbing deformation element

Info

Publication number: DE102010048861A1
Application number: DE201010048861
Authority: DE
Inventors: Uwe Süss
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-10-19
Filing date: 2010-10-19
Publication date: 2012-04-19

Abstract

The device has impact energy-absorbing deformation element (2) moved between a bumper and a frame (100) in the working position. A plastically deformable material portion in the deformation element is plastically deformed when force acts on impulse breakdown of impact energy. An adjusting portion (5) is provided to adjust the degree of plastic deformation of the material section (21) of the deformation element. A control regulating device is provided for controlling the adjusting portion. An independent claim is included for frame of vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Fahrzeuge zur Aufnahme von Stoßenergie bei einem Crash mit wenigstens einem Stoßenergie aufnehmenden Deformationselement, welches zwischen Stoßfänger und Rahmen eines Fahrzeuges in Wirkstellung bringbar ist und wenigstens einen plastisch verformbaren Materialabschnitt aufweist, der bei einem auf das Deformationselement wirkenden Kraftstoß unter Abbau von Stoßenergie plastisch verformt wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Deformationselement für ein Fahrzeug. Auch betrifft die Erfindung den Rahmen eines Fahrzeuges, insbesondere den Vorderrahmen oder Hinterrahmen eines Fahrzeuges.The invention relates to a device for vehicles for absorbing impact energy in a crash with at least one impact energy absorbing deformation element which can be brought into operative position between the bumper and the frame of a vehicle and at least one plastically deformable material portion which under degradation acting on the deformation element impulse is plastically deformed by impact energy. The invention further relates to a deformation element for a vehicle. The invention also relates to the frame of a vehicle, in particular the front frame or rear frame of a vehicle.

Vorrichtungen zur Aufnahme von Stoßenergie bei einem Crash sind beispielsweise als sogenannte Crashboxen bekannt. Die Crashboxen sind üblicherweise Bestandteile der Stoßfängersysteme eines Kraftfahrzeuges und werden standardmäßig sowohl frontal als auch heckseitig eingebaut, um die Stoßenergie kleinerer Anprallvorgänge abzufangen, so dass die eigentliche Tragstruktur des Kraftfahrzeuges möglichst nicht beschädigt wird. Ein Stoßfängersystem besteht gewöhnlich aus einem Querträger, der unter Eingliederung der Crashboxen quer zu den Längsträgern des Kraftfahrzeugrahmens festlegbar ist. Der Querträger dient dazu, die aus einem Anprall resultierende Energie in die Crashboxen einzuleiten, wo die Stoßenergie in Verformungsarbeit umgewandelt werden soll.Devices for absorbing impact energy in a crash are known, for example, as so-called crash boxes. The crash boxes are usually components of the bumper systems of a motor vehicle and are installed as standard both frontally and rearwardly in order to absorb the impact energy of smaller impact processes, so that the actual support structure of the motor vehicle is not damaged as much as possible. A bumper system usually consists of a cross member, which is fixed transversely to the longitudinal members of the motor vehicle frame by inclusion of the crash boxes. The cross member serves to initiate the energy resulting from an impact in the crash boxes, where the impact energy is to be converted into deformation work.

Die bisher bekannten Crashboxen dienen ausschließlich dem Schutz der Fahrzeuginsassen, um bei einem Crash die Fahrzeuginsassen einer geringeren Verzögerungskraft auszusetzen und damit vor Verletzungen zu schützen.The previously known crash boxes are used exclusively to protect the vehicle occupants to suspend the vehicle occupants a lower deceleration force in a crash and thus protect against injury.

Kommt es zu einem Anprall gegen einen Fußgänger, werden bei modernen Fahrzeugen sogenannte Beinimpaktoren aktiv, welche bereits bei kleinen Kraftstößen energieabsorbierend wirken und damit als Fußgängerschutz dienen.If it comes to a collision against a pedestrian, so-called leg impactors are active in modern vehicles, which act energy-absorbing even with small bursts and thus serve as pedestrian protection.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung für Fahrzeuge zur Aufnahme von Stoßenergie bei einem Crash mit den eingangs genannten Merkmalen dahingehend weiterzuentwickeln, dass sie sowohl einen Insassenschutz als auch einen Fußgängerschutz bietet. Ferner soll ein entsprechendes Deformationselement vorgeschlagen werden. Weiterhin soll ein Rahmen für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen werden.On this basis, it is an object of the invention to further develop a device for vehicles for absorbing impact energy in a crash with the features mentioned in that it offers both occupant protection and pedestrian protection. Furthermore, a corresponding deformation element to be proposed. Furthermore, a frame for a motor vehicle to be proposed.

Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung für Fahrzeuge zur Aufnahme von Stoßenergie bei einem Crash mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Ferner wird ein Deformationselement mit den Merkmalen des Anspruches 10, eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 14 und ein Fahrzeugrahmen mit den Merkmalen des Anspruches 15 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Figuren.The object is achieved with a device for vehicles for absorbing impact energy in a crash with the features of claim 1. Furthermore, a deformation element with the features of claim 10, a control / regulating device with the features of claim 14 and a vehicle frame with the features of claim 15 is proposed. Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the figures.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung für Fahrzeuge zur Aufnahme von Stoßenergie bei einem Crash hat wenigstens ein Stoßenergie aufnehmendes Deformationselement, welches zwischen Stoßfänger und Rahmen eines Fahrzeuges in Wirkstellung bringbar ist, und wenigstens einen plastisch verformbaren Materialabschnitt, der bei einem auf das Deformationselement wirkenden Kraftstoß unter Abbau von Stoßenergie plastisch verformt wird.An inventive device for vehicles for absorbing impact energy in a crash has at least one impact energy absorbing deformation element which can be brought into operative position between the bumper and the frame of a vehicle, and at least one plastically deformable material portion, which acts in a force acting on the deformation element impulse while reducing impact energy is plastically deformed.

Erfindungsgemäß sind Einstellmittel vorgesehen, durch welche der Grad der bei einem Kraftstoß hervorgerufenen plastischen Verformung des Materialabschnitts einstellbar ist.Adjusting means are provided according to the invention, by means of which the degree of plastic deformation of the material section caused by a force impact is adjustable.

Durch diese Maßnahme können mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung Anwendungsfälle abgedeckt werden, welche im Vergleich zueinander unterschiedliche Anforderungen zur Höhe der abzubauenden Stoßenergie haben. Es ist beispielsweise möglich, mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Stoßfängersystem für ein Fahrzeug zu realisieren, welches im Falle eines Anpralles gegen einen Fußgänger im Hinblick auf einen Fußgängerschutz energieabsorbierend wirkt, beispielsweise indem mittels der Einstellmittel ein geringer Grad an plastischer Verformung des Materialabschnitts eingestellt wird und damit eine geringe Gegenkraft gegen den Kraftstoß entgegengebracht wird. Hierdurch ist ein weiches Stoßfängersystem realisiert, welches die Funktion eines sogenannten Beinimpaktors erfüllt.By this measure, use cases can be covered by means of the device according to the invention, which in comparison to each other have different requirements for the amount of the impact energy to be degraded. It is for example possible to realize a bumper system for a vehicle by means of the device according to the invention, which acts in the event of an impact against a pedestrian with regard to pedestrian protection energy absorbing, for example by means of the adjustment means a low degree of plastic deformation of the material section is set and thus a small counterforce against the power surge is presented. As a result, a soft bumper system is realized, which fulfills the function of a so-called leg impactor.

Indem mittels der Einstellmittel ein hoher Grad an plastischer Verformung des Materialabschnittes eingestellt wird, ist ein hartes Stoßfängersystem realisiert, das bei einem Anprall, beispielsweise gegen ein anderes Kraftfahrzeug, zum Abbau der Stoßenergie wirkt und dem Insassenschutz dient.By means of the adjustment means, a high degree of plastic deformation of the material portion is set, a hard bumper system is realized, which acts in an impact, for example against another motor vehicle, to reduce the impact energy and occupant protection.

Darüber hinaus ist es mittels der Einstellmittel problemlos möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung auf jedes beliebige Kraftniveau einzustellen, das durch den Grad der plastischen Verformung des Materialabschnittes als Gegenkraft gegen einen einwirkenden Kraftstoß wirkt.In addition, it is easily possible by means of the adjusting means to adjust the device according to the invention to any level of force which acts by the degree of plastic deformation of the material portion as a counter force against an acting force impact.

Die Einstellmittel können den Grad der plastischen Verformung des Materialabschnittes stufenlos einstellen. Auch ist es denkbar, dass die Einstellmittel den Grad der plastischen Verformung des Materialabschnittes stufenweise einstellen.The adjustment means can infinitely adjust the degree of plastic deformation of the material portion. It is also conceivable that the adjustment means adjust the degree of plastic deformation of the material section in stages.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Einstellmittel quer zur Richtung eines von dem Deformationselement aufnehmbaren Kraftstoßes wirken. Hierdurch sind die Einstellmittel besonders einfach in Wirkstellung an das Deformationselement bringbar. Darüber hinaus ist dadurch die Möglichkeit gegeben, dass das Deformationselement in Richtung des wirkenden Kraftstoßes unter plastischer Verformung des wenigstens einen Materialabschnittes gedrückt werden kann, um die Stoßenergie abzubauen, ohne dass sich das Deformationselement selbst in seiner Länge in Richtung des wirkenden Kraftstoßes verformt. According to one embodiment of the invention, it is provided that the adjusting means act transversely to the direction of a force impact absorbable by the deformation element. As a result, the adjusting means are particularly easy to bring into operative position on the deformation element. Moreover, this gives rise to the possibility that the deformation element can be pressed in the direction of the acting force impact with plastic deformation of the at least one material section in order to reduce the impact energy without the deformation element itself deforming in its length in the direction of the acting force impulse.

Es bietet sich an, dass in Richtung eines von dem Deformationselement aufnehmbaren Kraftstoßes gesehen, die Einstellmittel zumindest über einen Abschnitt auf den plastisch verformbaren Materialabschnitt verformend wirken. Die Einstellmittel wirken dadurch zum Einstellen des Grades der plastischen Verformung des Materialabschnittes in der Weise, dass die Einstellmittel selbst aktiv den Materialabschnitt in einem Bereich plastisch verformen. Die plastische Verformung des Bereiches bzw. Abschnittes des Deformationselementes findet bevorzugt vor dem Einwirken eines Kraftstoßes auf das Deformationselement statt, so dass bei einem Einwirken eines Kraftstoßes ausgehend von dem vorverformten Abschnitt bzw. Bereich der Materialabschnitt dann weiter plastisch verformt und die Stoßenergie abgebaut wird. Das Vorverformen des Materialabschnittes dient dabei dem Einstellen des Grades der plastischen Verformung des Materialabschnittes, welche dann bei einem Einwirken eines Kraftstoßes zum Abbau der Stoßenergie stattfindet.It is advisable that, seen in the direction of a force impulse which can be absorbed by the deformation element, the adjusting means act to deform at least over a section on the plastically deformable material section. The adjustment means thereby act to adjust the degree of plastic deformation of the material portion such that the adjustment means themselves actively plastically deform the material portion in a range. The plastic deformation of the region or section of the deformation element preferably takes place before the action of a force impulse on the deformation element, so that upon an impact of an impulse starting from the pre-deformed portion or area of the material section then further plastically deformed and the impact energy is reduced. The pre-deformation of the material section serves to adjust the degree of plastic deformation of the material portion, which then takes place when an impact force to reduce the impact energy.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Deformationselement mit seinem plastisch verformbaren Materialabschnitt in einer Aufnahme gehalten ist, deren Innenabmessung durch die Einstellmittel veränderbar ist. Dadurch ist ein Einstellen des Grades der plastischen Verformung des Materialabschnittes mittels der Einstellmittel in technisch besonders einfacher Weise realisierbar.According to one embodiment of the invention, it is provided that the deformation element is held with its plastically deformable material portion in a receptacle whose inner dimension is variable by the adjusting means. This makes it possible to set the degree of plastic deformation of the material section by means of the adjustment means in a particularly simple manner.

Es bietet sich an, dass in einem Ausgangszustand die Innenabmessung der Aufnahme mit der Abmessung des Deformationselementes soweit korrespondiert, dass das Deformationselement in die Aufnahme ohne Verformung des Materialabschnittes einführbar ist. Es ist hier ein Einführen des Deformationselementes in die Aufnahme in einfacher Weise und mit wenig Aufwand sichergestellt.It is advisable that, in an initial state, the internal dimension of the receptacle corresponds to the dimension of the deformation element to such an extent that the deformation element can be introduced into the receptacle without deformation of the material portion. It is here ensured an insertion of the deformation element in the recording in a simple manner and with little effort.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der plastisch verformbare Materialabschnitt durch den Boden wenigstens einer Nut oder dergleichen länglichen Vertiefung des Deformationselementes gebildet ist, welcher durch die Einstellmittel von einem Ausgangszustand in einen vorgebbaren bzw. vorgegebenen Zwischenzustand oder Endzustand verformbar ist. Bevorzugt sollte die Nut bzw. Vertiefung sich im Wesentlichen in Richtung eines von dem Deformationselement aufnehmbaren Kraftstoßes erstrecken.According to a further embodiment of the invention, it is provided that the plastically deformable material portion is formed by the bottom of at least one groove or the like elongated recess of the deformation element, which is deformable by the adjustment of an initial state in a predetermined or predetermined intermediate state or final state. The groove or depression should preferably extend substantially in the direction of a force impulse that can be absorbed by the deformation element.

Die Ausbildung des plastisch verformbaren Materialabschnittes an dem Deformationselement ist auf diese Weise in technisch besonders einfacher Weise realisierbar. Indem sich die Nut bzw. Vertiefung in Richtung eines von dem Deformationselement aufnehmbaren Kraftstoßes erstreckt, ist gewährleistet, dass das Deformationselement in seiner Länge in Richtung des wirkenden Kraftstoßes im Wesentlichen unverändert bleibt. Etwaige Biegeerscheinungen an dem Deformationselement aufgrund des einwirkenden Kraftstoßes können vermieden werden, so dass bei einem Aufprall das Deformationselement relativ gegenüber der Aufnahme verschoben werden kann, wobei im Zuge der Verschiebebewegung es zu einer fortschreitenden plastischen Verformung des Bodens der Vertiefung bzw. des Nutgrundes, vorzugsweise in Richtung des wirkenden Kraftstoßes, kommt und dadurch Stoßenergie abgebaut wird.The formation of the plastically deformable material portion of the deformation element can be realized in this way in a particularly simple manner technically. By extending the groove or depression in the direction of a force impulse which can be absorbed by the deformation element, it is ensured that the deformation element remains substantially unchanged in its length in the direction of the acting force impulse. Any bending phenomena on the deformation element due to the applied force impact can be avoided, so that in a collision, the deformation element relative to the recording can be moved, wherein in the course of the sliding movement there is a progressive plastic deformation of the bottom of the recess or the groove bottom, preferably in Direction of the effective impulse, comes and thereby impact energy is dissipated.

Sofern das Deformationselement ein längliches Bauteil ist, entspricht die Richtung des von dem Deformationselement aufnehmbaren Kraftstoßes der Längsrichtung des Deformationselementes. Das Deformationselement ist dann im Crashfall in Richtung seiner Längsachse relativ gegenüber der Aufnahme verschiebbar. Dabei kann bei einem Aufprall des Kraftfahrzeuges eine relativ große Crashlänge zur Verfügung gestellt werden, entlang welcher das Deformationselement relativ gegenüber der Aufnahme verschoben wird und es dabei zu einer plastischen Verformung des Materialabschnittes kommt. Die bei bekannten Crashboxen auftretende Blockbildung ist dadurch vermieden.If the deformation element is an elongate component, the direction of the force impact absorbable by the deformation element corresponds to the longitudinal direction of the deformation element. The deformation element is then displaceable relative to the receptacle in the event of a crash in the direction of its longitudinal axis. In this case, in the case of an impact of the motor vehicle, a relatively large crash length can be made available, along which the deformation element is displaced relative to the receptacle and, in the process, a plastic deformation of the material section occurs. The block formation occurring in known crash boxes is thereby avoided.

Der Ausgangszustand kann derjenige Zustand sein, bei dem die Innenabmessung der Aufnahme mit der Abmessung des Deformationselementes soweit korrespondiert, dass das Deformationselement in die Aufnahme ohne Verformung des Materialabschnittes einführbar ist. Auch sind beliebige andere Zustände als Ausgangszustand denkbar.The initial state can be that state in which the inner dimension of the receptacle corresponds to the dimension of the deformation element to such an extent that the deformation element can be introduced into the receptacle without deformation of the material section. Also, any other states are conceivable as the initial state.

Zum Einstellen des Grades der plastischen Verformung des Materialabschnittes bietet es sich an, dass die Einstellmittel auf den Boden der Vertiefung bzw. den Nutgrund der Nut drücken. Hierdurch kann ein plastisches Verformen des Bodens bzw. Nutgrundes in technisch besonders einfacher Weise erreicht werden.To adjust the degree of plastic deformation of the material portion, it is advisable that the adjusting press on the bottom of the recess or the groove bottom of the groove. As a result, a plastic deformation of the bottom or groove base can be achieved in a particularly simple manner.

Um ein Verformen des Bodens bzw. Nutgrundes mit möglichst geringem Kraftaufwand zu erzielen, sollte das Deformationselement als Hohlkörper bzw. Hohlprofil ausgestaltet sein.In order to achieve a deformation of the bottom or bottom of the groove with the least possible expenditure of force, the deformation element should be designed as a hollow body or hollow profile.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Einstellmittel durch wenigstens ein Druckelement gebildet sind, welches mittels wenigstens einer Schraube, eines Aktuators, einer Steuerungs-/Regelungseinrichtung oder dergleichen Mittel gegen das Deformationselement in Wirkstellung bringbar ist. Es können dadurch die Einstellmittel an dem Deformationselement bzw. dessen plastisch verformbarem Materialabschnitt manuell in Wirkstellung gebracht werden. Dazu ist beispielsweise das Druckelement mittels der wenigstens einen Schraube gegen das Deformationselement druckend zu verschrauben. Durch die Klemmkraft der Schraube ist die Druckkraft des Druckelementes gegen das Deformationselement einstellbar.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the adjusting means are formed by at least one pressure element which can be brought into operative position against the deformation element by means of at least one screw, an actuator, a control / regulating device or the like. As a result, the adjusting means on the deformation element or its plastically deformable material section can be manually brought into operative position. For this purpose, for example, the pressure element by means of at least one screw against the deformation element to screw pressure. By the clamping force of the screw, the pressure force of the pressure element against the deformation element is adjustable.

Alternativ können die Einstellmittel mittels der Steuerungs-/Regelungseinrichtung in Wirkstellung gegen das Deformationselement gebracht werden, so dass das Einstellen des Grades der plastischen Verformung des Materialabschnittes selbsttätig erfolgen kann. Hierzu kann der Aktuator der Steuerungs- bzw. Regelungseinrichtung auf das Druckelement wirken, welches wiederum auf das Deformationselement drückt. Auch kann der Aktuator selbst das Druckelement enthalten. Maßgeblich ist es dabei, dass mittels des Aktuators eine regelbare bzw. steuerbare Druckkraft auf das Deformationselement ausgeübt wird, mittels welcher eine Verformung des Materialabschnittes erreichbar ist.Alternatively, the adjusting means can be brought by means of the control / regulating device in operative position against the deformation element, so that the setting of the degree of plastic deformation of the material portion can be carried out automatically. For this purpose, the actuator of the control or regulating device can act on the pressure element, which in turn presses on the deformation element. Also, the actuator itself may contain the pressure element. It is decisive that an adjustable or controllable pressure force is exerted on the deformation element by means of the actuator, by means of which a deformation of the material section can be achieved.

Es bietet sich an, dass das Druckelement an der Seite, welche der Richtung eines von dem Deformationselement aufnehmbaren Kraftstoßes entgegensteht, schräg verläuft. Hierdurch ist eine Einlaufschräge erreicht, gegen welche das Druckelement bei einem wirkenden Kraftstoß gegen den verformbaren Materialabschnitt des Deformationselementes drückt. Das Deformationselement ist dadurch mit seinem verformbaren Materialabschnitt gegenüber dem Druckelement geführt, so dass bei Auftreten eines Kraftstoßes das Druckelement den plastisch verformbaren Materialabschnitt des Deformationselementes sicher verformt.It is advisable that the pressure element on the side, which opposes the direction of an absorbable by the deformation element impulse, obliquely. As a result, an inlet slope is reached, against which the pressure element presses against the deformable material portion of the deformation element in an effective force impact. The deformation element is thereby guided with its deformable material portion relative to the pressure element, so that upon occurrence of an impulse of force, the pressure element securely deforms the plastically deformable material portion of the deformation element.

Es sollte die Schräge nach innen gerichtet sein, so dass bei mehreren über den Umfang des Deformationselementes verteilt angeordneten Druckelementen eine nach innen gerichtete Form in Art eines Trichters erzeugt ist.It should be the slope directed inward, so that when several distributed over the circumference of the deformation element arranged pressure elements an inwardly directed shape is created in the manner of a funnel.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Aufnahme an dem Rahmen des Fahrzeuges gebildet ist. Die Aufnahme kann an dem Vorderbau und/oder dem Hinterbau des Fahrzeuges gebildet bzw. angeordnet sein. Bevorzugt ist die Aufnahme an einem Längsträger des Rahmens des Fahrzeuges gebildet.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the receptacle is formed on the frame of the vehicle. The receptacle can be formed or arranged on the front construction and / or the rear structure of the vehicle. Preferably, the receptacle is formed on a longitudinal member of the frame of the vehicle.

Es bietet sich dabei an, dass die Aufnahme an dem Rahmen des Fahrzeuges in der Weise angeordnet ist, dass bei einem Crash das Deformationselement relativ gegenüber der Aufnahme in den Rahmen des Fahrzeuges eintaucht. Es ist dadurch eine große freie Crashlänge realisiert, da das Deformationselement unter Abbau der Stoßenergie bei einem Aufprall über einen großen Weg relativ gegenüber der Aufnahme in den Rahmen des Fahrzeuges verschoben werden kann. Eine Blockbildung, wie sie üblicherweise bei Crashboxen auftritt, ist dadurch vermieden.It is advisable that the receptacle is arranged on the frame of the vehicle in such a way that in a crash, the deformation element is immersed relative to the receptacle in the frame of the vehicle. It is thereby realized a large free crash length, since the deformation element can be moved by reducing the impact energy in an impact over a long way relative to the inclusion in the frame of the vehicle. A block formation, as it usually occurs in crash boxes, is thereby avoided.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass zwei Druckelemente vorgesehen sind, welche jeweils mittels wenigstens einer Schraube, eines Aktuators, einer Steuerungs-/Regelungseinrichtung oder dergleichen mit einer Nut oder dergleichen länglichen Vertiefung zusammenwirken, wobei die Nuten oder dergleichen Vertiefungen zueinander im Wesentlichen in gleichem Abstand verlaufen und, bezogen auf den Querschnitt des Deformationselementes, im Wesentlichen senkrecht zueinander liegen.A preferred embodiment of the invention consists in that two pressure elements are provided, each of which cooperates with a groove or the like elongated depression by means of at least one screw, an actuator, a control device or the like, wherein the grooves or the like recesses substantially to one another extend at the same distance and, based on the cross section of the deformation element, are substantially perpendicular to each other.

Die Erfindung umfasst weiterhin ein Deformationselement für ein Fahrzeug.The invention further comprises a deformation element for a vehicle.

Bevorzugt ist das Deformationselement für eine Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art geeignet. Das Deformationselement ist bevorzugt länglich ausgebildet und weist wenigstens eine sich in Richtung der Längsachse des Deformationselementes erstreckende Nut oder dergleichen längliche Vertiefung auf, welche verformbar ist, insbesondere plastische verformbar ist.Preferably, the deformation element is suitable for a device of the type described above. The deformation element is preferably elongated and has at least one extending in the direction of the longitudinal axis of the deformation element groove or the like elongated depression, which is deformable, in particular plastic deformable.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Boden der Nut oder Vertiefung unter Verformung, vorzugsweise plastischen Verformung, ihrer Seitenwandungen von einem Ausgangszustand in einen vorgebbaren oder vorgegebenen Zwischenzustand oder Endzustand plastisch verformbar ist. Ein derartiges Deformationselement ist in technisch einfacher Weise und mit geringem Aufwand herstellbar und bietet durch die verformbaren Seitenwandungen der wenigstens einen Nut bzw. Vertiefung eine besondere Eignung für den Einsatz in einer Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art.According to one embodiment of the invention, it is provided that the bottom of the groove or recess under deformation, preferably plastic deformation, of its side walls of a starting state in a predetermined or predetermined intermediate state or final state is plastically deformable. Such a deformation element can be produced in a technically simple manner and with little effort and, due to the deformable side walls of the at least one groove or depression, offers particular suitability for use in a device of the type described above.

Bevorzugt sollte sich die Nut an dem Deformationselement durchgehend bis hin zu den Enden erstrecken. Das Deformationselement ist dadurch mitsamt seiner wenigstens einen Nut besonders einfach technisch herstellbar. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Deformationselement, ein Strangpressteil bzw. Strangpressprofil ist. Durch den Strangpressprozess ist das Deformationselement flexibel in unterschiedlichen Materialdicken und Geometrien herstellbar.Preferably, the groove should extend continuously to the deformation element to the ends. The deformation element is characterized by its at least one groove particularly easy to produce technically. This is the case in particular when the deformation element is an extruded part or extruded profile. Due to the extrusion process, the deformation element can be produced flexibly in different material thicknesses and geometries.

Das Deformationselement kann aus Metall oder Kunststoff bestehen, vorzugsweise besteht das Deformationselement aus Aluminium.The deformation element may be made of metal or plastic, preferably, the deformation element made of aluminum.

Um die Seitenwandungen der Nut oder dergleichen Vertiefung verformbar auszugestalten, kann es nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Seitenwandungen im unverformten Zustand gewölbt ausgebildet sind. Durch Ausüben einer Druckkraft auf den Nutgrund ist dadurch eine Verformung der Seitenwandungen erzielbar, indem es zu einer Streckung der Seitenwandungen hin zu einer geraden Ausgestaltung der Seitenwandungen kommt.In order to design the side walls of the groove or the like recess deformable, it may be provided according to an embodiment of the invention that the side walls are curved in the undeformed state. By exerting a compressive force on the groove base, a deformation of the side walls can thereby be achieved by causing the side walls to stretch to a straight configuration of the side walls.

Bevorzugt sollten dabei die Seitenwandungen nach außen gewölbt sein. Durch diese voneinander weggewölbten Seitenwandungen ist trotz der Wölbung der Seitenwandungen der Freiraum innerhalb der Nut gegenüber geraden Seitenwandungen beibehalten, so dass bei einem Einführen von Einstellmitteln oder einem Druckelement zum Ausüben einer Druckkraft auf den Nutgrund ein Verklemmen gegenüber den Seitenwandungen vermieden ist.Preferably, the side walls should be arched outwards. By this mutually weggewölbten side walls despite the curvature of the side walls of the free space within the groove opposite straight side walls maintained, so that when introducing adjusting means or a pressure element for exerting a compressive force on the groove bottom jamming against the side walls is avoided.

Das Deformationselement ist bevorzugt im Querschnitt quadratisch ausgebildet, so dass es ein Vierkantprofil darstellt.The deformation element is preferably square in cross section, so that it represents a square profile.

Bevorzugt ist entlang einer jeden Längsseite des Vierkantprofiles eine Nut vorgesehen, welche sich in Richtung der Längsachse des Deformationselementes erstreckt.Preferably, a groove is provided along each longitudinal side of the square profile, which extends in the direction of the longitudinal axis of the deformation element.

Bei einem als Hohlprofil bzw. Hohlkörper ausgebildeten Deformationselement bietet es sich an, dass in dem Innenraum des Deformationselementes eine Versteifungsstruktur, beispielsweise mittels Rippen und/oder wenigstens einem Steg gebildet ist.In the case of a deformation element in the form of a hollow profile or hollow body, it is obvious that a stiffening structure, for example by means of ribs and / or at least one web, is formed in the interior of the deformation element.

Auch kann es vorgesehen sein, dass im Zentrum des Hohlkörpers eine Rohrstruktur im Innenraum vorgesehen ist, welche sich entlang der Längsachse des Deformationselementes erstreckt und an welcher Rippen angeformt sind, welche seitlich nach außen stehen und bis an den jeweiligen Eckbereich des Außenumfangs des Deformationselementes angebunden sind.It can also be provided that in the center of the hollow body, a tube structure is provided in the interior, which extends along the longitudinal axis of the deformation element and are integrally formed on which ribs which are laterally outwardly and are connected to the respective corner region of the outer periphery of the deformation element ,

Weiterhin umfasst die Erfindung eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung zum Steuern oder Regeln der Einstellmittel einer Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art.Furthermore, the invention comprises a control / regulation device for controlling or regulating the adjusting means of a device of the type described above.

Es bietet sich an, dass die Einstellmittel in Abhängigkeit von sensorisch erfassten, Crash relevanten Informationen mittels der Steuerungs- bzw. Regelungseinrichtung gesteuert und/oder geregelt werden. Hierdurch kann beispielsweise mittels Fußgängerschutzsensoren erkannt werden, dass eine Kollision mit einem Fußgänger vorliegt und dadurch die Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art hinsichtlich der absorbierenden Wirkung der auftretenden Stoßenergie auf den Fußgänger eingestellt werden, so dass das Stoßfängersystem des Fahrzeuges die Funktion eines Fußgängerschutzes ausübt.It is advisable that the adjusting means are controlled and / or regulated as a function of sensory, crash-relevant information by means of the control or regulating device. As a result, it can be detected, for example by means of pedestrian protection sensors, that there is a collision with the pedestrian and thus the device of the type described above is adjusted with regard to the absorbing effect of the impact energy that occurs, so that the bumper system of the vehicle performs the function of pedestrian protection.

Weiterhin umfasst die Erfindung einen Rahmen eines Fahrzeuges, insbesondere den Vorderrahmen oder Hinterrahmen eines Fahrzeuges, mit wenigstens einer Vorrichtung zur Aufnahme von Stoßenergie bei einem Crash der vorstehend beschriebenen Art.Furthermore, the invention comprises a frame of a vehicle, in particular the front frame or rear frame of a vehicle, with at least one device for absorbing impact energy in a crash of the type described above.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen.Other objects, advantages, features and applications of the present invention will become apparent from the following description of several embodiments with reference to the drawings.

Es zeigen:Show it:

1 eine mögliche Ausführungsform einer Vorrichtung für Fahrzeuge zur Aufnahme von Stoßenergie bei einem Crash in perspektivischer Darstellung, 1 a possible embodiment of a device for vehicles for absorbing impact energy in a crash in perspective,

2 eine mögliche Ausführungsform eines Deformationselementes für eine Vorrichtung gemäß der 1 in Querschnittsdarstellung, 2 a possible embodiment of a deformation element for a device according to the 1 in cross-sectional view,

3a und 3b die Funktionsweise einer Vorrichtung nach der 1 am Beispiel eines Querschnittes (3a) und eines Längsschnittes (3b), 3a and 3b the operation of a device according to the 1 using the example of a cross-section ( 3a ) and a longitudinal section ( 3b )

4a und 4b die Vorrichtung gemäß der 1 in Schnittdarstellung am Beispiel eines Querschnittes (4a) und eines Längsschnitts (4b) bezogen auf das Deformationselement der Vorrichtung gemäß der 1, 4a and 4b the device according to the 1 in section through the example of a cross section ( 4a ) and a longitudinal section ( 4b ) Based on the deformation element of the device according to the 1 .

5 eine weitere mögliche Ausführungsform einer Vorrichtung für Fahrzeuge zur Aufnahme von Stoßenergie bei einem Crash in perspektivischer Darstellung, 5 a further possible embodiment of a device for vehicles for absorbing impact energy in a crash in perspective,

6 die Vorrichtung gemäß der 5 als Längsschnitt bezogen auf das Deformationselement der Vorrichtung gemäß der 5 und 6 the device according to the 5 as a longitudinal section relative to the deformation element of the device according to the 5 and

7 eine wiederum weitere mögliche Ausführungsform einer Vorrichtung für Fahrzeuge zur Aufnahme von Stoßenergie bei einem Crash als Längsschnitt bezogen auf das Deformationselement der Vorrichtung 7 a turn another possible embodiment of a device for vehicles for receiving impact energy in a crash as a longitudinal section relative to the deformation element of the device

1 zeigt – in schematischer Darstellung – eine mögliche Ausführungsform einer Vorrichtung 1 für Fahrzeuge zur Aufnahme von Stoßenergie bei einem Crash in perspektivischer Darstellung. Die Vorrichtung 1 ist dazu geeignet in einem (nicht dargestellten) Stoßfängersystem eines Fahrzeuges an der Fahrzeugfront oder dem Fahrzeugheck eingebaut zu werden, um die Stoßenergie von Anprallvorgängen abzufangen, so dass die eigentliche Tragstruktur des Fahrzeuges möglichst nicht beschädigt wird. 1 shows - in a schematic representation - a possible embodiment of a device 1 for vehicles for absorbing impact energy in a crash in perspective view. The device 1 is adapted to be installed in a (not shown) bumper system of a vehicle on the vehicle front or the rear of the vehicle to absorb the impact energy of impact processes, so that the actual support structure of the vehicle is not damaged as possible.

Die Vorrichtung 1 hat ein Deformationselement 2, welches zwischen einem (in der 1 nicht dargestellten) Stoßfänger-Querträger und dem Rahmen eines Fahrzeuges in Wirkstellung bringbar. In der 1 ist der Teil des Rahmens zumindest ausschnittsweise dargestellt, welcher durch den Längsträger des Rahmens gebildet ist. Dem Längsträger bzw. Rahmen des Fahrzeuges ist dort das Bezugszeichen 100 zugeordnet.The device 1 has a deformation element 2 which exists between one (in the 1 not shown) bumper cross member and the frame of a vehicle can be brought into operative position. In the 1 the part of the frame is at least partially shown, which is formed by the side member of the frame. The side member or frame of the vehicle is there the reference numeral 100 assigned.

Der (in der 1 nicht dargestellte) Stoßfänger-Querträger wird üblicherweise an dem in der 1 sichtbaren freien Ende 16 angeordnet bzw. daran verbunden.The Indian 1 not shown) bumper cross member is usually at the in the 1 visible free end 16 arranged or connected thereto.

Bei einem Anprall des (in der 1 nicht dargestellten) Stoßfänger-Querträgers wird das Deformationselement 2 in Richtung gemäß dem Pfeil 17 relativ gegenüber dem Rahmen 100 des Fahrzeuges verschoben, wobei im Zuge der Verschiebebewegung des Deformationselementes 2 durch den Aufprall entstehende Stoßenergie durch plastische Verformung des Deformationselementes 2, insbesondere wenigstens eines Materialabschnittes 21, abgebaut wird.In an impact of the (in the 1 not shown) bumper cross member is the deformation element 2 in the direction indicated by the arrow 17 relative to the frame 100 of the vehicle, wherein in the course of the displacement movement of the deformation element 2 Impact energy generated by the impact due to plastic deformation of the deformation element 2 , in particular at least one material section 21 , is mined.

Das Deformationselement 2 der Vorrichtung 2 ist ein längliches Bauteil, welches bevorzugt ein Strangpressteil, insbesondere aus Aluminium, ist. Das Deformationselement 2 ist bevorzugt als Vierkantprofil, insbesondere mit einem quadratischen Querschnitt ausgebildet, welches an seinen Längsseiten jeweils eine Nut 8a, 8b, 8c, 8d aufweist. Die Nuten 8a, 8b, 8c, 8d erstrecken sich bevorzugt in Richtung der Längsachse 15, bevorzugt durchgehend bis zu den Enden des Deformationselementes 2.The deformation element 2 the device 2 is an elongated member, which is preferably an extruded part, in particular made of aluminum. The deformation element 2 is preferably designed as a square profile, in particular with a square cross-section, which in each case has a groove on its longitudinal sides 8a . 8b . 8c . 8d having. The grooves 8a . 8b . 8c . 8d preferably extend in the direction of the longitudinal axis 15 , preferably continuously up to the ends of the deformation element 2 ,

2 zeigt das Deformationselement 2 im Querschnitt. Wie daraus ersichtlich ist, sind die Seitenwände 3, 4 der Nuten 8a, 8b, 8c und 8d gewölbt ausgebildet, insbesondere nach außen weg von dem Nutinnenraum gewölbt ausgebildet. 2 shows the deformation element 2 in cross section. As can be seen, the sidewalls are 3 . 4 the grooves 8a . 8b . 8c and 8d formed arched, in particular outwardly curved away from the groove interior.

Das Deformationselement 2 ist bevorzugt als Hohlkörper ausgebildet, wie insbesondere aus 1 ersichtlich ist. Die 1 und 2 zeigen, dass im Inneren des Hohlkörpers das Deformationselement 2 eine Verstärkungsstruktur 10 aufweist, um den Hohlkörper ausreichend auszusteifen. Die Aussteifungsstruktur bzw. Verstärkungsstruktur 10 kann durch eine im Zentrum angeordnete und in Richtung der Längsachse 15 sich erstreckende Rohrstruktur 11 mit von der Rohrstruktur 11 abgehende Stege bzw. Rippen 18 gebildet sein. Die Rippen 18 erstrecken sich dabei bevorzugt sternförmig von der Rohrstruktur 11 nach außen in den Eckbereich des viereckigen Außenumfangs des Deformationselementes 2. Die Rippen 18 können durchgehend in Richtung der Längsachse 15 sich erstrecken oder jeweils in Richtung der Längsachse 15 mehrere sich abschnittsweise erstreckende Rippen vorgesehen sein.The deformation element 2 is preferably designed as a hollow body, in particular from 1 is apparent. The 1 and 2 show that inside the hollow body, the deformation element 2 a reinforcing structure 10 has sufficient to auszusteifen the hollow body. The stiffening structure or reinforcing structure 10 can be arranged through one in the center and in the direction of the longitudinal axis 15 extending pipe structure 11 with from the tube structure 11 outgoing webs or ribs 18 be formed. Ribs 18 extend preferably star-shaped from the tube structure 11 outwardly into the corner region of the quadrangular outer periphery of the deformation element 2 , Ribs 18 can be continuous in the direction of the longitudinal axis 15 extend or each in the direction of the longitudinal axis 15 a plurality of ribs extending in sections may be provided.

3a und 3b zeigen – in schematischer Darstellung – das Funktionsprinzip der Vorrichtung 1 anhand einer Darstellung der Vorrichtung 1 im Querschnitt (3a) sowie im Längsschnitt (3b). 3a and 3b show - in a schematic representation - the operating principle of the device 1 based on a representation of the device 1 in cross section ( 3a ) as well as in longitudinal section ( 3b ).

Wie aus der 3a ersichtlich ist, sind in den Nuten 8a, 8b, 8c und 8d jeweils ein Druckelement 12a, 12b, 12c und 12d aufgenommen. Wie insbesondere aus der 3b ersichtlich ist, erstrecken sich die Druckelemente 12a, 12b, 12c und 12d über einen Abschnitt 6 in Richtung der Längsachse 15 in den zugehörigen Nuten 8a, 8b, 8c und 8d. Der Abschnitt 6 entspricht dabei lediglich einem Teilabschnitt der Gesamtlänge des Deformationselementes 2.Like from the 3a it can be seen are in the grooves 8a . 8b . 8c and 8d one printing element each 12a . 12b . 12c and 12d added. As in particular from the 3b it can be seen, the pressure elements extend 12a . 12b . 12c and 12d over a section 6 in the direction of the longitudinal axis 15 in the associated grooves 8a . 8b . 8c and 8d , The section 6 corresponds to only a portion of the total length of the deformation element 2 ,

Die Druckelemente 12a, 12b, 12c und 12d sind Teile von Einstellmitteln 5, durch welche der Grad der plastischen Verformung der Seitenwandungen 3, 4 der Nuten 8a, 8b, 8c und 8d und damit der Grad der plastischen Verformung des Bodens 9 bzw. Nutgrundes der jeweiligen Nut 8a, 8b, 8c und 8d einstellbar ist. Der plastisch verformbare Materialabschnitt 21, welcher zum Abbau der Stoßenergie dient, ist bei der vorliegenden Ausführungsform durch den jeweilige Boden 9 bzw. Nutgrund der Nut 8a, 8b, 8c bzw. 8d gebildet.The printing elements 12a . 12b . 12c and 12d are parts of adjusting means 5 by which the degree of plastic deformation of the side walls 3 . 4 the grooves 8a . 8b . 8c and 8d and thus the degree of plastic deformation of the soil 9 or groove base of the respective groove 8a . 8b . 8c and 8d is adjustable. The plastically deformable material section 21 , which serves to reduce the impact energy is, in the present embodiment, through the respective floor 9 or groove bottom of the groove 8a . 8b . 8c respectively. 8d educated.

Indem auf die Druckelemente 12a, 12b, 12c und 12d jeweils eine Kraft F einwirkt, werden die Druckelemente 12a, 12b, 12c und 12d gegen den jeweils zugeordneten Nutgrund 9 gedrückt, wobei der jeweilige Nutgrund 9 in Richtung zum Inneren des Deformationselementes 2 unter einer Verformung der Seitenwandungen 3, 4 verschoben wird. Die Druckelemente 12a, 12b, 12c und 12d wirken dabei jedoch lediglich über den Abschnitt 6 auf die zugehörigen Nuten 8a, 8b, 8c und 8d. Durch die auf das jeweilige Druckelement 12a, 12b, 12c bzw. 12d wirkende Kraft F werden somit die Seitenwandungen 3, 4 der jeweiligen Nut 8a, 8b, 8c bzw. 8d zumindest über den Abschnitt 6 dahingehend verformt, dass die Wölbung verringert wird.By acting on the printing elements 12a . 12b . 12c and 12d each acts a force F, the pressure elements 12a . 12b . 12c and 12d against the respectively assigned groove bottom 9 pressed, with the respective groove bottom 9 towards the interior of the deformation element 2 under a deformation of the side walls 3 . 4 is moved. The printing elements 12a . 12b . 12c and 12d However, they only affect the section 6 on the associated grooves 8a . 8b . 8c and 8d , By the on the respective pressure element 12a . 12b . 12c respectively. 12d acting force F thus become the side walls 3 . 4 the respective groove 8a . 8b . 8c respectively. 8d at least over the section 6 deformed to the extent that the curvature is reduced.

Die 3a zeigt anhand der gestrichelt eingezeichneten Verläufe die im Ausgangszustand vorliegende gewölbte Ausbildung der Seitenwandungen 3, 4 der jeweiligen Nut 8a, 8b, 8c bzw. 8d. Die durchgezogene Linie zeigt den Verlauf der Seitenwandungen 3, 4 in dem deformierten Zustand der Seitenwandungen 3, 4, welcher durch Drücken des jeweiligen Druckelementes 12a, 12b, 12c bzw. 12d gegen den Nutgrund 9 erzeugt ist. Die Seitenwandungen 3, 4 verlaufen in dem in der 3a dargestellten Beispiel im Wesentlichen geradlinig von der Außenseite des Deformationselementes 2 hin zum Nutgrund 9. Der Nutgrund 9 ist dadurch jeweils ausgehend von einer Ausgangsposition 22 zum Inneren des Deformationselementes 2 hin in eine Zwischenposition oder Endposition verschoben, wie aus der 3b ersichtlich ist.The 3a shows on the basis of the dashed lines shows the present in the initial state curved formation of the side walls 3 . 4 the respective groove 8a . 8b . 8c respectively. 8d , The solid line shows the course of the side walls 3 . 4 in the deformed state of the side walls 3 . 4 , which by pressing the respective pressure element 12a . 12b . 12c respectively. 12d against the groove bottom 9 is generated. The side walls 3 . 4 run in the in the 3a illustrated example substantially straight from the outside of the deformation element 2 towards the bottom of the groove 9 , The groove bottom 9 is in each case starting from a starting position 22 to the interior of the deformation element 2 shifted into an intermediate position or end position, as from the 3b is apparent.

Die in den 3a und 3b gezeigte Position des jeweiligen Nutgrundes 9 im verformten Zustand, welcher durch das zugehörige Druckelement 12a, 12b, 12c bzw. 12d hervorgerufen wurde, entspricht der Endposition 23, in welcher die Seitenwände 3, 4 der jeweiligen Nut 8a, 8b, 8c bzw. 8d soweit in eine gestreckte Lage verformt sind, dass die Seitenwände 3, 4 im Wesentlichen gerade verlaufen, also im Wesentlichen keine Wölbung mehr aufweisen.The in the 3a and 3b shown position of the respective groove bottom 9 in the deformed state, which by the associated pressure element 12a . 12b . 12c respectively. 12d caused, corresponds to the end position 23 in which the side walls 3 . 4 the respective groove 8a . 8b . 8c respectively. 8d so far deformed in an extended position that the side walls 3 . 4 are substantially straight, so have substantially no curvature more.

Aus der 3b ist ersichtlich, auf welche Art und Weise bei der Vorrichtung 1 die bei einem Crash entstehende Stoßenergie abgebaut wird. Bei einem Aufprall des Fahrzeuges wirkt ein Kraftstoß in Richtung gemäß dem Pfeil 17, wodurch das Deformationselement 2 mit einem Materialabschnitt 19 gegen das jeweilige Druckelement 12a, 12b, 12c und 12d gedrückt wird, welcher durch die Verschiebung des Nutgrundes 9 von der Ausgangsposition 22 in die Endposition 23 aufgrund der plastischen Verformung der jeweils zugehörigen Seitenwände 3, 4 der Nuten 8a, 8b, 8c und 8d gebildet ist. Durch den Kraftstoß kommt es zu einer Verschiebung des Deformationselementes 2 relativ gegenüber den ortsfest gehaltenen Druckelementen 12a, 12b, 12c und 12d in Richtung gemäß Pfeil 17 unter fortschreitender Verformung, insbesondere plastischer Verformung, des Nutgrundes 9 in Richtung der Längsachse 15 des Deformationselementes 2, durch welche Stoßenergie abgebaut wird. Die Umformarbeit an dem Deformationselement 2 wird somit zum Abbau der Bewegungsenergie bzw. Stoßenergie genutzt, wobei die Verformung des Nutgrundes 9 durch die fortschreitende Verschiebung des jeweiligen Materialabschnittes 19 erfolgt, welcher vorab durch die Druckelemente 12a, 12b, 12c bzw. 12d erzeugt wurde.From the 3b is apparent in what way in the device 1 the impact energy generated in a crash is reduced. In an impact of the vehicle, an impulse acts in the direction indicated by the arrow 17 , whereby the deformation element 2 with a material section 19 against the respective pressure element 12a . 12b . 12c and 12d is pressed, which by the displacement of the groove bottom 9 from the starting position 22 in the final position 23 due to the plastic deformation of the respective associated side walls 3 . 4 the grooves 8a . 8b . 8c and 8d is formed. The force impulse causes a displacement of the deformation element 2 relative to the stationary held pressure elements 12a . 12b . 12c and 12d in the direction of the arrow 17 under progressive deformation, in particular plastic deformation, of the groove base 9 in the direction of the longitudinal axis 15 of the deformation element 2 by which impact energy is dissipated. The forming work on the deformation element 2 is thus used to reduce the kinetic energy or impact energy, the deformation of the groove bottom 9 by the progressive displacement of the respective material section 19 takes place, which in advance by the pressure elements 12a . 12b . 12c respectively. 12d was generated.

Wie anhand der 3b ersichtlich ist, wird der Grad der plastischen Verformung des Deformationselementes 2 bei einem Aufprall bzw. Anprall, beispielsweise gegen ein anderes Fahrzeug, durch die plastische Vorverformung des Nutgrundes 9 ausgehend von der Ausgangsstellung 22 bewirkt. Durch die Vorverformung mittels der Druckelemente 12a, 12b, 12c und 12d ist damit der Grad der plastischen Verformung des Deformationselementes 2 bei einem Crash einstellbar, indem beispielsweise die auf das jeweilige Druckelement 12a, 12b, 12c, 12d wirkende Kraft F verändert wird.As based on the 3b is apparent, the degree of plastic deformation of the deformation element 2 in an impact or impact, for example against another vehicle, by the plastic pre-deformation of the groove bottom 9 starting from the starting position 22 causes. By the pre-deformation by means of the pressure elements 12a . 12b . 12c and 12d is thus the degree of plastic deformation of the deformation element 2 in a crash adjustable by, for example, the on the respective pressure element 12a . 12b . 12c . 12d acting force F is changed.

4a und 4b zeigen die Ausführungsform der Vorrichtung 1 gemäß der 1 in einer Darstellung im Querschnitt (4a) und einer Darstellung im Längsschnitt (4b) im Bereich des Rahmens 100. Wie bereits aus der 1 ersichtlich ist, weist der Rahmen 100 eine Aufnahme 7 auf, in welche das Deformationselement 2 einschiebbar ist. Die Aufnahme 7 kann in Art eines Ringes ausgeführt sein. Die 4a zeigt die Aufnahme 7, welche das Deformationselement 2 vollständig umgibt. Die 4b zeigt, dass die Aufnahme 7 an einem Ende 20 hin nach außen aufgeweitet sein kann und damit eine Einführhilfe für das Deformationselement 2 bietet. 4a and 4b show the embodiment of the device 1 according to the 1 in a representation in cross section ( 4a ) and a representation in longitudinal section ( 4b ) in the area of the frame 100 , As already from the 1 can be seen, the frame points 100 a recording 7 into which the deformation element 2 is insertable. The recording 7 can be executed in the manner of a ring. The 4a shows the picture 7 which the deformation element 2 completely surrounds. The 4b shows that recording 7 at one end 20 can be widened outwards and thus an insertion aid for the deformation element 2 offers.

Bei der Ausführungsform der Vorrichtung 1 gemäß der 1 wirkt auf die Druckelemente 12a und 12b, welchen zwei benachbart liegende Nuten 8a und 8b zugeordnet sind, jeweils eine Kraft F. Diese Kraft wird durch Schraubelemente 13 hervorgerufen, welche sowohl in den 4a und 4b als auch in 1 dargestellt sind. Die Schraubelemente bzw. Schrauben 13 sind dazu jeweils an einem Halteelement 24, insbesondere einer Halteplatte, eingeschraubt, wobei das Halteelement 24 wiederum an der Aufnahme 7 für das Deformationselement 2 angeordnet ist, damit vorzugsweise beispielsweise mittels Löten oder Schweißen fest verbunden ist. Die Schrauben 13 greifen in eingeschraubtem Zustand jeweils in das zugehörige Halteelement 24 mit ihrem freien Ende des Gewindebolzens durch eine Durchgangsöffnung in den Rahmen 7 hindurch und drücken gegen das zugehörige Druckelement 12a bzw. 12b. Indem die Schrauben 13 jeweils mehr oder weniger in das zugehörige Halteelement 24 eingeschraubt sind, ist die Kraft F, mit der auf das zugehörige Druckelement 12a bzw. 12b unmittelbar gedrückt wird, einstellbar.In the embodiment of the device 1 according to the 1 acts on the printing elements 12a and 12b , which two adjacent grooves 8a and 8b are each assigned a force F. This force is by screw elements 13 caused, which in both the 4a and 4b as well as in 1 are shown. The screw elements or screws 13 are each on a holding element 24 , in particular a retaining plate, screwed in, wherein the retaining element 24 turn to the recording 7 for the deformation element 2 is arranged so that it is preferably firmly connected, for example by means of soldering or welding. The screws 13 engage in the screwed state in each case in the associated holding element 24 with its free end of the threaded bolt through a passage opening in the frame 7 through and press against the associated pressure element 12a respectively. 12b , By the screws 13 each more or less in the associated holding element 24 are screwed, the force F, with the on the associated pressure element 12a respectively. 12b immediately pressed, adjustable.

Die weiteren Druckelemente 12c', 12d' ragen aus den zugehörigen Nuten 8c, 8d nach außen heraus, so dass durch die von den Schrauben 13 erzeugte Kraft innerhalb der Aufnahme 7 soweit verschoben wird, dass die Druckelemente 12c' und 12d' in Anlagekontakt gegen die Innenwandung der Aufnahme 7 gelangen und sich dagegen abstützen. Durch den Kontakt wird von der Innenwandung der Aufnahme 7 ausgehend eine Gegenkraft erzeugt, welche auf den Nutgrund der jeweiligen Nut 8c, 8d wirkt. Durch die Kraftwirkung der Schrauben 13 wird somit der Nutgrund 9 sämtlicher Nuten 8a, 8b, 8c und 8d von der Ausgangsposition 22 in die Endposition 23 gebracht, so dass der Materialabschnitt 19 bei sämtlichen Nuten 8a, 8b, 8c und 8d gebildet ist.The other printing elements 12c ' . 12d ' protrude from the associated grooves 8c . 8d out to the outside, so that by the screws 13 generated force within the recording 7 as far postponed that the printing elements 12c ' and 12d ' in abutting contact against the inner wall of the receptacle 7 arrive and support themselves against it. Through the contact is from the inner wall of the recording 7 starting generates a counterforce, which on the groove bottom of the respective groove 8c . 8d acts. By the force effect of the screws 13 thus becomes the groove bottom 9 all grooves 8a . 8b . 8c and 8d from the starting position 22 in the final position 23 brought so that the material section 19 in all grooves 8a . 8b . 8c and 8d is formed.

Die Druckelemente 12a, 12b, 12c', 12d' sind bevorzugt an ihrem mit dem Flächenabschnitt 19 in Wirkkontakt tretenden stirnseitigen Ende im Wesentlichen schräg ausgebildet, so dass die über den Umfang des Deformationselementes 2 verteilt angeordneten Druckelemente 12a, 12b, 12c', 12d' eine Art schräger Einlauf in Form eines Trichters gebildet ist. The printing elements 12a . 12b . 12c ' . 12d ' are preferred at their with the surface portion 19 formed in operative contact end face substantially obliquely, so that the over the circumference of the deformation element 2 distributed pressure elements arranged 12a . 12b . 12c ' . 12d ' a kind of oblique inlet in the form of a funnel is formed.

Die Schrauben 13 sind von der Außenseite der Aufnahme kommend in das Deformationselement 2 unter Zwischenschaltung des Druckelementes 12a bzw. 12b eingeschraubt. Durch Änderung des Anzugsmomentes einer der Schrauben 13 oder beider Schrauben 13 ist die auf das zugehörige Druckelement 12a bzw. 12b und die dazu gegenüberliegenden Druckelemente 12c' bzw. 12d' veränderbar, so dass auf diese Weise die Verschiebung des Nutgrundes 9 ausgehend von der Ausgangsposition 22 zu der Endposition 23 oder zu beliebigen Zwischenpositionen einstellbar ist. Durch die Einstellung der Veränderung des Nutgrundes 9 ist somit der im Crashfall den Druckelementen 12a, 12b, 12c', 12d' in Richtung der Längsachse 15 des Deformationselementes 2 entgegentretende Materialabschnitt 19 in seiner Größe veränderbar, so dass auf diese Weise die sich durch Fortschreiten des Materialabschnittes 19 in Richtung der Längsachse 15 des Deformationselementes 2 fortschreitende plastische Verformung des Deformationselementes 2 zum Abbau der Stoßenergie ändert.The screws 13 are coming from the outside of the recording in the deformation element 2 with the interposition of the pressure element 12a respectively. 12b screwed. By changing the tightening torque of one of the screws 13 or both screws 13 is the on the associated pressure element 12a respectively. 12b and the opposing printing elements 12c ' respectively. 12d ' changeable, so that in this way the displacement of the groove bottom 9 starting from the starting position 22 to the final position 23 or is adjustable to any intermediate positions. By adjusting the change of the groove bottom 9 is thus the pressure elements in the event of a crash 12a . 12b . 12c ' . 12d ' in the direction of the longitudinal axis 15 of the deformation element 2 counteracting material section 19 changeable in size, so that in this way by the progress of the material section 19 in the direction of the longitudinal axis 15 of the deformation element 2 progressive plastic deformation of the deformation element 2 to reduce the impact energy changes.

Bei einer großen Verschiebung des Nutgrundes 9 durch das Druckelement 12a, 12b, 12c' bzw. 12d' ist ein flächenmäßig relativ großer Materialabschnitt 19 gebildet, so dass der Grad der plastischen Verformung des Deformationselementes 2 bei einem Kraftstoß relativ groß ist und damit eine hohe Stoßenergie abgebaut werden kann. Demgegenüber ist bei einer nur geringfügigen Verschiebung des Nutgrundes 9 ein flächenmäßig relativ kleiner Materialabschnitt 19 gebildet, so dass bei einem Crash auch nur eine relativ geringe plastische Verformung des Deformationselementes 2 stattfindet und damit relativ wenig Stoßenergie abgebaut werden kann.At a large displacement of the groove bottom 9 through the pressure element 12a . 12b . 12c ' respectively. 12d ' is a relatively large section of material in terms of area 19 formed, so that the degree of plastic deformation of the deformation element 2 is relatively large at a momentum and thus a high impact energy can be reduced. In contrast, with only a slight shift of the groove bottom 9 a relatively small material section in terms of area 19 formed, so that in a crash, only a relatively small plastic deformation of the deformation element 2 takes place and thus relatively little impact energy can be reduced.

Anstelle der Schrauben zum Erzeugen einer Druckkraft auf die Druckelemente 12a, 12b, 12c', 12d' können auch Aktuatoren vorgesehen sein, welche eine Druckkraft auf die Druckelemente 12a, 12b, 12c', 12d' oder direkt auf den Nutgrund 9 ausüben. Die Aktuatoren sind bevorzugt mit einer (nicht dargestellten) Steuerungs- bzw. Regelungseinrichtung wirkverbunden, so dass beispielsweise in Abhängigkeit von sensorisch erfassten, Crash relevanten Informationen der Grad der Verformung des Deformationselementes 2 bei einem Crash eingestellt werden kann.Instead of the screws for generating a compressive force on the printing elements 12a . 12b . 12c ' . 12d ' It is also possible to provide actuators which have a compressive force on the pressure elements 12a . 12b . 12c ' . 12d ' or directly on the bottom of the groove 9 exercise. The actuators are preferably operatively connected to a (not shown) control or regulating device, so that, for example, depending on sensory detected, crash relevant information, the degree of deformation of the deformation element 2 can be adjusted in a crash.

5 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform einer Vorrichtung 1' für Fahrzeuge zur Aufnahme von Stoßenergie bei einem Crash in perspektivischer Darstellung. 6 zeigt die Vorrichtung 1' in einer Schnittdarstellung in Längsrichtung des Deformationselementes 2, welche in der 6 lediglich teilweise dargestellt ist. Bauteile der Vorrichtung 1' gemäß der 5 und 6, welche mit den Bauteilen der Vorrichtung 1 gemäß der 1 bis 4b identisch oder funktionsgleich sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, insofern wird auf die Beschreibung zu der Vorrichtung 1 gemäß der 1 bis 4b verwiesen. 5 shows a further possible embodiment of a device 1' for vehicles for absorbing impact energy in a crash in perspective view. 6 shows the device 1' in a sectional view in the longitudinal direction of the deformation element 2 which in the 6 only partially shown. Components of the device 1' according to the 5 and 6 , which with the components of the device 1 according to the 1 to 4b are identical or functionally identical, are provided with the same reference numerals, in so far as the description of the device 1 according to the 1 to 4b directed.

Die Vorrichtung 1' gemäß der 5 und 6 unterscheidet sich von der Vorrichtung 1 gemäß der 1 bis 4b unter anderem dadurch, dass Druckelemente 12'a und 12'b vorgesehen sind, welche mittels der Schrauben 13 jeweils gegen das Deformationselement 2 drückbar sind und zugleich jeweils an einem Halteelement 24' verschwenkbar gelagert sind. Dazu weist das Halteelement 24' eine Schwenkachse 25 auf. Das Halteelement 24' entspricht ansonsten im Wesentlichen dem Halteelement 24 der Vorrichtung 1 gemäß den 1 bis 4b. Dem Halteelement 24' kommt somit eine Doppelfunktion zu, zum einen ist darin die Schraube 13 zum Einstellen des Anpressdruckes für das Druckelement 12a bzw. 12'b eingeschraubt und zum anderen ist das zugehörige Druckelement 12'a bzw. 12'b darin schwenkbar gelagert. Das Halteelement 24' ist bevorzugt mit der Aufnahme 7 fest verbunden, insbesondere mit der Aufnahme 7 mittels Schweißen, Löten, Kleben verbunden.The device 1' according to the 5 and 6 is different from the device 1 according to the 1 to 4b among other things, that pressure elements 12'a and 12'b are provided, which by means of screws 13 each against the deformation element 2 can be pressed and at the same time each on a holding element 24 ' are pivotally mounted. For this purpose, the holding element 24 ' a pivot axis 25 on. The holding element 24 ' otherwise corresponds essentially to the retaining element 24 the device 1 according to the 1 to 4b , The holding element 24 ' thus comes a double function, on the one hand is the screw 13 for adjusting the contact pressure for the pressure element 12a respectively. 12'b screwed in and the other is the associated pressure element 12'a respectively. 12'b pivotally mounted therein. The holding element 24 ' is preferred with the recording 7 firmly connected, especially with the recording 7 connected by welding, soldering, gluing.

7 zeigt – in schematischer Darstellung – wiederum eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 1'' für Fahrzeuge zur Aufnahme von Stoßenergie bei einem Crash in Schnittdarstellung. Bauteile der Vorrichtung 1'' gemäß der 7, welche mit den Bauteilen der Vorrichtung 1 gemäß der 1 bis 4b oder der Vorrichtung 1' gemäß der 5 und 6 identisch oder funktionsgleich sind, sind mit gleichem Bezugszeichen versehen; insofern wird auf die Beschreibung der Vorrichtung 1 gemäß der 1 bis 4b sowie der Vorrichtung 1' gemäß der 5 und 6 verwiesen. 7 shows - in a schematic representation - turn another embodiment of a device 1'' for vehicles to absorb impact energy in a crash in a sectional view. Components of the device 1'' according to the 7 , which with the components of the device 1 according to the 1 to 4b or the device 1' according to the 5 and 6 are identical or functionally identical, are provided with the same reference numerals; in this respect, the description of the device 1 according to the 1 to 4b as well as the device 1' according to the 5 and 6 directed.

Die 7 zeigt die Vorrichtung 1'' in einem Schnitt in Längsrichtung des Deformationselementes 2. Die Vorrichtung 1'' gemäß der 7 unterscheidet sich von der Vorrichtung 1' gemäß der 5 und 6 unter anderem dadurch, dass anstelle der Schrauben 13 zum Einstellen der Druckkraft gegen die Druckelemente 12'a und 12'b jeweils ein Aktuator 14 vorgesehen ist, welcher mittels einem verschiebbaren Stempelteil 26 mittels des Aktuators 14 eine einstellbare Druckkraft auf das zugehörige Druckelement 12'a bzw. 12'b aufgebbar ist. Der Aktuator 14 kann elektrisch, hydraulisch und/oder pneumatisch angetriebenen sein.The 7 shows the device 1'' in a section in the longitudinal direction of the deformation element 2 , The device 1'' according to the 7 is different from the device 1' according to the 5 and 6 among other things, that instead of the screws 13 for adjusting the pressure force against the pressure elements 12'a and 12'b one actuator each 14 is provided, which by means of a displaceable stamp part 26 by means of the actuator 14 an adjustable pressure force on the associated pressure element 12'a respectively. 12'b is available. The actuator 14 can be driven electrically, hydraulically and / or pneumatically.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 1', 1''1, 1 ', 1' ': Vorrichtung zur Aufnahme von Stoßenergie bei einem CrashDevice for absorbing impact energy in a crash
22: Deformationselementdeformation element
33: Seitenwandungsidewall
44: Seitenwandungsidewall
55: Einstellmitteladjustment
66: Abschnittsection
77: Aufnahmeadmission
8a8a: Nutgroove
8b8b: Nutgroove
8c8c: Nutgroove
8d8d: Nutgroove
99: Boden, NutgrundBottom, groove bottom
1010: Verstärkungsstrukturreinforcing structure
1111: Rohrstrukturtube structure
12a12a: Druckelementpressure element
12b12b: Druckelementpressure element
12c12c: Druckelementpressure element
12'c12'c: Druckelementpressure element
12d12d: Druckelementpressure element
12'd12'D: Druckelementpressure element
1313: Schraubescrew
1414: Aktuatoractuator
1515: Längsachselongitudinal axis
1616: freies Endefree end
1717: Pfeil, BewegungsrichtungArrow, direction of movement
1818: Rippenribs
1919: Materialabschnittmaterial section
2020: EndeThe End
2121: Materialabschnittmaterial section
2222: Ausgangspositionstarting position
2323: Endpositionend position
2424: Halteelementretaining element
24'24 ': HalteelmentHalteelment
2525: Schwenkachseswivel axis
2626: StempelteilThe stamp member
100100: Rahmenframe

Claims

Contraption ( 1 ; 1'; 1'' ) for vehicles for absorbing impact energy in a crash with at least one impact energy absorbing deformation element ( 2 ), which between bumper and frame ( 100 ) of a vehicle can be brought into operative position and at least one plastically deformable material section ( 21 ), which at one on the deformation element ( 2 ) is plastically deformed with the elimination of impact energy, characterized in that adjusting means ( 5 ) are provided, by which the degree of plastic deformation of the material section ( 21 ) is adjustable.

Device according to claim 1, characterized in that the adjusting means ( 5 ) transverse to the direction of one of the deformation element ( 2 ) act absorbable power surge.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that in the direction of one of the deformation element ( 2 ) seen absorbable impulse, the adjusting means ( 5 ) at least over a section ( 6 ) on the plastically deformable material section ( 21 ) have a deforming effect.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the deformation element ( 2 ) with its plastically deformable material portion ( 21 ) in a recording ( 7 ), the inner dimension of which is controlled by the adjusting means ( 5 ) is changeable.

Device according to claim 4, characterized in that in an initial state ( 22 ) the inner dimension of the receptacle ( 7 ) with the dimension of the deformation element ( 2 ) corresponds so far that the deformation element ( 2 ) into the recording ( 7 ) without deformation of the material section ( 21 ) is insertable.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the plastically deformable material section ( 21 ) through the ground ( 9 ) at least one groove ( 8a . 8b . 8c . 8d ) or the like elongated recess of the deformation element ( 2 ) formed by the adjusting means ( 5 ) from a starting position ( 22 ) in a predeterminable intermediate position or end position ( 23 ) is deformable.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting means ( 5 ) by at least one pressure element ( 12a . 12b . 12c . 12d ) formed by at least one screw ( 13 ), an actuator ( 14 ), a control device or the like means against the deformation element ( 2 ) can be brought into operative position.

Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the receptacle ( 7 ) on the frame ( 100 ) of the vehicle is formed, in particular that in a crash, the deformation element ( 2 ) relative to the recording ( 7 ) in the framework ( 100 ) of the vehicle dips.

Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that two pressure elements ( 12 . 12b ) are provided, each by means of a screw ( 13 ), an actuator ( 14 ), a control device or the like having a groove ( 8a . 8b ) or the like elongated depression, wherein the grooves ( 8a . 8b ) or the like depressions to each other at substantially the same distance and based on the cross section of the deformation element ( 2 ) are substantially perpendicular to each other.

Deformation element ( 2 ) for a vehicle, in particular for a device ( 1 ; 1'; 1'' ) according to one of the preceding claims, wherein the deformation element ( 2 ) is elongated and at least one in the direction of the longitudinal axis ( 15 ) of the deformation element ( 2 ) extending groove ( 8a . 8b . 8c . 8d ) or the like has elongated recess which are plastically deformable.

Deformation element according to claim 10, characterized in that the bottom ( 9 ) of the groove ( 8a . 8b . 8c . 8d ) or depression with deformation of its side walls ( 3 . 4 ) from a starting position ( 22 ) in a predeterminable intermediate position or end position ( 23 ) is plastically deformable.

Deformation element according to claim 11, characterized in that the side walls ( 3 . 4 ) are curved in the undeformed state, in particular arched outward.

Deformation element according to claim 11 or 12, characterized in that the deformation element ( 2 ) is an extruded profile, in particular an aluminum extruded profile.

Control device for controlling or regulating the adjusting means ( 5 ) a device ( 1'' ) according to one of the preceding claims, in particular as a function of sensory crashrelevanten information.

Frame ( 100 ) of a vehicle, in particular front frame or rear frame, with at least one device ( 1 ; 1'; 1'' ) according to one of claims 1 to 9.