Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for the adaptive degradation of crash energy according to the preamble of independent claim 1.
Aus der DE 197 45 656 C2 ist ein Pralldämpfer für ein Kraftfahrzeug bekannt, der ein bei einem Fahrzeugaufprall verformbares Deformationselement umfasst, in dessen Weg ein Sperrteil hineinragt, mit welchem aufgrund der Krafteinwirkung beim Aufprall eine plastische Verformung des Deformationselements unter Absorption von Aufprallenergie herbeigeführt wird, wobei der Verformungswiderstand des Deformationselements durch eine Steuerung in einer zusätzlichen Deformationsstufe erhöht werden kann. Vorgeschlagen wird, dass sich Schieber an einem Deformationselement senkrecht zur Kraftrichtung bewegen und Deformationselemente dadurch sperren, so dass durch die Kraftwirkung diese Deformationselemente Crashenergie durch plastische Verformung aufgrund der Sperrung 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. Hierbei weist der Schieber mindestens zwei Schaltstellungen auf, in denen es in den Verschiebeweg des Deformationskörpers hineinragt, wodurch der Deformationskörper durch die Krafteinwirkung beim Aufprall weniger oder mehr plastisch verformt wird. Die mindestens zwei Schaltstellungen können in Abhängigkeit von einem Precrash-Signal oder einem Aufprallsignal gesteuert werden, wobei das Precrash-Signal beispielsweise von einer Rundumsichtsensorik wie einer Radarsensorik zur Verfügung gestellt werden kann. Die Bewegung des Schiebers erfolgt dabei radial, d.h. senkrecht zur Kraftrichtung und damit zur Längsachse des Deformationselements, das üblicherweise als Zylinder mit einer vorgegebenen Wanddicke ausgeführt ist.From the DE 197 45 656 C2 a shock absorber for a motor vehicle is known, which comprises a deformable in a vehicle impact deformation element, in the way protrudes a locking member, with which due to the force on impact plastic deformation of the deformation element is induced by absorption of impact energy, wherein the deformation resistance of the deformation element by a Control can be increased in an additional deformation level. It is proposed that slides move on a deformation element perpendicular to the direction of force and thereby lock deformation elements, so that break down by the force effect of these deformation elements crash energy by plastic deformation due to the blockage. By a parallel arrangement or by a disassembly of such deformation elements, an adaptation to the crash process is possible. As another example, it is proposed to use a deformation element through a taper to reduce crash energy. In this case, one element is fixed for rejuvenation and another can be released by a slider to reduce the rejuvenation. In this case, the slider has at least two switching positions, in which it protrudes into the displacement path of the deformation body, whereby the deformation body is less or more plastically deformed by the force on impact. The at least two switching positions can be controlled as a function of a pre-crash signal or an impact signal, wherein the pre-crash signal can be made available, for example, by an all-round visibility sensor system such as a radar sensor system. The movement of the slide takes place radially, ie perpendicular to the direction of force and thus to the longitudinal axis of the deformation element, which is usually designed as a cylinder with a predetermined wall thickness.
Aus der DE 10 2006 058 604 A1 ist eine Crashbox für ein Kraftfahrzeug bekannt. Die Crashbox umfasst zwei im Crashfall relativ zueinander bewegbare Crashboxteile, welche zwischen zwei Stützplatten angeordnet sind. Ein erstes Crashboxteil ist als zwischen zwei Stützplatten angeordnetes Deformationsprofil ausgebildet, welches von dem als Mantel ausgebildeten, zweiten Crashboxteil umgeben ist. Im Crashfall wird der Mantel im Bereich einer Stützplatte nach außen umgestülpt, so dass durch die außenseitige Umstülpung ein Teil der Crashenergie absorbiert wird. Darüber hinaus wird Verformungsarbeit im Bereich des Deformationsprofils geleistet, indem das Deformationsprofil sich faltenbildend verkürzt.From the DE 10 2006 058 604 A1 is known a crash box for a motor vehicle. The crash box comprises two crash box parts, which are movable relative to one another in the event of a crash and which are arranged between two support plates. A first crash box part is designed as a deformation profile arranged between two support plates, which is surrounded by the second crash box part designed as a jacket. In the event of a crash, the jacket is everted outwards in the region of a support plate, so that a part of the crash energy is absorbed by the outer-side everting. In addition, deformation work is performed in the area of the deformation profile by shortening the deformation profile wrinkling.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass mehrere Kraftniveaus zur Energieabsorption in einem System dargestellt werden können, wobei die Kraftniveaus sehr weit auseinanderliegen und darüber hinaus das niedrigere Kraftniveau um einen großen Faktor von mindestens 20 kleiner als die höheren Niveaus ist.The inventive device for adaptive degradation of crash energy with the features of independent claim 1 has the advantage that several energy levels can be represented for energy absorption in a system, the force levels are very far apart and beyond the lower force level by a large factor of at least 20 is smaller than the higher levels.
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie stellen verschiedene Kraftniveaus für eine Energieabsorption in Fahrzeugstrukturen bereit. In Fahrzeugkarosserien weisen die Lastpfade Steifigkeitssprünge auf, wobei diese Sprünge oft an Bauteilgrenzen auftreten. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie vereinigen verschiedene Bauteile bzw. Bauteileigenschaften in einem System, in welchem die Steifigkeit bzw. die Energieabbaufähigkeit über die Längsausprägung des Systems in mehreren Stufen eingestellt werden kann. Dadurch kann mit ein und derselben Struktur in vorteilhafter Weise situationsgerecht die passende Steifigkeit bzw. Energieabbaufähigkeit bereitgestellt werden. Mittels eines die aktuelle Crashsituation klassifizierenden Signals kann die entsprechende Steifigkeit bzw. Energieabbaufähigkeit gewählt, bzw. die entsprechende Kraft-Weg-Kennung eingestellt werden. Durch die Vereinigung der Funktion mehrerer Bauteile in einem kann die Bauteillänge zudem noch gekürzt werden.Embodiments of the crash energy adaptive degradation apparatus of the present invention provide various levels of energy absorption energy in vehicle structures. In vehicle bodies, the load paths have stiffness jumps, these jumps often occur at component boundaries. Embodiments of the inventive device for the adaptive degradation of crash energy combine different components or component properties in a system in which the rigidity or the energy dissipation ability can be set in several stages over the longitudinal extent of the system. As a result, the right rigidity or energy dissipation capability can advantageously be provided with the same structure in an advantageous manner according to the situation. By means of a signal classifying the current crash situation, the corresponding rigidity or energy dissipation capability can be selected, or the corresponding force-displacement identifier can be set. By combining the function of several components in one, the component length can also be shortened.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie mit einem im Crashfall deformierbaren Deformationselement, welches als Hohlprofil ausgeführt ist und zum Abbau der Crashenergie eine Bewegung in eine erste Richtung ausführt und dabei mindestens eine Umformung mit einem vorgegebenen Kraftniveau erfährt, und mindestens einer Umformungseinheit zur Verfügung, welche mindestens ein Umformungselement aufweist, welches das Deformationselement mit dem vorgegebenen Kraftniveau zur Erzielung einer Energieabsorption umformt. Erfindungsgemäß stellt die mindestens eine Umformungseinheit mindestens zwei Kraftniveaus zur Energieabsorption am Deformationselement zur Verfügung, wobei ein erstes Kraftniveau mindestens um einen Faktor 20 größer als ein zweites Kraftniveau ist. Zudem sind Umschaltmittel vorgesehen sind, welche zwischen den mindestens zwei Kraftniveaus umschalten.Embodiments of the present invention provide a device for the adaptive degradation of crash energy with a deformable in the event of a crash deformation element which is designed as a hollow profile and performs to reduce the crash energy movement in a first direction and thereby undergoes at least one deformation with a predetermined level of force, and at least one Forming unit available, which has at least one deformation element, which transforms the deformation element with the predetermined level of force to achieve an energy absorption. According to the invention, the at least one forming unit provides at least two force levels for energy absorption at the deformation element, wherein a first force level is at least a factor of 20 greater than a second force level. In addition, switching means are provided which switch between the at least two power levels.
Die Kraftniveaus, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie Struktur dargestellt werden sollen, liegen mindestens um den Faktor 20 auseinander. Solche Kraftniveauunterschiede in Fahrzeuglastpfaden treten beispielsweise im Längslastpfad von Vorderwagenstrukturen auf. Der Fußgängerschutz erfordert ein sehr geringes Kraftniveau von wenigen Kilonewton (kN), beispielsweise ca. 4kN, wobei für den Insassenschutz Kraftniveaus von mehr als 100kN erforderlich sind. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie unterscheiden zwischen Kollisionen mit Fußgängern und ohne Fußgängerbeteiligung. Sofern ein Fußgängeraufprall detektiert wird, wird an die Umschaltmittel ein erster Befehl ausgegeben, welcher zur Einstellung des niedrigen Kraftniveaus führt. Sofern eine Kollision ohne einen Fußgänger detektiert wird, wird an die Umschaltmittel ein zweiter Befehl ausgegeben, welcher zur Einstellung des hohen Kraftniveaus führt. Die Einstellung kann von einer dritten Stellung aus vorgenommen werden, beispielsweise aus einer Neutralstellung, es kann aber auch einer der beiden erwähnten Zustände als Ausgangszustand vorgegeben werden, welcher bei der Inbetriebnahme des Fahrzeugs eingenommen wird.The force levels to be represented with the device according to the invention for the adaptive degradation of crash energy structure are at least a factor of 20 apart. Such Force level differences in vehicle load paths occur, for example, in the longitudinal load path of front end structures. The pedestrian protection requires a very low force level of a few kilonewtons (kN), for example, about 4kN, with force levels of more than 100kN are required for occupant protection. Embodiments of the inventive device for adaptive degradation of crash energy distinguish between collisions with pedestrians and without pedestrian participation. If a pedestrian impact is detected, a first command is issued to the switching means, which leads to the setting of the low force level. If a collision is detected without a pedestrian, a second command is issued to the switching means, which leads to the setting of the high level of force. The setting can be made from a third position, for example, from a neutral position, but it can also be given one of the two states mentioned as the initial state, which is taken during commissioning of the vehicle.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergiemöglich.The measures and refinements recited in the dependent claims, advantageous improvements of the specified in the independent claim 1 device for adaptive degradation of Crashenergiemöglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Umformungseinheit eine Matrize mit einer konkaven Hohlkehle umfassen kann, auf welche ein offenes Ende des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselement zumindest teilweise aufgesteckt werden kann, wobei die im Crashfall auftretende Bewegung in die erste Richtung das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement auf die Matrize schiebt, so dass die konkave Hohlkehle das offene Ende des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements mit dem zweiten Kraftniveau durch Umstülpen nach außen umformt. Hierbei kann das Umschaltmittel mindestens eine Sperrvorrichtung aufweisen, welche von einem Aktuator von einer Freigabestellung, welche den Umstülpungsvorgang freigibt, in eine Sperrstellung bewegbar ist, welche den Umstülpungsvorgang verhindert. Die Sperrvorrichtung kann in der Sperrstellung eine Bewegung des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements in die erste Richtung blockieren, so dass die Sperrvorrichtung das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement mit dem ersten Kraftniveau durch Falten umformen kann. Bei dieser Ausführungsform kann der Absorptionsmechanismus die beiden Kraftniveaus über zwei verschiedene Umformvorgänge darstellen. Durch das Falten des Deformationselements wird ein höheres Kraftniveau als beim Umstülpen des Deformationselements erreicht. Das bedeutet, dass der Umstülpungsvorgang das niedrige zweite Kraftniveau für Kollisionen mit Fußgängern und der Faltvorgang das höhere erste Kraftniveau für Kollisionen ohne Fußgängerbeteiligung zur Verfügung stellen kann. Der Faltvorgang kann durch vorherige Querschnittsänderungen im Profil, Materialschwächungen oder Geometrieänderungen des Deformationselements gesteuert werden.It is particularly advantageous that the forming unit may comprise a die with a concave groove on which an open end of the deformation element designed as a hollow profile can be at least partially attached, wherein the occurring in the event of a crash movement in the first direction designed as a hollow profile deformation element on the die pushes, so that the concave groove transforms the open end of the designed as a hollow profile deformation element with the second level of force by everting outward. Here, the switching means may comprise at least one locking device, which is movable by an actuator from a release position, which releases the eversion process, into a blocking position, which prevents the eversion process. In the blocking position, the blocking device can block a movement of the deformation element embodied as a hollow profile in the first direction, so that the blocking device can deform the deformation element in the form of a hollow profile by folding with the first force level. In this embodiment, the absorption mechanism may represent the two levels of force through two different forming operations. By folding the deformation element, a higher force level is achieved than when everting the deformation element. This means that the eversion process can provide the low second force level for collisions with pedestrians and the folding action the higher first force level for collisions without pedestrian involvement. The folding operation can be controlled by previous cross-sectional changes in the profile, weakening of the material or changes in the geometry of the deformation element.
In alternativer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Umschaltmittel mindestens einen Meißel aufweisen, welcher von einem Aktuator von einer Freigabestellung in eine Schneidstellung bewegt werden kann. Der mindestens eine Meißel kann in der Schneidstellung mit dem ersten Kraftniveau mindestens einen Span von dem als Hohlprofil ausgeführten Deformationselement abtragen, wenn die im Crashfall auftretende Bewegung in die erste Richtung das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement auf die Matrize schiebt, so dass die konkave Hohlkehle das offene Ende des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements mit dem zweiten Kraftniveau durch Umstülpen nach außen umformen kann und zusätzlich der Meißel den Zerspanungsvorgang mit dem ersten Kraftniveau ausführt. Bei dieser Ausführungsform kann der Absorptionsmechanismen die zwei Kraftniveaus durch einen Umformvorgang und einen Zerspanungsvorgang darstellen. Hierbei wird für beide Kraftniveaus mit Hilfe der Matrize das Deformationselement mechanisch umgeformt. Zusätzlich kann für das höhere erste Kraftniveau der Meißel zugeschaltet werden, mit dem mindestens ein Span abgetragen wird. Hierbei bewegt ein Aktuator den Meißel zum Deformationselement. Das bedeutet, dass der Umstülpungsvorgang das niedrige zweite Kraftniveau für Kollisionen mit Fußgängern und die Kombination aus Umstülpungsvorgang und Zerspanungsvorgang das höhere erste Kraftniveau für Kollisionen ohne Fußgängerbeteiligung zur Verfügung stellen kann. Der Umstülpungsvorgang kann durch vorherige Querschnittsänderungen im Profil, Materialschwächungen oder Geometrieänderungen des Deformationselements gesteuert werden.In an alternative advantageous embodiment of the device according to the invention, the switching means may comprise at least one bit, which can be moved by an actuator from a release position into a cutting position. In the cutting position with the first force level, the at least one chisel can remove at least one chip from the deformation element designed as a hollow profile, if the movement occurring in the first direction in the first direction pushes the deformation element embodied as a hollow profile onto the die, so that the concave groove is the open one End of the designed as a hollow profile deformation element with the second force level can be formed by everting outward and additionally performs the chisel cutting operation with the first level of force. In this embodiment, the absorption mechanisms may represent the two levels of force through a forming operation and a cutting operation. In this case, the deformation element is mechanically deformed for both force levels with the help of the die. In addition, for the higher first force level of the chisel can be switched, with the at least one chip is removed. An actuator moves the chisel to the deformation element. This means that the eversion operation can provide the low second force level for collisions with pedestrians and the combination of everting operation and cutting operation the higher first force level for collisions without pedestrian involvement. The eversion process can be controlled by previous cross-sectional changes in the profile, weakening of the material or changes in the geometry of the deformation element.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Umformungseinheit eine erste Matrize mit einer Öffnung aufweisen, durch welche das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement zur Erzielung einer Verjüngung mit dem zweiten Kraftniveau getrieben werden kann. Hierbei kann die Umformungseinheit eine zweite Matrize mit einer konkaven Hohlkehle umfassen, auf welche die im Crashfall auftretende Bewegung in die erste Richtung das verjüngte Ende des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselement schiebt, so dass die zweite Matrize das verjüngte Ende des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements mit dem ersten Kraftniveau durch Aufweiten und Umstülpen nach außen umformen kann. Das Umschaltmittel kann mindestens eine Verbindung aufweisen, welche von einem Aktuator in einer geschlossenen Stellung unterstützt wird und die erste Matrize fest mit der zweiten Matrize verbinden kann, wobei der Aktuator in einer offenen Stellung die mindestens eine Verbindung freigeben kann, so dass die zweite Matrize durch die Bewegung des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements in die erste Richtung von der ersten Matrize getrennt werden kann. Bei dieser Ausführungsform kann der Absorptionsmechanismus die beiden Kraftniveaus über zwei verschiedene Umformvorgänge darstellen. Hierbei wird für beide Kraftniveaus mit Hilfe der Matrizen das Deformationselement mechanisch umgeformt. Das bedeutet, dass der Verjüngungsvorgang das niedrige zweite Kraftniveau für Kollisionen mit Fußgängern zur Verfügung stellen kann, und die Kombination aus Verjüngungsvorgang und Aufweitungsvorgang mit Umstülpungsvorgang kann das höhere erste Kraftniveau für Kollisionen ohne Fußgängerbeteiligung zur Verfügung stellen.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the forming unit may have a first die with an opening through which the deformation element designed as a hollow profile can be driven to achieve a taper with the second force level. Here, the forming unit may comprise a second die having a concave groove on which the movement occurring in the first direction in the event of a crash pushes the tapered end of the deformation element designed as a hollow profile, so that the second die the tapered end of the deformation element designed as a hollow profile with the first Force level can be transformed by widening and everting to the outside. The switching means may comprise at least one connection, which is supported by an actuator in a closed position and the first die can firmly connect to the second die, wherein the actuator can release the at least one compound in an open position, so that the second die can be separated by the movement of the designed as a hollow profile deformation element in the first direction of the first die. In this embodiment, the absorption mechanism may represent the two levels of force through two different forming operations. Here, the deformation element is mechanically deformed for both force levels using the matrices. This means that the rejuvenation process can provide the low second force level for collisions with pedestrians, and the combination of rejuvenation operation and eversion operation with eversion operation can provide the higher first force level for collisions without pedestrian involvement.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Umformungseinheit eine mehrteilige Matrize mit einer konkaven Hohlkehle umfassen, deren Segmente radial beweglich angeordnet werden können, wobei ein offenes Ende des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements zumindest teilweise auf die Matrize aufgesteckt werden kann. Die im Crashfall auftretende Bewegung in die erste Richtung kann das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement auf die Matrize schieben, so dass die einzelnen Segmente der Matrize mit dem zweiten Kraftniveau durch eine radiale Bewegung nach innen gegen ein energieabsorbierendes Element bewegt werden können. Das energieabsorbierende Element wird durch die Matrizenbewegung radial gestaucht. Ist das energieabsorbierende Element inkompressibel ausgeführt, so dehnt es sich axial aus. Bei einem kompressibel ausgeführten energieabsorbierenden Element, wie beispielsweise bei einer Schaum- oder Wabenstruktur, erfolgt eine Kompression des energieabsorbierenden Elements. Das Umschaltmittel kann mindestens ein Sperrelement aufweisen, welches von einem Aktuator von einer Freigabestellung, welche die radiale Bewegung der einzelnen Segmente der Matrize freigibt, in eine Sperrstellung bewegt werden kann, welche die radiale Bewegung blockiert. Die im Crashfall auftretende Bewegung in die erste Richtung kann das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement auf die blockierte Matrize schieben, so dass die konkave Hohlkehle das offene Ende des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselement mit dem ersten Kraftniveau durch Umstülpen nach außen umformen kann. Bei dieser Ausführungsform kann der Absorptionsmechanismus die beiden Kraftniveaus über zwei verschiedene Umformvorgänge mit Hilfe der Matrize darstellen, welche jeweils ein separates Energieabsorptionselement mechanisch umformt. Hierbei kann die Matrize für das zweite Kraftniveau durch die crashbedingte Bewegung des Deformationselements radial gegen das energieabsorbierende Element gedrückt werden, welches durch Kompression umgeformt werden kann. Für das erste Kraftniveau kann die Matrize blockiert und das Deformationselement durch den Umstülpungsvorgang mechanisch umgeformt werden. Das bedeutet, dass der Kompressionsvorgang das niedrige zweite Kraftniveau für Kollisionen mit Fußgängern und der Umstülpungsvorgang das höhere erste Kraftniveau für Kollisionen ohne Fußgängerbeteiligung zur Verfügung stellen können.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the forming unit may comprise a multi-part die with a concave groove whose segments can be arranged radially movable, wherein an open end of the deformation element designed as a hollow profile can be at least partially attached to the die. The movement occurring in the first direction in the event of a crash can push the deformation element embodied as a hollow profile onto the die, so that the individual segments of the die can be moved with the second force level by a radial movement inwardly against an energy-absorbing element. The energy absorbing element is radially compressed by the die movement. If the energy absorbing element is incompressible, it expands axially. In a compressibly designed energy absorbing element, such as in a foam or honeycomb structure, compression of the energy absorbing element occurs. The switching means may comprise at least one blocking element which can be moved by an actuator from a release position, which releases the radial movement of the individual segments of the die, into a blocking position which blocks the radial movement. The movement occurring in the first direction in the event of a crash can push the deformation element embodied as a hollow profile onto the blocked die so that the concave groove can deform the open end of the deformation element designed as a hollow profile with the first force level by everting it outwards. In this embodiment, the absorption mechanism can represent the two levels of force via two different forming operations by means of the die, which mechanically converts a separate energy absorbing element. In this case, the matrix for the second force level can be pressed radially against the energy-absorbing element by the crash-related movement of the deformation element, which can be deformed by compression. For the first level of force, the die can be blocked and the deformation element mechanically formed by the eversion process. This means that the compression process can provide the low second force level for collisions with pedestrians and the eversion process the higher first force level for collisions without pedestrian involvement.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Umformungseinheit eine axial bewegliche Matrize mit einer konkaven Hohlkehle umfassen, wobei ein offenes Ende des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements zumindest teilweise auf die Matrize aufgesteckt werden kann. Die im Crashfall auftretende Bewegung in die erste Richtung kann das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement auf die Matrize schieben, so dass die Matrize mit dem zweiten Kraftniveau axial gegen ein energieabsorbierendes Element bewegt werden kann. Zudem kann das Umschaltmittel mindestens ein Sperrelement aufweisen, welches von einem Aktuator von einer Freigabestellung, welche die axiale Bewegung der Matrize freigibt, in eine Sperrstellung bewegt werden kann, welche die axiale Bewegung blockiert. Die im Crashfall auftretende Bewegung in die erste Richtung kann das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement auf die blockierte Matrize schieben, so dass die konkave Hohlkehle das offene Ende des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements mit dem ersten Kraftniveau durch Umstülpen nach außen umformen kann. Bei dieser Ausführungsform kann der Absorptionsmechanismus die beiden Kraftniveaus über zwei verschiedene Umformvorgänge mit Hilfe der Matrize darstellen, welche jeweils ein separates Energieabsorptionselement mechanisch umformt. Hierbei kann die Matrize für das zweite Kraftniveau durch die crashbedingte Bewegung des Deformationselements axial gegen das energieabsorbierende Element gedrückt werden, welches durch Kompression umgeformt werden kann. Für das erste Kraftniveau kann die Matrize blockiert und das Deformationselement durch den Umstülpungsvorgang mechanisch umgeformt werden. Das bedeutet, dass der Kompressionsvorgang das niedrige zweite Kraftniveau für Kollisionen mit Fußgängern und der Umstülpungsvorgang das höhere erste Kraftniveau für Kollisionen ohne Fußgängerbeteiligung zur Verfügung stellen können.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the forming unit may comprise an axially movable die with a concave groove, wherein an open end of the deformation element designed as a hollow profile can be at least partially attached to the die. The movement occurring in the first direction in the event of a crash can push the deformation element embodied as a hollow profile onto the die, so that the die with the second force level can be moved axially against an energy-absorbing element. In addition, the switching means may comprise at least one blocking element which can be moved by an actuator from a release position, which releases the axial movement of the die, in a blocking position which blocks the axial movement. The movement occurring in the first direction in the event of a crash can push the deformation element embodied as a hollow profile onto the blocked die, so that the concave groove can deform the open end of the deformation element in the form of a hollow profile by everting it outwardly with the first force level. In this embodiment, the absorption mechanism can represent the two levels of force via two different forming operations by means of the die, which mechanically converts a separate energy absorbing element. In this case, the matrix for the second force level can be pressed axially against the energy-absorbing element by the crash-related movement of the deformation element, which can be deformed by compression. For the first level of force, the die can be blocked and the deformation element mechanically formed by the eversion process. This means that the compression process can provide the low second force level for collisions with pedestrians and the eversion process the higher first force level for collisions without pedestrian involvement.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine Auswerte- und Steuereinheit Signale von mindestens einer Sensoreinheit zur Crashklassifizierung auswerten, wobei die Auswerte- und Steuereinheit das zweite Kraftniveau in der mindestens einen Umformungseinheit einstellen kann, wenn ein Aufprall mit einem Fußgänger erkannt wurde, und sonst das erste Kraftniveau in der mindestens einen Umformungseinheit einstellen kann.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, an evaluation and control unit evaluate signals from at least one sensor unit for crash classification, wherein the evaluation and control unit, the second force level in the at least one forming unit when an impact with a pedestrian has been detected, and may otherwise adjust the first level of force in the at least one forming unit.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. In the drawings, like reference numerals designate components that perform the same or analog functions.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie in einem Fahrzeug in einem ersten Zustand. 1 shows a schematic sectional view of a first embodiment of an inventive device for adaptive degradation of crash energy in a vehicle in a first state.
2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie in einem Fahrzeug in einem zweiten Zustand. 2 shows a schematic sectional view of the first embodiment of an inventive device for adaptive degradation of crash energy in a vehicle in a second state.
3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie in einem Fahrzeug in einem ersten Zustand. 3 shows a schematic sectional view of a second embodiment of an inventive device for adaptive degradation of crash energy in a vehicle in a first state.
4 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Deformationselements für die erfindungsgemäße Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie aus 3. 4 shows a schematic perspective view of an embodiment of a deformation element for the inventive device for adaptive degradation of crash energy 3 ,
5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie in einem Fahrzeug in einem zweiten Zustand. 5 shows a schematic sectional view of the second embodiment of an inventive device for adaptive degradation of crash energy in a vehicle in a second state.
6 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie in einem Fahrzeug in einem dritten Zustand. 6 shows a schematic sectional view of the second embodiment of an inventive device for adaptive degradation of crash energy in a vehicle in a third state.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Ansteuerung eines Aktuators durch Umschaltmittel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie aus 1 bis 6. 7 shows a flowchart of a method for driving an actuator by switching means of the inventive device for adaptive degradation of crash energy 1 to 6 ,
8 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie in einem Fahrzeug. 8th shows a schematic sectional view of a third embodiment of an inventive device for adaptive degradation of crash energy in a vehicle.
9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Ansteuerung eines Aktuators durch Umschaltmittel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie aus 8. 9 shows a flowchart of a method for driving an actuator by switching means of the inventive device for adaptive degradation of crash energy 8th ,
10 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie in einem Fahrzeug in einem ersten Zustand. 10 shows a schematic sectional view of a fourth embodiment of an inventive device for adaptive degradation of crash energy in a vehicle in a first state.
11 zeigt eine schematische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie in einem Fahrzeug aus 10. 11 shows a schematic plan view of the inventive device for adaptive degradation of crash energy in a vehicle 10 ,
12 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie in einem Fahrzeug in einem zweiten Zustand. 12 shows a schematic sectional view of the fourth embodiment of an inventive device for adaptive degradation of crash energy in a vehicle in a second state.
13 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie in einem Fahrzeug in einem dritten Zustand. 13 shows a schematic sectional view of the fourth embodiment of an inventive device for adaptive degradation of crash energy in a vehicle in a third state.
14 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines fünften Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie in einem Fahrzeug in einem ersten Zustand. 14 shows a schematic sectional view of a fifth embodiment of an inventive device for adaptive degradation of crash energy in a vehicle in a first state.
15 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des fünften Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie in einem Fahrzeug in einem zweiten Zustand. 15 shows a schematic sectional view of the fifth embodiment of an inventive device for adaptive degradation of crash energy in a vehicle in a second state.
16 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des fünften Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie in einem Fahrzeug in einem dritten Zustand. 16 shows a schematic sectional view of the fifth embodiment of an inventive device for adaptive degradation of crash energy in a vehicle in a third state.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Wie aus 1 bis 16 ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, 1A, 1B, 1C, 1D zum adaptiven Abbau von Crashenergie jeweils ein im Crashfall deformierbares Deformationselement 3, 3A, 3B, 3C, 3D, welches als Hohlprofil ausgeführt ist und zum Abbau der Crashenergie eine Bewegung in eine erste Richtung R1 ausführt und dabei mindestens eine Umformung mit einem vorgegebenen Kraftniveau erfährt, und mindestens eine Umformungseinheit 10, 10A, 10B, 10C, 10D, welche mindestens ein Umformungselement 5, 5A, 5B, 5C, 5D aufweist, welches das Deformationselement 3, 3A, 3B, 3C, 3D mit dem vorgegebenen Kraftniveau zur Erzielung einer Energieabsorption umformt. Erfindungsgemäß stellt die mindestens eine Umformungseinheit 10, 10A, 10B, 10C, 10D mindestens zwei Kraftniveaus zur Energieabsorption am Deformationselement 3, 3A, 3B, 3C, 3D zur Verfügung, wobei ein erstes Kraftniveau mindestens um einen Faktor 20 größer als ein zweites Kraftniveau ist, und wobei Umschaltmittel 20, 20A, 20B, 20C, 20D vorgesehen sind, welche zwischen den mindestens zwei Kraftniveaus umschalten.How out 1 to 16 can be seen, the illustrated embodiments include a device according to the invention 1 . 1A . 1B . 1C . 1D for adaptive degradation of crash energy in each case a deformable deformation element in the event of a crash 3 . 3A . 3B . 3C . 3D , which is designed as a hollow profile and performs a reduction in the crash energy movement in a first direction R1 and thereby undergoes at least one deformation with a predetermined level of force, and at least one forming unit 10 . 10A . 10B . 10C . 10D which at least one deformation element 5 . 5A . 5B . 5C . 5D having, which is the deformation element 3 . 3A . 3B . 3C . 3D deformed with the predetermined level of force to achieve an energy absorption. According to the invention, the at least one forming unit 10 . 10A . 10B . 10C . 10D at least two force levels for energy absorption at the deformation element 3 . 3A . 3B . 3C . 3D available, wherein a first level of force is at least a factor of 20 greater than a second level of force, and wherein switching means 20 . 20A . 20B . 20C . 20D are provided, which switch between the at least two levels of force.
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, 1A, 1B, 1C, 1D zum adaptiven Abbau von Crashenergie stellen verschiedene Kraftniveaus für eine Energieabsorption in Fahrzeugstrukturen zur Verfügung, wobei verschiedene Bauteile bzw. Bauteileigenschaften in einem System vereint werden und in diesem System die Steifigkeit über die Längsausprägung des Systems in mehreren Stufen eingestellt werden kann. Dies ist vorteilhaft, um mit ein und derselben Vorrichtung 1, 1A, 1B, 1C, 1D zum adaptiven Abbau von Crashenergie situationsgerecht die passende Steifigkeit bereitstellen zu können. Wie aus 1 bis 16 weiter ersichtlich ist, wertet eine Auswerte- und Steuereinheit 30 Signale von mindestens einer Sensoreinheit 40 zur Crashklassifizierung aus. Die mindestens eine Sensoreinheit 40 kann beispielsweise Informationen zu verschiedenen Parametern, wie beispielsweise Geschwindigkeit, Beschleunigung, Druck usw. bereitstellen, und verschiedene Sensoren, wie beispielsweise Radar- und/oder Video-Sensoren und/oder Kameras usw., zur Erfassung des Fahrzeugumfelds umfassen. Die Auswerte- und Steuereinheit 30 stellt dann über ein entsprechendes erstes Ausgabesignal das zweite Kraftniveau in der mindestens einen Umformungseinheit 10, 10A, 10B, 10C, 10D ein, wenn ein Aufprall mit einem Fußgänger erkannt wurde. Wird kein Aufprall mit Fußgängerbeteiligung erkannt, stellt die Auswerte- und Steuereinheit 30 über ein entsprechendes zweites Ausgabesignal das erste Kraftniveau in der mindestens einen Umformungseinheit 10, 10A, 10B, 10C, 10D ein. In vorteilhafter Weise kann die Auswerte- und Steuereinheit 30 in Abhängigkeit von der Crashklassifikation die entsprechende Steifigkeit bzw. die entsprechende Kraft-Weg-Kennung auswählen und vorgeben. Dadurch können in vorteilhafter Weise sehr weit auseinander liegende Kraftniveaus vorgegeben werden, wie sie beispielsweise in Längslastpfaden von Vorderwagenstrukturen auftreten können. Bei diesen Vorderwagenstrukturen, welche beispielsweise zwei nicht näher dargestellte Längsträger aufweisen, welche über einen nicht dargestellten Querträger miteinander verbunden sind, erfordert der Fußgängerschutz ein sehr geringes Kraftniveau von wenigen Kilonewton (kN), beispielsweise 4kN, wobei für den Insassenschutz Kraftniveaus von mehr als 100kN erforderlich sind. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, 1A, 1B, 1C, 1D zum adaptiven Abbau von Crashenergie sind verzugsweise in Verlängerung der Längsträger zwischen dem Querträger und dem jeweiligen Längsträger angeordnet.Embodiments of the device according to the invention 1 . 1A . 1B . 1C . 1D Crash energy adaptive degradation provides various levels of power for energy absorption in vehicle structures, combining various components in a system, and in this system, the stiffness can be adjusted in multiple stages across the length of the system. This is beneficial to using one and the same device 1 . 1A . 1B . 1C . 1D to be able to provide the appropriate rigidity for adaptive degradation of crash energy. How out 1 to 16 can be seen further evaluates an evaluation and control unit 30 Signals from at least one sensor unit 40 for crash classification. The at least one sensor unit 40 For example, it may provide information on various parameters, such as speed, acceleration, pressure, etc., and various sensors, such as radar and / or video sensors and / or cameras, etc., for detecting the vehicle environment. The evaluation and control unit 30 then sets the second force level in the at least one forming unit via a corresponding first output signal 10 . 10A . 10B . 10C . 10D when a collision with a pedestrian has been detected. If no impact with pedestrian participation is detected, the evaluation and control unit will stop 30 via a corresponding second output signal, the first force level in the at least one forming unit 10 . 10A . 10B . 10C . 10D one. Advantageously, the evaluation and control unit 30 depending on the crash classification, select and specify the corresponding stiffness or the corresponding force-displacement identifier. As a result, very widely spaced force levels can advantageously be predetermined, as they can occur, for example, in longitudinal load paths of front end structures. In these front end structures, which have, for example, two side members, not shown, which are interconnected via a cross member, not shown, the pedestrian protection requires a very low force level of a few kilonewtons (kN), for example, 4kN, with force levels of more than 100kN required for occupant protection are. Embodiments of the device according to the invention 1 . 1A . 1B . 1C . 1D for the adaptive degradation of crash energy are preferably arranged in extension of the longitudinal beams between the cross member and the respective longitudinal member.
Dieses hohe erste Kraftniveau liegt im Bereich der Kraftniveaus von so genannten Crashboxen, wie sie in konventioneller Bauweise zwischen Längsträgern und Querträgern eingebaut werden. Somit absorbieren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, 1A, 1B, 1C, 1D zum adaptiven Abbau von Crashenergie die Aufprallenergie des Fahrzeugs bei Zusammenstößen mit schweren Objekten im Bereich bis ca. 16 km/h.This high first level of force is in the range of the force levels of so-called crash boxes, as they are installed in conventional construction between longitudinal beams and cross members. Thus, embodiments of the device according to the invention absorb 1 . 1A . 1B . 1C . 1D for the adaptive reduction of crash energy, the impact energy of the vehicle in collisions with heavy objects in the range up to 16 km / h.
Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, umfasst die Umformungseinheit 10 im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum adaptiven Abbau von Crashenergie eine Matrize 5 mit einer konkaven Hohlkehle 12, auf welche ein offenes Ende 4 des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselement 3 zumindest teilweise aufgesteckt ist. Das Umschaltmittel 20 weist mindestens eine Sperrvorrichtung 7 auf, welche von einem Aktuator 9 von einer in 1 dargestellten Freigabestellung in eine in 2 dargestellte Sperrstellung bewegbar ist.How out 1 and 2 can be further seen, comprises the forming unit 10 in the illustrated first embodiment of the device according to the invention 1 for adaptive degradation of crash energy a matrix 5 with a concave groove 12 to which an open end 4 of the designed as a hollow profile deformation element 3 is at least partially plugged. The switching means 20 has at least one locking device 7 on which of an actuator 9 from one in 1 shown release position in a in 2 shown blocking position is movable.
In 1 ist die Einstellung der Umformungseinheit 10 für die Energieabsorption bei einem geringen zweiten Kraftniveau von ca. 4kN dargestellt, wobei die linke Hälfte der Darstellung das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3 in einer Ausgangsposition vor dem Umformvorgang zeigt, und wobei die rechte Hälfte der Darstellung das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3 nach dem Umformvorgang zeigt. Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, ist die mindestens eine Sperrvorrichtung 7 in dieser Einstellung geöffnet und das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3 kann bei Einleitung einer Kraft/Energie, welche die axiale Bewegung des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3 in die erste Richtung R1 bewirkt, über die Matrize 5 umgeformt werden. Durch den Radius der konkaven Hohlkehle 12 an der Matrize 5 wird das offene Ende 4 des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3 nach außen umgestülpt, so dass ein erster umgeformter Bereich 3.1 entsteht.In 1 is the setting of the forming unit 10 for the energy absorption at a low second force level of about 4kN shown, the left half of the representation designed as a hollow profile deformation element 3 in an initial position before the forming process, and wherein the right half of the representation executed as a hollow profile deformation element 3 after the forming process shows. How out 1 is further apparent, which is at least one locking device 7 opened in this setting and executed as a hollow profile deformation element 3 can at initiation of a force / energy, which is the axial movement of the executed as a hollow profile deformation element 3 in the first direction R1, via the die 5 be transformed. By the radius of the concave groove 12 at the die 5 will be the open end 4 of the designed as a hollow profile deformation element 3 everted outward, leaving a first reshaped area 3.1 arises.
In 2 ist die Einstellung der Umformungseinheit 10 für die Energieabsorption bei einem hohen ersten Kraftniveau von über 100kN dargestellt, wobei die linke Hälfte der Darstellung das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3 in einer Ausgangsposition vor dem Umformvorgang zeigt, und wobei die rechte Hälfte der Darstellung das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3 nach dem Umformvorgang zeigt. Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, ist die Sperrvorrichtung 7 für das deutlich höhere erste Kraftniveau von über 100kN durch den Aktuator 9 geschlossen. Das offene Ende 4 des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3 liegt dadurch direkt an der Sperrvorrichtung 7 an. Wird nun eine Kraft in Längsrichtung R1 des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3 eingeleitet, dann wird das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3 nicht umgestülpt, wie in 1 dargestellt ist, sondern durch den Widerstand der Sperrvorrichtung 7 gestaucht, was schließlich in einen Faltvorgang übergeht. Der Faltvorgang kann durch vorherige Querschnittsänderungen im als Hohlprofil ausgeführten Deformationselement 3, Materialschwächungen oder Geometrieänderungen gesteuert werden. Durch das Falten des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3 wird im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ein deutlich höheres Kraftniveau als beim Umstülpen erreicht.In 2 is the setting of the forming unit 10 for the energy absorption at a high first force level of over 100kN, with the left half of the diagram representing the deformation element made as a hollow profile 3 in an initial position before the forming process, and wherein the right half of the representation executed as a hollow profile deformation element 3 after the forming process shows. How out 2 it can be seen further, the locking device 7 for the much higher first force level of over 100kN by the actuator 9 closed. The open end 4 of the designed as a hollow profile deformation element 3 thus lies directly on the locking device 7 at. Now, a force in the longitudinal direction R1 of the deformation element designed as a hollow profile 3 introduced, then the designed as a hollow profile deformation element 3 not everted, as in 1 is shown, but by the resistance of the locking device 7 compressed, which finally goes into a folding process. The folding process can by previous cross-sectional changes in the form of a hollow profile deformation element 3 , Material weakenings or geometry changes are controlled. By folding the executed as a hollow profile deformation element 3 In the illustrated first embodiment, a significantly higher level of force is achieved than when everting.
Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, wird der Aktuator 9 in Reaktion auf ein Signal von der Auswerte- und Steuereinheit 30 angesteuert. Wie aus 7 ersichtlich ist, wird in einem Schritt S100 die Auswertung von Signalen der mindestens einen Sensoreinheit 40 gestartet. Im Schritt S110 führt die Auswerte- und Steuereinheit 30 die Auswertung der Signale der mindestens einen Sensoreinheit 40 aus. Die Auswertung der Signale der mindestens einen Sensoreinheit im Schritt S110 führt zu einer Klassifizierung des Crashs, wobei die Auswerte- und Steuereinheit 30 zwischen Kollisionen mit Fußgängern und ohne Fußgängerbeteiligung unterscheidet. Die Auswerte- und Steuereinheit 30 verzweigt zu Schritt S120, wenn die Auswertung auf eine Kollision mit einem Fußgänger schließen lässt. Im Schritt S120 steuert die Auswerte- und Steuereinheit 30 den Aktuator 9 so an, dass die Sperrvorrichtung 7 im Schritt S130 geöffnet ist, und das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3 für den Umstülpungsvorgang freigegeben ist. Das bedeutet, dass an den Aktuator 9 das Ansteuersignal ausgegeben wird, welches zur Einstellung des niedrigen zweiten Kraftniveaus führt, also zur Öffnung der Sperrvorrichtung 7, sofern ein Fußgängeraufprall detektiert wurde. Lässt die Auswertung auf eine Kollision ohne Fußgängerbeteiligung schließen, dann verzweigt die Auswerte- und Steuereinheit 30 zu Schritt S140. Im Schritt S140 steuert die Auswerte- und Steuereinheit 30 den Aktuator 9 so an, dass die Sperrvorrichtung 7 im Schritt S150 geschlossen ist, und das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3 für den Umstülpungsvorgang blockiert ist. Das bedeutet, dass an den Aktuator 9 das Ansteuersignal ausgegeben wird, welches zur Einstellung des hohen ersten Kraftniveaus führt, also zur Schließung der Sperrvorrichtung 7, sofern ein Aufprall ohne Fußgängerbeteiligung detektiert wurde. Die Einstellung der Sperrvorrichtung 7 kann auch von einer dritten Stellung aus vorgenommen werden, beispielsweise aus einer Neutralstellung. Es kann aber auch einer der beiden erwähnten Zustände als Ausgangszustand vorgegeben werden, welcher eingenommen wird, wenn das Fahrzeug gestartet wird. Im Schritt S160 beendet die Auswerte- und Steuereinheit 30 die Auswertung.How out 1 and 2 is further apparent, the actuator 9 in response to a signal from the evaluation and control unit 30 driven. How out 7 can be seen, in a step S100, the evaluation of signals of the at least one sensor unit 40 started. In step S110, the evaluation and control unit performs 30 the evaluation of the signals of the at least one sensor unit 40 out. The evaluation of the signals of the at least one sensor unit in step S110 leads to a classification of the crash, wherein the evaluation and control unit 30 distinguishes between collisions with pedestrians and without pedestrian participation. The evaluation and control unit 30 branches to step S120 if the evaluation suggests a collision with a pedestrian. In step S120, the evaluation and control unit controls 30 the actuator 9 so on, that the locking device 7 is opened in step S130, and designed as a hollow profile deformation element 3 is released for the eversion process. That means to the actuator 9 the drive signal is output, which leads to the setting of the low second force level, that is to the opening of the locking device 7 if a pedestrian impact has been detected. If the evaluation leads to a collision without pedestrian involvement, then the evaluation and control unit branches 30 to step S140. In step S140, the evaluation and control unit controls 30 the actuator 9 so on, that the locking device 7 is closed in step S150, and designed as a hollow profile deformation element 3 is blocked for the eversion process. That means to the actuator 9 the control signal is output, which leads to the setting of the high first force level, ie the closure of the locking device 7 if an impact without pedestrian participation has been detected. The adjustment of the locking device 7 can also be made from a third position, for example, from a neutral position. However, it is also possible to specify one of the two states mentioned as the initial state, which is assumed when the vehicle is started. In step S160, the evaluation and control unit terminates 30 the evaluation.
Im ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum adaptiven Abbau von Crashenergie kann der Absorptionsmechanismus die beiden Kraftniveaus über zwei verschiedene Umformvorgänge darstellen. Durch das Falten des Deformationselements 3 wird ein deutlich höheres Kraftniveau als beim Umstülpen des Deformationselements 3 erreicht.In the first embodiment of the device according to the invention 1 For adaptive degradation of crash energy, the absorption mechanism can represent the two levels of force through two different forming operations. By folding the deformation element 3 becomes a much higher level of force than when everting the deformation element 3 reached.
Wie aus 3 bis 6 weiter ersichtlich ist, umfasst die Umformungseinheit 10A im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1A zum adaptiven Abbau von Crashenergie eine Matrize 5A mit einer konkaven Hohlkehle 12A, auf welche ein offenes Ende 4 des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselement 3A zumindest teilweise aufgesteckt ist. Das Umschaltmittel 20A weist mindestens einen Meißel 7A auf, welcher von einem Aktuator 9A von einer Freigabestellung in eine in 6 dargestellte Schneidstellung bewegbar ist.How out 3 to 6 can be further seen, comprises the forming unit 10A in the illustrated second embodiment of the device according to the invention 1A for adaptive degradation of crash energy a matrix 5A with a concave groove 12A to which an open end 4 of the designed as a hollow profile deformation element 3A is at least partially plugged. The switching means 20A has at least one chisel 7A on which of an actuator 9A from a release position to an in 6 shown cutting position is movable.
In 3 und 5 ist die Einstellung der Umformungseinheit 10A für die Energieabsorption bei einem geringen zweiten Kraftniveau von ca. 4kN dargestellt, wobei 3 das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3A in einer Ausgangsposition vor dem Umformvorgang zeigt, und wobei 5 das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3A nach dem Umformvorgang zeigt. Wie aus 5 weiter ersichtlich ist, wird das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3A bei Einleitung einer Kraft/Energie, welche die axiale Bewegung des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3A in die erste Richtung R1 bewirkt, über die Matrize 5A umgeformt. Durch den Radius der konkaven Hohlkehle 12 an der Matrize 5A wird das offene Ende 4 des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3A nach außen umgestülpt, so dass ein erster umgeformter Bereich 3.1A entsteht.In 3 and 5 is the setting of the forming unit 10A for energy absorption at a low second force level of about 4kN, where 3 the designed as a hollow profile deformation element 3A in an initial position before the forming process, and wherein 5 the designed as a hollow profile deformation element 3A after the forming process shows. How out 5 can be seen, is designed as a hollow profile deformation element 3A upon initiation of a force / energy which the axial movement of the executed as a hollow profile deformation element 3A in the first direction R1, via the die 5A reshaped. By the radius of the concave groove 12 at the die 5A will be the open end 4 of the designed as a hollow profile deformation element 3A everted outward, leaving a first reshaped area 3.1A arises.
Wie aus 3 und 4 weiter ersichtlich ist, ist das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3A im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1A zum adaptiven Abbau von Crashenergie in zwei Bereiche B1, B2 gegliedert. Das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3A ist einteilig ausgeführt, so dass die Materialeigenschaften (Kennwerte) der beiden Bereiche B1, B2 identisch sind. Die Bereiche B1, B2 unterteilen sich in einen in den Zeichnungen unten dargestellten ersten Bereich B1 und einen in den Zeichnungen oben dargestellten zweiten Bereich B2, wobei sich das Energieabsorptionsverhalten der beiden Bereiche B1, B2 im Grundzustand voneinander unterscheidet. Die Verwendung eines einteiligen Deformationselements 3A vermeidet Montage- und Fügeaufwand. Um die gewünschten Eigenschaften des ersten Bereichs B1 zu erhalten, wird dieser entsprechend bearbeitet, wonach sich die Eigenschaften des ersten Bereichs B1 von den Eigenschaften des zweiten Bereichs B2 unterscheiden.How out 3 and 4 can be further seen, which is designed as a hollow profile deformation element 3A in the illustrated second embodiment of the device according to the invention 1A for adaptive degradation of crash energy into two areas B1, B2 structured. The designed as a hollow profile deformation element 3A is made in one piece, so that the material properties (characteristics) of the two areas B1, B2 are identical. The areas B1, B2 are divided into a first area B1 shown in the drawings below and a second area B2 shown in the drawings above, wherein the energy absorption behavior of the two areas B1, B2 in the ground state from each other different. The use of a one-piece deformation element 3A avoids assembly and joining effort. In order to obtain the desired properties of the first region B1, it is processed accordingly, according to which the properties of the first region B1 differ from the properties of the second region B2.
Der erste Bereich B1 ist für das kleinere zweite Kraftniveau konzipiert und muss nur eine vergleichsweise geringe Crashenergie absorbieren können. Um bei gleichen Materialien ein geringes Kraftniveau bereitstellen zu können, wird das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3A durch mechanische Bearbeitung gezielt geschwächt. In 4 sind daher Materialschwächungen MS in Form von „Schwächungsnuten“ in das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3A eingebracht. Das zweite Kraftniveau orientiert sich dabei an den Vorgaben der Fußgängerschutztests und beträgt wenige Kilonewton. Die Länge des ersten Bereichs B1 beträgt einige Zentimeter und orientiert sich ebenfalls an den Fußgängerschutztests.The first area B1 is designed for the smaller second force level and only has to be able to absorb a comparatively small crash energy. In order to be able to provide a low level of force with the same materials, the deformation element designed as a hollow profile is used 3A deliberately weakened by mechanical processing. In 4 are therefore material weakening MS in the form of "weakening" in the form of a hollow profile deformation element 3A brought in. The second strength level is based on the specifications of the pedestrian protection tests and is a few kilonewtons. The length of the first area B1 is a few centimeters and is also based on the pedestrian protection tests.
Das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3A sitzt im eingebauten Zustand mit dem offenen Ende 4 fest auf der Matrize 5A, wie aus 3 ersichtlich ist. Für das niedrige zweite Kraftniveau wirkt nur der erste Bereich B1 als energieabsorbierendes Element. Dabei wird bei Krafteinleitung das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3A weiter über die Matrize 5A geschoben, so dass die konkave Hohlkehle 12A das offene Ende 4 des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3A mit dem zweiten Kraftniveau durch Umstülpen nach außen umformt, wie aus 5 ersichtlich ist. Durch die Materialschwächung MS im ersten Bereich B1 ist dafür nur eine geringe Ausgangskraft erforderlich. Der in 4 und 6 dargestellte Meißel 7A kommt dabei nicht zum Einsatz.The designed as a hollow profile deformation element 3A sits in the installed state with the open end 4 firmly on the die 5A , like out 3 is apparent. For the low second force level, only the first area B1 acts as an energy absorbing element. When the force is introduced, the deformation element designed as a hollow profile is used 3A continue over the matrix 5A pushed so that the concave groove 12A the open end 4 of the designed as a hollow profile deformation element 3A formed with the second level of force by everting outwards, as seen from 5 is apparent. Due to the material weakening MS in the first region B1 only a small output force is required for this. The in 4 and 6 illustrated chisels 7A is not used here.
Der zweite Bereich B2 des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3A weist eine definierte Anzahl an Aussparungen AS auf. In diese Aussparungen AS können Meißel 7A eingreifen und einen Span 3.2A abtragen, wenn das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3A bei einer Beaufschlagung mit einer Crashkraft in die Vorschubrichtung R1 bewegt wird. Durch die Aussparungen AS kann der eingreifende Meißel 7A ohne einen Kraftsprung spanend arbeiten. Die Aussparungen AS sind durchgehend dargestellt, was aber nicht zwangsläufig so ausgeführt werden muss. In 4 und 6 ist bereits ein meißelartiges Formelement 7A als Verdeutlichung eingezeichnet, welches in die dafür vorgesehene Aussparung AS eingreift.The second region B2 of the deformation element designed as a hollow profile 3A has a defined number of recesses AS. In these recesses AS can chisels 7A intervene and a chip 3.2A ablate when executed as a hollow profile deformation element 3A is moved in the feed direction R1 when subjected to a crash force. Through the recesses AS, the engaging chisel 7A work without a jump in power. The recesses AS are shown throughout, but this does not necessarily have to be done this way. In 4 and 6 is already a chisel-like form element 7A drawn as a clarification, which engages in the recess provided for AS.
Für das höhere erste Kraftniveau wird durch den Aktuator 9A ein Stellelement angesteuert, welches den Meißel 7A in die Aussparung AS fahren lässt. Durch den Eingriff des Meißels 7A wird ein Span 3.2A oberhalb des ersten Bereiches B1 abgetragen, wie aus 6 weiter ersichtlich ist. Dabei wirken der erste Bereich B1 und der zweite Bereich B2 parallel zueinander. Hierbei wird Energie auf dem hohen ersten Kraftniveau von über 100 kN abgebaut. Das bedeutet, dass der untere Bereich B1 des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3A nach außen umgestülpt wird, und der zweite Bereich B2 des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3A spanend bearbeitet wird. Ist das Rohr soweit in Vorschubrichtung R1 bewegt worden, dass der erste Bereich B1 komplett umgestülpt ist, folgt das Umstülpen des zweiten Bereichs B2. Der Spanabtrag des Meißels 7A im zweiten Bereich B2 erfolgt so, dass der zweite Bereich B2 durch die spanende Bearbeitung so geschwächt wird, dass eine ähnliche Festigkeit/Steifigkeit wie im ersten Bereich B1 entsteht und der Umstülpungsvorgang somit bei einer gleichbleibenden Kraft von nur wenigen Kilonewton erfolgt. Somit kann auf der gesamten Profillänge ein einheitlich hohes Kraftniveau erreicht werden, was sich durch Addition von Umstülpen und Spanen ergibt.For the higher first level of force is due to the actuator 9A an actuator driven, which the chisel 7A drive into the recess AS. Through the engagement of the chisel 7A becomes a chip 3.2A removed above the first region B1, as shown 6 can be seen further. At this time, the first area B1 and the second area B2 are parallel to each other. This energy is degraded at the high first force level of over 100 kN. This means that the lower region B1 of the deformation element designed as a hollow profile 3A is turned inside out, and the second region B2 of the executed as a hollow profile deformation element 3A is machined. If the tube has been moved so far in the feed direction R1 that the first region B1 is completely everted, the everting of the second region B2 follows. The chip removal of the chisel 7A In the second region B2, the second region B2 is weakened by the machining so that a similar strength / rigidity as in the first region B1 is produced and the eversion process thus takes place with a constant force of only a few kilonewtons. Thus, a uniformly high level of force can be achieved over the entire profile length, which results from the addition of everting and cutting.
Sofern die geringe Steifigkeit eingestellt ist, d.h. der Aktuator 9A den Meißel 7A nicht zugeschaltet hat, es sich aber nicht um einen Fußgängeraufprall handelt, wofür das Lastniveau passend wäre, sondern um eine schwerere Kollision, erfolgt das Umstülpen des ersten Bereichs B1 bei einer Kraft von wenigen Kilonewton, durch die nicht vorgenommene Materialschwächung des zweiten Bereichs B2 erfolgt das Umstülpen des zweiten Bereichs B2 allerdings dann auf einem hohen Lastniveau. Durch die passgenaue Länge des ersten Bereichs B1 auf die Fußgängerschutzanforderungen kann somit ein Maximum an Ausfall- oder Fehlentscheidungsabsicherung vorgenommen werden und der „Fail-Safe-Gedanke“ unterstützt werden.If the low stiffness is set, ie the actuator 9A the chisel 7A has not switched, but it is not a pedestrian impact, for which the load level would be appropriate, but a heavier collision, the everting of the first region B1 at a force of a few kilonewtons, done by the material not weakening of the second region B2 is done However, everting the second area B2 then at a high load level. Due to the tailor-made length of the first area B1 on the pedestrian protection requirements, a maximum of default or false decision protection can thus be made and the "fail-safe concept" can be supported.
Im zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1A zum adaptiven Abbau von Crashenergie kann der Absorptionsmechanismus die beiden Kraftniveaus über einen Umformvorgang und einen Zerspanungsvorgang darstellen. Hierbei wird für beide Kraftniveaus mit Hilfe der Matrize 5A das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3A mechanisch umgeformt. Zusätzlich kann für das höhere erste Kraftniveau der Meißel 7A zugeschaltet werden, mit dem ein Span 3.2A abgetragen wird.In the second embodiment of the device according to the invention 1A For adaptive degradation of crash energy, the absorption mechanism may represent the two levels of force through a forming operation and a cutting operation. This is done for both force levels with the help of the matrix 5A the designed as a hollow profile deformation element 3A mechanically deformed. In addition, for the higher first level of force, the chisel 7A be switched on with a chip 3.2A is removed.
Wie aus 6 weiter ersichtlich ist, wird der Aktuator 9A in Reaktion auf ein Signal von der Auswerte- und Steuereinheit 30 angesteuert. Die Auswertung von Signalen der mindestens einen Sensoreinheit 40 durch die Auswerte- und Steuereinheit 30 erfolgt analog zum ersten Ausführungsbeispiel durch das in 7 dargestellte Verfahren, wobei im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel in den Schritten S130 und S150 anstelle der Sperrvorrichtung 7 der Meißel 7A angesteuert wird. Das bedeutet, dass an den Aktuator 9A im Schritt S120 das Ansteuersignal ausgegeben wird, welches zur Einstellung des niedrigen zweiten Kraftniveaus führt, also zum Ausfahren des Meißels 7A aus der Aussparung AS, sofern ein Fußgängeraufprall detektiert wurde. Lässt die Auswertung auf eine Kollision ohne Fußgängerbeteiligung schließen, dann steuert die Auswerte- und Steuereinheit 30 den Aktuator 9A so an, dass der Meißel 7A im Schritt S150 in die Aussparung AS eingefahren ist und das hohe erste Kraftniveau eingestellt ist.How out 6 is further apparent, the actuator 9A in response to a signal from the evaluation and control unit 30 driven. The evaluation of signals of the at least one sensor unit 40 through the evaluation and control unit 30 takes place analogously to the first embodiment by the in 7 illustrated method, wherein in Difference to the first embodiment in steps S130 and S150 instead of the locking device 7 the chisel 7A is controlled. That means to the actuator 9A In step S120, the drive signal is output, which leads to the setting of the low second force level, ie the extension of the chisel 7A from the recess AS, if a pedestrian impact has been detected. If the evaluation results in a collision without pedestrian involvement, then the evaluation and control unit controls 30 the actuator 9A so on, that the chisel 7A is retracted into the recess AS in step S150 and the high first level of force is set.
Wie aus 8 weiter ersichtlich ist, umfasst die Umformungseinheit 10B im dargestellten dritten Ausführungsbeispiel eine erste Matrize 5.1B mit einer Öffnung 6B, durch welche das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3B zur Erzielung einer Verjüngung mit dem zweiten Kraftniveau getrieben wird, und eine zweite Matrize 5.2B mit einer konkaven Hohlkehle 12B, auf welche die im Crashfall auftretende Bewegung in die erste Richtung R1 das verjüngte Ende des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselement 3B schiebt, so dass die zweite Matrize 5.2B das verjüngte Ende des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3B mit dem ersten Kraftniveau durch Aufweiten und Umstülpen nach außen umformt. Das Umschaltmittel 20B weist im dritten Ausführungsbeispiel der How out 8th can be further seen, comprises the forming unit 10B in the illustrated third embodiment, a first die 5.1B with an opening 6B through which the deformation element designed as a hollow profile 3B to achieve a taper with the second force level, and a second die 5.2B with a concave groove 12B to which the movement occurring in the first direction R1 in the event of a crash, the tapered end of the deformation element designed as a hollow profile 3B pushes, leaving the second die 5.2B the tapered end of the executed as a hollow profile deformation element 3B formed with the first level of force by widening and everting to the outside. The switching means 20B has in the third embodiment of
erfindungsgemäßen Vorrichtung 1B zum adaptiven Abbau von Crashenergie mindestens eine Verbindung 7B auf, welche von dem Aktuator 9B in einer geschlossenen Stellung unterstützt wird und die erste Matrize 5.1B fest mit der zweiten Matrize 5.2B verbindet. In einer offenen Stellung gibt der Aktuator 9B die mindestens eine Verbindung 7B frei, so dass die zweite Matrize 5.2B durch die Bewegung des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3B in die erste Richtung R1 von der ersten Matrize 5.1B getrennt werden kann.Device according to the invention 1B for adaptive degradation of crash energy at least one compound 7B on which of the actuator 9B is supported in a closed position and the first die 5.1B firmly with the second die 5.2B combines. In an open position, the actuator gives 9B the at least one connection 7B free, leaving the second die 5.2B by the movement of the deformation element designed as a hollow profile 3B in the first direction R1 from the first die 5.1B can be separated.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Matrizen 5.1B, 5.2B immer miteinander verbunden, können aber bei Einleitung eines geringen Kraftniveaus voneinander getrennt werden, d.h. der Aktuator 9B ist offen. Dies kann durch eine Sollbruchstelle oder eine einfache mechanische Verbindung 7B realisiert werden. Dadurch kann bei Belastung die zweite Matrize 5.2B in Richtung R1 der Krafteinleitung bewegt werden. Das bedeutet für die Darstellung in 8, dass die zweite Matrize 5.2B nach unten wegfallen kann wenn die Krafteinleitung von oben erfolgt. In der Einbaulage ist die Vorrichtung 1B zum adaptiven Abbau von Crashenergie im eingebauten Zustand um 90° gedreht, so dass die zweite Matrize 5.2B seitlich von dem als Hohlprofil ausgeführten Deformationselement 3B weggeschoben werden kann. Damit ist das niedrige zweite Kraftniveau implementiert. Soll das hohe erste Kraftniveau eingestellt werden, dann unterstützt der Aktuator 9B die mechanische Verbindung 7B, so dass die beiden Matrizen 5.1B, 5.2B fest miteinander verbunden sind, d.h. der Aktuator 9B ist geschlossen.In the illustrated embodiment, the two matrices 5.1B . 5.2B always connected to each other, but can be separated from each other at the initiation of a low level of force, ie the actuator 9B is open. This may be due to a predetermined breaking point or a simple mechanical connection 7B will be realized. As a result, when loaded, the second die 5.2B be moved in the direction R1 of the introduction of force. That means for the presentation in 8th that the second die 5.2B can fall down when the force is applied from above. In the installation position is the device 1B for adaptive degradation of crash energy in the installed state rotated by 90 °, leaving the second die 5.2B laterally of the designed as a hollow profile deformation element 3B can be pushed away. This implements the low second force level. If the high first force level is to be set, then the actuator supports 9B the mechanical connection 7B so the two matrices 5.1B . 5.2B are firmly connected to each other, ie the actuator 9B is closed.
Die Achsen der Anlagefläche der ersten Matrize 5.1B und der Anlagefläche der zweiten Matrize 5.2B sind zur Längserstreckung der Vorrichtung, welche der Mittelachse entspricht, geneigt, wobei die Neigungen dieser Flächen entgegengesetzt ausgerichtet sind. Das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3B sitzt im eingebauten Ausgangszustand fest in den Matrizen 5.1B, 5.2B, wie aus der rechten Darstellung in 8 ersichtlich ist. Dadurch ist ein Verkippen des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3B nicht möglich. Ebenso können dadurch Längskräfte aufgenommen werden, welche beim Einbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie an der Fahrzeugfront als auch am Fahrzeugheck entstehen können. Bei Verbau in der Front treten diese Kräfte zum Beispiel beim Bremsen als Massenträgheitskräfte auf. Das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3B sowie der daran befestigte Querträger mit Anbauteilen prägen der Vorrichtung eine Zugkraft auf, welche in Hauptfahrtrichtung gerichtet ist. Bei Verbau im Heck treten die Zugkräfte beim Beschleunigen auf und sind entgegen der Hauptfahrtrichtung gerichtet. Dazu wird das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3B bei der Montage in die Matrizen 5.1B, 5.2B eingepresst. Aufgrund der elastischen Dehnung erfolgt eine Rückbildung der Verformung des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3B beim Einpressvorgang, welche der Befestigung dient.The axes of the contact surface of the first die 5.1B and the abutment surface of the second die 5.2B are inclined to the longitudinal extent of the device which corresponds to the central axis, with the inclinations of these surfaces being oppositely oriented. The designed as a hollow profile deformation element 3B sits firmly in the matrices in the installed initial state 5.1B . 5.2B , as from the right representation in 8th is apparent. As a result, a tilting of the executed as a hollow profile deformation element 3B not possible. Likewise, this longitudinal forces can be absorbed, which can arise during installation of the inventive device for adaptive degradation of crash energy at the front of the vehicle and the rear of the vehicle. When installed in the front, these forces occur, for example, when braking as inertia forces. The designed as a hollow profile deformation element 3B and the cross member attached thereto with attachments shape the device to a tensile force, which is directed in the main direction of travel. When installed in the rear, the tensile forces occur during acceleration and are directed against the main direction of travel. For this purpose, the designed as a hollow profile deformation element 3B during assembly in the dies 5.1B . 5.2B pressed. Due to the elastic elongation, the deformation of the deformation element designed as a hollow profile is reduced 3B during the pressing process, which serves the attachment.
Im niedrigen zweiten Kraftniveau wirkt nur die erste Matrize 5.1B. Das niedrige Kraftniveau ist ausreichend hoch, um die Verbindung 7B der beiden Matrizen 5.1B, 5.2B zu trennen. Die zweite Matrize 5.2B wird wie bereits erwähnt von dem als Hohlprofil ausgeführten Deformationselement 3B verschoben. Die eingeleitete Energie wird in Umform- und Reibungsarbeit umgewandelt. Die Umformung ist dabei eine Verjüngung des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3B.In the low second force level, only the first die acts 5.1B , The low level of force is high enough to make the connection 7B of the two matrices 5.1B . 5.2B to separate. The second template 5.2B is, as already mentioned by the designed as a hollow profile deformation element 3B postponed. The introduced energy is converted into forming and friction work. The deformation is a taper of the designed as a hollow profile deformation element 3B ,
Wird das höhere erste Kraftniveau benötigt, beispielsweise bei einer Kollision des Fahrzeugs mit einem schweren und/oder unnachgiebigen bzw. festen Objekt, wird dies detektiert und die Auswerte- und Steuereinheit 30 bringt den Aktuator 9B in die geschlossene Stellung, in welcher der Aktuator 9B die Verbindung 7B unterstützt, so dass die zweite Matrize 5.2B nicht verschoben werden kann.If the higher first force level is required, for example in the event of a collision of the vehicle with a heavy and / or unyielding or fixed object, this is detected and the evaluation and control unit 30 bring the actuator 9B in the closed position, in which the actuator 9B the connection 7B supported, leaving the second die 5.2B can not be moved.
Das sich in die ersten Richtung R1 bewegende als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3B wird nun zwei Mal umgeformt. In der ersten Matrize 5.1B wird es verjüngt und durch die zweite Matrize 5.2B wird es aufgeweitet und umgestülpt, wie aus der linken Darstellung in 8 ersichtlich ist. Somit wirken die Matrizen 5.1B und 5.2B parallel zueinander und die eingeleitete Energie wird in Reibungs- und Umformarbeit umgewandelt.The deformation element running in the first direction R1 and designed as a hollow profile 3B is now reshaped twice. In the first die 5.1B it is rejuvenated and through the second die 5.2B it is widened and everted, as seen from the left illustration in 8th is apparent. Thus, the matrices work 5.1B and 5.2B parallel to each other and the introduced energy is converted into friction and forming work.
Der Absorptionsmechanismus bei dem dritten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1B zum adaptiven Abbau von Crashenergie stellt die Kombination zweier unterschiedlicher Umformungsverfahren dar. Durch die Kombination aus Verjüngen und Aufweiten mit Umstülpen des Deformationselements 3B wird ein deutlich höheres Kraftniveau als beim Verjüngen des Deformationselements 3B erreicht.The absorption mechanism in the third embodiment of the device according to the invention 1B For the adaptive degradation of crash energy is the combination of two different forming processes. By the combination of tapering and widening with everting the deformation element 3B becomes a much higher level of force than when rejuvenating the deformation element 3B reached.
9 zeigt ein Ablaufdiagramm, das die Auswerte- und Steuereinheit 30 zur Auslösung eines Schaltvorgangs bei einer Krafteinleitung abarbeitet. Wie aus 9 weiter ersichtlich ist wird in einem Schritt S200 die Auswertung von Signalen der mindestens einen Sensoreinheit 40 gestartet. Im Schritt S210 führt die Auswerte- und Steuereinheit 30 die Auswertung der Signale der mindestens einen Sensoreinheit 40 aus. Die Auswertung der Signale der mindestens einen Sensoreinheit im Schritt S210 führt zu einer Klassifizierung des Crashs, wobei die Auswerte- und Steuereinheit 30 zwischen Kollisionen mit Fußgängern und ohne Fußgängerbeteiligung unterscheidet. Die Auswerte- und Steuereinheit 30 verzweigt zu Schritt S220, wenn die Auswertung auf eine Kollision mit einem Fußgänger schließen lässt. Im Schritt 220 steuert die Auswerte- und Steuereinheit 30 den Aktuator 9B nicht an, so dass die beiden Matrizen 5.1B, 5.2B im Schritt S230 leicht verbunden bleiben und das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3B nur verjüngt wird. Das bedeutet, dass an den Aktuator 9B das Ansteuersignal ausgegeben wird, welches zur Einstellung des niedrigen zweiten Kraftniveaus führt. Lässt die Auswertung auf eine Kollision ohne Fußgängerbeteiligung schließen, dann verzweigt die Auswerte- und Steuereinheit 30 zu Schritt S240. Im Schritt 240 steuert die Auswerte- und Steuereinheit 30 den Aktuator 9B so an, dass der Aktuator 9B im Schritt S250 geschlossen ist und die Verbindung 7B unterstützt. Das bedeutet, dass an den Aktuator 9B das Ansteuersignal ausgegeben wird, welches zur Einstellung des hohen ersten Kraftniveaus, also zum Verjüngen und Aufweiten und Umstülpen des als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3B führt. Im Schritt S260 beendet die Auswerte- und Steuereinheit 30 die Auswertung. 9 shows a flowchart that the evaluation and control unit 30 to trigger a switching process when a force is applied. How out 9 is further apparent in a step S200, the evaluation of signals of the at least one sensor unit 40 started. In step S210, the evaluation and control unit performs 30 the evaluation of the signals of the at least one sensor unit 40 out. The evaluation of the signals of the at least one sensor unit in step S210 leads to a classification of the crash, wherein the evaluation and control unit 30 distinguishes between collisions with pedestrians and without pedestrian participation. The evaluation and control unit 30 branches to step S220 if the evaluation suggests a collision with a pedestrian. In step 220, the evaluation and control unit controls 30 the actuator 9B not on, so the two matrices 5.1B . 5.2B remain easily connected in step S230 and running as a hollow profile deformation element 3B only rejuvenated. That means to the actuator 9B the drive signal is output, which leads to the setting of the low second force level. If the evaluation leads to a collision without pedestrian involvement, then the evaluation and control unit branches 30 to step S240. In step 240, the evaluation and control unit controls 30 the actuator 9B so on, that the actuator 9B is closed in step S250 and the connection 7B supported. That means to the actuator 9B the control signal is output, which is used to set the high first force level, that is to say for the tapering and widening and everting of the deformation element designed as a hollow profile 3B leads. In step S260, the evaluation and control unit ends 30 the evaluation.
Wie aus 10 bis 13 weiter ersichtlich ist, umfasst die Umformungseinheit 10C im dargestellten vierten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1C zum adaptiven Abbau von Crashenergie eine mehrteilige Matrize 5C mit einer konkaven Hohlkehle 12C, deren Segmente 5.1C radial beweglich angeordnet sind. Ein offenes Ende 4 des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3C ist zumindest teilweise auf die Matrize 5C aufgesteckt. Zudem ist die radiale Bewegung der einzelnen Segmente 5.1C der Matrize 5C nach außen durch eine Führung 11C begrenzt, welche beispielsweise an einer Längsträgeranbindung angeordnet ist. Die im Crashfall auftretende Bewegung in die erste Richtung R1 schiebt das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3C weiter auf die Matrize 5C, so dass die einzelnen Segmente 5.1C der Matrize 5C mit dem zweiten Kraftniveau durch eine radiale Bewegung R2 nach innen gegen ein energieabsorbierendes Element 13C bewegt werden. Das Umschaltmittel 20C weist mindestens ein Sperrelement 7C auf, welches von einem Aktuator 9C von einer in 10 bis 13 dargestellten Freigabestellung, welche die radiale Bewegung R2 der einzelnen Segmente 5.1C der Matrize 5C freigibt, in eine in 13 dargestellte Sperrstellung bewegbar ist, welche die radiale Bewegung R2 blockiert.How out 10 to 13 can be further seen, comprises the forming unit 10C in the illustrated fourth embodiment of the device according to the invention 1C for the adaptive reduction of crash energy a multipart matrix 5C with a concave groove 12C whose segments 5.1C are arranged radially movable. An open end 4 of the designed as a hollow profile deformation element 3C is at least partially on the die 5C attached. In addition, the radial movement of the individual segments 5.1C the matrix 5C outward through a guide 11C limited, which is arranged for example on a side rail connection. The movement occurring in the first direction R1 in the event of a crash pushes the deformation element designed as a hollow profile 3C continue on the matrix 5C so that the individual segments 5.1C the matrix 5C with the second force level by a radial movement R2 inwardly against an energy absorbing element 13C to be moved. The switching means 20C has at least one blocking element 7C on which of an actuator 9C from one in 10 to 13 shown release position, which is the radial movement R2 of the individual segments 5.1C the matrix 5C releases into an in 13 shown blocking position is movable, which blocks the radial movement R2.
In 10 bis 13 ist die Einstellung der Umformungseinheit 10C für die Energieabsorption bei einem geringen zweiten Kraftniveau von ca. 4kN dargestellt, wobei 10 das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3C und das energieabsorbierende Element 13C jeweils in einer Ausgangsposition vor dem Umformvorgang zeigt, und wobei 12 das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3C und das energieabsorbierende Element 13C nach dem Umformvorgang zeigt.In 10 to 13 is the setting of the forming unit 10C for energy absorption at a low second force level of about 4kN, where 10 the designed as a hollow profile deformation element 3C and the energy absorbing element 13C each in a starting position before the forming process, and wherein 12 the designed as a hollow profile deformation element 3C and the energy absorbing element 13C after the forming process shows.
Wie aus 10 bis 13 weiter ersichtlich ist, ist das Sperrelement 7C als Sperrplatte ausgeführt, welche in 10 bis 12 im Ausgangszustand dargestellt ist, womit das geringere zweite Kraftniveau eingestellt ist. Bei Einleitung einer Kraft wird das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3C in die ersten Richtung R1 weiter auf die Matrize 5C geschoben, wodurch die Segmente 5.1C der Matrize 5C radial in Pfeilrichtung R2 nach innen bewegt werden. In den Darstellungen verläuft die ersten Richtung R1 bzw. die Vorschubrichtung von oben nach unten, in Einbaulage ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1C zum adaptiven Abbau von Crashenergie im Vergleich zur Darstellung um 90° gedreht. Die Segmente 5.1C der Matrize 5C sind radial beweglich gelagert und werden auf Grund eines Neigungswinkels φ der Matrize 5C radial in Pfeilrichtung R2 nach innen bewegt. Dies ist möglich, da der Umstülpungswiderstand des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3C größer als der Verschiebewiderstand der Segmente 5.1C der Matrize 5C ist. Es findet lediglich ein leichtes Aufweiten des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3C statt.How out 10 to 13 is further apparent, is the blocking element 7C designed as a locking plate, which in 10 to 12 is shown in the initial state, whereby the lower second force level is set. When a force is introduced, the deformation element is designed as a hollow profile 3C in the first direction R1 continue on the die 5C pushed, causing the segments 5.1C the matrix 5C be moved radially in the direction of arrow R2 inward. In the illustrations, the first direction R1 or the feed direction runs from top to bottom, in installation position is the device according to the invention 1C to adaptively reduce crash energy by 90 ° compared to the illustration. The segments 5.1C the matrix 5C are mounted radially movable and are due to an inclination angle φ of the die 5C moved radially in the direction of arrow R2 inward. This is possible since the eversion resistance of the deformation element designed as a hollow profile 3C greater than the displacement resistance of the segments 5.1C the matrix 5C is. There is only a slight expansion of the designed as a hollow profile deformation element 3C instead of.
12 zeigt die Verformungen des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3C und des energieabsorbierenden Elements 13C für eine niedrige zu absorbierende Energiemenge, das heißt Energieabsorption bei geringem Absorptionskraftniveau. Der Aktuator 9C hat dabei das als Sperrplatte ausgeführte Sperrelement 7C nicht bewegt, so dass die Matrize 5C nicht radial abgestützt ist. Das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3C wird in Folge der Krafteinleitung axial in Pfeilrichtung R1 nach unten bewegt und dabei wird das offene Ende 4 des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3C aufgeweitet, so dass das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3C am offenen Ende 4 einen ersten umgeformten Bereich 3.1C aufweist. Die Segmente 5.1C der Matrize 5C werden durch den Neigungswinkel φ radial nach innen in Pfeilrichtung R2 verschoben. Das energieabsorbierende Element 13C wird durch die Matrizenbewegung radial gestaucht. Handelt es sich dabei um ein inkompressibles Element 13C, so dehnt es sich axial aus, wie aus 12 ersichtlich ist. Bei einem kompressiblen Element 13, welches beispielsweise eine Schaum- oder Wabenstruktur aufweist, erfolgt eine Kompression. Um eine radiale Verschiebung der Matrize 5C zu ermöglichen, weist dieses mehrere zueinander beabstandete Segmente 5.1C auf, da sich der Außendurchmesser der Matrize 5C bei der Verschiebung verringert. In 11 sind die einzelnen Segmente 5.1C der Matrize 5C sichtbar. 12 shows the deformations of the executed as a hollow profile deformation element 3C and of the energy absorbing element 13C for a low amount of energy to be absorbed, that is energy absorption at low absorption force level. The actuator 9C has the blocking element designed as a blocking plate 7C not moved, leaving the die 5C not supported radially. The designed as a hollow profile deformation element 3C is moved as a result of the introduction of force axially in the direction of arrow R1 down and thereby becomes the open end 4 of the designed as a hollow profile deformation element 3C expanded, so that designed as a hollow profile deformation element 3C at the open end 4 a first reshaped area 3.1C having. The segments 5.1C the matrix 5C are shifted by the inclination angle φ radially inward in the direction of arrow R2. The energy absorbing element 13C is radially compressed by the die movement. Is it an incompressible element? 13C so it expands axially, like out 12 is apparent. For a compressible element 13 which has, for example, a foam or honeycomb structure, compression takes place. To a radial displacement of the die 5C to allow, this has a plurality of spaced-apart segments 5.1C on, since the outside diameter of the matrix 5C reduced during the shift. In 11 are the individual segments 5.1C the matrix 5C visible, noticeable.
Soll das hohe erste Kraftniveau eingestellt werden, verschiebt der Aktuator 9C das als Sperrplatte ausgeführte Sperrelement 7C axial nach oben in die in 13 dargestellte Sperrstellung. Dadurch können sich die einzelnen Segmente 5.1C der Matrize 5C nicht radial verschieben und das energieabsorbierende Element 13C wird nicht deformiert. Somit ist das höhere erste Kraftniveau eingestellt und die in Pfeilrichtung R1 eingeleitete Kraft und Energie wird in Umformarbeit des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3C umgewandelt.If the high first level of force is to be adjusted, the actuator shifts 9C the blocking element designed as a blocking plate 7C axially upwards in the in 13 illustrated blocking position. This allows the individual segments 5.1C the matrix 5C do not move radially and the energy absorbing element 13C is not deformed. Thus, the higher first level of force is set and the force and energy introduced in the direction of the arrow R1 is in the forming work of the deformation element designed as a hollow profile 3C transformed.
Bei Einstellung des niedrigen zweiten Kraftniveaus überträgt die Matrize 5C die Energie auf das energieabsorbierende Element 13C und deformiert dieses. Das niedrige zweite Kraftniveau ist ausreichend hoch, um das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3C zumindest leicht aufzuweiten, so dass der erste umgeformte Bereich 3.1C entsteht. Wird das höhere erste Kraftniveau benötigt, beispielsweise bei einer Kollision des Fahrzeugs mit einem schweren und/oder unnachgiebigen/festen Objekt, wird dies detektiert und die Auswerte- und Steuereinheit 30 steuert den Aktuator 9C an, welcher das als Sperrplatte ausgeführte Sperrelement 7C axial nach oben verschiebt, so dass die Matrize 5C nicht bewegt werden kann. Somit wird das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3C aufgeweitet und durch den Radius an der Hohlkehle 12C der Matrize 5C mit dem hohen ersten Kraftniveau nach außen umgestülpt, so dass zusätzlichen zum ersten umgeformten Bereich 3.1C ein zweiter umgeformter Bereich 3.2C entsteht, wie aus 13 ersichtlich ist.When adjusting the low second force level, the matrix transmits 5C the energy on the energy absorbing element 13C and deforms this. The low second force level is sufficiently high, around the designed as a hollow profile deformation element 3C at least slightly widen, leaving the first reshaped area 3.1C arises. If the higher first force level is required, for example in the event of a collision of the vehicle with a heavy and / or unyielding / solid object, this is detected and the evaluation and control unit 30 controls the actuator 9C on, which is the locking plate designed as a blocking element 7C axially displaced upwards so that the die 5C can not be moved. Thus, the designed as a hollow profile deformation element 3C expanded and by the radius at the throat 12C the matrix 5C everted to the outside with the high first level of force, allowing additional to the first reshaped area 3.1C a second reshaped area 3.2C arises as if from 13 is apparent.
Wie aus 14 bis 16 weiter ersichtlich ist, umfasst die Umformungseinheit 10D im dargestellten fünften Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1D zum adaptiven Abbau von Crashenergie eine axial bewegliche Matrize 5D mit einer konkaven Hohlkehle 12D, wobei ein offenes Ende 4 des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3D zumindest teilweise auf die Matrize 5D aufgesteckt ist. Die im Crashfall auftretende Bewegung in die erste Richtung R1 schiebt das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3D weiter auf die Matrize 5D, so dass die Matrize 5D mit dem niedrigen zweiten Kraftniveau axial gegen ein energieabsorbierendes Element 13D bewegt wird. Die Matrize 5D ist beispielsweise axialbeweglich in einer topfförmigen Führung 11D angeordnet, welche auch das energieabsorbierende Element 13D aufnimmt und beispielsweise an einer Längsträgeranbindung angeordnet ist. Das Umschaltmittel 20D weist mindestens ein Sperrelement 7D auf, welches von einem Aktuator 9D von einer Freigabestellung, welche die axiale Bewegung der Matrize 5D freigibt, in eine Sperrstellung bewegbar ist, welche die axiale Bewegung blockiert. Die im Crashfall auftretende Bewegung in die erste Richtung R1 schiebt das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3D auf die blockierte Matrize 5D, so dass die konkave Hohlkehle 12D das offene Ende 4 des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3D mit dem hohen ersten Kraftniveau durch Umstülpen nach außen umformt. Das mindestens eine Sperrelement 7D ist beispielsweise als Sperrbolzen ausgeführt, welcher durch eine Öffnung in einer Seitenwand der Führung 11D geführt ist.How out 14 to 16 can be further seen, comprises the forming unit 10D in the illustrated fifth embodiment of the device according to the invention 1D for adaptive degradation of crash energy an axially movable die 5D with a concave groove 12D , being an open end 4 of the designed as a hollow profile deformation element 3D at least partially on the die 5D is plugged. The movement occurring in the first direction R1 in the event of a crash pushes the deformation element designed as a hollow profile 3D continue on the matrix 5D so that the die 5D with the low second force level axially against an energy absorbing element 13D is moved. The matrix 5D is for example axially movable in a cup-shaped guide 11D arranged, which is also the energy absorbing element 13D receives and is arranged for example on a side rail connection. The switching means 20D has at least one blocking element 7D on which of an actuator 9D from a release position showing the axial movement of the die 5D releases, is movable into a blocking position, which blocks the axial movement. The movement occurring in the first direction R1 in the event of a crash pushes the deformation element designed as a hollow profile 3D on the blocked matrix 5D so that the concave groove 12D the open end 4 of the designed as a hollow profile deformation element 3D with the high first level of force formed by everting outwards. The at least one blocking element 7D For example, it is designed as a locking pin which passes through an opening in a side wall of the guide 11D is guided.
Wie aus 14 bis 16 weiter ersichtlich ist, sitzt die Matrize 5D innerhalb der Führung 11D bzw. Längsträgeranbindung, alternativ innerhalb eines Gehäuses, auf als Sperrbolzen ausgeführten Sperrelementen 7D und dem energieabsorbierenden Element 13D, wie aus 14 ersichtlich ist. Wie bei den anderen Ausführungsbeispiel ist die Einbaulage der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1D zum adaptiven Abbau von Crashenergie im Vergleich zur Darstellung um 90° gedreht, d.h. die Anordnung der Elemente ist hintereinander in Bezug auf die Fahrzeuglängsachse. 14 zeigt die Ausgangstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1D zum adaptiven Abbau von Crashenergie. Dabei ist die Position des als Sperrbolzen ausgeführten Sperrelements 7D so gewählt, dass eine Sollbruchstelle in einer Trennebene zwischen der Führung 11.D und der Matrize 7D liegt. Die erforderliche Versagenskraft zum Brechen des als Bolzen ausgeführten Sperrelements 7D an der Sollbruchstelle liegt im Bereich der erforderlichen Kraft zur Deformation des energieabsorbierenden Elements 13D, so dass bei eingestelltem niedrigen Energieabsorptionsniveau und Beaufschlagung des als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3D mit ausreichender Energie, um eine Verformung des energieabsorbierenden Elements 13D hervorzurufen, der Bruch des als Bolzen ausgeführten Sperrelements 7D erfolgt, wie aus 15 ersichtlich ist. Der Aktuator 9D betätigt dabei nicht das als Sperrbolzen ausgeführte Sperrelement 7D, dieses bleibt in der Ausgangstellung.How out 14 to 16 can be seen further, sits the die 5D within the leadership 11D or side rail connection, alternatively within a housing on locking elements designed as locking pins 7D and the energy absorbing element 13D , like out 14 is apparent. As with the other embodiment, the mounting position of the device according to the invention 1D for the adaptive reduction of crash energy in comparison to the illustration rotated by 90 °, ie the arrangement of the elements is consecutively with respect to the vehicle longitudinal axis. 14 shows the starting position of the device according to the invention 1D for adaptive degradation of crash energy. The position of the locking element designed as a locking pin is 7D chosen so that a breaking point in a dividing plane between the guide 11.D and the matrix 7D lies. The required failure force to break the locking element designed as a bolt 7D at the predetermined breaking point is in the range of the required force for deformation of the energy absorbing element 13D so when set low energy absorption level and acting on the designed as a hollow profile deformation element 3D with sufficient energy to cause deformation of the energy absorbing element 13D cause the breakage of the locking element designed as a bolt 7D done, like out 15 is apparent. The actuator 9D does not actuate the locking element designed as a locking pin 7D , this remains in the starting position.
Wie aus 15 weiter ersichtlich ist, wurde das als Sperrbolzen ausgeführte Sperrelement 7D an der Sollbruchstelle abgetrennt. Die Kraft wird nun über das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3D auf die Matrize 5D und letztendlich auf das energieabsorbierende Element 13D übertragen. Dieses nimmt die Energie durch Verformung auf. Das als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3 wird dabei nicht weiter über die Matrize 5D geschoben und somit nicht deformiert. Wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel kann aber auch hier eine leichte Aufweitung des offenen Endes 4 des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3D erfolgen. Das energieabsorbierende Element 13D kann wie im vierten Ausführungsbeispiel kompressibel oder inkompressibel ausgeführt sein.How out 15 can be seen, was designed as a locking pin locking element 7D separated at the predetermined breaking point. The force is now over the designed as a hollow profile deformation element 3D on the die 5D and finally to the energy absorbing element 13D transfer. This absorbs the energy through deformation. The designed as a hollow profile deformation element 3 will not continue on the matrix 5D pushed and thus not deformed. As in the fourth embodiment, but also here a slight expansion of the open end 4 of the designed as a hollow profile deformation element 3D respectively. The energy absorbing element 13D can be carried out as compressible or incompressible as in the fourth embodiment.
Soll das hohe erste Kraftniveau eingestellt werden, verschiebt der Aktuator 9D das als Sperrbolzen ausgeführte Sperrelement 7D radial nach innen, wie aus 16 ersichtlich ist. Dadurch kann sich die Matrize 5D axial nicht weiter verschieben. Die als Bolzen ausgeführten Sperrelemente 7D werden nicht an den Sollbruchstellen abgetrennt und fixieren somit die Matrize 5D und das energieabsorbierende Element 13D wird nicht deformiert. Somit ist das höhere erste Kraftniveau eingestellt und die in Pfeilrichtung R1 eingeleitete Kraft und Energie wird in If the high first level of force is to be adjusted, the actuator shifts 9D the locking element designed as a locking pin 7D radially inward, as out 16 is apparent. This may cause the die 5D do not move axially. The locking elements designed as bolts 7D are not separated at the predetermined breaking points and thus fix the die 5D and the energy absorbing element 13D is not deformed. Thus, the higher first level of force is set and introduced in the direction of arrow R1 force and energy is in
Umformarbeit (Stülpen) des als Hohlprofil ausgeführten Deformationselements 3D umgewandelt. Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die als Bolzen ausgeführten Sperrelemente 7D keine Sollbruchstelle auf, so dass die Sperrelemente 7D zur Einstellung des niedrigen zweiten Kraftniveaus die Matrize 5D nicht überdecken. In 14 wäre die Position des als Bolzen ausgeführten Sperrelements 7D somit etwas weiter rechts, so dass er nicht über die Trennebene zwischen der Führung 11D und der Matrize 5D ragt.Forming work (everting) of the designed as a hollow profile deformation element 3D transformed. In an alternative embodiment, not shown, designed as a bolt locking elements 7D no breaking point on, so that the locking elements 7D to adjust the low second force level, the die 5D do not cover. In 14 would be the position of the locking element designed as a bolt 7D thus, a little further to the right so that he does not have the dividing plane between the leadership 11D and the matrix 5D protrudes.
Bei beiden Ausführungsformen kann das als Bolzen ausgeführte Sperrelement 7D auch in eine Aussparung der Matrize 5D eingreifen, und somit zusätzlich zur Kraftaufnahme im Kollisionsfall, wobei die Deformation in Richtung Fahrzeugmitte gerichtet ist, auch zur Aufnahme von Zugkräften dienen, deren Richtung von der Fahrzeugmitte weg zeigen, zumindest bis zu einem Kraftniveau, bei welchem das Sperrelement 7D an der Sollbruchstelle versagt. Bei einem Verbau in der Front ist diese Zugkrafteinwirkung z.B. bei einem Bremsmanöver bedingt durch die Fliehkräfte des als Hohlprofil ausgeführte Deformationselement 3D und der davor befestigten Massen der Fall.In both embodiments, the locking element designed as a bolt 7D also in a recess of the die 5D engage, and thus in addition to the power in the event of a collision, the deformation is directed towards the vehicle center, also serve to absorb tensile forces, the direction of the vehicle center point away, at least up to a force level at which the blocking element 7D failed at the breaking point. In a shoring in the front of this tensile force, for example, in a braking maneuver caused by the centrifugal forces of the designed as a hollow profile deformation element 3D and the masses fortified in front of it.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 19745656 C2 [0002] DE 19745656 C2 [0002]
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DE 102006058604 A1 [0003] DE 102006058604 A1 [0003]
