DE102020209190A1 - Crash energy absorber for a motor vehicle - Google Patents

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Rolf Wagner
Christopher Ortmann
Johannes Sperber
Florian Koch
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Abstract

Um einen Crash-Energieabsorber (100) für ein Kraftfahrzeug (200) zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass ausschließlich ein einziges Rohrelement (10) umfasst ist, welches aufweist: eine Rohrachse (11), einen Rohrdurchmesser (12) und eine Rohrwandung (13), sowie eine vordere Stirnseite (14) und eine hintere Stirnseite (15),wobei die Rohrwandung (13) umlaufend eine axial verlaufende Wellung (20) mit axial abwechselnden Erhebungen (21) und Vertiefungen (22) aufweist, wobei die Wellung (20) radial innen und außen der Rohrwandung (13) korrespondierend gebildet ist, und wobei die Erhebungen (21) und Vertiefungen (22) umlaufend gewindeartig mit einer axialen Steigung (23) gebildet sind. Weiterhin ist ein Herstellungsverfahren für einen solchen Crash-Energieabsorber (100) mittels Drückwalzen oder Prägen vorgeschlagen.In order to create a crash energy absorber (100) for a motor vehicle (200), it is proposed that only a single tubular element (10) be included, which has: a tubular axis (11), a tubular diameter (12) and a tubular wall (13 ), as well as a front end face (14) and a rear end face (15), the tube wall (13) having an axially running corrugation (20) with axially alternating elevations (21) and depressions (22), the corrugation (20 ) is formed correspondingly radially inside and outside of the pipe wall (13), and wherein the elevations (21) and depressions (22) are formed circumferentially like a thread with an axial pitch (23). Furthermore, a manufacturing method for such a crash energy absorber (100) by means of flow-forming or embossing is proposed.

Description

Die Erfindung betrifft einen Crash-Energieabsorber für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1, sowie ein Herstellungsverfahren für einen solchen Crash-Energieabsorber gemäß Anspruch 9.The invention relates to a crash energy absorber for a motor vehicle according to claim 1 and a manufacturing method for such a crash energy absorber according to claim 9.

Die Erfindung betrifft einen Crash-Energieabsorber für ein Kraftfahrzeug, wobei von dem Crash-Energieabsorber ausschließlich ein einziges Rohrelement umfasst ist, sowie ein Herstellungsverfahren für einen solchen Crash-Energieabsorber.The invention relates to a crash energy absorber for a motor vehicle, the crash energy absorber comprising only a single tubular element, and a manufacturing method for such a crash energy absorber.

Der Frontaufprallträger und/oder Heckaufprallträger ist bei allen Fahrzeugherstellern unterschiedlich gestaltet und bietet viele Möglichkeiten der Optimierung. Es gibt viele Diskussionen und unterschiedlichste Lösungsansätze zur Gestaltung dieser Bauteile. Eine hierfür eingesetzte sogenannte Crashbox wird oftmals aus zwei Schalen mit Sicken zur Faltentriggerung ausgeführt. In Aluminium kommt als Crashbox oft ein Strangpressprofil zum Einsatz. Die Energieaufnahme beziehungsweise das Kraftniveau ist in vielen Fällen ungleichmäßig und schwankt aufgrund von Fertigungstoleranzen. Das Gewicht der Frontaufprallträger und/oder Heckaufprallträger ist unter der Forderung von abnehmendem Gewicht der Karosserien, beispielsweise angestrebter Leichtbau unter Verbrauchsgesichtspunkten, stets weiter zu reduzieren.The front impact beam and/or rear impact beam is designed differently for all vehicle manufacturers and offers many possibilities for optimization. There are many discussions and a wide variety of solutions for the design of these components. A so-called crash box used for this purpose is often made of two shells with beads to trigger wrinkles. An extruded profile is often used as a crash box in aluminium. In many cases, the energy absorption or the force level is uneven and fluctuates due to manufacturing tolerances. The weight of the front impact beams and/or rear impact beams has to be reduced further and further under the requirement of decreasing body weight, for example the desired lightweight construction from the point of view of consumption.

Beispielsweise ist aus der DE 100 39 594 A1 eine verfahrbare Struktur für ein Fahrzeug bekannt, bei dem das Verfahrelement 4 vollständig als ein Rohr ausgebildet ist, an dem das Gewinde 3 vorliegend als Außengewinde über seine gesamte Länge oder nur ein Teil des Rohres vorgesehen ist. Das Verfahrelement 4 dient gleichzeitig zumindest teilweise auch als ein Crashelement. Weiterhin ist beispielsweise aus der US 2004/0060790 A1 eine Quetschrohrgruppe 10 zur Absorption von Aufprallenergie in Fahrzeugstrukturen bekannt. Gemäß dortigem Absatz [0029] umfasst die Quetschrohrgruppe 10 ein äußeres Rohr 12, ein inneres Rohr 14, ein Kernrohr 16, ein erstes gewundenes Rohr 18, ein zweites gewundenes Rohr 20 sowie eine Dichtkappe 22, wobei die gewundenen Rohre 18,19 nach dem Anspruch 9 gewindeartig ausgebildet sind.For example, from the DE 100 39 594 A1 a movable structure for a vehicle is known, in which the movable element 4 is formed entirely as a tube on which the thread 3 is presently provided as an external thread over its entire length or only a part of the tube. At the same time, the displacement element 4 also serves, at least in part, as a crash element. Furthermore, for example, from the U.S. 2004/0060790 A1 discloses a crush tube assembly 10 for absorbing impact energy in vehicle structures. According to paragraph [0029] therein, the crush tube assembly 10 comprises an outer tube 12, an inner tube 14, a core tube 16, a first coiled tube 18, a second coiled tube 20 and a sealing cap 22, the coiled tubes 18, 19 according to claim 1 9 are formed like a thread.

Der Erfindung liegt gegenüber vorbekannten Crash-Energieabsorbern die Aufgabe zugrunde, bei geringem Gewicht eine zuverlässige Energieaufnahme auf einem möglichst nicht abfallenden Kraftniveau zu erreichen.Compared to previously known crash energy absorbers, the invention is based on the object of achieving reliable energy absorption at a force level that does not decrease as far as possible with a low weight.

Gemäß Anspruch 1 ist ausschließlich ein einziges Rohrelement vorgesehen, welches aufweist: eine Rohrachse, einen Rohrdurchmesser und eine Rohrwandung, sowie eine vordere Stirnseite und eine hintere Stirnseite,
wobei die Rohrwandung umlaufend eine axial verlaufende Wellung mit axial abwechselnden Erhebungen und Vertiefungen aufweist, wobei die Wellung radial innen und außen der Rohrwandung korrespondierend gebildet ist, und
wobei die Erhebungen und Vertiefungen umlaufend gewindeartig mit einer axialen Steigung gebildet sind.
According to claim 1, only a single tube element is provided, which has: a tube axis, a tube diameter and a tube wall, as well as a front face and a rear face,
wherein the tube wall has a peripheral, axially running corrugation with axially alternating elevations and depressions, the corrugation being formed correspondingly radially on the inside and outside of the tube wall, and
the elevations and depressions being formed circumferentially in the manner of threads with an axial pitch.

Weiterhin ist gemäß Anspruch 7 ist ein Herstellungsverfahren für einen solchen Crash-Energieabsorber vorgeschlagen, welches zumindest die folgenden Schritte umfasst:

  1. i. Bereitstellen des Rohrelements;
  2. ii. Drückwalzen oder Prägen der Wellung in die Rohrwandung des Rohrelements.
Furthermore, according to claim 7, a manufacturing method for such a crash energy absorber is proposed, which comprises at least the following steps:
  1. i. providing the tubular member;
  2. ii. Flow-forming or embossing of the corrugation into the tube wall of the tube element.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous developments of the invention are characterized in the dependent claims.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Crash-Energieabsorber für ein Kraftfahrzeug ausschließlich ein einziges Rohrelement, welches aufweist:

  • eine Rohrachse, einen Rohrdurchmesser und eine Rohrwandung, sowie eine vordere Stirnseite und eine hintere Stirnseite,
  • wobei die Rohrwandung umlaufend eine axial verlaufende Wellung mit axial abwechselnden Erhebungen und Vertiefungen aufweist, wobei die Wellung radial innen und außen der Rohrwandung korrespondierend gebildet ist, und
  • wobei die Erhebungen und Vertiefungen umlaufend mit einer axialen Steigung gewindeartig gebildet sind.
According to a first embodiment of the invention, a crash energy absorber for a motor vehicle comprises only a single tubular element, which has:
  • a tube axis, a tube diameter and a tube wall, as well as a front face and a rear face,
  • wherein the tube wall has a peripheral, axially running corrugation with axially alternating elevations and depressions, the corrugation being formed correspondingly radially on the inside and outside of the tube wall, and
  • wherein the elevations and depressions are circumferentially formed in a thread-like manner with an axial pitch.

Der hier vorgeschlagene Crash-Energieabsorber ist als ein einziges Rohrelement ausgebildet, also ohne eine weitere Schalung, welche beispielsweise zum Aufnehmen von aus einer Verformung resultierenden radial wirkenden Kräften eingerichtet wäre. Die Wellung ist wie ein umlaufend eingeprägtes Gewinde ausgebildet. Durch die Verwendung eines umlaufend eingeprägten Rundgewindes als Trigger-Mechanismus für das viel Energie dissipierende Faltenbeulen verfällt das Rohrelement unter axialer Druckbelastung vorzugsweise umlaufend in einen Diamant-Deformationsmodus oder bildet alternativ Ringfalten aus. Ein solcher Diamant-Deformationsmodus zeichnet sich dadurch aus, dass eine besonders gleichmäßige Kraft-Weg-Kurve bei der axialen Stauchung erzielt wird. Die Erhebungen und Vertiefungen wechseln einander in axialer Richtung ab, wobei die axiale Richtung von der geometrische Rohrachse definiert ist. Wird das Rohrelement axial geschnitten, ergibt sich somit die Wellung mit axialem Verlauf. Wird das Rohrelement um die Rohrachse etwas gedreht, so verlagert sich die axiale Lage der Erhebungen und Vertiefungen im Vergleich zu der vorigen Winkellage. Diese Verlagerung entspricht der gewindeartigen Steigung, also einem Verhältnis von der Winkeländerung zu der axialen Verlagerung der Erhebungen und Vertiefungen.The crash energy absorber proposed here is designed as a single tubular element, that is to say without further formwork, which would be set up, for example, to absorb radially acting forces resulting from a deformation. The corrugation is designed like a circumferentially stamped thread. Through the use of a circumferentially stamped round thread as a trigger mechanism for the buckling of the folds, which dissipates a great deal of energy, the tubular element falls under axial pressure load, preferably circumferentially, into a diamond deformation mode or, alternatively, forms annular folds. Such a diamond deformation mode is distinguished by the fact that a particularly uniform force-displacement curve is achieved during axial compression. The elevations and depressions alternate in the axial direction, the axial direction being defined by the geometric tube axis. If the tubular element is cut axially, the result is the corrugation with an axial course. If the tube element is rotated a little about the tube axis, the axial one shifts Position of the peaks and valleys compared to the previous angular position. This displacement corresponds to the thread-like pitch, ie a ratio of the change in angle to the axial displacement of the elevations and depressions.

Die Stirnseiten sind zum einen die Einschlagseite bei einem auslegungsgemäßen Crash-Fall, und zum anderen die Befestigungsseite an den Rest der Karosserie. Die nach außen weg von der Karosserie weisende Stirnseite wird hier als die vordere Stirnseite bezeichnet, auch wenn sie im Einsatz in einem Kraftfahrzeug bezogen auf eine Hauptfahrtrichtung in Vorwärtsfahrt einzig in der Front nach vorne weist, aber im Heck nach hinten und im Schweller nach rechts beziehungsweise links weist. Die karosserieseitige Stirnseite wird hier entsprechend als hintere Stirnseite bezeichnet.The end faces are on the one hand the impact side in the case of a crash as designed, and on the other hand the fastening side to the rest of the body. The end face pointing outwards away from the body is referred to here as the front end face, even if, when used in a motor vehicle, it only points forwards at the front in relation to a main direction of travel when driving forwards, but backwards at the rear and to the right or the rocker panel points to the left. The end face on the body is correspondingly referred to here as the rear end face.

Die Wellung ist radial innen und radial außen korrespondierend, indem die Wellung infolge des Herstellungsverfahrens, beispielsweise Drückwalzen oder Prägen, bei einem beispielsweise einseitigen Werkzeug infolge des Werkstoffverhaltens und der Wandstärke der Rohrwandung entsprechend abgebildet wird. Bei einem zweiseitigen Prägewerkzeug sind die beiden Antagonisten des Prägewerkzeugs wie auch beim Drückwalzen der Drückwalzdorn und die Formrollen korrespondierend ausgebildet. Bei anderen Herstellungsverfahren ist die radial innere Form beispielsweise separat von der radial äußeren Form gebildet, jedoch zueinander korrespondierend wie im Zusammenhang mit dem Prägen erläutert.The corrugation is radially inside and radially outside corresponding in that the corrugation due to the manufacturing process, for example flow-forming or embossing, is mapped accordingly in a one-sided tool, for example, due to the material behavior and the wall thickness of the pipe wall. In the case of a two-sided embossing tool, the two antagonists of the embossing tool are designed to correspond, as is the case with flow-forming, the flow-forming mandrel and the forming rollers. In other manufacturing methods, the radially inner shape is formed separately from the radially outer shape, for example, but corresponds to one another, as explained in connection with embossing.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Crash-Energieabsorbers ist die Wellung unmittelbar bei der vorderen Stirnseite beginnend gebildet.In an advantageous embodiment of the crash energy absorber, the corrugation is formed starting directly at the front face.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Crash-Energieabsorbers ist die Wellung vor der hinteren Stirnseite endend gebildet.In an advantageous embodiment of the crash energy absorber, the corrugation ends in front of the rear face.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Crash-Energieabsorbers ist die Amplitude der Wellung von der vorderen Stirnseite hin zu der hinteren Stirnseite abnehmend gebildet.In an advantageous embodiment of the crash energy absorber, the amplitude of the corrugation decreases from the front face to the rear face.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Crash-Energieabsorbers ist die Wellung mittels Drückwälzen oder Prägen in die zuvor axial ebene Rohrwandung gebildet.In an advantageous embodiment of the crash energy absorber, the corrugation is formed by means of flow-forming or embossing in the previously axially flat pipe wall.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Crash-Energieabsorbers ist ein Trigger mittels einer lokal vergrößerten Amplitude gebildet.In an advantageous embodiment of the crash energy absorber, a trigger is formed by means of a locally increased amplitude.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Crash-Energieabsorbers ist das Rohrelement als kontinuierlich gezogenes oder geschweißtes Rohr gefertigt.In an advantageous embodiment of the crash energy absorber, the tube element is manufactured as a continuously drawn or welded tube.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches zumindest die folgenden Komponenten aufweist:

  • - eine Karosserie;
  • - eine Mehrzahl von Rädern, welche in der Karosserie aufgehängt sind;
  • - zumindest eine Knautschzone, umfassend einen Stoßfänger und/oder einen Schweller;
wobei die Knautschzone zumindest einen Crash-Energieabsorber nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung umfasst, wobei die Rohrachse in Richtung eines auslegungsgemäßen jeweiligen Haupteinschlags mit der vorderen Stirnseite von der Karosserie weg nach außen weisend ausgerichtet ist.According to a further aspect, a motor vehicle is proposed which has at least the following components:
  • - a body;
  • - a plurality of wheels suspended in the body;
  • - At least one crumple zone comprising a bumper and/or a rocker;
wherein the crumple zone comprises at least one crash energy absorber according to an embodiment as described above, wherein the tube axis is oriented in the direction of a designed respective main impact with the front face facing outwards away from the body.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Herstellungsverfahren für einen Crash-Energieabsorber nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Schritte:

  1. i. Bereitstellen des Rohrelements;
  2. ii. Drückwalzen oder Prägen von der Wellung in die Rohrwandung des Rohrelements.
According to a further aspect, a manufacturing method for a crash energy absorber according to an embodiment according to the above description is proposed, having at least the following steps:
  1. i. providing the tubular member;
  2. ii. Flow-forming or embossing of the corrugation into the tube wall of the tube element.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Herstellungsverfahrens wird das Rohrelement in Schritt i. mit der Rohrwandung in einem wellenfreien Zustand bereitgestellt.In an advantageous embodiment of the manufacturing method, the tubular element is in step i. provided with the tube wall in a undulation-free condition.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

  • 1 in einer perspektivischen Ansicht ein Crash-Energieabsorber,
  • 2 in einer perspektivischen Ansicht einen Crash-Energieabsorber mit abnehmender Amplitude,
  • 3 in perspektivischer Ansicht eine Drückwalz-Vorrichtung,
  • 4 in einer schematischen Ansicht ein Ausschnitt eines Crash-Energieabsorbers mit Trigger,
  • 5 ein Diagramm mit Kraft-Zeit-Verläufen für einen Crash-Energieabsorber, und
  • 6 in einer schematischen Draufsicht ein Kraftfahrzeug mit Crash-Energieabsorbern.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it
  • 1 a perspective view of a crash energy absorber,
  • 2 a perspective view of a crash energy absorber with decreasing amplitude,
  • 3 a perspective view of a flow-forming device,
  • 4 in a schematic view a section of a crash energy absorber with trigger,
  • 5 a diagram with force-time curves for a crash energy absorber, and
  • 6 in a schematic top view, a motor vehicle with crash energy absorbers.

1 zeigt ein Rohrelement 10 mit einer Rohrachse 11, einem Rohrdurchmesser 12 und einer Rohrwandung 13, sowie eine vordere Stirnseite 14 und eine hintere Stirnseite 15, wobei das Rohrelement 10 als ein Crash-Energieabsorber 100 für ein Kraftfahrzeug 200 eingesetzt ist. Es lässt sich damit ein im Vergleich zu vorbekannten Lösungen leichter und dennoch bei hoher Energieabsorption robust faltender Crash-Energieabsorber 100 konstruieren, wobei der Crash-Energieabsorber 100 als stauchendes, also Energie-aufnehmendes Element einzig das Rohrelement 10 aufweist. Die x-Achse (x) verläuft koaxial zu der Rohrachse 11, die z-Achse (z) verläuft in Radialrichtung und senkrecht zu der z-Achse (z) verläuft die y-Achse (y) in Transversalrichtung. Beispielsweise ist hier das Rohrelement 10 als kontinuierlich gezogenes oder aus mehreren Teilstücken zusammengesetzt mit einer korrespondierenden Anzahl von Umfangsnähten oder aus einem oder mehreren gebogenen Blechen mit einer korrespondierenden Anzahl von Längsnähten geschweißtes Rohr gefertigt. Zur Orientierung sei erwähnt, dass die vordere Stirnseite 14 darstellungsgemäß in der perspektivischen Ansicht im Bild dem Betrachter abgewandt ist und entsprechend die hintere Stirnseite 15 zugewandt ist. Hier weist nun die Rohrwandung 13 umlaufend eine axial verlaufende Wellung 20 mit axial abwechselnden Erhebungen 21 und Vertiefungen 22 auf. Die Wellung 20 ist radial innen und außen der Rohrwandung 13 korrespondierend gebildet, wobei die Erhebungen 21 und Vertiefungen 22 umlaufend mit einer axialen Steigung 23 gewindeartig gebildet sind. In der konkreten Ausführungsform erstreckt sich die Wellung 20 mit konstanter Amplitude 24 unmittelbar bei der vorderen Stirnseite 14 beginnend bis zur hinteren Stirnseite 15 endend. Die Wellung 20 ist radial innen und radial außen derart korrespondierend gebildet, dass eine (nahezu) konstante Wandstärke 25 gebildet ist. Dies ist kostengünstig beispielsweise mittels des Herstellungsverfahrens Drückwalzen oder Prägen erzeugbar. 1 shows a tube element 10 with a tube axis 11, a tube diameter 12 and a pipe wall 13, and a front end face 14 and a rear end face 15, the tubular element 10 being used as a crash energy absorber 100 for a motor vehicle 200. It is thus possible to construct a crash energy absorber 100 that folds lighter than previously known solutions and is nevertheless robust with high energy absorption, with the crash energy absorber 100 having only the tubular element 10 as the compressing, ie energy-absorbing element. The x-axis (x) is coaxial with the tube axis 11, the z-axis (z) is in the radial direction, and perpendicular to the z-axis (z), the y-axis (y) is in the transverse direction. For example, here the tube element 10 is manufactured as a continuously drawn tube or as a tube composed of several sections with a corresponding number of circumferential seams or welded from one or more bent metal sheets with a corresponding number of longitudinal seams. For orientation, it should be mentioned that the front end face 14 is shown facing away from the viewer in the perspective view in the image and the rear end face 15 is accordingly facing. Here, the tube wall 13 has an axially running corrugation 20 with axially alternating elevations 21 and depressions 22 all around. The corrugation 20 is formed radially on the inside and outside of the pipe wall 13 to correspond, with the elevations 21 and depressions 22 being formed circumferentially with an axial pitch 23 like a thread. In the specific embodiment, the corrugation 20 extends with a constant amplitude 24 starting immediately at the front end face 14 and ending at the rear end face 15 . The corrugation 20 is formed to correspond radially on the inside and radially on the outside in such a way that an (almost) constant wall thickness 25 is formed. This can be produced inexpensively, for example by means of the production process of flow-forming or embossing.

2 zeigt rein der einfacheren Verständlichkeit halber und ohne Ausschluss der Allgemeinheit ein weitestgehend gleiches Rohrelement 10 wie in 1, welches als Crash-Energieabsorber 100 für ein Kraftfahrzeug 200 einsetzbar ist. Die Ansichtsausrichtung entspricht der von 1. Hier ist die Wellung 20 ebenfalls unmittelbar bei der vorderen Stirnseite 14 beginnend gebildet, wohingegen bei dieser Ausführungsform die Amplitude 24 der Wellung 20 abnehmend gebildet ist, und zwar hier infolge der abnehmenden Vertiefung 22 hin zu der hinteren Stirnseite 15. Die Wellung 20 ist somit im hinteren Viertel des Crash-Energieabsorbers 100 auslaufend gebildet, und das Rohrelement 10 weist einen Endabschnitt bei der hinteren Stirnseite 15 auf, in welchem keine Wellung 20 vorgesehen ist. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass bei dieser speziellen Ausführungsform aufgrund einer konstanten Steigung 23 der Erhebungen 21 und Vertiefungen 22 des konstanten, äußeren beziehungsweise wellungsfreien, Rohrdurchmessers 12, also mit den Erhebungen 21 nicht über den bezeichneten Rohrdurchmesser 12 radial hinausragend, die axiale Erstreckung der Erhebungen 21 von der vorderen Stirnseite 14 hin zur hinteren Stirnseite 15 zunehmend und die axiale Erstreckung der Vertiefungen 22 von der vorderen Stirnseite 14 hin zur hinteren Stirnseite 15 abnehmend gebildet ist. In einer hier nicht dargestellten Ausführungsform ist bei konstanter Steigung 23 und konstantem Rohrdurchmesser 12 die axiale Erstreckung der Vertiefungen 22 von der vorderen Stirnseite 14 hin zu hinteren Stirnseite 15 zunehmend oder konstant gebildet. 2 10 shows a tubular element 10 that is largely the same as that in FIG 1 , which can be used as a crash energy absorber 100 for a motor vehicle 200. The view orientation is the same as that of 1 . Here the corrugation 20 is also formed starting immediately at the front face 14, whereas in this embodiment the amplitude 24 of the corrugation 20 is formed decreasing, namely here due to the decreasing depression 22 towards the rear face 15. The corrugation 20 is thus in rear quarter of the crash energy absorber 100, and the tube member 10 has an end portion at the rear end face 15 in which no corrugation 20 is provided. It should be pointed out at this point that in this special embodiment, due to a constant slope 23 of the elevations 21 and depressions 22 of the constant, outer or corrugation-free pipe diameter 12, i.e. with the elevations 21 not protruding radially beyond the designated pipe diameter 12, the axial Extension of the elevations 21 from the front face 14 towards the rear face 15 increasing and the axial extent of the depressions 22 from the front face 14 towards the rear face 15 is formed decreasing. In an embodiment not shown here, with a constant pitch 23 and a constant tube diameter 12 , the axial extent of the depressions 22 is formed increasing or constant from the front face 14 to the rear face 15 .

An einen auslegungsgemäßen Lastfall ist beispielsweise eine Gewindeform, eine Gewindetiefe, das heißt Amplitude 24 der Wellung 20, eine Steigung 23 , eine Gewindelänge und/oder Bereiche mit zunehmender oder abnehmender Gewindetiefe fachmännisch angepasst. Weitere fachmännisch anpassbare Parameter sind eine Rohrmaterialgüte, eine Wandstärke 25 und ein Rohrdurchmesser 12. Eine Gewindeform ist beispielsweise ein Rundgewinde oder ein Trapezgewinde.For example, a thread shape, a thread depth, ie amplitude 24 of the corrugation 20, a pitch 23, a thread length and/or areas with increasing or decreasing thread depth are expertly adapted to a design load case. Other parameters that can be adjusted by an expert are a pipe material quality, a wall thickness 25 and a pipe diameter 12. A thread form is, for example, a round thread or a trapezoidal thread.

Anders als in der dargestellten Ausführungsform ist beispielsweise die Wellung 20 wie folgt gebildet: sich erstreckend mit einem axialen Abstand zu der vorderen Stirnseite 14, mit zunehmender und/oder variabler Amplitude 24 von der vorderen Stirnseite 14 zur hinteren Stirnseite 15, mit abnehmender und/oder variabler Steigung 23 über die axiale Erstreckung der Wellung 20 und/oder mit einem Bereich ohne Wellung 20 über die axiale Erstreckung des Rohrelements 10, als auch mit variablem Rohrdurchmesser 12 und/oder variabler Wandstärke 25. An der vorderen Stirnseite 14 und/oder an der hinteren Stirnseite 15 des Crash-Energieabsorbers 100 beginnt die Wellung 20 beispielsweise entweder unmittelbar mit der vollen Amplitude 24 oder beginnt einlaufend, beispielsweise stetig steigend, wobei bevorzugt die Vertiefung 21 zunehmend gebildet ist und alle Erhebungen 21 in einer glatten Umhüllenden des Rohrelements 10 angeordnet sind. Bei einlaufender Wellung 20 nimmt die Amplitude 24 der Wellung 20 allmählich zu oder ab. An dem Rohrelement 10 sind beispielsweise axiale oder umlaufende Bereiche komplett ohne Wellung 20 versehen, um beispielsweise die Verbindung zu anderen Bauteilen zu erleichtern. Auch im axial mittleren Bereich des Rohrelements 10 ist beispielsweise die Amplitude 24 der Wellung 20 zunehmend und anschließend wieder abnehmend gebildet. In einer Ausführungsform ist damit ein Triggermechanismus gebildet, um die Position der ersten Falte des Faltenbeulens festlegen zu können. Vergleiche dazu die nachfolgenden Erläuterungen zu dem in 4 gezeigten Trigger 26. In einer Ausführungsform ist zumindest eine Verprägung auf den Profilkanten und/oder den Profilseitenflächen der Wellung 20 oder anderer Bereiche des Rohrelements 10 vorgesehen. Weiterhein ist zusätzlich, bevorzugt alternativ zumindest ein Ausschnitt wie beispielsweise ein Loch vorgesehen, um einen Trigger zu bilden. Ein solcher Trigger ist also eine lokale Schwächung und induziert daher bei fachmännischer Auslegung den Ort der ersten plastischen Verformung. Bei einem Rohrelement 10 mit einer gewindeartigen Wellung 20 ist eine umlaufende Schwächung über die (gesamte) Länge der Wellung, beispielsweise über die gesamte Rohrlänge, eingebracht. Daher ist vorteilhafterweise für einen definierten Startpunkt ein zusätzlicher Trigger 26 eingebracht. Beispielsweise ist hierfür die umlaufende Vertiefung 22 in einem bestimmten Bereich stärker aufgebracht als beim Rest der Wellung 20. Bevorzugt ist der Trigger 26 auf einer Profilseite und für bevorzugt eine vollständige Umrundung, also über 360° eingebracht. Fertigungstechnisch ist dies einfach in kostengünstige Formgebende Verfahren einbindbar.Unlike in the illustrated embodiment, for example, the corrugation 20 is formed as follows: extending at an axial distance from the front face 14, with increasing and/or variable amplitude 24 from the front face 14 to the rear face 15, with decreasing and/or variable pitch 23 over the axial extent of the corrugation 20 and/or with an area without corrugation 20 over the axial extent of the tubular element 10, and with a variable pipe diameter 12 and/or variable wall thickness 25. On the front face 14 and/or on the rear end face 15 of crash energy absorber 100, corrugation 20 begins, for example, either directly with full amplitude 24 or begins running in, for example steadily increasing, with depression 21 preferably being progressively formed and all elevations 21 being arranged in a smooth envelope of tubular element 10. As the corrugation 20 arrives, the amplitude 24 of the corrugation 20 gradually increases or decreases. On the tubular element 10, for example, axial or peripheral areas are provided completely without corrugation 20, for example, to facilitate the connection to other components. The amplitude 24 of the corrugation 20 is also formed increasing and then decreasing again in the axially central region of the tubular element 10, for example. In one embodiment, a trigger mechanism is thus formed in order to be able to determine the position of the first fold of the fold buckling. Compare the following explanations to the in 4 shown trigger 26. In one embodiment, at least one embossing is on the profile edges and / or the profile side surfaces of the corrugation 20 or other areas of the Tubular element 10 is provided. Furthermore, at least one cutout, such as a hole, is additionally, preferably alternatively, provided in order to form a trigger. Such a trigger is therefore a local weakening and therefore induces the location of the first plastic deformation in the case of a professional design. In the case of a pipe element 10 with a thread-like corrugation 20, a circumferential weakening is introduced over the (entire) length of the corrugation, for example over the entire length of the pipe. An additional trigger 26 is therefore advantageously introduced for a defined starting point. For example, the circumferential depression 22 is applied to a greater extent for this purpose in a specific area than in the rest of the corrugation 20. The trigger 26 is preferably introduced on one side of the profile and for preferably a complete circumnavigation, ie over 360°. In terms of manufacturing technology, this can be easily integrated into cost-effective shaping processes.

3 zeigt eine Drückwalz-Vorrichtung 300, mittels welcher hochgradig automatisiert ein beispielhaft gezeigtes Rohrelement 10 für einen Crash-Energieabsorber 100 fertigbar ist. Ein auf einer Drehachse S, beispielsweise kongruent mit der Rohrachse 11, mittig angebrachter Drückwalzdorn 50 wird mit einem, beispielsweise glatten beziehungsweise wellenfreien, Rohrstück 52 bestückt und gespannt. Das Rohrstück 52 ist spielarm auf dem konturierten Drückwalzdorn 50 aufgenommen. Mittels einer Andrückscheibe 53, welche in Aufspannrichtung I aufgeführt wird, wird das Rohrstück 52 auf dem Drückwalzdorn 50 fixiert und in Drehbewegung um die Drehachse S versetzt. Die Mitnahme des Rohres erfolgt über Reibschluss. Das Formen der gewindeartigen Wellung 20 erfolgt mittels Drehen des Drückwalzdorns 50 und die Wälzkraft R von mehreren von außen angreifenden Formrollen 51, welche auch als Drückwalzen bezeichnet sind. Die Formrollen 51 greifen von radial außen örtlich am Umfang des Rohrstücks 52 an. Infolge der unmittelbaren Druckeinwirkung der Walzen wird die Wand des Rohres plastisch verformt. Die definierte axiale Bewegung der Formrollen 51 wird die gewünschte Kontur, nämlich die Wellung 20, des Drückwalzdorns 50 in die Rohrwandung 13 eingeprägt. Die Innenkontur des Drückwalzdorns 50 wird so direkt auf das Rohrstück 52 abgeformt. Nachdem die gewindeartige Wellung 20 vollständig ausgeformt ist, erfolgt die Entnahme des Rohrelements 10 mittels Herunterschrauben von dem Drückwalzdorn 50. Die Entnahme des Rohrstücks 52 von dem Drückwalzdorn 50 erfolgt also nach dem Entfernen der Andrückscheibe 53 mit einer schraubenden Drehbewegung. Wenn sich die tiefste Kontur, also die größte Vertiefung 22 in der axialen Mitte des Rohrelements 10 befindet, ist bevorzugt der Drückwalzdorn 50 axial geteilt. Damit ist die Entnahme des Rohrelements 10 einfach ermöglicht. 3 shows a flow-forming device 300, by means of which a tubular element 10 shown as an example for a crash energy absorber 100 can be manufactured in a highly automated manner. A flow-forming mandrel 50 mounted centrally on an axis of rotation S, for example congruently with the pipe axis 11, is fitted with a piece of pipe 52, for example smooth or corrugated, and clamped. The piece of pipe 52 is accommodated on the contoured flow-forming mandrel 50 with little play. The piece of pipe 52 is fixed on the flow-forming mandrel 50 by means of a pressure disk 53, which is guided in the clamping direction I, and is set in rotary motion about the axis of rotation S. The pipe is carried along by frictional locking. The thread-like corrugation 20 is formed by rotating the flow-forming mandrel 50 and the rolling force R of a plurality of forming rollers 51 acting from the outside, which are also referred to as flow-forming rollers. The shaping rollers 51 act locally on the circumference of the tube piece 52 from the radially outside. As a result of the direct pressure of the rollers, the wall of the tube is plastically deformed. The defined axial movement of the forming rollers 51 imprints the desired contour, namely the corrugation 20 , of the flow-forming mandrel 50 into the tube wall 13 . The inner contour of the flow-forming mandrel 50 is thus molded directly onto the piece of pipe 52 . After the thread-like corrugation 20 has been completely formed, the pipe element 10 is removed by screwing it down from the flow-forming mandrel 50. The pipe section 52 is removed from the flow-forming mandrel 50 after the pressure disk 53 has been removed with a screwing rotary motion. If the deepest contour, ie the largest recess 22 is in the axial center of the tubular element 10, the flow-forming mandrel 50 is preferably divided axially. This makes it easy to remove the tubular element 10 .

Mögliche Formen der gewindeartigen Wellung 20 sind im Einsatzbereich für ein Kraftfahrzeug 200 eine Gewindesteigung von 10 mm bis 70 mm, eine Gewindetiefe von 2 mm bis etwa 20 mm, Rundungsradien innerhalb der Gewindegeometrie von minimal größer gleich dem Zweifachen der Blechdicke, also der Wandstärke 25. Die Gewindegeometrie ist beispielsweise ein Trapez, eine Sinuskurve oder eine Parabelform. Zudem sind die axiale Erstreckung der Erhebungen 21 und Vertiefungen 22 beispielsweise unterschiedlich breit. In einer Ausführungsform ist in axialer Richtung eine Verringerung der Gewindetiefe, also der Amplitude 24, vorgesehen, welche bevorzugt stetig gebildet ist.Possible forms of the thread-like corrugation 20 in the application area for a motor vehicle 200 are a thread pitch of 10 mm to 70 mm, a thread depth of 2 mm to about 20 mm, rounding radii within the thread geometry of at least twice the sheet thickness, i.e. the wall thickness 25. The thread geometry is, for example, a trapezoid, a sine curve or a parabolic shape. In addition, the axial extent of the elevations 21 and depressions 22 have different widths, for example. In one embodiment, a reduction in the thread depth, ie the amplitude 24, is provided in the axial direction, which is preferably formed continuously.

4 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Ausschnitt eines Rohrelements 10 mit der Rohrachse 11 für einen Crash-Energieabsorber 100 mit einem Trigger 26. In der Abbildung sind links und rechts Erhebungen 21 und Vertiefungen 22 zu erkennen, welche gewindeartig umlaufend und daher links und rechts axial zueinander versetzt gebildet sind, wie beispielsweise in 1 und 2 gezeigt. Die Amplitude 24 ist in dieser Darstellung der Übersichtlichkeit halber ohne Beschränkung der Allgemeinheit über den gezeigten axialen Ausschnitt konstant. Einzig der Trigger 26 ist mit einer stärkeren Vertiefung 22, also einer vergrößerten Amplitude 24 ausgeführt. Damit ist sichergestellt, dass die plastische Verformung des Rohrelements 10 in einem Crash-Fall an eben dieser Stelle, eben dem Trigger 26, zuerst auftritt. 4 shows a schematic view of a section of a tubular element 10 with the tubular axis 11 for a crash energy absorber 100 with a trigger 26. In the figure, elevations 21 and depressions 22 can be seen on the left and right, which run around like a thread and are therefore axial to one another on the left and right are offset, such as in 1 and 2 shown. In this representation, the amplitude 24 is constant for the sake of clarity without restricting the generality over the axial section shown. Only the trigger 26 is designed with a greater indentation 22 , ie an increased amplitude 24 . This ensures that the plastic deformation of the tubular element 10 in the event of a crash occurs first at precisely this point, precisely at the trigger 26 .

5 zeigt eine grafische Darstellung von Kraft-Zeit-Verläufen für einen Crash-Energieabsorber 100 gemäß 1 in einem Diagramm. Auf der Abszisse A ist die Zeit in Millisekunden aufgetragen, beispielsweise entspricht jeder vertikale Strich fünf Millisekunden. Auf der Ordinate O ist die Kraft in Kilo-Newton aufgetragen, beispielsweise entspricht jeder horizontale Strich zwanzig Kilo-Newton. Die durchgezogene Kurve a zeigt den Kraft-Zeit-Verlauf unter einem exakt axialen Aufprall, also entlang der idealen Richtung F des Haupteinschlags. Die gestrichelte Kurve b zeigt den Kraft-Zeit-Verlauf unter einem 10°-Winkel zu der exakt axialen Ausrichtung geneigten Aufprall. Unmittelbar nach einem Aufprall steigen beide Kurven a, b zunächst steil an, wobei im Vergleich zu der 0°-Kurve a die 10°-Kurve b weniger steil ansteigt, das Maximum deutlich niedriger ausfällt und die 10°-Kurve b sich früher auf ein spezifisches Kraftniveau einpendelt. Anzumerken ist, dass das Kraftniveau beider Kurven a, b über einen sehr langen Zeitraum, nämlich in einem kraftkonstanten Bereich C, konstant bleibt und auch das Kraftniveau beider Kurven a, b nahezu identisch ist, bevor das Kraftniveau für beide Aufprallwinkel fast zeitgleich abfällt. Beispielsweise ist eine wirksame Crash-Energieabsorption über 45 ms bei einem über einen Zeitraum von etwa 40 ms davon das Kraftniveau auf etwa 70 kN liegt. Unter Umständen wird ein anderer Kraft-Zeit-Verlauf gewünscht. Die Wellung 20 ist dann entsprechend inklusive der davon betroffenen Parameter, wie sie auszugsweise oben genannt sind, anzupassen. 5 shows a graphic representation of force-time curves for a crash energy absorber 100 according to FIG 1 in a chart. The time in milliseconds is plotted on the abscissa A, for example each vertical line corresponds to five milliseconds. The force in kilonewtons is plotted on the ordinate O, for example each horizontal line corresponds to twenty kilonewtons. The solid curve a shows the force-time curve under an exactly axial impact, i.e. along the ideal direction F of the main impact. The dashed curve b shows the force-time profile at an angle of 10° to the exact axial orientation of the inclined impact. Immediately after an impact, both curves a, b initially rise steeply, with the 10° curve b rising less steeply than the 0° curve a, the maximum being significantly lower and the 10° curve b accelerating earlier specific strength level levels off. It should be noted that the force level of both curves a, b remains constant over a very long period of time, namely in a force-constant area C, and that the force level of both curves a, b is almost identical before the force level for both impact angles drops almost simultaneously. For example, effective crash energy absorption is over 45 ms at a force level over a period of about 40 ms is about 70 kN. Under certain circumstances, a different force-time curve is desired. The corrugation 20 is then to be adjusted accordingly, including the parameters affected by it, as excerpts of which are mentioned above.

Dass das Kraftniveau über einen langen Zeitraum nahezu konstant ist, folgt aus dem umlaufenden Diamant-Deformationsmodus, bei welchem das Rohrelement 10, wenn es kreisrund ausgebildet ist, an den Vertiefungen 22 einknickend in axialer Draufsicht radial innen und außen eine Diamantform einnimmt. Es ist also eine gleichmäßigere Kraft-Weg-Kennung infolge von kontinuierlicher Faltenbildung beim axialen Stauchen des Rohrelements 10 geschaffen. Damit ist ein solcher Crash-Energieabsorber 100 in einem Kraftfahrzeug 200 kürzer als vorbekannte Ausführungsformen ausführbar und Fahrzeugüberhänge sind reduzierbar. Dies folgt aus einer gesteigerten Materialausnutzung für eine gesteigerte Crash-Energieabsorption beziehungsweise eine leichtere Bauweise bei gleicher Crash-Energieabsorption.The fact that the force level is almost constant over a long period of time follows from the circumferential diamond deformation mode, in which the tubular element 10, if it is circular, assumes a diamond shape radially inside and outside, buckling at the depressions 22 in an axial plan view. A more uniform force-displacement characteristic is thus created as a result of the continuous formation of folds during axial compression of the tubular element 10 . Such a crash energy absorber 100 in a motor vehicle 200 can therefore be made shorter than previously known embodiments and vehicle overhangs can be reduced. This results from increased material utilization for increased crash energy absorption or a lighter construction with the same crash energy absorption.

6 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein Kraftfahrzeug 200 mit einer Mehrzahl von Crash-Energieabsorbern 100, beispielsweise wie in 1 oder 2 gezeigt. Zur Orientierung sei erwähnt, dass links in dem Bild die Front 32 des Kraftfahrzeugs 200 und rechts in dem Bild das Heck 33 und die Fahrerkabine 34 zwischen der Front 32 und dem Heck 33 angeordnet sind. Die Hauptfahrtrichtung ist somit von rechts nach links definiert. Das Kraftfahrzeug 200 umfasst hier lediglich gestrichelt angedeutet eine Karosserie 30, in welcher die Fahrerkabine 34 aufgenommen ist, und Räder 31 zur mobilen Fortbewegung des Kraftfahrzeugs 200. Zum Schutz der Karosserie 30 vor einer Beschädigung beziehungsweise zur ersten Crash-Energieabsorption zum Schutz der Insassen bei einem schweren Crash ist eine Mehrzahl von Knautschzonen 40 vorgesehen. Für die besonders gefährdeten frontalen und heckseitigen Haupteinschläge ist hier in der Front 32 sowie in dem Heck 33 jeweils eine Knautschzone 40 vorgesehen, welche einen Stoßfänger 41 sowie eine Mehrzahl von, hier zwei parallel angeordneten, Crash-Energieabsorbern 100, beispielsweise wie in 1 oder 2 gezeigt, aufweist. Dabei ist die jeweilige Rohrachse 11 der Crash-Energieabsorber 100 in der auslegungsgemäßen Richtung F des Haupteinschlags mit der vorderen Stirnseite 14 von der Karosserie 30 weg nach außen weisend ausgerichtet, also in der Front 32 darstellungsgemäß nach links weisend und in dem Heck 33 darstellungsgemäß nach rechts weisend. Es sind hier weiterhin zwei seitliche Knautschzonen 40 dargestellt, welche darstellungsgemäß oberhalb und unterhalb der Fahrerkabine 34 angeordnet sind. In der dargestellten Ausführungsform umfassen diese seitlichen Knautschzonen 40 lediglich einen konventionell aufgehängten Schweller 42. Es ist aber besonders bevorzugt zumindest ein, bevorzugt eine Mehrzahl von, Crash-Energieabsorbern 100 zwischen der Karosserie 30 und dem Schweller 42 oder in dem jeweiligen Schweller 42 des Kraftfahrzeugs 200 angeordnet, beispielsweise zum Ersatz eines konventionellen Stahl-Profils oder Aluminium-Profils. Dies ist insbesondere mit einem im Vergleich zu vorbekannten Ausführungsformen deutlich kürzer ausgeführten Crash-Energieabsorber 100 in diesem Bauraum-kritischen Bereich des Kraftfahrzeugs 200 platzeffizient ausführbar. 6 shows a motor vehicle 200 with a plurality of crash energy absorbers 100, for example as in FIG 1 or 2 shown. For orientation it should be mentioned that the front 32 of the motor vehicle 200 is arranged on the left in the image and the rear 33 and the driver's cab 34 are arranged between the front 32 and the rear 33 on the right in the image. The main direction of travel is thus defined from right to left. The motor vehicle 200 includes a body 30, indicated only by dashed lines, in which the driver's cab 34 is accommodated, and wheels 31 for mobile locomotion of the motor vehicle 200. To protect the body 30 from damage or for the first crash energy absorption to protect the occupants in a severe crash, a plurality of crumple zones 40 is provided. For the particularly endangered frontal and rear-side main impacts, a crumple zone 40 is provided here in the front 32 and in the rear 33, which has a bumper 41 and a plurality of crash energy absorbers 100, here two arranged in parallel, for example as in 1 or 2 shown. The respective tubular axis 11 of the crash energy absorber 100 is aligned in the designed direction F of the main impact with the front face 14 pointing outwards away from the body 30, i.e. pointing to the left in the front 32 according to the illustration and to the right in the rear 33 according to the illustration pointing. Two lateral crumple zones 40 are also shown here, which are arranged above and below the driver's cab 34 according to the illustration. In the embodiment shown, these lateral crumple zones 40 only include a conventionally suspended rocker panel 42. However, it is particularly preferred to have at least one, preferably a plurality of, crash energy absorbers 100 between the body 30 and the rocker panel 42 or in the respective rocker panel 42 of the motor vehicle 200 arranged, for example to replace a conventional steel profile or aluminum profile. In particular, this can be implemented in a space-efficient manner with a crash energy absorber 100 that is designed to be significantly shorter than in previously known embodiments in this area of the motor vehicle 200 that is critical in terms of installation space.

Weitere mögliche Anwendungen für diesen Crash-Energieabsorber 100 sind:

  • - im Boden von gepanzerten Fahrzeugen, beispielsweise zum Schutz der Insassen vor Sprengladungen und ähnlichem, sowie
  • - im Fahrwerk beziehungsweise in den Kufen von einem Luftfahrtzeug, wie beispielsweise einem Flugzeug oder Hubschrauber, zum Schutz des Luftfahrtzeugs und/oder der Insassen bei einer zu harten Landung.
Other possible applications for this crash energy absorber 100 are:
  • - in the bottom of armored vehicles, for example to protect the occupants from explosive charges and the like, as well as
  • - In the landing gear or in the skids of an aircraft, such as an airplane or helicopter, to protect the aircraft and / or the occupants in a hard landing.

BezugszeichenlisteReference List

100100
Crash-EnergieabsorberCrash energy absorber
200200
Kraftfahrzeugmotor vehicle
300300
Drückwalz-Vorrichtung flow-forming device
1010
Rohrelementtube element
1111
Rohrachsepipe axis
1212
Rohrdurchmesserpipe diameter
1313
Rohrwandungpipe wall
1414
vordere Stirnseitefront face
1515
hintere Stirnseite rear face
2020
Wellungcurl
2121
Erhebungelevation
2222
Vertiefungdeepening
2323
Steigungpitch
2424
Amplitudeamplitude
2525
WandstärkeWall thickness
2626
Trigger triggers
3030
Karosseriebody
3131
Radwheel
3232
Frontfront
3333
HeckRear
3434
Fahrerkabine driver's cabin
4040
Knautschzonecrumple zone
4141
Stoßfängerbumper
4242
Schwellersills
5050
Drückwalzdornspinning mandrel
5151
Formrolleform roll
5252
Rohrstückpiece of pipe
5353
Andrückscheibe pressure disc
SS
Drehachseaxis of rotation
RR
Wälzkraftrolling force
II
Aufspannrichtungclamping direction
Ff
Richtung des Haupteinschlags direction of the main impact
AA
Abszisseabscissa
OO
Ordinateordinate
CC
kraftkonstanter Bereichforce constant area
aa
erste Kurvefirst curve
bb
zweite Kurve second curve
xx
x-AchseX axis
yy
y-Achsey-axis
ze.g
z-Achsez-axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 10039594 A1 [0004]DE 10039594 A1 [0004]
  • US 2004/0060790 A1 [0004]US 2004/0060790 A1 [0004]

Claims (10)

Crash-Energieabsorber (100) für ein Kraftfahrzeug (200), umfassend ausschließlich ein einziges Rohrelement (10), welches aufweist: eine Rohrachse (11), einen Rohrdurchmesser (12) und eine Rohrwandung (13), sowie eine vordere Stirnseite (14) und eine hintere Stirnseite (15), wobei die Rohrwandung (13) umlaufend eine axial verlaufende Wellung (20) mit axial abwechselnden Erhebungen (21) und Vertiefungen (22) aufweist, wobei die Wellung (20) radial innen und außen der Rohrwandung (13) korrespondierend gebildet ist, und wobei die Erhebungen (21) und Vertiefungen (22) umlaufend gewindeartig mit einer axialen Steigung (23) gebildet sind.Crash energy absorber (100) for a motor vehicle (200), exclusively comprising a single tubular element (10) which has: a tube axis (11), a tube diameter (12) and a tube wall (13), as well as a front face (14) and a rear face (15), the tube wall (13) having a circumferential, axially running corrugation (20) with axially alternating elevations (21) and depressions (22), the corrugation (20) being formed to correspond radially on the inside and outside of the tube wall (13), and wherein the elevations (21) and depressions (22) are formed circumferentially like a thread with an axial pitch (23). Crash-Energieabsorber (100) nach Anspruch 1, wobei die Wellung (20) unmittelbar bei der vorderen Stirnseite (14) beginnend gebildet ist.Crash Energy Absorber (100) after claim 1 wherein the corrugation (20) is formed beginning immediately at the front face (14). Crash-Energieabsorber (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Wellung (20) vor der hinteren Stirnseite (15) endend gebildet ist.Crash Energy Absorber (100) after claim 1 or 2 wherein the corrugation (20) is formed terminating in front of the rear face (15). Crash-Energieabsorber (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Amplitude (24) der Wellung (20) von der vorderen Stirnseite (14) hin zu der hinteren Stirnseite (15) abnehmend gebildet ist.Crash energy absorber (100) according to one of the preceding claims, wherein the amplitude (24) of the corrugation (20) decreases from the front face (14) towards the rear face (15). Crash-Energieabsorber (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wellung (20) mittels Drückwalzen oder Prägen in die zuvor axial ebene Rohrwandung (13) gebildet ist.Crash energy absorber (100) according to one of the preceding claims, wherein the corrugation (20) is formed by means of pressure rolling or embossing in the previously axially flat tube wall (13). Crash-Energieabsorber (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Trigger (26) mittels einer lokal vergrößerten Amplitude (24) gebildet ist.Crash energy absorber (100) according to one of the preceding claims, wherein a trigger (26) is formed by means of a locally increased amplitude (24). Crash-Energieabsorber (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rohrelement (10) als kontinuierlich gezogenes oder geschweißtes Rohr gefertigt ist.Crash energy absorber (100) according to one of the preceding claims, wherein the tube element (10) is manufactured as a continuously drawn or welded tube. Kraftfahrzeug (200), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: - eine Karosserie (30); - eine Mehrzahl von Rädern (31), welche in der Karosserie (30) aufgehängt sind; - zumindest eine Knautschzone (40), umfassend einen Stoßfänger (41) und/oder einen Schweller (42); wobei die Knautschzone (40) zumindest einen Crash-Energieabsorber (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst, wobei die Rohrachse (11) in Richtung (F) eines auslegungsgemäßen jeweiligen Haupteinschlags mit der vorderen Stirnseite (14) von der Karosserie (30) weg nach außen weisend ausgerichtet ist.Motor vehicle (200), having at least the following components: - a body (30); - a plurality of wheels (31) suspended in the body (30); - At least one crumple zone (40) comprising a bumper (41) and/or a rocker panel (42); wherein the crumple zone (40) comprises at least one crash energy absorber (100) according to one of the preceding claims, wherein the tube axis (11) in the direction (F) of a respective main impact according to the design with the front face (14) away from the body (30). is oriented outwards. Herstellungsverfahren für einen Crash-Energieabsorber (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend zumindest die folgenden Schritte: i. Bereitstellen des Rohrelements (10); ii. Drückwalzen oder Prägen der Wellung (20) in die Rohrwandung (13) des Rohrelements (10).Manufacturing method for a crash energy absorber (100) according to one of Claims 1 until 7 , comprising at least the following steps: i. providing the tubular member (10); ii. Flow-forming or embossing of the corrugation (20) into the tube wall (13) of the tube element (10). Herstellungsverfahren nach Anspruch 9, wobei in Schritt i. das Rohrelement (10) als Rohrstück (52) mit der Rohrwandung (13) in einem wellenfreien Zustand bereitgestellt wird.manufacturing process claim 9 , where in step i. the tubular element (10) is provided as a tubular piece (52) with the tubular wall (13) in a corrugated state.
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