DE112008000555B4

DE112008000555B4 - Crashbox für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE112008000555B4
Application number: DE112008000555T
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-03-07
Filing date: 2008-03-07
Publication date: 2013-03-28
Anticipated expiration: 2028-03-08
Also published as: DE112008000555T5; CN101646583B; KR100813160B1; WO2008108598A1; CN101646583A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Crashbox für ein Fahrzeug, die davor geschützt ist, in der Expansionsrichtung bei einer Kollision verformt zu werden, und die die Verformung bei einem Aufprallstoß reduzieren kann, wodurch nicht nur die Haltbarkeit einer Stoßstange, sondern auch die Sicherheit des gesamten Fahrzeugs verbessert werden kann. Die Crashbox der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Crashbox-Element, das zwischen einem rückseitigen Träger und einem Seitenbauteil zum Absorbieren des Auftrallstoßes bei einer Kollision montiert und in der Form eines hohlen Wellrohres mit sich wiederholenden Erhöhungen und Senken ausgebildet ist, und expansionsverhindernde Verstärkungsrippen, die mit Stellen der Senken des Crashbox-Elements verbunden sind, um in dem Crashbox-Element befestigt zu werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Crashbox für ein Fahrzeug, die davor geschützt ist, in der Expansionsrichtung bei einer Kollision verformt zu werden, und die die Verformung bei einem Aufprallstoß reduzieren kann, wodurch nicht nur die Haltbarkeit einer Stoßstange, sondern auch die Sicherheit des gesamten Fahrzeugs verbessert werden kann.
Im Allgemeinen werden Stoßstangen an vorderen und rückwärtigen Fahrzeugteilen zum Absorbieren der Aufprallstoßenergie angebracht, die bei einer Kollision auf ein Karosserieteil des Fahrzeugs angewandt wird, wodurch sich die Insassensicherheit erhöht.
Zu einer Stoßstange gehören eine Stoßstangenhalterung, die durch Schrauben mit einer Fahrzeugkarosserie verbunden ist, ein Stoßstangenträger, der an einem Ende der Stoßstangenhalterung angeschweißt ist, ein Absorber, der an einer Außenfläche des Staßstangenträgers angebracht ist, um die auf die Fahrzeugkarosserie angewandte Aufprallstoßenergie zu absorbieren, und eine zur Fahrzeugaußenseite freiliegende Stoßstangenabdeckung, die an der Fahrzeugkarosserie montiert ist, um den Absorber zu umgeben.
Eine Crashbox wird zwischen der Stoßstange und einem Rahmen der Fahrzeugkarosserie befestigt, um bei geringer Kollisionsgeschwindigkeit den Aufprallstoß zu absorbieren, wodurch ein Schaden an dem Fahrzeug minimiert wird.
Wie in 6 gezeigt, ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Crashbox in der Form eines hohlen Wellrohres ausgebildet, um sich bei einer Kollision zum Absorbieren des Kollisionsaufprallstoßes zusammenzuziehen. Unlängst wurden Strukturen vorgeschlagen, die die Kollisionssicherheit eines Fahrzeugs gewährleisten und periphere Elemente schützen.
Die obige, aus dem Stand der Technik bekannte Crashbox ist in der Form eines hohlen Wellrohres ausgebildet, so dass die Aufprallstoßenergie bei einer Kollision sofort absorbiert wird. Aus diesem Grund kann die Crashbox zerstört werden oder starke Abstoßungskräfte erzeugen, so dass das Fahrzeug leicht beschädigt werden kann.
Somit ist beim Absorbieren des Aufprallstoßes durch die Crashbox die stoßdämpfende Wirkung gering, so dass ein Seitenbauteil eingedrückt werden kann, oder das Wellrohr kann verformt, beispielsweise expandiert werden. Daher werden die Haltbarkeit der gesamten Fahrzeugkarosserie und die Sicherheit der Insassen in Mitleidenschaft gezogen.
Aus der GB 1 178 504 A ist weiterhin eine Crashbox für ein Fahrzeug bekannt, die ein Crashbox-Element, welches zwischen einem rückseitigen Träger und einem Seitenbauteil zum Absorbieren des Stoßes bei einer Kollision montiert und in Form eines hohlen Wellenrohres mit sich wiederholenden Erhöhungen und Senken ausgebildet ist, und expansionsverhindernde Verstärkungen, um in dem Crashbox-Element befestigt zu werden, aufweist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, vorstehende sowie sämtliche weitere Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Crashbox für ein Fahrzeug vorzusehen, bei der verformungsverhindernde Elemente in der Crashbox montiert sind, um eine Verformung der Crashbox in der Expansionsrichtung zu verhindern, damit die Aufprallstoßenergie bei einer Kollision wirksamer verteilt und reduziert wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Crashbox für ein Fahrzeug vorzusehen, die eine Verformung peripherer Teile der Crashbox verhindern kann.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Crashbox für ein Fahrzeug vorzusehen, die die stoßdämpfende Wirkung der Crashbox in einer relativ einfachen Struktur maximieren kann, wodurch die Zuverlässigkeit und die Sicherheit der Crashbox maximiert werden.
Um die vorstehenden Aufgaben zu erreichen, beinhaltet eine Crashbox für ein Fahrzeug erfindungsgemäß ein Crashbox-Element, das zwischen einem rückseitigen Träger und einem Seitenbauteil zum Absorbieren des Aufprallstoßes bei einer Kollision montiert und in der Form eines hohlen Wellrohres mit sich wiederholenden Erhöhungen und Senken ausgebildet ist, und expansionsverhindernde Verstärkungsrippen, welche in das Crashbox-Element eingepasst und fest mit den Stellen der Senken des Crashbox-Elements verbunden sind.
Daher sind die expansionsverhindernden Verstärkungsrippen an den Stellen der Senken in dem Crashbox-Element montiert, um bei einem Aufprall eine Verformung und starke Beschädigung des Crashbox-Elements in der Expansionsrichtung zu verhindern.
Ferner wird die Kollisionsenergie, die auf das Crashbox-Element angewandt wird, verteilt und gemeinsam mit dem Crashbox-Element durch die expansionsverhindernden Verstärkungsrippen abgebaut, so dass die Haltbarkeit insgesamt und die Fahrzeugsicherheit verbessert werden können.
Wie vorstehend beschrieben, nimmt die erfindungsgemäße Crashbox nicht nur die auf die Crashbox angewandte Aufprallstoßenergie auf, sondern ist durch die relativ einfache Struktur davor geschützt, weitgehend in Expansionsrichtung verformt zu werden.
Somit lassen sich die Sicherheit und Haltbarkeit der Fahrzeugkarosserie verbessern.
Weiterhin ist zwischen dem Seitenbauteil und dem Crashbox-Element eine Platte montiert, um die Verformung des Seitenbauteils zu verhindern.
Somit lassen sich die Zuverlässigkeit des Fahrzeugs und die Insassensicherheit vorteilhaft verbessern.
Die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich genauer aus der nachfolgenden Detailbeschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen. Es zeigen:
1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Fahrzeugstruktur, in der eine Crashbox gemäß der vorliegenden Erfindung montiert ist;
2 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Crashbox-Struktur für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung, in der expansionsverhindernde Verstärkungsrippen in einem Crashbox-Element montiert sind;
3 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Crashbox für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung, in der ein kastenförmiges Element, das mit den expansionsverhindernden Verstärkungsrippen montiert ist, als stoßdämpfendes Element in das Crashbox-Element eingesetzt ist;
4 eine vergrößerte Schnittansicht von wesentlichen Teilen einer Crashbox für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung, in der die expansionsverhindernden Verstärkungsrippen zwischen Senken in dem Crashbox-Element montiert sind und eine Platte an einem rückwärtigen Teil des Crashbox-Elements befestigt ist;
5 eine vergrößerte Schnittansicht von wesentlichen Teilen der Crashbox für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung, in der die expansionsverhindernden Verstärkungsrippen in dem Crashbox-Element montiert sind, welches in der Form eines Wellrohres ausgebildet ist;
6 eine vergrößerte Schnittansicht von wesentlichen Teilen einer aus dem Stand der Technik bekannten Crashbox;
7 numerische Diagramme, die jeweils eine Aufpralländerung bei einem Kollisionsversuch zeigen, der mit der Crashbox der vorliegenden Erfindung und der aus dem Stand der Technik bekannten Crashbox durchgeführt wurde; und
8 numerische Diagramme, die jeweils Belastungsänderungskurven bei dem Kollisionsversuch zeigen, der mit der Crashbox der vorliegenden Erfindung und der aus dem Stand der Technik bekannten Crashbox durchgeführt wurde.
Wie in 1 bis 6 gezeigt, ist ein Crashbox-Element 20 für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung mit expansionsverhindernden Verstärkungsrippen 31 vertikal an Stellen montiert, die Senken 22 in dem Crashbox-Element 20 entsprechen, so dass verhindert werden kann, dass das Crashbox-Element 20 bei einer Kollision in der Expansionsrichtung verformt und beschädigt wird.
Das Crashbox-Element 20 ist aus Stahl in der Form eines hohlen Wellrohres mit sich unter einem gleichförmigen Steigungswinkel wiederholenden Erhöhungen 21 und Senken 22 ausgebildet und zwischen einem rückseitigen Träger und einem Seitenbauteil montiert.
Das Crashbox-Element 20 ist innen mit den expansionsverhindernden Verstärkungsrippen 31 montiert, wobei die expansionsverhindernden Verstärkungsrippen 31 an Stellen befestigt sind, die den Senken 22 des Crashbox-Elements 20 entsprechen.
Die expansionsverhindernden Verstärkungsrippen 31 sind aus technischen Kunststoffen und Nylonharzmaterialien mit hoher Festigkeit gebildet, wobei die expansionsverhindernden Verstärkungsrippen 31 wiederholt jeweils an den Stellen montiert sind, die den Senken 22 des Crashbox-Elements 20 entsprechen, wie in 4 gezeigt ist.
Zu diesem Zeitpunkt sind die expansionsverhindernden Verstärkungsrippen 31 vertikal an jeder der Senken 22 montiert, und ein Klebstoffmittel wird zwischen die expansionsverhindernden Verstärkungsrippen 31 und die Senken 22 gefüllt, damit sie miteinander verkleben.
Die expansionsverhindernden Verstärkungsrippen 31 verhindern, dass das Crashbox-Element 20 zerspringt und sich in der Expansionsrichtung ausbreitet, wenn das Crashbox-Element 20 bei einer Kollision in der Wellrichtung verformt wird.
Weiterhin nehmen die expansionsverhindernden Verstärkungsrippen 31 die Aufprallstoßenergie zusammen mit dem Crashbox-Element 20 auf, um die stoßdämpfende Wirkung zu erhöhen.
7 und 8 zeigen numerische Diagramme, die eine Stoßstreuwirkung zeigen.
Die expansionsverhindernden Verstärkungsrippen 31 können einzeln mit den den Senken 22 in dem Crashbox-Element 20 entsprechenden Stellen verklebt sein und können miteinander in einer Baugruppenform integriert sein, indem Außenteile der expansionsverhindernden Verstärkungsrippen 31 von einem kastenförmigen Element 32 umgeben sind, wie in 3 und 5 gezeigt ist.
Das heißt, die expansionsverhindernden Verstärkungsrippen 31 sind in vertikaler Richtung mit demselben Abstand, wie es bei den Senken 22 in dem Crashbox-Element 20 der Fall ist, ausgerichtet und aus Gründen der besseren Herstellung und Montage von dem kastenförmigen Element 32 in der Baugruppenstruktur umgeben.
Die expansionsverhindernden Verstärkungsrippen 31 verstärken die Festigkeit des Crashbox-Elements 20, was zu einer Verbesserung der Stoßwiderstandskraft des Crashbox-Elements 20 führt.
Die expansionsverhindernden Verstärkungsrippen 31 und das kastenförmige Element 32 werden durch Verwendung des Klebstoffmittels wie vorstehend geschildert miteinander verbunden, und dann wird die aus den expansionsverhindernden Verstärkungsrippen 31 und dem kastenförmigen Element 32 gebildete Baugruppe in dem Crashbox-Element 20 befestigt.
Unter Bezugnahme auf 7 zeigt die Kurve A die Aufpralländerung, wenn die expansionsverhindernden Verstärkungsrippen 31 in dem Crashbox-Element 20 montiert sind, und die Kurve B zeigt die Aufpralländerung, wenn die expansionsverhindernden Verstärkungsrippen 31 nicht in dem Crashbox-Element 20 montiert sind, wobei Kurve A im Vergleich zur Kurve B zeigt, dass der Aufprallstoß merklich geringer und stabiler ist.
8 zeigt Belastungsänderungskurven. Unter Bezugnahme auf 8 zeigt die Kurve A die Belastungsänderungskurve, wenn die expansionsverhindernden Verstärkungsrippen 31 in dem Crashbox-Element montiert sind, und die Kurve B zeigt die Belastungsänderungskurve, wenn die expansionsverhindernden Verstärkungsrippen 31 nicht in dem Crashbox-Element 20 montiert sind, wobei die Kurve A im Vergleich zur Kurve B zeigt, dass die Änderung der Belastung merklich geringer und stabiler ist.
Das Crashbox-Element 20 ist mit sich verjüngenden Teilen an Ecken ausgebildet, um dessen Bearbeitbarkeit zu verbessern.
Wie in 4 und 5 gezeigt, ist weiterhin eine Verstärkungsplatte 40 zwischen dem Crashbox-Element 20 und dem Seitenbauteil 12 montiert, so dass verhindert werden kann, dass ein distales Ende des Crashbox-Elements 20 und ein vorderes Ende des Seitenbauteils 12 in der Expansionsrichtung verformt werden können.
Die Verstärkungsplatte 40 ist zwischen dem Crashbox-Element 20 und dem Seitenbauteil 12 montiert und mit diesen durch Schrauben und Muttern verbunden.
Die wie vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Crashbox kann die Verformung peripherer Teile verhindern und die Haltbarkeit und Sicherheit nicht nur der Crashbox selbst, sondern auch der gesamten Fahrzeugkarosserie verbessern.
Obwohl die vorstehende Beschreibung im Hinblick auf die bevorzugte Ausführungsform erfolgt ist, versteht es sich, dass der Fachmann Änderungen und Modifikationen vornehmen kann, ohne die Lehre und den Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung und der angefügten Ansprüche zu verlassen.

Claims

Crashbox für ein Fahrzeug, umfassend: ein Crashbox-Element (20), das zwischen einem rückseitigen Träger und einem Seitenbauteil (12) zum Absorbieren des Stoßes bei einer Kollision montiert und in der Form eines hohlen Wellrohres mit sich wiederholenden Erhöhungen (21) und Senken (22) ausgebildet ist; und expansionsverhindernde Verstärkungsrippen (31), die an Stellen der Senken (22) des Crashbox-Elements (20) befestigt sind, um in dem Crashbox-Element (20) befestigt zu werden.
Crashbox nach Anspruch 1, bei der ein kastenförmiges Element (32) Außenteile der expansionsverhindernden Verstärkungsrippen (31) umgibt.
Crashbox nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der eine Platte (40) zwischen dem Crashbox-Element (20) und dem Seitenbauteil (12) montiert ist.