DE19522575C2 - Aufprallvorrichtung für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufprallvorrichtung (10) für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, welche an dem Fahrzeugaufbau anbringbar ist, ein Aufprallelement (12) aufweist und bei Krafteinwirkung unter Absorption von freiwerdender Energie zerstörbar ist, wobei die Wandung (14) des Aufprallelements (12) die Form der Mantelfläche eines Kegelstumpfes (16) besitzt und eine konvex ausgebildete Abschlußkappe (18) einstückig am ersten verjüngten Endabschnitt (20) des Kegelstumpfes (16) angeformt ist, die den Endabschnitt (20) abschließt.

Aus der DE 42 39 460 A1 geht eine derartige Aufprallvorrichtung für Fahrzeuge hervor, welche an dem Fahrzeugaufbau anbringbar ist und ein Aufprallelement aufweist, wobei es durch Krafteinwirkung unter Absorption von freiwerdender Energie zerstörbar ist. Die Wandung des Aufprallelementes besitzt die Form einer Mantelfläche eines Kegelstumpfes und eine konvex ausgebildete Abschlußkappe ist einstückig am ersten verjüngten Endabschnitt des Kegelstumpfes angeformt, die den Endabschnitt abschließt. Im einzelnen ist in dieser Entgegenhaltung eine Aufprallvorrichtung bekannter Art beschrieben, die durch Tiefziehen eines Blechs einfach herzustellen ist. Durch die nach außen weisenden radialen Krümmungen, welche an die Stellen des maximalen Durchmessers der Aufprallvorrichtung angrenzen, ergibt sich im Verhältnis zur Einbaulänge der größte Verformungsweg bei einem gut annehmbaren Kraftniveau. Die Querschnittsflächen der Vorrichtung sind in einer Ebene senkrecht zur Längsachse als Kreisringe ausgebildet, sofern der Hohlkörper der Aufprallvorrichtung in einer in Stoßrichtung liegenden Längsrichtung rotationssymmetrisch gestaltet ist. Dadurch sind die Umfangsspannungen und die damit einhergehenden Verformungen über den Umfang konstant. Unter diesen Umständen kann somit ein Maximum an Verformungsenergie verzehrt werden, da eine Verformung an jeder Stelle des Umfanges bis nahe an die Bruchdehnung möglich ist. Weiterhin ist ausgeführt, daß dann, wenn andererseits die Umfangsspannungen über den Umfang nicht konstant wären, an der Stelle maximaler Spannung der Hohlkörper einreißen und dann das Verformungsvermögen anderer Bereiche nicht mehr ausgenutzt würde. Als nachteilig an dieser bekannten Aufprallvorrichtung erweist sich, daß das Aufprallelement aus Blech hergestellt ist und somit ein hohes Gewicht aufweist.

Aus der DE 38 33 048 A1 ist bereits eine weitere Aufprallvorrichtung bekannt. Nach dieser Druckschrift ist zwischen dem Fahrzeugaufbau und einem Stoßfänger beziehungsweise einem Stoßfängerträger als energieabsorbierendes Element ein Rohr aus Faserverbundwerkstoff vorgesehen. Das Rohr nimmt einen Teil der Krafteinwirkung bei einem Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis unter vollständiger Zerstörung der Rohrwand auf. Allerdings hat sich bei praktischen Versuchen gezeigt, daß die Energieaufnahme bei der bekannten Aufprallvorrichtung nur dann hinreichend gewährleistet ist, wenn die Aufprallrichtung im wesentlichen in Richtung der Rohrlängsachse verläuft.

Geringfügige Abweichungen der Aufprallkraft von der Längsrichtung des Rohres führen zu einer einseitigen Belastung, wodurch das Rohr einseitig aufplatzen oder gar abknicken kann und eine optimale Energieabsorption somit nicht mehr gewährleistet ist. Auch ist die Herstellung eines solchen Rohres in der Praxis recht aufwendig, da zur gezielten Einleitung einer Zerstörung des Aufprallelements im Falle eines Aufpralls definierte Schwächungen der Rohrwandung oder dergleichen, sogenannte Trigger, eingesetzt werden. Diese Trigger haben sich zwar in der Praxis gut bewährt, sind aber in einer Großserienfertigung nur aufwendig herzustellen und verteuern die Aufprallvorrichtung.

Schließlich sind aus der DE 41 27 597 A1 ein durch Faltenbeulen deformierbarer Hohlträger sowie ein eine Stützfläche für diesen aufweisendes Deformationselement bekannt, wobei die Stützfläche konkav ausgebildet und das zugekehrte Ende des Hohlträgers an dieser befestigt ist. Hiermit soll erreicht werden, daß auch bei Schwenkbewegungen der Stützfläche diese dem Ende des Hohlträgers eine im wesentlichen senkrecht zu seiner Achse weisende Auflage bietet.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Aufprallvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine kompakte und leichte Bauweise, auch in Großserienfertigung, ermöglicht ist und die Aufprallvorrichtung, auch unter Berücksichtigung eines weiten Aufprallwinkelbereichs, in der Lage ist, einen hohen Anteil freiwerdender Aufprallenergie zu absorbieren.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen durch eine Aufprallvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der das Aufprallelement (12) aus einem Faserverbundwerkstoff (FVW) besteht und die Wandung (14) des Aufprallelements (12, 46) wenigstens über Teilbereiche des Umfangs des erweiterten zweiten Endabschnitts (26) des Aufprallelements (12, 46) von einem außen an der Wandung anliegenden Stützelement umfaßt ist.

Die erfindungsgemäße Aufprallvorrichtung läßt sich vielseitig, beispielsweise bei Stoßfängersystemen, in Kniefängern, Seitenaufprallträgern oder in Sitzgestellen eines Fahrzeuges einsetzen.

Die Maßnahme, daß das kegelstumpfförmige Aufprallelement einer Aufprallvorrichtung aus Faserverbundwerkstoff besteht und die Wandung wenigstens über Teilbereiche des Umfangs des erweiterten zweiten Endabschnittes des Aufprallelements von einem außen an der Wandung anliegenden Stützelement umfaßt ist, führen zu einer Reihe von besonderen Vorteilen. Bei praktischen Versuchen hat sich gezeigt, daß geringfügige Abweichungen der Aufprallrichtung von der Längsachse des Aufprallelements zu einem Aufplatzen des Aufprallelements führen können, wodurch sich dieses der Krafteinwirkung entziehen kann und nicht mehr in der Lage ist, die bei dem Aufprall entstehende Energie entsprechend zu absorbieren. Insbesondere hat es sich gezeigt, daß das kegelstumpfförmige Aufprallelement, sei es nun mit oder ohne Abschlußkappe, auch bei einer Abweichung der Aufprallrichtung im Bereich des Öffnungswinkels des Kegelstumpfes während der Energieabsorption, beispielsweise über die halbe Kegelhöhe aufplatzt, so daß nur ein Teil des Aufprallelements zur Energieabsorption zur Verfügung steht. Eine mögliche Maßnahme zur Behebung dieses Nachteils könnte darin bestehen, das Aufprallelement entsprechend überzudimensionieren, was jedoch zusätzlichen Bauraum, zusätzliches Gewicht, zusätzlichen Materialaufwand und entsprechend höhere Kosten verursacht. Dieser zusätzliche Aufwand kann durch den Einsatz des außen an der Wandung anliegenden Stützelements vermieden werden. Die bei Beginn des Aufpralls an dem erweiterten zweiten Endabschnitt des Aufprallelements auftretenden Umfangskräfte werden durch das Stützelement aufgenommen, wodurch einem Aufplatzen des Aufprallelements entgegengewirkt wird. Damit ist eine kontrollierte Zerstörung des Aufprallelements ausgehend von dem ersten Endabschnitt des Kegelstumpfes beziehungsweise ausgehend von der Abschlußkappe bis zur Querkante des Stützelementes gesichert. Insbesondere wird diese kontrollierte Zerstörung auch in Kombination mit der konvex gewölbten Abschlußkappe des Aufprallelements gewährleistet, indem die Energieabsorption und damit auch die Zerstörung definiert von dem Berührungspunkt zwischen dem Blech oder Prallblech und der Aufprallkappe her in das Aufprallelement eingeleitet wird. Ausgehend von diesem Berührungspunkt stülpen sich die Wände des Kegelstumpfes des Aufprallelements nach innen ein, wobei der Faserverbund zwischen den Fasern und der Matrix weitgehend aufgelöst wird. Zusätzlich entsteht beim Einstülpen Reibung zwischen den Bruchstücken, wodurch eine zusätzliche Umwandlung der Aufprallenergie in Wärme stattfindet.

Dadurch, daß statt eines Rohres ein kegelförmiges Aufprallelement mit an dem verjüngten Endabschnitt des Kegels einstückig angeformter Abschlußkappe eingesetzt wird, lassen sich verschiedene Vorteile erzielen. Insbesondere ist hierdurch zum einen eine gezielte Zerstörung des Aufprallelements auch bei Abweichungen der Aufprallrichtung von der Aufprallelementlängsachse bis zu solchen Winkeln, die in etwa dem Öffnungswinkel des Aufprallelements entsprechen, gewährleistet. In der Praxis kann man davon ausgehen, daß der Öffnungswinkel des Kegelstumpfes so festgelegt ist, daß er etwa der maximalen Abweichung der Aufprallrichtung von der Axialrichtung des Aufprallelements entspricht. Dadurch, daß an den Kegelstumpf eine Abschlußkappe einstückig angeformt ist, kann für eine punktförmige Anlage der Abschlußkappe an einem Blech, beispielsweise einem Prallblech gesorgt werden, wodurch bei Beginn des Aufpralls eine Lastspitze erzeugt wird, die den Bruch im Kegel ausgehend von der Aufprallkappe gezielt einleitet. Auch ist die erfindungsgemäße Aufprallvorrichtung in einer Großserienfertigung einfach herzustellen und hat gegenüber der offenen Form nach dem Stand der Technik erhebliche fertigungstechnische Vorteile.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Abschlußkappe eine Wölbung in Form beispielsweise eines Teilausschnitts der Oberfläche einer Kugel, eines Ellipsoids oder Paraboloids auf, wobei die Wölbung gegebenenfalls eine zentrale oder zentrische Abflachung besitzt. Aufgrund der im wesentlichen rotationssymmetrischen Kontur der Wölbung wird eine optimale Einleitung der freiwerdenden Energie in das Aufprallelement gewährleistet, selbst wenn die Aufprallrichtung winklig zu einer Symmetrieachse des Aufprallelements verläuft.

Von Vorteil schließt sich an die Wandung im erweiterten zweiten Endabschnitt des Kegelstumpfes ein umlaufender erster Ringflansch einstückig an, wobei die Wandung in einem Übergangsabschnitt zu dem ersten Ringflansch insbesondere trompetenförmig oder glockenförmig nach außen gewölbt ist. Der Ringflansch bietet die Möglichkeit, das Aufprallelement an dem Fahrzeugaufbau, einer Prallplatte oder einem Blech oder dergleichen zu befestigten, wobei die bevorzugte Ausgestaltung des Übergangsabschnittes für eine hohe Stabilität des Aufprallelements sorgt, so daß einem möglichen Abknicken des Aufprallelements in diesem Übergangsbereich weitestgehend entgegengewirkt wird.

Eine besonders einfache und kostengünstige Großserienfertigung der Aufprallvorrichtung besteht darin, daß das Aufprallelement durch Tiefziehen einer Faserverbundwerkstoffplatte gebildet ist und die Faserverbundwerkstoffplatte wenigstens eine Gewebelage bestehend aus Endlosfasern aufweist.

Dabei ist das Aufprallelement gemäß einer anderen Ausführungsform aus einem glasmattenverstärkten Faserverbundwerkstoff hergestellt, wodurch insbesondere eine höhere spezifische Energieaufnahme der Aufprallvorrichtung gewährleistet ist.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist der Verbundfaserwerkstoff Endlosfasern oder Kurzfasern oder ein Gemisch dieser Fasern in regelloser Anordnung auf.

Auch besteht die Möglichkeit, daß Aufprallelement aus einem Gemisch von glasmattenverstärktem und gewebeverstärktem Faserverbundwerkstoff herzustellen.

Von Vorteil sind die Gewebelagen des Faserverbundwerkstoffes in zueinander unterschiedlichen Faserrichtungen angeordnet. Obwohl diese Lösung einen gewissen Aufwand bezüglich der Großserienfertigung der Aufprallvorrichtung herstellt, werden hierdurch optimale Voraussetzungen bezüglich der spezifischen Energieaufnahme bezogen auf die Baugröße und das Gewicht des Aufprallelements geschaffen.

Nach einem Merkmal der Erfindung besteht das Aufprallelement neben dem Matrixwerkstoff aus Glasfasern und/oder Kohlenstoffasern und/oder Aramidfasern.

Es hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, daß der Matrixwerkstoff aus wenigstens einem thermoplastischen Werkstoff und/oder duromeren Werkstoff besteht.

Gemäß einer äußerst vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das erste Aufprallelement zwischen einem Blech und einer Prallplatte angeordnet, wobei das Blech und/oder die Prallplatte insbesondere integraler Bestandteil des Fahrzeugaufbaus und/oder eines Stoßfängersystems, eines Kniefängers, eines Seitenaufprallträgers oder dergleichen sind. Durch diese Maßnahme ist eine unaufwendige Befestigung der Aufprallvorrichtung an dem Fahrzeug möglich, ohne daß zusätzliche Bleche, Prallbleche oder dergleichen eingesetzt werden müßten.

Eine weitere äußerst vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, die an sich auch bei Aufprallelementen mit anderen Formen und Aufbau eingesetzt werden kann, besteht darin, daß die Aufprallvorrichtung, insbesondere mittels des Ringflansches auf einem, einen Durchbruch aufweisenden Blech festgelegt und der Durchbruch von der offenen Grundfläche des Aufprallelements überdeckt ist. Hierdurch wird gewährleistet, daß Bruchstücke des Aufprallelements bei dessen Zerstörung infolge eines Aufpralls durch das Blech hindurchtreten können. Somit wird vermieden, daß das Aufprallelement während der Zerstörung durch die Bruchstücke in dem Innenraum soweit angefüllt wird, daß eine weitere Energieabsorption verhindert ist. Ein wesentlicher Vorteil ist auch, daß es bei der Energieabsorption zu keinem Aufreißen oder Aufplatzen an der Mantelfläche und damit zu einer unkontrollierten Energieabsorption kommt.

Von besonderem Vorteil ist der Durchbruch auf der der Aufprallvorrichtung abgewandten Fläche des Blechs mittels eines Schließblechs verschlossen, wobei das Schließblech durch eine entsprechende Auswölbung zur Aufnahme eines bestimmten Anteils von Bruchstücken der Aufprallvorrichtung ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme kann in bestimmten Anwendungsfällen mit besonderem Vorteil die Energieaufnahme des Aufprallelements, durch entsprechende Bemessung der Auswölbung, einstellbar variiert werden. Insbesondere wird dadurch ermöglicht, während des Aufpralls zu einem einstellbaren Zeitpunkt die auf den Fahrzeugaufbau wirkende Kraft wieder ansteigen zu lassen, um beispielsweise gezielt an anderen Stellen des Energieaufnahmesystems des Fahrzeuges durch diesen Kraftanstieg ein definiertes Versagen eines Strukturelementes einzuleiten oder beispielsweise auch den gegebenenfalls vorhandenen Air-Bag oder die Gurtstraffer auszulösen. Wird das Aufprallelement jedoch beispielsweise in einem Kniefängersystem eingesetzt, ist ein derartiger Kraftanstieg nicht unbedingt erwünscht, so daß man in diesem Anwendungsfall auf den Einsatz eines Schließbleches verzichten kann.

Eine mit besonderen Vorteilen behaftete Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Aufprallvorrichtung ein erstes und ein zweites Aufprallelement aufweist, das erste Aufprallelement und das zweite Aufprallelement vergleichbare Grundform und vergleichbaren Aufbau beziehungsweise Struktur, das zweite Aufprallelement in axialer Richtung jedoch eine geringere Höhe aufweist und in einen Innenraum des ersten Aufprallelements eingesetzt ist, wobei die erste Abschlußkappe und die zweite Abschlußkappe mit Abstand zueinander angeordnet sind. Durch diese Maßnahme wird die mögliche Energieabsorption der Aufprallvorrichtung weiter erhöht, wobei insbesondere durch unterschiedliche Dimensionierungen der Aufprallelemente, beispielsweise hinsichtlich der Wandstärke und des Öffnungswinkels des Kegelmantels, eine zeitliche Steuerung der Krafteinleitung ermöglicht ist.

Dabei entspricht der Abstand zwischen der ersten Abschlußkappe und der zweiten Abschlußkappe in etwa der halben Höhe des ersten Aufprallelements.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung sind das erste und das zweite Aufprallelement mit übereinanderliegendem ersten und zweiten Ringflansch auf einem, vorzugsweise eine Durchbrechung aufweisenden Blech festgelegt und besitzen die erste und zweite Abschlußkappe eine Durchbrechung, wobei durch die Durchbrechungen eine Verbindungsstange gesteckt ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Verbindungsstange einends mit dem zweiten Aufprallelement und anderenends mit einer der ersten Abschlußkappe aufliegenden Prallplatte fest, beispielsweise durch Verschraubung verbunden. In diesem Fall wird die Verbindung zwischen den zwei Aufprallelementen über die Verbindungsstange hergestellt.

Dabei hat es sich als äußerst vorteilhaft erwiesen, daß das erste Aufprallelement unter dem Einfluß einer Aufprallkraft längs der Verbindungsstange axial verschiebbar ist und insbesondere an der Verbindungsstange zwischen der ersten und der zweiten Abschlußkappe, bevorzugt unmittelbar benachbart der zweiten Abschlußkappe, ein Fangteller angeordnet ist. Durch diese, äußerst vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird verhindert, daß nach Zerstörung der Aufprallelemente der Zusammenhalt der Aufprallstruktur aufgelöst wird, da die Verbindungsstange zwischen dem äußeren und dem inneren Aufprallelement mit einem Fangteller versehen ist. Während des Aufpralls und bei Zerstörung des ersten, äußeren Aufprallelements stülpt sich die kegelstumpfförmige Wandung des ersten Aufprallelements nach innen ein, wobei das Faserverbundmaterial in dem Zwischenraum oberhalb des Fangtellers eingeschlossen wird. Das Material verkeilt sich dann derart, daß nach Beendigung des Aufpralls beziehungsweise der Energieabsorption die Verbindungsstange nicht mehr nach oben herausgezogen werden kann, so daß die derart gestaltete Aufprallvorrichtung auch als Verbindungselement, beispielsweise zwischen einem Stoßfängerträger und dem Fahrzeugaufbau einzusetzen ist und der Stoßfängerträger bei einem Aufprall nicht mehr von dem Fahrzeugaufbau abfallen kann. Nach dieser besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kommt der Aufprallvorrichtung somit nicht nur die Aufgabe der Energieabsorption im Falle eines Aufpralls zu, sondern auch eine zusätzliche Verbindungsfunktion, die auch nach dem Aufprall des Fahrzeuges erhalten bleibt und weitere Maßnahmen zur Halterung, beispielsweise des Stoßfängerträgers nach einem Aufprall entbehrlich macht. Insgesamt wird eine Trennung des Stoßfängerträgers von dem Fahrzeugaufbau infolge eines Aufpralls verhindert, wodurch der Schaden bei einem Unfall des Fahrzeuges begrenzt wird. Im übrigen kann der Fangteller derart dimensioniert sein, daß er sich bei einem Zusammenschieben des Aufprallelements leicht plastisch verformt und somit zu einem gewissen Maß zur Absorption der Aufprallenergie beiträgt. Der wesentliche Effekt eines solchen Fangtellers besteht jedoch darin, den Zusammenhang der Aufprallstruktur auch nach Ende des Aufpralls zu gewährleisten.

Gemäß einer anderen besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Aufprallvorrichtung ein erstes und ein zweites Aufprallelement von vergleichbarer Form und vergleichbarem Aufbau auf, wobei die erste und zweite Abschlußkappe der Aufprallelemente kopfseitig aneinanderliegend miteinander verschraubt sind. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Energieabsorption im Falle eines Aufpralls durch den Einsatz von zwei Aufprallelementen erheblich erhöht und auch durch entsprechende, unterschiedliche Dimensionierung der Aufprallelemente in vorgegebenen Grenzen auf den jeweiligen Anwendungsfall angepaßte Einstellungen modifiziert werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist durch Durchbrechung der ersten und zweiten Abschlußkappe eine, in axialer Richtung verschiebbare Stange gesteckt, die beidends je einen Fangteller aufweist. Dadurch, daß die Stange zwischen den beiden Fangtellern axial verschieblich gelagert ist, wird bei einem Aufprall das zerstörte Material der Aufprallelemente durch die Fangteller soweit festgehalten, daß nach einem Ende des Aufpralls eine axiale Trennung der beiden Aufprallelemente nicht möglich ist. Somit kommt auch dieser Ausgestaltung der Aufprallvorrichtung neben der Energieabsorption eine Verbindungsfunktion zu.

Dabei sind die Aufprallelemente mittels des ersten und zweiten Ringflansches jeweils auf einem, vorzugsweise einen Durchbruch aufweisenden Blech oder dergleichen befestigt.

Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, in bestimmten Einsatzfällen den Durchbruch mittels eines Schließbleches mit einer vorgegebenen Wölbung zu überdecken, wobei über den Rauminhalt der Wölbung des Schließbleches eine zeitliche Steuerung des Maßes der Energieabsorption möglich ist.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Aufprallvorrichtung ein erstes und ein zweites Aufprallelement von vergleichbarer Form und vergleichbarem Aufbau auf, deren erster und zweiter Ringflansch fußseitig aufeinanderliegend mittels eines Ringelements verbunden sind. Diese vorteilhafte Form der Aufprallvorrichtung dient ausschließlich der Energieabsorption, nicht aber einer Verbindungsfunktion, wobei durch entsprechende Dimensionierung des ersten und des zweiten Aufprallelements, beispielsweise hinsichtlich der Wandstärke oder der axialen Erstreckung eine dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßte Steuerung der Energieabsorption ermöglicht ist. Diese Aufprallvorrichtung kann beispielsweise von Vorteil in Kniefängern, Seitenaufprallträgern, Sitzgestellen oder dergleichen eingesetzt werden.

Dabei liegt der ersten und/oder zweiten Abschlußkappe ein Blech, eine Prallplatte oder dergleichen auf.

Insbesondere besteht die Möglichkeit, daß das erste und das zweite Aufprallelement, beispielsweise bezüglich der Wandstärke der Wandung und/oder des Öffnungswinkels des Kegelstumpfes und/oder der Wandungsstruktur unterschiedlich dimensioniert sind.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Aufprallvorrichtung sind zwei oder mehrere Aufprallvorrichtungen seriell hintereinander angeordnet, wodurch Mehrfach-Aufprallvorrichtungen gebildet werden, die bei bestimmten Einsatzbedingungen von Vorteil Anwendung finden.

Ebenso besteht die Möglichkeit, daß zwei oder mehrere Aufprallvorrichtungen parallel nebeneinander angeordnet sind. Durch diese parallele Anordnung der Aufprallvorrichtungen, beispielsweise zwischen dem Fahrzeugaufbau und einem Stoßfängersystem, kann trotz kleiner Dimensionierung und geringem Gewicht der einzelnen Aufprallelemente ein hohes Maß an bei dem Aufprall entstehender kinetischer Energie von der Aufprallvorrichtung absorbiert werden.

Von Vorteil sind Aufprallelement und Stützelement miteinander verbunden.

Nach einem anderen vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist das Stützelement als der Wandung im wesentlichen bündig anliegender Stützring ausgebildet. Durch diese symmetrische Anordnung ist gewährleistet, daß das Aufprallelement in dem zweiten, erweiterten Endabschnitt des Kegelstumpfes über den gesamten Umfang von dem Stützelement verstärkt wird und somit einem Aufplatzen des Mantels des Aufprallelements sicher entgegengewirkt wird.

Praktische Versuche haben ergeben, daß das Stützelement sich von Vorteil über etwa 1/20 bis etwa 1/4, vorzugsweise etwa 1/10, der Höhe des Aufprallelements erstreckt.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung weist das Stützelement außenumfangsseitig, insbesondere einstückig anschließende, Wandungsfortsätze, wie Lappen, einen Befestigungsring oder dergleichen, auf, welche einen Ringflansch des Aufprallelements übergreifen und insbesondere mit einem Blech, einer Prallplatte, einem Teil des Fahrzeugaufbaus beziehungsweise des Stoßfängersystems oder dergleichen, verbindbar sind. Durch diese Maßnahme kommt dem Stützelement nicht nur eine Verstärkungsfunktion des Aufprallelements, sondern auch eine Befestigungsfunktion zu.

Dabei ist das Stützelement mit dem Aufprallelement und/oder Blech durch Verschrauben, Vernieten, Kleben oder Klemmen verbunden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Stützelement integraler Bestandteil eines Bauteils des Fahrzeugaufbaus und/oder beispielsweise eines Stoßfängerträgers oder dergleichen.

Der Verstärkungsfunktion und/oder Befestigungsfunktion des Stützelements wird dieses Stützelement insbesondere dann gerecht, wenn es aus einem metallischen Werkstoff, wie Eisenblech, Stahlblech oder dergleichen besteht.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1a eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aufprallvorrichtung in Seitenansicht sowie teilweise geschnitten,

Fig. 1b ein Diagramm der in den Fahrzeugaufbau eingeleiteten Kraft in Abhängigkeit von dem Deformationsdreieck der Aufprallvorrichtung, wobei das Aufprallelement auf einem Blech mit einem Durchbruch befestigt ist und kein Schließblech vorgesehen ist,

Fig. 1c ein entsprechendes Diagramm für eine vergleichbare Ausführungsform, jedoch mit Schließblech,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit Verbindungsfunktion, in Seitenansicht sowie teilweise geschnitten,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit Verbindungsfunktion, in Seitenansicht und teilweise geschnitten,

Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, ohne Verbindungsfunktion, in Seitenansicht und teilweise geschnitten und

Fig. 5 ein fünftes, mit Fig. 3 vergleichbares Ausführungsbeispiel der Erfindung in Seitenansicht und teilweise geschnitten, wobei mehrere Aufprallvorrichtungen der Fig. 3 seriell hintereinander angeordnet sind.

In Fig. 1a ist eine Aufprallvorrichtung 10, bspw. für Kraftfahrzeuge, dargestellt, die im Bereich eines Stoßfängers, Kniefängers, Seitenaufprallträgers, Sitzgestells o. dgl. anbringbar ist. Die Aufprallvorrichtung 10 besteht aus einem Faserverbundwerkstoff und weist ein Aufprallelement 12 auf. Das Aufprallelement 12 ist durch Krafteinwirkung, bspw. bei einem Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis, unter Absorption von freiwerdender kinetischer Energie zerstörbar. Die Wandung 14 des Aufprallelements 12 weist i. w. die Form der Mantelfläche eines Kegelstumpfes 16 auf. Wenn im folgenden von einem Kegelstumpf die Rede ist, wird hierunter im allgemeinen ein i. w. rotationssymmetrischer, innen hohler Körper verstanden, der im oberen verjüngten sowie im unteren erweiterten Endabschnitt jeweils eine in etwa kreisförmige Öffnung aufweist.

An dem verjüngten, ersten Endabschnitt 20 des Kegelstumpfes 16 ist eine konvex ausgebildete Abschlußkappe 18 dem Kegelstumpf 16 einstückig angeformt. Diese Abschlußkappe schließt somit den Kegelstumpf 16 am verjüngten Endabschnitt 20 ab. Die Abschlußkappe 18 weist eine i. w. kalottenartige oder rotationssymmetrisch ausgebildete Wölbung 22 auf, welche in Form eines Teilausschnittes der Oberfläche einer Kugel, eines Ellipsoids oder Paraboloids ausgebildet ist. In einem konzentrischen Bereich weist die Abschlußkappe 18 ggf. eine Abflachung 24 auf. An die Wandung 14 des Aufprallelements 12 schließt sich in einem erweiterten zweiten Endabschnitt 26 des Kegelstumpfes 16 ein einstückig angeformter, umlaufender Ringflansch 28 an. Dabei ist die Wandung 14 in einem Übergangsabschnitt 30 zu dem Ringflansch 28 trompetenförmig oder glockenförmig nach außen gewölbt. Mittels des angeformten Ringflansches 28 ist das Aufprallelement 12 auf einem Blech 32 festgelegt. Das Blech 32 ist bspw. dem Fahrzeugaufbau zugeordnet bzw. ein Teil des Fahrzeugaufbaus selbst. Der Abschlußkappe 18 liegt eine Prallplatte 34 o. dgl. auf, die bspw. Bestandteil eines Stoßfängerträgers bzw. einem Stoßfängersystem zugeordnet ist.

Gemäß einer bevorzugten Alternative weist das Blech 32 einen Durchbruch 36 auf, welcher von der offenen Grundfläche 38 im Bereich des zweiten Endabschnitts 26 des Aufprallelements 12 überdeckt ist. Dieser Durchbruch 36 läßt bei einer Zerstörung des Aufprallelements 12 ein Durchtreten der Bruchstücke des Aufprallelements 12 durch das Blech 32 zu.

Im Diagramm der Fig. 1b ist der entsprechende Verlauf der Kraft in Abhängigkeit von dem Grad der Zerstörung des Aufprallelements 12 für den Fall dargestellt, daß das Blech 32 einen offenen Durchbruch 36 aufweist, durch den sämtliche Bruchstücke austreten können. Der Anstieg der Kraft tritt in diesem Fall erst nach einer völligen Zerstörung des Aufprallelements 12 auf, was dann der Fall ist, wenn sich die Prallplatte 34 dem Blech 32 weitgehend angenähert hat.

Es ist jedoch auch die Möglichkeit vorgesehen, daß der Durchbruch 36 auf der der Aufprallvorrichtung 10 abgewandten Fläche des Blechs 32 mittels eines Schließblechs 42 verschlossen ist. Das Schließblech 42 besitzt eine Auswölbung 44, welche zur Aufnahme eines bestimmten Anteils von Bruchstücken der Aufprallvorrichtung 10 bzw. des Aufprallelements 12 dient. Der Anteil der aufzunehmenden Bruchstücke kann über eine Variation des Rauminhaltes der Auswölbung 44 eingestellt und dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden. Wie aus dem Diagramm der Fig. 1c entnehmbar ist, steigt die auf das Aufprallelement 12 einwirkende Kraft bereits bei einer erheblich geringeren Deformation des Aufprallelements 12 an. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das Aufprallelement 12, d. h. bereits bei einer im Vergleich zu Fig. 1b geringeren Deformationswegstrecke s nach einer Teilzerstörung in dem Innenraum 48 sowie in den Raum der Auswölbung 44 des Schließblechs 42 mit Bruchstücken bereits soweit angefüllt ist, daß eine weitere Deformation des Aufprallelements 12 nicht mehr stattfindet. Aus den Diagrammen gemäß Fig. 1b und 1c wird somit deutlich, daß die Charakteristik der Energieabsorption des Aufprallelements 12, bspw. durch eine Variation des Rauminhalts der Auswölbung 44 des Schließbleches 42 in weitem Umfang variiert bzw. eingestellt werden kann.

Die Wandung 14 des Aufprallelements 12 ist wenigstens über Teilbereiche des Umfangs des erweiterten zweiten Endabschnittes 26 von einem außen der Wandung 14 anliegenden Stützelement 74 umfaßt. Von Vorteil ist das Stützelement 74 als der Wandung i. w. bündig anliegender Stützring 76 ausgebildet. Dabei erstreckt sich das Stützelement 74 bzw. der Stützring 76 über etwa 1/20 bis 1/4, vorzugsweise etwa 1/10, der Höhe 54 des Aufprallelements 12. Außenumfangsseitig weist das Stützelement 74 bzw. der Stützring 76 einstückig anschließende Wandungsfortsätze 78 auf, welche bspw. als Lappen oder auch als ein Befestigungsring 80 ausgebildet sein können. Der Befestigungsring 80 übergreift den Ringflansch 28 des Aufprallelements 12 und ist mit dem Blech 32 oder auch einer Prallplatte 34 verbindbar. Insbesondere sind das Stützelement 74, das Aufprallelement 12 und das Blech 32 bzw. die Prallplatte 34 miteinander durch Verschrauben, Vernieten, Kleben oder Klemmen verbunden. Von Vorteil ist das Stützelement 74 als integraler Bestandteil eines Bauteils des Fahrzeugaufbaus oder bspw. des Stoßfängerträgers ausgebildet. Dabei besteht das Stützelement 74 selbst vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff, wie Eisenblech, Stahlblech o. dgl.

Das Aufprallelement 12 ist zwischen dem Blech 32 und der Prallplatte 34 angeordnet, wobei von Vorteil das Blech 32 und/oder die Prallplatte 34 insbesondere integraler Bestandteil des Fahrzeugaufbaus und/oder eines Stoßfängersystems o. dgl. sind.

Das Aufprallelement 12 selbst ist aus einem glasmattenverstärkten Faserverbundwerkstoff hergestellt, der Endlosfasern oder Kurzfasern oder beide Fasernarten in beliebigem Verhältnis gemischt in regelloser Anordnung aufweist. Auch kann das Aufprallelement 12 aus einem Gemisch von glasmattenverstärktem und gewebeverstärktem Faserverbundwerkstoff bestehen. Dabei sind die Gewebelagen des Faserverbundwerkstoffes in zueinander unterschiedlichen Faserrichtungen angeordnet. Weiterhin besteht eine alternative Möglichkeit darin, daß das Aufprallelement 12 aus Glasfasern und/oder Kohlenstoffasern und/oder Aramidfasern besteht. Als Matrixwerkstoff kann bevorzugt ein thermoplastischer Werkstoff und/oder duromerer Werkstoff eingesetzt werden.

Die im folgenden beschriebenen weiteren Ausführungsformen der Erfindung bauen auf der Aufprallvorrichtung 10 bzw. dem Aufprallelement 12 gemäß Fig. 1a auf. Insoweit werden im folgenden eher die Unterschiede der weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu dieser Grundform gemäß Fig. 1a beschrieben.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 weist die Aufprallvorrichtung ein erstes Aufprallelement 12 sowie ein zweites Aufprallelement 46 auf mit vergleichbaren Grundformen und vergleichbarem Aufbau. Das zweite Aufprallelement 46 weist jedoch gegenüber dem ersten Aufprallelement 12 eine reduzierte Höhe 56 auf und ist in den Innenraum 48 des ersten Aufprallelements 12 eingesetzt. Dabei sind die Abschlußkappen 18, 50 der Aufprallelemente 12, 46 mit Abstand 52 zueinander angeordnet. Der Abstand 52 nimmt in etwa solche Werte an, die der halben Höhe 54 des ersten Aufprallelements 12 entsprechen. Jedoch sind auch durchaus Abweichungen von dieser Bemessungsvorschrift je nach Anwendungsfall denkbar und möglich. Die ineinandergesetzten Aufprallelemente 12, 46 sind mit übereinanderliegendem ersten Ringflansch 28 und zweitem Ringflansch 58 auf dem Blech 32 festgelegt, welches vorzugsweise einen Durchbruch 36 sowie ggf. ein Schließblech 42 aufweist. Die erste Abschlußkappe 18 sowie die zweite Abschlußkappe 50 weisen eine i. w. zentrische bzw. in der Symmetrieachse der Aufprallelemente 12, 46 liegende Durchbrechung auf, durch die eine Verbindungsstange 62 gesteckt ist. Dabei ist die Verbindungsstange 62 einends mit dem zweiten Aufprallelement 46 und anderenends mit einer der ersten Abschlußkappe 18 aufliegenden Prallplatte 34 oder dgl. fest, bspw. durch Verschraubung, verbunden. Das erste Aufprallelement 12 ist unter dem Einfluß einer auf die Prallplatte 34 wirkenden Aufprallkraft längs der Verbindungsstange 62 axial verschiebbar. Desweiteren weist die Verbindungsstange 62 zwischen der ersten Abschlußkappe 18 und der zweiten Abschlußkappe 50, bevorzugt unmittelbar benachbart der zweiten Abschlußkappe 50, einen Fangteller 64 auf. Diese Aufprallvorrichtung 10 gemäß Fig. 2 dient nicht nur der Energieabsorption im Falle eines Aufpralls des Fahrzeuges, sondern weist auch eine Verbindungsfunktion auf. Die Verbindung zwischen den beiden Aufprallelementen 12, 46 wird über die Verbindungsstange 62 hergestellt. Um zu verhindern, daß nach der Zerstörung der Aufprallelemente 12, 46 der Zusammenhalt der Aufprallvorrichtung 10 aufgelöst wird, ist die Verbindungsstange 62, wie beschrieben, mit dem Fangteller 64 versehen. Während des Aufpralls und bei Zerstörung des ersten Aufprallelements 12 stülpt sich die Wandung des ersten Aufprallelements 12 nach innen ein. Dieses Material wird in dem Innenraum 48 oberhalb des Fangtellers 64 eingeschlossen und verkeilt sich derart, daß nach abgeschlossener Energieabsorption die Verbindungsstange 62 nicht mehr nach oben herausgezogen werden kann. Somit ist gewährleistet, daß ein, bspw. mit der Prallplatte 34 verbundener Stoßfängerträger nach einem Unfall nicht von dem Fahrzeugaufbau abfallen kann.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 weist die Aufprallvorrichtung 10 ein erstes Aufprallelement 12 sowie ein zweites Aufprallelement 46 von vergleichbarer Form und vergleichbarem Aufbau auf, deren erste Abschlußkappe 18 und zweite Abschlußkappe 50 kopfseitig aufeinanderliegend miteinander verschraubt sind. Durch i. w. zentrisch angeordnete Durchbrechungen 60 der Abschlußkappen 18, 50 ist eine, in axialer Richtung frei verschiebbare Stange 66 gesteckt, welche beidends je einen Fangteller 64 aufweist. Die Aufprallelemente 12, 46 sind mittels des ersten und zweiten Ringflansches 28, 58 jeweils auf einem, vorzugsweise einen Durchbruch 36 aufweisenden Blech o. dgl., bspw. mittels des Stützrings 76 bzw. Befestigungsringes 80 befestigt. Auch die Aufprallvorrichtung 10 der Fig. 3 weist neben der Funktion der Energieabsorption auch eine Verbindungs- bzw. Haltefunktion auf. Bei einem Aufprall wird das zerstörte Material der Aufprallelemente 12, 46 durch die Fangteller 64 derart festgehalten und verkeilt, daß nach einer Beendigung des Aufpralls eine Trennung der beiden Aufprallelemente 12, 46 nicht möglich ist.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist eine Aufprallvorrichtung 10 vorgesehen, die ein erstes Aufprallelement 12 und ein zweites Aufprallelement 46 von vergleichbarer Form und vergleichbarem Aufbau aufweist. Der erste Ringflansch 28 des ersten Aufprallelements 12 und der zweite Ringflansch 58 des zweiten Aufprallelements 46 sind fußseitig aufeinanderliegend mittels eines Ringelements 68 miteinander verbunden. Dabei hat das Ringelement 68 von Vorteil einen vergleichbaren Aufbau zu dem Stützring 76 mit angeformten Befestigungsring 80. Der ersten Abschlußkappe 18 und/oder zweiten Abschlußkappe 50 liegt ein Blech 32, eine Prallplatte 34 o. dgl. auf. Diese Aufprallvorrichtung 10 gemäß Fig. 4 weist lediglich die Funktion der Energieabsorption, nicht aber eine Verbindungsfunktion auf, und ist somit bspw. für den Einsatz in Kniefängern o. dgl. besonders geeignet.

In allen Fällen, in denen zwei oder mehrere Aufprallelemente 12, 46 in der Aufprallvorrichtung 10 eingesetzt werden, besteht die Möglichkeit, daß bspw. die Wandstärke der Wandung 14 und/oder der Öffnungswinkel 70 des Kegelstumpfes 16 und/oder die Wandungsstruktur verschiedener Aufprallelemente 12, 46 unterschiedlich dimensioniert sind. Durch diese Maßnahmen kann bspw. die Reihenfolge der Zerstörung einzelner Aufprallelemente und damit das Energieabsorptionsverhalten der gesamten Aufprallvorrichtung 10 gezielt eingestellt und den jeweiligen Anwendungsfällen angepaßt werden.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 zeichnet sich dadurch aus, daß zwei oder mehrere Aufprallvorrichtungen 10, 72, die jeweils einen zur Aufprallvorrichtung 10 der Fig. 3 vergleichbaren Aufbau besitzen, seriell hintereinander angeordnet sind. Durch diese Maßnahme kann in Verbindung mit einer unterschiedlichen Dimensionierung der jeweils eingesetzten Aufprallelemente 12, 46 eine äußerst exakte Steuerung des Energieabsorptionsverhaltens der Aufprallvorrichtung eingestellt werden.

Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, zwei oder mehrere Aufprallvorrichtungen 10, 72 parallel nebeneinander anzuordnen, was sich insbesondere bei äußerst hohen, zu absorbierenden Aufprallenergien anbietet. Doch auch in diesem Fall kann durch eine unterschiedliche Dimensionierung der einzelnen Aufprallvorrichtungen 10, 72 bzw. der Aufprallelemente 12, 46 eine Steuerung des Energieabsorptionsverhaltens in bestimmten Grenzen eingestellt werden.

Claims (33)

1. Aufprallvorrichtung (10) für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, welche an dem Fahrzeugaufbau anbringbar ist, ein Aufprallelement (12) aufweist und bei Krafteinwirkung unter Absorption von freiwerdender Energie zerstörbar ist, wobei die Wandung (14) des Aufprallelements (12) die Form der Mantelfläche eines Kegelstumpfes (16) besitzt und eine konvex ausgebildete Abschlußkappe (18) einstückig am ersten verjüngten Endabschnitt (20) des Kegelstumpfes (16) angeformt ist, die den Endabschnitt (20) abschließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufprallelement (12) aus einem Faserverbundwerkstoff (FVW) besteht und die Wandung (14) des Aufprallelements (12, 46) wenigstens über Teilbereiche des Umfangs des erweiterten zweiten Endabschnitts (26) des Aufprallelements (12, 46) von einem außen an der Wandung anliegenden Stützelement umfaßt ist.

2. Aufprallvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußkappe (18) eine kalottenartige oder rotationssymmetrische Wölbung (22) in Form eines Teilausschnitts der Oberfläche einer Kugel, eines Ellipsoids oder Paraboloids aufweist, wobei die Wölbung (22) eine zentrale oder konzentrische Abflachung (24) besitzt.

3. Aufprallvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Wandung (14) im erweiterten zweiten Endabschnitt (26) des Kegelstumpfes (16) ein umlaufender Ringflansch (28) einstückig anschließt, wobei die Wandung (14) in einem Übergangsabschnitt (30) hin zu dem Ringflansch (28), trompetenförmig oder glockenförmig nach außen gewölbt ist.

4. Aufprallvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufprallelement (12) durch Tiefziehen einer Faserverbundwerkstoffplatte gebildet ist und die Faserverbundwerkstoffplatte wenigstens eine Gewebelage bestehend aus Endlosfasern aufweist.

5. Aufprallvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufprallelement (12) aus einem glasmattenverstärkten Faserverbundwerkstoff hergestellt ist.

6. Aufprallvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverbundwerkstoff Endlosfasern oder Kurzfasern oder beide in beliebigem Verhältnis gemischt in regelloser Anordnung aufweist.

7. Aufprallvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufprallelement (12) aus einem Gemisch von glasmattenverstärktem und gewebeverstärktem Faserverbundwerkstoff besteht.

8. Aufprallvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebelagen des Faserverbundwerkstoffes in zueinander unterschiedlichen Faserrichtungen angeordnet sind.

9. Aufprallvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufprallelement (12) neben dem Matrixwerkstoff aus einem oder mehreren der folgenden Materialien besteht: Glasfasern, Kohlenstoffasern, Aramidfasern.

10. Aufprallvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Matrixwerkstoff aus wenigstens einem thermoplastischen Werkstoff oder duromeren Werkstoff besteht.

11. Aufprallvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufprallelement (12) zwischen einem Blech (32) und einer Prallplatte (34) angeordnet ist, wobei das Blech (32) oder die Prallplatte (34) integraler Bestandteil des Fahrzeugaufbaus oder eines Stoßfängersystems sind.

12. Aufprallvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprallvorrichtung (10) mittels des Ringflansches (28) auf einem, einen Durchbruch (36) aufweisenden Blech (32) festgelegt und der Durchbruch (36) von der offenen Grundfläche (38) des Aufprallelements (12) überdeckt ist.

13. Aufprallvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (36) auf der der Aufprallvorrichtung (10) abgewandten Fläche (40) des Blechs (32) mittels eines Schließblechs (42) verschlossen ist und das Schließblech (42) durch eine entsprechende Auswölbung (44) zur Aufnahme eines bestimmten Anteils von Bruchstücken der Aufprallvorrichtung (10) oder des Aufprallelements (12) ausgebildet ist.

14. Aufprallvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprallvorrichtung (10) ein erstes Aufprallelement (12) und ein zweites Aufprallelement (46) aufweist, das zweite Aufprallelement (46) jedoch eine geringere Höhe (46) besitzt und in einem Innenraum (48) des ersten Aufprallelements (12) eingesetzt ist, wobei die erste Abschlußkappe (18) und die zweite Abschlußkappe (50) mit Abstand (52) zueinander angeordnet sind.

15. Aufprallvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (52) etwa der halben Höhe (54) des ersten Aufprallelements (12) entspricht.

16. Aufprallvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Aufprallelement (12, 46) mit übereinanderliegenden ersten und zweiten Ringflansch (28, 58) auf einem, vorzugsweise einen Durchbruch (36) aufweisenden Blech (32) festgelegt sind und die Abschlußkappen (18, 50) eine Durchbrechung (60) besitzen, wobei durch die Durchbrechungen (60) eine Verbindungsstange (62) gesteckt ist.

17. Aufprallelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstange (62) einends mit dem Zweiten Aufprallelement (46) und anderenends mit einer auf der ersten Aufprallelement (46) und anderenends mit ersten Abschlußkappe (18) aufliegenden Prallplatte (34) fest verbunden ist.

18. Aufprallelement nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verbindungsstange (62) zwischen den Abschlußkappen (18, 50), benachbart der zweiten Abschlußkappe (50), ein Fangteller (64) angeordnet ist.

19. Aufprallvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprallvorrichtung (10) ein erstes und zweites Aufprallelement (12, 46) aufweist, deren erste und zweite Abschlußkappe (18, 50) kopfseitig aufeinanderliegend miteinander verschraubt sind.

20. Aufprallvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß durch Durchbrechungen (60) der ersten und zweiten Abschlußkammer (18, 50) eine in axialer Richtung verschiebbare Stange (66) gesteckt ist, die beidends je einen Fangteller (64) aufweist.

21. Aufprallvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprallelemente (12, 46) mittels des ersten und zweiten Ringflansches (28, 58) jeweils an einem einen Durchbruch (36) aufweisenden Blech (32) befestigt sind.

22. Aufprallvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprallvorrichtung (10) ein erstes und zweites Aufprallelement (12, 46) aufweist, deren erster und zweiter Ringflansch (28, 58) fußseitig aufeinanderliegend mittels eines Ringelements (68) verbunden sind.

23. Aufprallvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten oder zweiten Abschlußkammer (18, 50) ein Blech (32) oder eine Prallplatte (34) aufliegt.

24. Aufprallvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Aufprallelement (12, 46) bezüglich der Wandstärke der Wandung (14) oder des Öffnungswinkels (70) des Kegelstumpfes (16) oder der Wandungsstruktur, unterschiedlich dimensioniert sind.

25. Aufprallvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Aufprallvorrichtungen (10, 72) seriell hintereinander angeordnet sind.

26. Aufprallvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Aufprallvorrichtungen (10, 72) parallel nebeneinander angeordnet sind.

27. Aufprallvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (74) und das Aufprallelement (12, 46) miteinander verbunden sind.

28. Aufprallelement nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (74) als der Wandung (14) bündig anliegender Stützring (76) ausgebildet ist.

29. Aufprallvorrichtung nach einem der Ansprüche 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (74) sich über etwa 1/20 bis etwa 1/4, vorzugsweise etwa 1/10, der Höhe (54, 56) des Aufprallelements (12, 46) erstreckt.

30. Aufprallvorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (74) außenumfangsseitig anschließende Wandungsfortsätze (78), wie Lappen oder einen Befestigungsring (80) aufweist, welche einen Ringflansch (28, 58) des Aufprallelements (12, 46) übergreifen und mit einem Blech (32) oder einer Prallplatte (34) verbindbar sind.

31. Aufprallvorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (74) mit dem Aufprallelement (12, 46) oder Blech (32, 34) durch Verschrauben, Vernieten, Kleben oder Klemmen verbunden ist.

32. Aufprallvorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (74) integraler Bestandteil eines Bauteils des Fahrzeugaufbaus oder eines Stoßfängerträgers ist.

33. Aufprallvorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (74) aus einem metallischen Werkstoff, wie Eisenblech oder Stahlblech besteht.