DE19540787B4 - Impact absorber and method for its production - Google Patents

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Abstract

Aufpralldämpfer für Kraftfahrzeuge mit folgenden Merkmalen:
a) Der Aufpralldämpfer (7; 17; 18) ist ein durch Rollumformen eines Stahlbleches hergestelltes einteiliges Hohlprofil.
b) Das Hohlprofil (7; 17; 18) enthält nur eine sich in Längsrichtung erstreckende Hohlkammer (8; 14).
c) Die beiden seitlichen Enden (9, 10) des Stahlbleches stehen von dem Profilkörper im übrigen nach außen ab und sind durch Verschweißen, Falzen, Nieten oder Druckfügen miteinander verbunden.
d) Das das Hohlprofil (7; 17; 18) bildende Stahlblech ist an einer zu der von den verbundenen Enden (9, 10) gebildeten Verbindungslinie symmetrisch angeordneten Linie mit einer ebenfalls in Längsrichtung verlaufenden Rollfalz (12) versehen.Impact absorbers for motor vehicles having the following features:
a) The impact damper (7; 17; 18) is a one-piece hollow profile produced by roll forming a steel sheet.
b) The hollow profile (7; 17; 18) contains only one longitudinally extending hollow chamber (8; 14).
c) The two lateral ends (9, 10) of the steel sheet are from the profile body in the rest to the outside and are connected by welding, folding, riveting or pressure joining together.
d) The steel sheet forming the hollow profile (7; 17; 18) is provided at a line symmetrically arranged with respect to the connecting line formed by the connected ends (9, 10) with a likewise rolling longitudinal fold (12).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft einen Aufpralldämpfer für Kraftfahrzeuge. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung derartiger Aufpralldämpfer.The The invention relates to a crash cushion for motor vehicles. The invention further relates to a method for producing such Crash cushion.

Üblicherweise werden als Aufpralldämpfer (Crashboxen) bei Kraftfahrzeugen gestanzte Profile verwendet, die teilweise zusätzlich mit Versteifungsblechen versehen werden. Die Herstellung derartiger Bauelemente ist außerordentlich aufwendig.Usually be used as impact absorbers (crash boxes) used in motor vehicles stamped profiles, some in addition to Stiffening plates are provided. The production of such components is extraordinary consuming.

Aus der WO 94/27841 A1 ist ein Aufpralldämpfer bekannt, der aus einem Aluminium-Hohlprofil besteht, welches mittels Strangpressens hergestellt wird. Der Nachteil derartiger Profile besteht einerseits darin, daß ihre Herstellung relativ aufwendig und damit teuer ist. Andererseits lassen sich aus verfahrenstechnischen Gründen in der Regel nur Profile strangpressen, die eine Mindestwandstärke von mehr als 1 mm aufweisen. Besonders bei kleineren Fahrzeugen kann es aber ausreichen, Aufpralldämpfer zu verwenden, die eine Wandstärke besitzen, die kleiner 1 mm (z.B. von 0,8 mm) ist.Out WO 94/27841 A1 discloses an impact absorber, which consists of a Aluminum hollow profile is made by extrusion becomes. The disadvantage of such profiles is, on the one hand, that theirs Production is relatively complicated and therefore expensive. on the other hand For procedural reasons, as a rule, only profiles can be extruded, the one minimum wall thickness of more than 1 mm. Especially for smaller vehicles but it may be sufficient to use impact absorbers, the one Wall thickness which is less than 1 mm (e.g., 0.8 mm).

Die DE 43 00 398 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung der tragenden Struktur einer Kraftfahrzeugkarosserie. Dabei werden durch Rollformen von Aluminiumblech geschlossene Hohlprofile geformt.The DE 43 00 398 A1 discloses a method of manufacturing the load-bearing structure of a motor vehicle body. In this case, hollow profiles are formed by roll forming aluminum sheet.

Aus der Zeitschrift "Automobil Revue" Nr. 37/1993, Seite 31 ist ein aus Aluminium Strangpreßprofilen bestehender Karosserierahmen bekannt, bei dem Anbauteile durch Stanznieten befestigt werden.Out the magazine "Automobile Revue "No. 37/1993, Page 31 is a body frame made of extruded aluminum sections known, are attached to the attachments by punch riveting.

Aus der DE 42 24 489 A1 ist ferner ein vorderer Längsträger für ein Kraftfahrzeug bekannt, der aus einem Strangpreßprofil aus Leichtmetall besteht. Der Profilhohlraum wird durch wenigstens eine durchgehende ebene Längswand in zwei längsverlaufende Hohlkammern geteilt.From the DE 42 24 489 A1 Furthermore, a front side member for a motor vehicle is known, which consists of an extruded aluminum. The profile cavity is divided by at least one continuous planar longitudinal wall into two longitudinal hollow chambers.

Schließlich ist aus der DE 94 05 874 U1 ein Aufpralldämpfer zum Schutz der Kraftfahrzeugkarosserie bekannt, der im wesentlichen aus in einem entsprechenden Gehäuse befindlichen Aluminiumschaum besteht.Finally, out of the DE 94 05 874 U1 a crash cushion for protecting the vehicle body is known, which consists essentially of aluminum foam located in a corresponding housing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufpralldämpfer der eingangs erwähnten Art anzugeben, welcher auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar ist und trotz eines geringen Gewichtes eine ausreichende Stabilität besitzt. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Aufpralldämpfers offenbart werden.Of the Invention is based on the object, a crash cushion of mentioned in the beginning Specify type, which can be produced in a simple and cost-effective manner and despite a low weight has sufficient stability. Furthermore, a method for producing such an impact damper is disclosed become.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Aufpralldämpfers erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 6 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.These Task is according to the invention with respect to the crash cushion the features of claim 1 and in terms of the method by the Characteristics of claim 6 solved. Further, particularly advantageous embodiments of the invention reveal the dependent claims.

Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, als Aufpralldämpfer ein mittels Rollprofiltechnik (Roll-Umformen) hergestelltes Hohlprofil zu verwenden, welches nur eine Hohlkammer aufweist und aus Stahlblech besteht. Dabei sind die seitlichen Enden der Bleche nach außen gerichtet, so daß sie auf einfache Weise, beispielsweise durch Verschweißen, Falzen, Nieten, Druckfügen u. dgl., miteinander verbindbar sind.The The invention is based essentially on the idea as an impact absorber by means of Rollprofiltechnik (roll forming) produced hollow profile too use, which has only one hollow chamber and made of sheet steel consists. The lateral ends of the sheets are directed outwards, so that you in a simple manner, for example by welding, folding, Riveting, press-joining u. Like., Can be connected to each other.

Vorteilhafterweise kann das Hohlprofil mit mindestens einer in Längsrichtung sich erstreckenden Rollfalz versehen sein, an welcher entweder Anbauteile (Hupe, Kühler etc.) befestigt werden können oder mit der das Aufprallverhalten des Längsträgers bzw. eines entsprechenden Aufpralldämpfers optimierbar ist.advantageously, can the hollow profile with at least one extending in the longitudinal direction Rollfalz be provided on which either attachments (horn, radiator, etc.) can be attached or with the impact behavior of the longitudinal member or a corresponding impact attenuator is optimizable.

Ein besonderer Vorteil der Verwendung von Stahlblech besteht darin, daß auf einfache Weise beinahe beliebige Formen für die unterschiedlichsten Funktionen in das Blech hineingerollt werden können. Demgegenüber sind die im Handel erhältlichen Stahl-Hohlprofile nur in wenigen Querschnittsformen lieferbar, so daß ein Hersteller für Aufpralldämpfer aus derartigen Profilen hinsichtlich der Gestaltungsfreiheit stark eingeschränkt ist.One particular advantage of the use of steel sheet is that on simple way almost any shapes for a variety of functions can be rolled into the sheet. In contrast, are the commercially available steel hollow profiles only available in a few cross-sectional shapes, so that one manufacturer for impact absorbers Such profiles are severely limited in terms of design freedom.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen, die jeweils durch Roll-Umformen hergestellte Aufpralldämpfer, welche an einem Querträger (Stoßstange) befestigt sind, wiedergeben. Es zeigen:Further Details and advantages of the invention will become apparent from the following explained with reference to figures Embodiments, each produced by roll forming impact absorbers, which on a crossbeam (Bumper) are attached, play. Show it:

1 einen Aufpralldämpfer mit einer Hohlkammer mit quadratischem Querschnitt; 1 an impact damper having a hollow chamber with a square cross-section;

2 und 3 zwei Aufpralldämpfer mit Hohlkammern, die jeweils einen rechteckförmigen Querschnitt besitzen; 2 and 3 two impact absorbers with hollow chambers, each having a rectangular cross-section;

4 einen Aufpralldämpfer mit T-förmigem Querschnitt und 4 a crash cushion with T-shaped cross-section and

5 einen Aufpralldämpfer mit einer Hohlkammer, deren Wände die Form eines Hexagons aufweisen. 5 a crash cushion with a hollow chamber whose walls have the shape of a hexagon.

In 1 ist mit 1 der Querträger einer Stoßstange eines Kraftfahrzeuges bezeichnet, an dem zwei gleiche Aufpralldämpfer 2 befestigt sind. Die Aufpralldämpfer 2 sind ihrerseits mit aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellten Längsträgern verbunden und bestimmen das Aufprallverhalten des Kraftfahrzeuges im unteren Geschwindigkeitsbereich (z.B. bis 15 km/h).In 1 is with 1 the cross member of a bumper of a motor vehicle refers to the same two impact absorbers 2 are attached. The impact absorbers 2 For their part, they are connected with side members (not shown for reasons of clarity) and determine the impact behavior of the motor vehicle in the lower speed range (eg up to 15 km / h).

Der jeweilige Aufpralldämpfer 2 weist eine Hohlkammer 3 auf und ist aus einem entsprechenden Blechteil durch Roll-Umformung hergestellt. Die beiden Enden 4, 5 des Blechteiles ragen über den eigentlichen Profilkörper 6 hinaus, so daß sie pro blemlos von ihrer Außenseite, etwa durch Schweißen, Druckfügen, Stanznieten etc., miteinander verbindbar sind.The respective crash cushion 2 has a hollow chamber 3 on and is made of a corresponding sheet metal part by roll forming. The two ends 4 . 5 of the sheet metal part protrude over the actual profile body 6 In addition, so that they can be easily connected to each other by their outside, such as by welding, pressure joining, punch rivets, etc.

In 2 ist ein 1 entsprechendes Beispiel mit zwei Aufpralldämpfern 7 dargestellt, wobei allerdings die jeweils mit 8 bezeichnete Hohlkammer einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist. Gegenüber den miteinander verbundenen Enden 9, 10 ist eine sich in Längsrichtung 11 des Aufpralldämpfers 7 erstreckende Rollfalz 12 vorgesehen, die zur Optimierung des Aufprallverhaltens des entsprechenden Fahrzeuges dient.In 2 is a 1 corresponding example with two impact absorbers 7 shown, however, each with 8th designated hollow chamber has a rectangular cross-section. Opposite the connected ends 9 . 10 is a longitudinal direction 11 of the impact absorber 7 extending roll fold 12 provided, which serves to optimize the impact behavior of the corresponding vehicle.

3 offenbart ebenfalls ein Ausführungsbeispiel, bei dem die entsprechenden mit 13 bezeichneten Aufpralldämpfer jeweils eine Hohlkammer 14 mit rechteckförmigem Querschnitt besitzen. Allerdings sind die Enden 15, 16 im mittleren Bereich der oberen Wand des Hohlprofiles nach außen gebogen und miteinander verbunden. 3 also discloses an embodiment in which the corresponding with 13 designated crash damper each have a hollow chamber 14 possess with rectangular cross-section. However, the ends are 15 . 16 bent outward in the central region of the upper wall of the hollow profile and connected together.

Schließlich sind in den 4 und 5 noch zwei weitere Ausführungsbeispiele von Aufpralldämpfern 17 und 18 dargestellt, wobei der Querschnitt des jeweiligen Aufpralldämpfers entweder annähernd T-förmig (4) ausgebildet ist oder einen hexagonalen Verlauf aufweist (5).Finally, in the 4 and 5 two more embodiments of crash cushions 17 and 18 shown, wherein the cross section of the respective impact damper either approximately T-shaped ( 4 ) is formed or has a hexagonal course ( 5 ).

Bei dem in 4 dargestellten Aufbau der Aufpralldämpfer 17 ergeben sich besonders gute Befestigungsmöglichkeiten für Anbauteile mit Hilfe von Klammern. Derartige Klammern können auch die randseitigen Enden der Rollprofile verbinden, so daß ein Verschweißen dieser Enden entfallen kann. Eine entsprechende Klammer ist in 4 mit dem Bezugszeichen 19 versehen und gestrichelt dargestellt.At the in 4 illustrated structure of the impact absorber 17 This results in particularly good mounting options for attachments using brackets. Such brackets can also connect the marginal ends of the rolling profiles, so that welding these ends can be omitted. A corresponding bracket is in 4 with the reference number 19 provided and shown in dashed lines.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr kön nen die Querschnittsformen der Hohlkammern auch andere nicht dargestellte Formen aufweisen. Außerdem kann die Hohlkammer des gerollten Hohlprofiles mindestens teilweise mit einem energieabsorbierenden Schaum (z.B. PU-Schaum) ausgefüllt sein, um ein geschwindigkeitsabhängiges Aufprallverhalten des Fahrzeuges zu realisieren.The Invention is self-evident not limited to the embodiments described above. Much more can the cross-sectional shapes of the hollow chambers and other not shown Shapes have. Furthermore can the hollow chamber of the rolled hollow profile at least partially with an energy-absorbing foam (e.g., PU foam) to provide velocity-dependent impact performance to realize the vehicle.

11
Querträgercrossbeam
22
Aufpralldämpfer, HohlprofilImpact absorber, hollow profile
33
Hohlkammerhollow
4,54.5
Blechendensheet ends
66
Profilkörperprofile body
77
Aufpralldämpfer, HohlprofilImpact absorber, hollow profile
88th
Hohlkammerhollow
9,109.10
Blechendensheet ends
1111
Längsrichtunglongitudinal direction
1212
Rollfalzroll seam
1313
Aufpralldämpfer, HohlprofilImpact absorber, hollow profile
1414
Hohlkammerhollow
15,1615.16
Blechendensheet ends
1717
Aufpralldämpfer, HohlprofilImpact absorber, hollow profile
1818
Aufpralldämpfer, HohlprofilImpact absorber, hollow profile
1919
Klammerclip

Claims (6)

Aufpralldämpfer für Kraftfahrzeuge mit folgenden Merkmalen: a) Der Aufpralldämpfer (7; 17; 18) ist ein durch Rollumformen eines Stahlbleches hergestelltes einteiliges Hohlprofil. b) Das Hohlprofil (7; 17; 18) enthält nur eine sich in Längsrichtung erstreckende Hohlkammer (8; 14). c) Die beiden seitlichen Enden (9, 10) des Stahlbleches stehen von dem Profilkörper im übrigen nach außen ab und sind durch Verschweißen, Falzen, Nieten oder Druckfügen miteinander verbunden. d) Das das Hohlprofil (7; 17; 18) bildende Stahlblech ist an einer zu der von den verbundenen Enden (9, 10) gebildeten Verbindungslinie symmetrisch angeordneten Linie mit einer ebenfalls in Längsrichtung verlaufenden Rollfalz (12) versehen.Impact absorbers for motor vehicles having the following features: a) The impact absorber ( 7 ; 17 ; 18 ) is a one-piece hollow profile produced by roll forming a steel sheet. b) The hollow profile ( 7 ; 17 ; 18 ) contains only one longitudinally extending hollow chamber ( 8th ; 14 ). c) The two lateral ends ( 9 . 10 ) of the steel sheet are from the profile body in the rest to the outside and are connected by welding, folding, riveting or pressure joining together. d) that the hollow profile ( 7 ; 17 ; 18 ) forming steel sheet is at one of the connected ends ( 9 . 10 ) formed connecting line symmetrically arranged line with a likewise extending in the longitudinal direction Rollfalz ( 12 ) Mistake. Aufpralldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden seitlichen Enden (9, 10) des Stahlbleches durch Stanznieten miteinander verbunden sind.Impact damper according to claim 1, characterized in that the two lateral ends ( 9 . 10 ) of the steel sheet are joined together by punch rivets. Aufpralldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Hohlkammer (8) des Hohlprofils (7; 17; 18) die Gestalt eines Vieleckes, insbesondere eines Rechtseckes, eines Quadrates oder eines Hexagons, aufweist.Impact damper according to claim 1 or 2, characterized in that the cross section of the hollow chamber ( 8th ) of the hollow profile ( 7 ; 17 ; 18 ) has the shape of a polygon, in particular a rectangle, a square or a hexagon. Verfahren zur Herstellung eines Aufpralldämpfers für Kraftfahrzeuge, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a ) Durch Rollumformen eines Stahlbleches wird ein einteiliges Hohlprofil mit nur einer in Längsrichtung sich erstreckenden Hohlkammer hergestellt derart, daß die beiden seitlichen Enden des Bleches von dem Profilkörper nach außen abstehen. b) Das Rollumformen des Stahlbleches wird derart vorgenommen, daß am Hohlprofil eine in Längsrichtung verlaufende Rollfalz ausgebildet wird. c) In einem weiteren Verfahrensschritt werden dann die beiden seitlichen überstehenden Enden des Stahlbleches durch Verschweißen, Falzen, Nieten oder Druckfügen miteinander verbunden.A process for the production of a crash cushion for motor vehicles, characterized by the following process steps: a) By roll forming a steel sheet a one-piece hollow profile with only one longitudinally extending hollow chamber is made such that the two lateral ends of the sheet protrude from the profile body to the outside. b) The Rollumformen of the steel sheet is made such that the hollow profile is formed in the longitudinal direction rolling fold. c) In a further method step, the two lateral projecting ends of the steel sheet are then joined together by welding, folding, riveting or pressure joining. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden seitlichen Enden des Stahlbleches durch Stanznieten miteinander verbunden werden.Method according to claim 4, characterized in that that the both lateral ends of the steel sheet by punching rivets together get connected. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollumformung des Stahlbleches derart durchgeführt wird, daß der Querschnitt der Hohlkammer des Hohlprofils die Gestalt eines Vieleckes, insbesondere eines Rechteckes, eines Quadrates oder Hexagons, erhält.Method according to claim 4 or 5, characterized that the Rolling of the steel sheet is carried out such that the cross section the hollow chamber of the hollow profile the shape of a polygon, in particular a rectangle, a square or hexagon.
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