DE19803156C1 - Energieabsorbierende Deformationsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine energieabsorbierende Deformationsan­ ordnung für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Stülpprofil, das unter Energieabsorption aus einer ausgezogenen Absorptions­ position in eine zusammengeschobene Deformationsposition beweg­ lich ist.

Derartige energieabsorbierende Deformationsanordnungen in Form von Stülprohren, bei denen eine Energieabsorption durch rollende Biegung der Stülprohrwandungen erfolgt, sind allgemein bekannt. Insbesondere wird hierzu auf die DE-AS 19 31 844 verwiesen, die eine Stoßdämpfungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug darstellt, bei dem dem aus plastisch verformbaren Metall hergestellten Stülprohr als Führungsteil zusätzlich ein Ring vorgesehen ist, der zum Stülprohr hin abgerundet ist. Eine ähnliche, energieab­ sorbierende Deformationsanordnung für ein Kraftfahrzeug ist aus der DE 42 06 716 A1 bekannt.

Aus der DE-GM 19 91 809 ist ein Stoßdämpfer bekannt, der eine Teleskopstange sowie irreversibel deformierbare Zugglieder um­ faßt. Durch Zünden einer pyrotechnischen Treibladung wird die im Normalzustand eingefahrene Teleskopstange ausgefahren und in ei­ ne durch Einrasten definierte Endstellung gebracht. Erst in der Endstellung wirken die Zugglieder als Dämpfer für auftreffende Stöße.

Die DE 44 25 830 C2 beschreibt ein energieabsorbierendes Bau teil, welches eine im Normalzustand gestauchte Zellstruktur und eine Druckfluidquelle umfaßt. Bei Bedarf, beispielsweise unmit­ telbar vor einem Autounfall, wird das Fluid unter Druck in die Zellstruktur gepreßt, wodurch diese in ihre ursprüngliche unge­ stauchte Form überführt wird. In diesem ungestauchten Zustand kann das Bauteil eine erhebliche Energiemenge absorbieren; der Platzbedarf ist jedoch gegenüber bekannten Energieabsorbern deutlich geringer.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine energieabsorbierende Deforma­ tionsanordnung der eingangs genannten Arg, zu schaffen, die ab­ hängig von der nachfolgenden Aufprallbelastung ein unterschied­ liches Energieabsorptionsvermögen zur Verfügung stellt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das wenigstens eine Stülpprofil in normaler Ruhelage in einer Deformationsposition gehalten ist, und daß dem wenigstens einen Stülpprofil eine An­ triebsvorrichtung zugeordnet ist, mittels der das Stülpprofil bei Aktivierung der Antriebsvorrichtung schlagartig in eine Ab­ sorptionsposition überführbar ist, daß die Antriebsvorrichtung, an eine fahrzeugfeste Aktivierungssteuerung angeschlossen ist, die die Antriebsvorrichtung abhängig von Signalen einer Auf­ prallsensorik steuert, daß die Antriebsvorrichtung als linearbe­ weglich wirksame Druckvorrichtung gestaltet ist, die auf das we­ nigstens eine Stülpprofil bei einer Aktivierung entgegengesetzt zu der Wirkrichtung einer Deformationskraft einwirkt, und daß die Druckvorrichtung mittels der Aktivierungssteuerung derart auf unterschiedliche Energieniveaus ansteuerbar ist, daß das we­ nigstens eine Stülpprofil in unterschiedliche Absorptionsposi­ tionen überführbar ist.

Dadurch ist es möglich, abhängig von der nachfolgenden Aufprall­ belastung unterschiedliches Energieabsorptionsvermögen zur Ver­ fügung zu stellen, wobei die Aktivierungssteuerung hierzu insbe­ sondere die jeweilige Fahrgeschwindigkeit und/oder die Relativ­ geschwindigkeit zu dem auftretenden Hindernis auswertet. Während des normalen Betriebs des Kraftfahrzeugs befindet sich das Stülpprofil in seiner zusammengeschobenen Deformationsposition, wodurch es eine verringerte Baugröße aufweist und optisch unauf­ fällig im Fahrzeug positionierbar ist. Dadurch, daß das Stülpprofil durch die Antriebsvorrichtung schlagartig in seine Absorptionsposition gedrückt wird, wird es bei Bedarf dennoch rechtzeitig zur Energieabsorption entsprechend variiert. Die er­ findungsgemäße Lösung ist zur Stoßdämpfung vorgesehen, wobei ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung die Eignung der Deformationsanordnung zur mehrfachen Aufnahme einer entsprechen­ den Stoßbelastung ist. Denn die Antriebsvorrichtung kann das Stülpprofil - je nach den Ermüdungserscheinungen des Materials - auch für mehrere, zeitlich nacheinander erfolgende Stoßbelastun­ gen jeweils wieder in die Absorptionsposition bringen. Die er­ findungsgemäße Deformationsanordnung wird vorzugsweise im Be­ reich von Fahrzeugaußenkonturen, insbesondere im Front- oder Heckbereich oder an den Fahrzeugseiten, positioniert. Die Verschiebung des Stülpprofiles aus der zusammengeschobenen De­ formationsposition in eine ausgezogene Absorptionsposition er­ folgt analog der Expansion von Airbaganordnungen im Fahrzeugin­ nenraum. Vorteilhaft ist der Aktivierungssteuerung eine Ver­ kehrsüberwachungskamera zugeordnet, die ein Auslösen der Akti­ vierungssteuerung und damit eine Betätigung der Antriebsvorrich­ tung bereits kurz vor einem Fahrzeugaufprall vornimmt, so daß das Stülpprofil beim Fahrzeugaufprall bereits seine erhöhte De­ formationslänge zur Verfügung stellt. Das Stülpprofil wird kurz vor Auftreffen einer Aufprallbelastung der Wirkrichtung dieser Aufprallbelastung entgegengeführt, um die vergrößerte Deformati­ onslänge zur Energieabsorption zur Verfügung zu stellen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfol­ gend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer erfindungs­ gemäßen Deformationsanordnung, bei der sich ein Stülppro­ fil in einer Bereitschaftsstellung befindet,

Fig. 2 die Deformationsanordnung nach Fig. 1, bei der das Stülp­ profil sich in einer Absorptionsposition befindet, und

Fig. 3 die Deformationsanordnung nach den Fig. 1 und 2, bei der das Stülpprofil sich in einer zusammengeschobenen Defor­ mationsposition befindet.

Eine lediglich schematisch dargestellte, energieabsorbierende Deformationsanordnung 1 nach den Fig. 1 bis 3 ist als Stoßdämp­ fung für einen Frontbereich eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Die Deformationsanordnung 1 weist eine fahrzeugfest positionierte Aufnahmehülse 2 auf, die mit einem Stülpprofil 3 verbunden ist, das koaxial innerhalb der Aufnahmehülse 2 verschiebbar angeord­ net ist. Das Stülpprofil 3 ist rohrförmig gestaltet und weist an seiner vorderen Stirnseite einen Stoßfänger 4 auf. Die Wandungen des Stülpprofiles 3 sind balgartig gerollt und gehen in die Auf­ nahmehülse 2 über. Die balgartige Gestaltung des Übergangs zwi­ schen der Aufnahmehülse 2 und dem Stülpprofil 3 ist plastisch verformbar, vorzugsweise aus einem plastisch verformbaren Me­ tall, gestaltet. Der balgförmige Übergang wird in an sich be­ kannter Weise einer nach dem Stülpprinzip arbeitenden rollenden Biegung unterworfen, sobald auf das Stülpprofil 3 oder auf den Stoßfänger 4 Druck- oder Zugbelastungen koaxial zur Mittellängs­ achse des Stülpprofiles 3 und der Aufnahmehülse 2 ausgeübt wer­ den. Durch die Verformungsarbeit kann bei einer solchen Bewegung des Stülpprofiles 3 Aufprallenergie vernichtet werden.

Gemäß der Darstellung nach Fig. 1 befindet sich das Stülpprofil 3 in einer Position relativ zu der Aufnahmehülse 2, in der es nahezu vollständig teleskopartig in die Aufnahmehülse 2 hinein­ verschoben ist. Diese Position stellt den Ruhezustand der Defor­ mationsanordnung 1 für den normalen Fahrbetrieb des Fahrzeugs dar. Im Bereich der Aufnahmehülse 2 ist eine lediglich schema­ tisch dargestellte Antriebsvorrichtung 5 untergebracht, die bei einer Aktivierung eine Druckkraft in Pfeilrichtung D (Fig. 2) auf das Stülpprofil 3 derart ausüben kann, daß das Stülpprofil 3 schlagartig in eine Absorptionsposition (Fig. 2) aus der Aufnah­ mehülse 2 herausgedrückt wird. In dieser Absorptionsposition steht für das Stülpprofil 3 ein vergrößerter Deformationsweg zur Verfügung, durch den das Stülpprofil 3 bei einer Aufprallbela­ stung in Pfeilrichtung A auf den Stoßfänger 4 entgegen der Druckrichtung D wieder in die Aufnahmehülse 2 zurückgedrückt werden kann, wobei im Bereich der balgartigen Stülpung Verfor­ mungsarbeit verrichtet wird. Wie anhand der Fig. 3 erkennbar ist, ist das Stülpprofil 3 dabei sogar über die Bereitschaftspo­ sition nach Fig. 1 hinaus in die Aufnahmehülse 2 hineindrückbar. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung können jedoch die in Fig. 3 dargestellte Deformationsposition und die Bereitschaftsposition nach Fig. 1 übereinstimmen.

Das schlagartige Herausdrücken des Stülpprofiles 3 aus der Auf­ nahmehülse 2 erfolgt lediglich bei Bedarf, d. h. lediglich bei einem drohenden Aufprall des Fahrzeugs. Um hierzu die Antriebs­ vorrichtung 5 entsprechend steuern zu können, ist der Antriebs­ vorrichtung 5 über Steuerleitungen 7 eine Aktivierungssteuerung 6 zugeordnet, die die Antriebsvorrichtung 5 abhängig von ent­ sprechenden Signalen einer Aufprallsensorik 8 steuert. Vorzugs­ weise ist die Antriebsvorrichtung 5 als Druckspeicher mit kombi­ nierter Zündeinheit gestaltet, so daß bei einer Zündung der Zündeinheit der Druckspeicher schlagartig in Richtung des Stülp­ profiles 3 entleert wird, wodurch aufgrund der Druckwelle die ebenfalls schlagartige Linearbewegung des Stülpprofiles 3 in die Absorptionsposition nach Fig. 2 erfolgt.

Die Deformationsanordnung 1 weist außerdem eine nicht darge­ stellte, fahrzeugfeste Anschlagvorrichtung für das Stülpprofil 3 auf, die derart angeordnet ist, daß das Stülpprofil 3 durch die Druckkraft D nicht über die Absorptionsposition hinausbewegt werden kann, so daß in jedem Fall ein zumindest weitgehend re­ versibles Zurückdrücken des Stülpprofiles 3 aufgrund einer Auf­ prallbelastung A erfolgen kann.

Dem Fachmann ist anhand der schematischen Darstellung nach den Fig. 1 bis 3 klar, daß die erfindungsgemäße Deformationsanord­ nung nicht lediglich ein einzelnes Stülpprofil, sondern auch mehrere, parallel angeordnete und gemeinsam gesteuerte Stülppro­ file aufweisen kann, die mit einem gemeinsamen oder mit jeweils einem Stoßfänger verbunden sein können. Entsprechend kann auch entweder für jedes Stülpprofil eine eigene Antriebseinheit oder aber eine gemeinsame Antriebseinheit für alle Stülpprofile vor­ gesehen sein.

Claims (1)

1. Energieabsorbierende Deformationsanordnung für ein Kraft­ fahrzeug mit wenigstens einem Stülpprofil, das unter Energieab­ sorption aus einer ausgezogenen Absorptionsposition in eine zu­ sammengeschobene Deformationsposition beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Stülpprofil (3) in normaler Ruhelage in einer Deformationsposition gehalten ist, und daß dem wenigstens einen Stülpprofil (3) eine Antriebsvorrichtung (5) zugeordnet ist, mittels der das Stülpprofil (3) bei Aktivierung der An­ triebsvorrichtung (5) schlagartig in eine Absorptionsposition überführbar ist, daß die Antriebsvorrichtung (5) an eine fahr­ zeugfeste Aktivierungssteuerung (6) angeschlossen ist, die die Antriebsvorrichtung (5) abhängig von Signalen einer Aufprallsen­ sorik steuert, daß die Antriebsvorrichtung (5) als linearbeweg­ lich wirksame Druckvorrichtung gestaltet ist, die auf das wenig­ stens eine Stülpprofil (3) bei einer Aktivierung entgegengesetzt zu der Wirkrichtung einer Deformationskraft (A) einwirkt, und daß die Druckvorrichtung mittels der Aktivierungssteuerung (6) derart auf unterschiedliche Energieniveaus ansteuerbar ist, daß das wenigstens eine Stülpprofil (3) in unterschiedliche Absorp­ tionspositionen überführbar ist.