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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Energieabsorptionsvorrichtung
für eine
Stoßfängeranordnung
eines Fahrzeugs, mit einem zum Umformen bestimmten, schräg zur Fahrzeuglängsrichtung
ausgerichteten hohlen Längsabschnitt
und einem sich daran anschließenden,
gestülpten
Bereich, an welchem ein Befestigungsabschnitt der Energieabsorptionsvorrichtung
vorgesehen ist, welcher eine Befestigungsebene der Energieabsorptionsvorrichtung
definiert.
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Aus
der
US 6,802,548 B2 ist
eine gattungsgemäße Energieabsorptionsvorrichtung
bekannt. Die Energieabsorptionsvorrichtung weist zwei schräg zur Fahrzeuglängsrichtung
ausgerichtete, zusammenteleskopierbare Rohre auf. Die Rohre sind
gerade zueinander ausgerichtet und gerade an benachbarten Bauteilen
befestigt. Somit wirkt eine schräge
Unfallkraft praktisch in Längsrichtung
der Energieabsorptionsvorrichtung, wodurch diese einwandfrei zusammenteleskopieren
kann.
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Ist
die Unfallkraft jedoch schräg
zur Längsrichtung
der Energieabsorptionsvorrichtung gerichtet, kann es zu einem Schwenken
des stoßfängerseitigen
Rohres kommen. Um ein derartiges Schwenken zu verhindern oder wenigstens
weitestgehend zu minimieren, schlägt die
US 6,802,548 B2 die Verwendung
eines becherförmigen
Stoßabsorptionselementes
vor, welches der Energieabsorptionsvorrichtung stoßfängerseitig
vorgelagert ist. Das becherförmige Stoßabsorbtionselement
knickt einseitig ein und eliminiert oder minimiert die quer zur
Längsrichtung
der Energieabsorptionsvorrichtung wirkende Komponente der Unfallkraft.
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Aus
der
DE 19 31 844 A ist
eine Energieabsorptionsvorrichtung bekannt, welche ein zum Umformen
bestimmtes Rohr und einen sich daran anschließenden gestülpten Bereich aufweist, an
welchen sich ein Ansatzstück
anschließt,
das sich auswärts
erstreckt. Das Ansatzstück
ist an einem Führungsteil
befestigt, das als ringförmige
Scheibe ausgebildet ist. Das Ansatzstück und das Führungsteil sind
parallel zur Querschnittsebene des Rohres ausgerichtet. Auf diese
Weise kann sich das Rohr einwandfrei stülpend verformen und durch die Öffnung des
Führungsteiles
hindurchtreten.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Energieabsorptionsvorrichtung
dahingehend zu verbessern, dass auf möglichst einfache Weise schräg zur Fahrzeuglängsrichtung
wirkende Kräfte
mit guter Effizienz absorbierbar sind.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einer
Energieabsorptionsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1.
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Mit
der schrägen
Ausrichtung der Querrichtung des hohlen Längsabschnittes zur Befestigungsebene
sind schräg
zur Fahrzeuglängsrichtung
wirkende Unfallkräfte
gut absorbierbar. Der Umformvorgang verläuft überraschend problemlos und
es kann etwa eine Effizienz bei der Energieabsorption erreicht werden,
wie sie bei Energieabsorptionsvorrichtungen möglich sind, bei welchen die
Befestigungsebene parallel zur Querrichtung des hohlen Längsabschnittes ausgerichtet
ist.
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Vorteilhafterweise
kann die Befestigungsebene etwa senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung
ausgerichtet sein. Damit ist der hohle Längsabschnitt schräg zur Fahrzeuglängsrichtung
ausgerichtet und kann schräg
wirkende Unfallkräfte
im Wesentlichen entsprechend seiner Längsrichtung aufnehmen. Mit dem
Befestigungsabschnitt können
die verbleibenden Kräfte
weitestgehend in Fahrzeuglängsrichtung weitergegeben
werden.
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Bevorzugterweise
kann der gestülpte
Bereich an einem Endbereich der Energieabsorptionsvorrichtung ausgebildet
sein. So setzt das umstülpende
Verformen des hohlen Längsabschnittes
am Ende der Energieabsorptionsvorrichtung ein.
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Besonders
günstig
kann die Energieabsorptionsvorrichtung in Richtung des Längsabschnittes etwa
in Höhe
des gestülpten
Bereiches an einer Karosseriestruktur befestigbar sein. Auf diese
Weise kann die Energieabsorptionsvorrichtung mit guter Stabilität gelagert
werden. Zudem kann sich der hohle Längsabschnitt in seiner Ausrichtung
gut an Unfallkräfte
anpassen, deren Richtung von der ursprünglichen Richtung seiner Längsachse
abweicht.
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Besonders
vorteilhaft kann der gestülpte
Bereich eine nur U-förmige
Stülpform
haben. Damit ist der Übergang
vom Längsabschnitt
zum Befestigungsabschnitt einfach und auch auf engerem Raum realisierbar.
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Besonders
bevorzugt kann der Befestigungsabschnitt flanschartig, krempenartig
oder kragenartig ausgebildet sein. So ist die Energieabsorptionsvorrichtung
leicht und flächig
an einem Fahrzeug montierbar.
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Vorteilhafterweise
können
die Befestigungsebene und die Querrichtung einen Winkel von etwa 5° bis 20° einschließen, vorzugsweise
einen Winkel von etwa 8° bis
12°, besonders
bevorzugt einen Winkel von etwa 10°. Auf diese Weise sind schräge Unfallkräfte gut
auffangbar und absorbierbar und trotzdem sind auch parallel zur
Fahrzeuglängsrichtung wirkende
Unfallkräfte
noch gut aufnehmbar und absorbierbar.
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Besonders
günstig
kann eine Fahrzeugstruktur mit einer Energieabsorptionsvorrichtung
mit wenigstens einer der vorangehend genannten Ausgestaltungen vorgesehen
sein, wobei die Fahrzeugstruktur eine Wandung aufweist, welche eine Führung des
hohlen Längsabschnittes
bildet, auf welcher dieser beim Umformen abrollbar ist. So sind für ein geführtes Teleskopieren
des hohlen Längsabschnittes
bestehende Strukturen eines Fahrzeuges nutzbar, beispielsweise ein
Längsträger, insbesondere
ein Innenraum hiervon. Mit dem Abrollen verläuft die Berührung von Wandung und umstülpendem Längsabschnitt
problemlos.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung ist in der Zeichnung gezeigt und wird nachfolgend
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Energieabsorptionsvorrichtung,
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2 eine
Seitenansicht der Energieabsorptionsvorrichtung aus 1,
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3 eine
Längsschnittansicht
der Energieabsorptionsvorrichtung gemäß einer Linie III-III in 2,
und
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4 eine
schematische Ansicht einer Stoßfängeranordnung
und einer Karosseriestruktur mit hierzwischen angeordneter Energieabsorptionsvorrichtung,
wobei nur die Profile der Schnittkonturen dargestellt sind.
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In 1 ist
eine erfindungsgemäße Energieabsorptionsvorrichtung 1 in
einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Die Energieabsorptionsvorrichtung 1 weist
einen zum Umformen bestimmten hohlen Längsabschnitt 2 auf.
An den hohlen Längsabschnitt 2 schließt sich
ein gestülpter
Bereich 3 an, an welchem ein Befestigungsabschnitt 4 vorgesehen
ist. Der Befestigungsabschnitt definiert eine Befestigungsebene
der Energieabsorptionsvorrichtung 1.
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In
dieser Ausführungsform
der Erfindung ist der Befestigungsabschnitt 4 etwa flanschartig
ausgebildet und die Befestigungsebene 5 wird durch eine Anlagefläche 6 des
Befestigungsabschnittes 4 auf Seiten des gestülpten Bereiches 3 bestimmt.
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Es
ist auch möglich,
den Befestigungsabschnitt krempenartig oder kragenartig auszubilden.
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Der
hohle Längsabschnitt 2 ist
in dieser Ausführungsform
der Erfindung rohrförmig
ausgebildet. Es sind jedoch auch andere offene oder geschlossene
hohlkörperartige
Formen möglich,
beispielsweise mit eckigem Querschnitt.
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In 2 ist
die Energieabsorptionsvorrichtung 1 in einer Seitenansicht
gezeigt. Aus dieser Darstellung geht besonders deutlich hervor,
dass die Befestigungsebene 5 schräg zur Querrichtung des hohlen
Längsabschnittes 2 ausgerichtet
ist. Das heißt
sie verläuft
schräg
zu einer nicht gezeigten, senkrecht zur Längsachse 7 des hohlen
Längsabschnittes 2 verlaufenden
Geraden. Anders ausgedrückt
verläuft eine
Normale 8 der Befestigungsebene 5 schräg zur Längsachse 7 des
hohlen Längsabschnittes 2.
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Die
Befestigungsebene und die Querrichtung schließen einen Winkel von etwa 5° bis 20° ein, vorzugsweise
einen Winkel von 8° bis
12°, und
besonders bevorzugt einen Winkel von etwa 10°. In anderen Worten schließen die
Normale 8 und die Längsachse 7 des
hohlen Längsabschnittes 2 einen Winkel 9 der
voranstehend beschriebenen Größe ein.
Mit dieser Winkligkeit können
schräg
zur Fahrzeuglängsrichtung
wirkende Unfallkräfte
besonders gut aufgefangen und absorbiert werden, beispielsweise
Unfallkräfte,
die um 10° schräg zur Fahrzeuglängsrichtung
wirken. Aber auch parallel zur Fahrzeuglängsrichtung wirkende Unfallkräfte können noch
gut aufgefangen und absorbiert werden.
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In 3 ist
eine Längsschnittansicht
der Energieabsorptionsvorrichtung gemäß der Linie III-III in 2 gezeigt.
Hieraus geht hervor, dass der in einem Endbereich 10 der
Energieabsorptionsvorrichtung ausgebildete gestülpte Bereich 3 eine
rein U-förmige
Stülpform
mit einem U-Bogen 17 hat. Vom äußeren U-Abschnitt 11 geht
der gestülpte
Bereich 3 direkt in den Befestigungsabschnitt 4 über.
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In
dieser Ausführungsform
der Erfindung beginnt der Befestigungsabschnitt 4 in unmittelbarer Nähe des hohlen
Längsabschnittes 2.
Das heißt
der Abstand des Befestigungsabschnittes 4 zum hohlen Längsabschnitt 2 ist
klein im Vergleich zur Querschnittsweite des hohlen Längsabschnittes 2.
Zudem befindet sich der Befestigungsabschnitt in Richtung des hohlen
Längsabschnittes
etwa in Höhe
des gestülpten
Bereiches 3.
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Durch
das Vorsehen des Befestigungsabschnittes 4 im Bereich des
Endbereiches 10 der Energieabsorptionsvorrichtung und nahe
des zweiten hohlen Längsabschnittes 2 ist
die Energieabsorptionsvorrichtung stabil und direkt an einer Fahrzeugstruktur
lagerbar. Dabei bleibt ein dem gestülpten Bereich 3 gegenüberliegendes
Ende 12 der Energieabsorptionsvorrichtung ausreichend bewegbar, um
sich an Unfallkräfte
anzupassen, deren Richtung schräg
zur Längsachse 7 des
hohlen Längsabschnittes
verläuft. Über den
gestülpten
Bereich 3 kann ein Schwenken des hohlen Längsabschnittes 2 ausgeglichen
werden, wobei in einem Umfangsabschnitt ein stülpendes Verformen des hohlen
Längsabschnittes auftreten
kann.
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4 zeigt
die Energieabsorptionsvorrichtung schematisch in einem zwischen
einer Karosseriestruktur 13 und einer Stoßfängeranordnung 14 angeordneten
Lage. Die Karosseriestruktur 13 kann beispielsweise ein
Längsträger sein,
dessen Längsrichtung 15 parallel
zur Fahrzeuglängsrichtung
ist.
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Die
Energieabsorptionsvorrichtung 1 ist so an der Karosseriestruktur 13 befestigt,
dass die Normale 8 der Befestigungsebene 5 und
die Längsrichtung 15 der
Karosseriestruktur parallel zueinander verlaufen. In dieser Ausführungsform
der Erfindung fallen sie sogar zusammen. Dementsprechend ist die Befestigungsebene 5 etwa
senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung
ausgerichtet und die Längsachse 7 des
hohlen Längsabschnittes 2 verläuft im Winkel der
genannten Größe schräg zur Fahrzeuglängsrichtung.
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In
den 1 bis 4 ist die Energieabsorptionsvorrichtung
in einem Ausgangszustand vor einer Energieabsorption gezeigt. Wirkt
eine Unfallkraft 16 etwa in Richtung der Längsachse 7 des
hohlen Längsabschnittes 2,
verformt sich die Energieabsorptionsvorrichtung stülpend plastisch.
Dabei wird der U-Bogen 17 des gestülpten Bereiches 3 aufgebogen
und immer neues Material des sich stülpend verformenden hohlen Längsabschnittes 2 bildet
einen vorangehenden Bogen.
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Der
hohle Längsabschnitt
teleskopiert in einen Hohlraum 18 der Karosseriestruktur 13 hinein. Bei
fortschreitendem, energieabsorbierenden Hineinteleskopieren kommt
die führende
Rundung in Anlage mit einer Wandung 19 der Karosseriestruktur 13. Die
Wandung 19 dient dem hohlen Längsabschnitt als Abstützung und
Führung
beim weiteren umstülpenden
Verformen. Der hohle Längsabschnitt
kann auf der Wandung 19 umstülpend abrollen. Damit verläuft ein
Kontakt mit der Wandung problemlos.
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Die
Energieabsorptionsvorrichtung kann mit einem Tiefziehverfahren aus
einem Flachmaterial hergestellt werden, z. B. aus einer Ronde. Dabei
wird ein Teil des Flachmaterials zum Ausbilden des hohlen Längsabschnittes 2 und
des gestülpten
Bereiches 3 verwendet. Ein Teil des Flachmateriales bleibt flach
und wird zum Ausbilden des Befestigungsabschnittes 4 genutzt.