DE2201953A1

DE2201953A1 - IMPACT ABSORBING ELEMENT, IN PARTICULAR FOR MOTOR VEHICLES

Info

Publication number: DE2201953A1
Application number: DE19722201953
Authority: DE
Inventors: Joachim Ulbricht
Original assignee: Hoesch Werke AG
Current assignee: Hoesch Werke AG
Priority date: 1972-01-15
Filing date: 1972-01-15
Publication date: 1973-07-26

Description

Stoßverzehrelement, insbesondere für iraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein Stoßverzehrelement, insbesondere fur Kraftfahrzeuge, wobei ein mit die Rückfederung verhindernden Rasten versehener Dorn einen federnden Aufnahmekörper spreizt.Shock absorbing element, in particular for iraftfahrzeuge The invention relates to a shock absorbing element, in particular for motor vehicles, with a the spring-back preventing locking pin provided a resilient receiving body spreads.

Derartige Stoßverzehrelemente sind erforderlich, um bei dem Aufprall z. B. eines Kraftfahrzeuges auf ein Hindernis die auftretenden Stoßkräfte durch Umwandlung der Stoßenergie auf mechanischem und/oder hydraulischem Wege in Reib- oder Verformungsarbeit möglichst gering zu halten.Such shock absorbing elements are required in the event of an impact z. B. a motor vehicle on an obstacle by the impact forces occurring Conversion of the impact energy mechanically and / or hydraulically into frictional or to keep deformation work as low as possible.

Sie können als Energieverzehrer zur Abstützung von Stoßstangen, Achsteilen, Motoren, Getrieben und Fahrersitzen oder als Aufhängung für Sicherheitsgurte usw. oder auch als bewegliche Elemente in den sogenannten Knautschzonen der Karosserie verwendet werden.They can be used as energy consumers to support bumpers, axle parts, Engines, transmissions and driver's seats or as a suspension for seat belts, etc. or as movable elements in the so-called crumple zones of the body be used.

Dabei ist vorwiegend an das Wirksamwerden bei Unfällen mt verhältnismäßig großen Aufprallenergien gedacht und daran, daß die Stoßverzehrelemente nach einem einmaligen Energieumwandlungsvorgang entweder repariert oder komplett ausgetauscht werden.The fact that it becomes effective in the event of accidents is primarily proportionate large impact energies thought and because the shock absorbing elements either repaired or completely after a one-time energy conversion process be replaced.

Aus der DT-OS 1 455 585 ist eine Sicherheitsvorrichtung für Fahrzeuginsassen bekannt, bei der das Spreizen von Federelementen durch einen gegebenenfalls mit Rasten versehnen Keil oder Konus erfolgt. Durch die Keilwirkung wird hierbei das Federelement bis zur Grenze der Belastbarkeit plastisch aufgeweitet. Das Federelement kann also t>oi hohen Aufprall energien nur einmal zum Energieverzehr ileangezogen werden.From DT-OS 1 455 585 is a safety device for vehicle occupants known, in which the spreading of spring elements by an optionally with Resting wedge or cone takes place. The wedge effect makes this Spring element expanded plastically up to the limit of the load capacity. The spring element Thus, t> oi high impact energies can only be attracted once for energy consumption will.

Ähnliches gilt für aus der DT-AS 1 287 692 bekannte, rückstoßfreie Zerstörungsglieder, bei denen ein Stempel fest eingebaute, senkrecht zur Längsachse angebrachte Rippen durchstößt und zerstört.The same applies to recoil-free known from DT-AS 1 287 692 Destructive links in which a stamp is permanently installed, perpendicular to the longitudinal axis attached ribs punctures and destroys.

Aufgabe der Erfindung ist es, derartige Stoßverzehrer so zu verbessern, daß jedes Federelement mehrfach hintereinander Stoßenergie aufnehmen und auch nach einer Unfallbeanspruchung erneut verwendet werden kann, und daß eine genaue Vorausbestimmung und Einhaltung des Eraft-Weg-Verhältnisses gewährleistet ist.The object of the invention is to improve such shock absorbers so that that each spring element absorb impact energy several times in a row and also after an accident exposure can be used again, and that an exact prediction and compliance with the Eraft-Weg-Ratio is guaranteed.

Gemäß der Erfindung wird dazu bei einem Stoßverzehrelement der eingangs näher bezeichneten Gattung vorgeschlagen, daß der Dorn zylindrisch ausgebildet ist und sägezahnartige Ringnuten aufweist, und der Aufnahmekörper aus unabhängig voneinander federnden Ringelementen besteht.According to the invention, for a shock absorbing element, the initially proposed in more detail that the mandrel is cylindrical and has sawtooth-like annular grooves, and the receiving body from independently of one another resilient ring elements.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens können die Ringelemente als selbständige Teile ausgebildet sein, wobei sie dann zweckmäßigerweise in einem Hohlkörper gehalten werden.In a further embodiment of the inventive concept, the ring elements be designed as independent parts, and then expediently in one Hollow body are held.

Die Ringelemente können aber auch nachgiebig miteinander verbunden sein. In diesem Fall kann von einer zusätzlichen äußeren Führung abgesehen werden.However, the ring elements can also be flexibly connected to one another be. In this case, an additional external guide can be dispensed with.

Bei einer derartigen Ausführung können die Ringelemente im Bereich ihres mittleren Durchmessers oder an ihrem Innen-oder Außendurchmesser über Stege verbunden sein.In such an embodiment, the ring elements in the area their mean diameter or their inner or outer diameter via webs be connected.

Die Ausführung mit nachgiebig miteinander verbundenen Ringelementen bringt insbesondere den Vorteil einer sehr einfachen Herstellung, da auf eine Außenführung verzichtet werden und gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung die Fertigung in einfacher Weise dadurch erfolgen kann, daß die Ringelemente durch Einstechen von Nuten in einen rohrförmigen Körper gebildet werden.The version with flexibly interconnected ring elements in particular has the advantage of very simple manufacture, since it is based on an external guide be dispensed with and, according to another feature of the invention, manufacture in can be done in a simple manner that the ring elements through Grooving grooves are formed in a tubular body.

Die Energieaufnahme des erfindungsgemäßen Stoßverzehrelementes kann dadurch erhöht werden, daß der Dorn ebenfalls mit unabhängig voneinander federnden Ringelementen bestückt wird, so daß außer der jeweiligen AufweitfederzJrl)eit für die den Aufnahmekörper bildenden Ringelemente noch Zusammendrückfederarbeit für die Ringelemente des Dornes anfällt.The energy consumption of the shock absorbing element according to the invention can be increased by the fact that the mandrel is also resilient with independently of one another Ring elements is equipped, so that in addition to the respective expansion spring time for the ring elements forming the receiving body still work for compression spring the ring elements of the mandrel accrues.

Um Stoßspitzen zu vermeiden, ist es zweckmäßig, daß die Teilung der Ringnuten kleiner oder größer ist als die doppelte Breite eines den Aufnahmekörper bildenden Ringelementes, so daß über die Lange des eingedrungenen Dornes gesehen möglichst wenig Ringelemente sich gleichzeitig in die einzelnen Ringnuten entspannen, sondern sich jeweils in unterschiedlicher llöiienlage im Bereich der Anlaufflächen der Ringnuten befinden.In order to avoid shock peaks, it is advisable that the division of the Annular grooves is smaller or larger than twice the width of the receiving body forming ring element, so that seen over the length of the penetrated mandrel As few ring elements as possible relax in the individual ring grooves at the same time, but in each case in a different oil line position in the area of the contact surfaces of the ring grooves.

Schließlich kann die Energieaufnahme des erfindungsgemäßen Stoßverzehrelementes noch dadurch verändert werden, d.Aß eine Vorrichtung für eine zusatzliclle hydraulische Dämpfung angeordnet ist.Finally, the energy absorption of the shock absorbing element according to the invention can still be changed thereby, i.e. a device for an additional hydraulic Damping is arranged.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß jedes Ringelement mehrfach im elastischen Bereich aufgeweitet wird, sich wieder in eine Ringnut entspannt und von der Anlauffläche der nächsten Ringnut erneut federnd aufgeweitet wird.The solution according to the invention ensures that each ring element is expanded several times in the elastic area, relaxes again in an annular groove and is resiliently expanded again from the contact surface of the next annular groove.

Die Kraft-Weg-Verhältnisse können in einfacher Weise durch Änderung der Anzahl der Ringelemente vorausbestimmt und eingehalten werden. Des weiteren können auch nach einem Unfall die einzelnen Ringelemente und eventuell auch Dorn und Au£nahmekörper wieder verwendet werden, indem entweder der Dorn ganz durch den Aufnahmekörper gebracht oder die einzelnen Teile durch entsprechende, lösbare Verbindungen demontiert und anschließend wieder zusammengesetzt werden.The force-travel ratios can be changed in a simple manner the number of ring elements are predetermined and adhered to. Further the individual ring elements and possibly also the mandrel can also after an accident and receiving body can be reused by either pushing the mandrel all the way through the Brought receiving body or the individual parts by appropriate, releasable connections dismantled and then reassembled.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand in den Zeichnungen schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschieben. Es zeigen: i?ig. 1 einen halben Längsschnitt einer SAusführung mit als Einzelteile ausgebildeten Ringelementen, einen 2 einer Teillängsschnitt einer Ausführung mit Stegen am Innendurchmesser und Fig. 5 am Außendurchmesser der Ringelemente, Fig. 4 einen halben Längsschnitt einer Ausfibrung mit im Bereich des mittleren Durchmessers der Hingelemente angeordneten Stegen und einer zusätzlichen hydraulischen Dämpfungsvorrichtung, Fig. 5 einen halben Längsschnitt einer Ausführungsform mit einem ebenfalls mit Ringelementen bestückten Dorn.The invention is illustrated schematically below with reference to the drawings Described embodiments shown in more detail. It show: i? Ig. 1 a half Longitudinal section of an S version with ring elements designed as individual parts, a 2 of a partial longitudinal section of an embodiment with webs on the inner diameter and FIG. 5 shows the outer diameter of the ring elements, FIG. 4 shows a half longitudinal section of a Execution with in the area of the mean diameter of the hanging elements arranged webs and an additional hydraulic damping device, Fig. 5 a half longitudinal section of an embodiment with one likewise with ring elements tipped mandrel.

Gemaß Fig. 1 ist der zylindrische Dorn 1 mit sägezahnartigen Ringnuten 11, bestehend aus dem Nutgrund 111, der knlauffläche 112 und der Außenfläche 113, versehen, und in einem Hohlkörper 2 sind als Einzelteile ausge-1>ildete Ringelemente f außen geführt.According to Fig. 1, the cylindrical mandrel 1 is provided with sawtooth-like annular grooves 11, consisting of the groove base 111, the knot surface 112 and the outer surface 113, provided, and ring elements designed as individual parts are in a hollow body 2 f led outside.

Hinsichtlich er Wirkungsweise ergibt sich ohne weiteres, daß bei dem Eindringen des Dornes 1 das erste Ringelement 3 an der ersten Anlauffläche 112 bis zum Erreichen der Außenfläche 113 hochgleitet und dabei im elastischen Bereich aufgeweitet wird. Danach entspannt sich der sufgeweitete Ring 3 im Bereich des Nutgrundes 111 der zweiten Ringnut und wird anschließend über die Anlauffläche 112 dieser zweiten Ringnut erneut aufgeweitet, während das zweite Ringelement über die erste Anlauffläche angehoben wird, usw.. Dndurch, daß die Teilung der Ringnuten nicht gleich der doppelten Breite der Ringelemente ist, wird erreicht, daß möglichst wenig Ringelemente sich gleichzeitig im Bereich des Nutgrundes der einzelnen Ringnuten entspannen, so daß Stoßspitzen vermieden werden.With regard to the mode of operation, it is readily apparent that in the Penetration of the mandrel 1, the first ring element 3 on the first contact surface 112 to slides up to reach the outer surface 113 and thereby widened in the elastic area will. The expanded ring 3 then relaxes in the area of the groove base 111 the second annular groove and is then over the contact surface 112 of this second Ring groove widened again, while the second ring element over the first contact surface is raised, etc .. By that the division of the annular grooves is not same twice the width of the ring elements, it is achieved that as few ring elements as possible relax at the same time in the area of the groove base of the individual ring grooves, so that shock peaks are avoided.

Die gewünschte Kraftaufnahme kann durch die Anzahl der Ringelemente oder der Ringnuten bestimmt werden.The desired force absorption can be achieved through the number of ring elements or the ring grooves can be determined.

Die Ringelemente können gemäß Fig. t dadurch gebildet werden, daß in einen rohrförmigen Körper von außen Nuten bis nahe Ün den Innendurchmesser und gemäß Fig.3 voii innen bis nahe an den Außendurchmesser eingestochen weiden, s,o dnß die Ringelemente 4 bzw. ? lediglich durch dünne Stege 41 bzw. 51 verbunden sind.The ring elements can be formed according to FIG. T in that in a tubular body from the outside grooves to near Ün the inside diameter and according to FIG dnß the ring elements 4 or? are only connected by thin webs 41 and 51, respectively.

1bei der Ausführung gemäß Fig. 4 sind von beiden Seiten ich gegenüberliegenden Stellen Nuten eingestochen, wobei lediglich im mittleren Durchmesserbereich der Ringelemente 6 ein nachgiebiger Steg (>1 verbleibt.1 in the embodiment according to FIG. 4 I are opposite from both sides Make grooves, only in the middle diameter range of the Ring elements 6 a flexible bar (> 1 remains.

Die Wirkungsweise ist bei allen Ringelementausführungen im wesentlichen die gleiche.The mode of operation is essentially the same for all ring element designs the same.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 4 ist zusätzlich im Inneren noc eine hydraulische Dämpfungsvorrichtung 7 angeordnet, wobei gleichzeitig mit dem Eindringeii des Dornes 1 Flüssigkeit 71 durch Drosselbohrungen 72. 73 verdrängt wird.In the embodiment according to FIG. 4 there is also one inside arranged hydraulic damping device 7, simultaneously with the Eindringeii of the mandrel 1 liquid 71 through throttle bores 72. 73 is displaced.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. r ist zur Verstärkung der ei Energieaufnahme auch der Dorn 8 mit Ringelementen 9 bontiickt, die mit einer Anlauffläche 91 und einer Außenfläche 92 versehen sind. Die Ringnuten 81 werden weiterhi durch mit dem Nutgrund 82 versehene und mit dem Dorn 8 fest verbundene Distanzringe 83 gebildet.In the embodiment according to FIG. R, the energy absorption is used to increase the energy the mandrel 8 also bontiickt with ring elements 9, which with a contact surface 91 and an outer surface 92 are provided. The annular grooves 81 are weiterhi through with the Spacer rings 83 provided with groove base 82 and fixedly connected to mandrel 8 are formed.

Bei der im wesentlichen gleichen Wirkungsweise beim Eindringen des Dornes 8 ergibt sic}t eine Vergrößerung der Energieaufnhame dadurch, dn13 nicht nur die nach innen spannenden Ringelemente 3 aufgeweitet, sondern auch die nach außen spannenden Ringelemente 9 zusammengedrückt werden.With essentially the same mode of action when penetrating the Dornes 8 sic} t results in an increase in the energy consumption, dn13 not widened only the inwardly exciting ring elements 3, but also after outside exciting ring elements 9 are pressed together.

Claims

Shock absorbing element, in particular for motor vehicles, one with the spring-back preventing locking pin provided a resilient receiving body spreads, characterized in that the mandrel (1,8) is cylindrical and sawtooth-like annular grooves (11, 81), and the receiving body from independently resilient ring elements (3, 4, 5, 6).

@. / Shock absorption element according to claim 1, characterized in that the ring elements (3) formed as independent parts and in a hollow body (2) held IJ./ shock absorbing element according to claim 1, characterized in that the ring elements (4,5,6) are flexibly connected to one another.

4. / shock absorbing element according to claims 1 and 3, characterized in, that the ring elements (6) in the area of ites mean diameter via webs (61) connected s i n (l.

5. / shock deflection element according to claims 1 and 3, characterized in that that the ring elements (4,5) on their inner or outer diameter via webs (41,51) are connected.

6. / Shock absorption elements according to claims 1, 4 or 5, indurcll characterized in that the ring elements (4,5,6) by piercing grooves in a tubular body are formed.

/./ Shock absorbing element according to claims 1 to 6, characterized in that that the mandrel (8) also has independently resilient ring elements (9) is defective.

8. / toßverzehrelement according to claims 1 to 7, characterized in, that the pitch of the annular grooves (11, 81) is smaller or larger than twice the width a ring element (3, 4, 5, 6) forming the receiving body.

9. / shock absorbing element according to claims 1 to 8, characterized through the combination with a hydraulic damping device (7) (Fig. 4).

L e r s e i t e