DE2222557A1 - Automobile impact absorber - filled with pref polyurethane foam - Google Patents

Automobile impact absorber - filled with pref polyurethane foam

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DE2222557A1
DE2222557A1 DE19722222557 DE2222557A DE2222557A1 DE 2222557 A1 DE2222557 A1 DE 2222557A1 DE 19722222557 DE19722222557 DE 19722222557 DE 2222557 A DE2222557 A DE 2222557A DE 2222557 A1 DE2222557 A1 DE 2222557A1
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impact
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Klaus Brunk
Bertold Felzer
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Adam Opel GmbH
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Abstract

A hollow component for automobiles, which becomes compressed in an impact during accidents, has its hollow space filled with e.g. plastics foam, pref. a cross linked hard foam, specif. polyurethane foam. The component may be used as an impact absorber in steering columns, behind bumpers, around passengers, behind the dashboard and to resist the forward tilt of a seat back.

Description

In Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen zur Verwendung kommendes Bauteil Die Erfindung bezieht sich auf ein in Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen verwendetes, aus einem Hohlkörper bestehendes Bauteil, das bei einem Aufprallunfall auf Druck beansprucht wird und einen Querschnitt besitzt, der von der Stoßkraft im wesentlichen vollständig beaufschlagt wird, wodurch sich das Bauteil im wesentlichen über den ganzen Querschnitt verformt. Used in vehicles, in particular motor vehicles Component The invention relates to a component in vehicles, in particular motor vehicles used, consisting of a hollow body component, which in an impact accident is subjected to pressure and has a cross-section that corresponds to the impact force is applied substantially completely, whereby the component is essentially deformed over the entire cross-section.

Als ein solches Bauteil gelten z. B. die Längsträger mit ihren vorderen und hinteren Endteilen. Diese Endteile, die in den sogenannten Knautschzonen des Fahrzeuges, also vor bzw. hinter der drucksteifen Fahrgastzelle liegen, sind bereits so ausgebildet oder sollen zumindest den Zweck erfüllen, daß sie bei einem Aufprallunfall Stoßenergie umwandeln. Diese Träger bzw. Trägerendteile bestehen meistens aus einem kastenförmigen Hohlprofil.As such a component z. B. the side members with their front and rear end parts. These end parts, which are in the so-called crumple zones of the Vehicle, i.e. in front of or behind the pressure-resistant passenger cell, are already designed or at least intended to serve the purpose that they can be used in an impact accident Convert impact energy. These carriers or carrier end parts exist usually from a box-shaped hollow profile.

Trifft man bei solchen Trägern bzw. Trägerendteilen keinerlei Vorkehrungen zu einer gezielten Verformung, so werden diese bei einer entsprechend hohen Stoßkraft relativ ungleichmäßig, d. h. so verformt, daß sie zunächst eine hohe, im allgemeinen schädliche Verzögerungsspitze ergeben. Die daran anschließende Verformung ist unkontrolliert und weist noch mehrmals hohe Verzögerungsspitzen auf bei relativ geringer Umwandlung von Stoßenergie je Wegeinheit.If you do not take any precautions with such girders or girder end parts to a targeted deformation, these become with a correspondingly high impact force relatively uneven, d. H. so deformed that they are initially high, in general result in harmful delay spike. The subsequent deformation is uncontrolled and has several times high delay peaks with relatively low conversion of impact energy per unit of travel.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es bereits bekannt, an den Trägern in entsprechenden Abständen Sollknickstellen derart vorzusehen, daß eine mehr gleichmäßigere Energieumwandlung über einen längeren Weg, d. h. auch über eine längere Zeit erfolgt.In order to avoid this disadvantage, it is already known on the carriers to provide predetermined kinks at appropriate intervals in such a way that a more uniform Energy conversion over a longer path, d. H. also takes place over a longer period of time.

Das Vorsehen von derartigen Sollknickstellen erfordert in nachteiliger Weise eine zusätzliche Bearbeitung der Träger.The provision of such predetermined kink points is disadvantageous Way an additional processing of the carrier.

Außerdem müssen die Träger, um eine bestimmte Drucksteifigkeit nicht zu unterschreiten und auch um die Biegesteifigkeit nicht allzusehr herabsetzen von einem Profil mit einem größeren Widerstandsmoment gebildet sein, als dies der Fall sein muß, wenn man dieses Profil nicht mit Sollknickstellen vorsehen würde.In addition, the girders do not have to have a certain compressive rigidity to fall below and also not to reduce the flexural rigidity too much of a profile with a larger section modulus than is the case must be if one would not provide this profile with predetermined kinks.

Dieses Problem ergibt sich jedoch nicht nur bei den vor und hinter der Fahrgast&elle liegenden IÄnesträgerabschnitten. In gleicher oder ähnlicher Weise tritt vielmehr dieses Problem, nämlich eine gezielte plastische Verformung und damit eine optimale Energieaufnahme zu erreichen, auch bei anderen Bauteilen eines Kraftfahrzeuges auf. Zu diesen Bauteilen zählen z. B. die Befestigungselemente der Stoßstange, das Lenksystem, das Verbindungsteil zwischen Dachsäule und Uberrollbügel, die Befestigungselemente für das Armaturenbrett sowie auch die Kardanwelle. Diese Aufzählung 1ung ist jedoch nicht als vollständig aufzufassen.However, this problem does not only arise with the front and rear the passenger & all lying IÄnesträgerabschnitt. In the same or similar Rather, this problem occurs, namely targeted plastic deformation and thus to achieve optimal energy absorption, also with other components of a motor vehicle. These components include B. the fasteners the bumper, the steering system, the connecting part between the roof pillar and the roll bar, the fastening elements for the dashboard as well as the cardan shaft. These However, the list is not to be taken as complete.

Soweit nicht Bauteile für einen bestimmten Zweck zwingend vorgesehen sind und diese aufgrund des vorstehenden Problems entsprechend ausgebildet werden können, ist es auch möglich, zusätzliche Bauteile mit einer plastischen Verformung zur gezielten Umwandlung von Energie an den Stellen des Kraftfahrzeuges vorzusehen, an denen sie zweckmäßig sind, jedoch bisher noch nicht vorgesehen wurden.Unless components are mandatory for a specific purpose and these are appropriately designed due to the above problem it is also possible to use additional components with plastic deformation to be provided for the targeted conversion of energy at the points of the motor vehicle, where they are appropriate but have not yet been provided for.

All die aufgezählten und gegebenenfalls neu vorzusehenden Bauteile bestehen also aus einem Hohlkörper. Wird dieser Hohlkörper, dessen Querschnittsausdehnung im allgemeinen kleiner ist als die Länge des Hohlkörpers, durch eine Stoßkraft beaufschlagt, dann tritt, wie bereits gesagt, eine hohe Verzögerungsspitze auf. Nachdem sich jedoch eine gewisse Verformung der Wandungen des Hohlkörpers eingestellt hat, wird dieser unregelmäßig verformt, d. h.All of the components listed and possibly new to be provided so consist of a hollow body. If this hollow body, its cross-sectional dimension is generally smaller than the length of the hollow body, applied by an impact force, then, as already mentioned, a high delay peak occurs. After that, however has set a certain deformation of the walls of the hollow body, this becomes irregularly deformed, d. H.

Bereiche der Wandungen des Hohlkörpers knicken ein, wodurch dann die Energieaufnahme ungleichmäßig und gering ist.Areas of the walls of the hollow body buckle, which then causes the Energy consumption is uneven and low.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Bauteil zu schaffen, das einen gleichmäßigen Verformungswiderstand ergibt. Darüber hinaus soll der Ausgangsquerschnitt für das Bauteil bei einer geforderten Biegefestigkeit und Arbeitsaufnahme bei der Verformung verkleinert werden können. Nach der Erfindung wird dies bei einem Bauteil der eingangs gekennzeichneten Art dadurch erreicht, daß der Hohlkörper mit einem Kunststoffschaum od. dgl. ausgefüllt ist.The present invention has therefore set itself the task of a To create component that gives a uniform resistance to deformation. About that In addition, the initial cross-section for the component should have a required flexural strength and work on the deformation can be reduced. According to the invention in the case of a component of the type identified at the outset, this is achieved by that the hollow body is filled with a plastic foam or the like.

Der Kunststoffschaum bewirkt zwar, was an sich zu erwarten ist, bei entsprechender Beschaffenheit für sich allein schon eine höhere Energieaufnahme. Das Überraschende jedoch ist die Tatsache, daß er bei einem Bauteil der eingangs gekennzeichneten Art bewirkt, daß bei einem Aufprall eine relativ gleichmäßige Faltenbildung der Wandungen des Hohlkörpers und damit eine optimale Energieaufnahme erreicht wird. Diese Tatsache kommt in etwa dem Vorsehen von Sollknickstellen gleich. Die Faltung der Wandung des Bauteils erfolgt dabei vom beaufschlagten Ende des Bauteils her im wesentlichen gleichmäßig über eine solche Länge, die für die Umwandlung der Stoßenergie notwendig ist.The plastic foam causes what is to be expected in itself A corresponding quality in itself means a higher energy consumption. The surprising thing, however, is the fact that he in a component of the initially marked type causes a relatively uniform wrinkling in the event of an impact the walls of the hollow body and thus an optimal energy absorption is achieved. This fact is roughly equivalent to the provision of predetermined kinks. The folding the wall of the component takes place from the acted upon end of the component substantially uniformly over such a length that is necessary for the conversion of the impact energy necessary is.

Durch das Ausschäumen der Bauteile, das im allgemeinen keinen besonderen Aufwand erfordert, wird also einmal die Arbeitsaufnahme durch die gleichmäßige Faltung und durch das Vorhandensein des Kunststoffschaumes selbst erhöht.By foaming the components, which is generally not a special one Requires effort, so once the work is done through the even folding and increased by the presence of the plastic foam itself.

Zum anderen ist der Verformungswiderstand gleichmäßig, ohne daß schädliche Verzögerungsspitzen eintreten. Aus dem vorstehenden ergibt sich jedoch die Voraussetzung, daß der Querschnitt des Bauteils so ist, daß allein dieses durch Verformung in der Lage ist Energie - wenn auch in verschlechtertem Maße - umzuwandeln.On the other hand, the deformation resistance is uniform without damaging Delay peaks occur. From the above, however, the requirement arises that the cross section of the component is such that this alone by deformation in the It is capable of converting energy, albeit to a poorer extent.

Im Gegensatz dazu ist es durch das deutsche Gebrauchsmuster 1 983 413 bekanntgeworden, zwischen Stoßstange und Fahrzeugkarosserie einen geschlossenen Hohlkörper vorzusehen, der sich über die gesamte Fahrzeugbreite erstreckt und dessen Innenraum mit einem arbeitsverzehrenden Kunststoffschaum ausgefüllt ist. Hier wird - wie leicht ersichtlich - nur die eine Wirkung des Kunststoffschaumes nutzbar gemacht, nämlich Arbeit zu verzehren. Die Wirkung des Kunststoffschaumes auf den Hohlkörper selbst, d. h. auf seine Ummantelung hat man hier nicht erkannt, was schon die Tatsache beweist, daß im Blechmantel eine Stufe für das Einknicken des Bleches vorgesehen ist. AuBerdem wird der Blechmantel bei seiner Ausdehnung über die gesamte Fahrzeugbreite bei der üblichen Beaufschlagung nicht gänzlich dazu herangezogen, Energie zu vernichten, sondern er wird mehr auf Biegung beansprucht. Die Wirkung der vorliegenden Erfindung kann hierbei also nicht auftreten.In contrast, it is through the German utility model 1 983 413 became known, a closed one between the bumper and the vehicle body Provide hollow body that extends over the entire width of the vehicle and its Interior is filled with a work-consuming plastic foam. Here will - as can easily be seen - only the one effect of the plastic foam can be used, namely to consume work. The effect of the plastic foam on the hollow body itself, d. H. on its sheathing one did not recognize what the fact was proves that a step is provided in the sheet metal jacket for the sheet metal to buckle is. In addition, the sheet metal jacket extends over the entire width of the vehicle not fully used to destroy energy during normal exposure, rather, it is more stressed in bending. The effect the present Invention cannot occur here.

Die Wirkung der vorliegenden Erfindung, d. h. die Erreichung einer gleichmäßigen Faltung des Hohlkörpers läßt sich dadurch erklären, daß bei Eindrückung der Stirnfläche der unmittelbar dahinterliegende Schaumstoff eine Kraftwirkung auf die Wandungen ausübt, wodurch die Faltung stabilisiert wird.The effect of the present invention, i.e. H. the achievement of a uniform folding of the hollow body can be explained by the fact that when pressed in the front surface of the foam immediately behind it exerts a force exerts the walls, whereby the folding is stabilized.

Als Kunststoffschaum eignet sich jeder Schaum, der eine gewisse Birte~und ein bestimmtes Raumgewicht besitzt. Daneben soll er aber auch zveckmaßig so vernetzt sein, daß er bei seinem Zusammendrücken dneh ein entsprechendes Ausweichen nach den Seîtenw*Sadungen einen Druck auf diese ausübt. Es wird naher in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgesehlag einen vernetzten Hartschaum zu verwenden.Any foam that has a certain thickness is suitable as a plastic foam has a certain density. In addition, it should also be networked in this way be that when it is squeezed, it dodges accordingly the Seîtenw * Sadungen exerts pressure on them. It will be closer in further training the invention proposed to use a crosslinked rigid foam.

Für den Zweck der Erfindung als besonders geeignet hat sich ein Polyurethanschaum herausgestellt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß unter Umständen auch mit Hartschäumen auf anderer Basis die erfindungsgemäße Wirkung erreicht werden kann, so auf der Basis von Polystyrol, Polyvinylchlorid u. dgl.A polyurethane foam has proven to be particularly suitable for the purpose of the invention exposed. It should be noted, however, that under certain circumstances also with rigid foams the inventive effect can be achieved on a different basis, so on the Based on polystyrene, polyvinyl chloride and the like.

Je nach dem verwendeten Desmophen-Sorten kann man starre und weiche Polyurethanschäume herstellen. Das Raumgewicht der Schäume liegt allgemein z. B. zwischen 20 und 600 kg/m3.Depending on the type of Desmophen used, you can choose between rigid and soft Manufacture polyurethane foams. The density of the foams is generally z. B. between 20 and 600 kg / m3.

Der bei der Erfindung zu verwendende Schaum, d. h. dessen Raumgewicht und Härte ist, um eine entsprechende Wirkung zu erreichen, abhängig von der Blechstärke des Hohlkörs pers sowie auch u. U. von dessen Querschnitt, welche Fattoren wiederum von der zu vernichtenden bzw. umzuwandelnden Energie abhängen und von dem Weg, innerhalb welchem die Energie vernichtet werden soll. Ein allgemein gulti--ges Raumgewicht läßt sich daher zur Erzielung der - erfindungsgemäßen Wirkung schlecht angeben. Es wird jedoch in der Größenordnung zwischen 40 und 400 kg/m3 liegen und ist bei einer gegebenen zu vernichtenden Energie und dem im wesentlichen danach ausgerichteten Hohlkörper leicht durch Versuche zu ermitteln. Die angegebenen Werte für das Raumgewicht von 40 bis 400 kg/m3 sind bis zu einer Blechstärke von etwa 1,5 mm geeignet Ausschlaggebend ist auch, unter welchem Druck das Ausschäumen bis zum Ende in dem abgeschlossenen Hohlkörper erfolgt. Der untere Wert des Raumgewichtes ist bestimmt durch das sogenannte Frei schäumen, da der Schaum zumindest den gesamten Hohlkörper gut ausfüllen muß. Ein unvernetzter Hartschaum kann insofern auch die erfindungsgemäße Wirkung erzielen, als dieser beim Stauchen durch Granulieren oder ähnlicher Abspaltung von Teilchen einen Druck auf die Wandungen ausübt. Bei einem solchen Material kann es sich empfehlen, es als kleine Teilchen, z.The foam to be used in the invention; H. its density and hardness, in order to achieve a corresponding effect, depends on the sheet thickness of the Hohlkörs pers and also, under certain circumstances, of its cross-section, which in turn Fattoren depend on the energy to be destroyed or converted and on the path within to whom the energy is to be destroyed. A generally valid volume weight can therefore be poorly specified to achieve the effect according to the invention. However, it will be on the order of between 40 and 400 kg / m3 and is at a given energy to be destroyed and that essentially oriented towards it Hollow bodies can easily be determined by experiments. The specified values for the volume weight from 40 to 400 kg / m3 are suitable up to a sheet thickness of about 1.5 mm is also the pressure under which the foaming is completed until the end Hollow body takes place. The lower value of the volume weight is determined by the so-called Foam freely, since the foam must at least fill the entire hollow body well. A non-crosslinked rigid foam can also achieve the effect according to the invention in this respect, than this when compressing by granulating or similar splitting off of particles exerts pressure on the walls. With such a material, it may be advisable to it as small particles, e.g.

B. Kugeln zu verwenden. Es muß aber noch kompressibel sein.B. to use balls. But it still has to be compressible.

Die Kompressibilität ist überhaupt eine Voraussetzung für die Wirkung. Fehlt diese Zusammendrückbarkeit, so müssen gegebenenfalls Hohlräume innerhalb des Füllmaterials geschaffen werden, in die das Füllmaterial unter einem Widerstand, der etwa dem der Außenwandungen entspricht, hineingedrängt werden kann. Wichtig für die Wirkung ist auch, daß der Stoff für die Füllung bei seinem Zusammendrücken nicht wie eine Flüssigkeit den Druck gleichzeitig und gleichmäßig auf die'ganze Länge des Hohlkörpers auf die Wandungen überträgt, sondern zuerst nur auf die der Beaufschlagungsstelle am nächsten liegenden Wandungen und dann fortschreitend auf die weiteren Wandungsabschnitte.Compressibility is a prerequisite for the effect. If this compressibility is missing, cavities within the Filler material are created, in which the filler material under a resistance, which corresponds approximately to that of the outer walls, can be pushed in. Important the effect is also due to the fact that the material for the filling is compressed when it is compressed not like a liquid, the pressure simultaneously and evenly on the whole The length of the hollow body is transferred to the walls, but only to that of the first Application point on the closest walls and then progressively on the other wall sections.

Zweckmäßig steht der Schaum im Hohlkörper unter einer Vorspannung. Die Wahl dieser Vorspannung hängt wiederum in gewissem Maße von der Blechstärke ab. - Je dünner z. B.The foam in the hollow body is expediently under a pretension. The choice of this preload depends to a certain extent on the sheet thickness away. - The thinner z. B.

das Blech ist, u o mehr Falten ergeben sich auf eine bestimmte Länge.the sheet metal is, u o more folds arise on a certain length.

Es ist natürlich vorteilhaft, den Hohlkörper direkt allszuschäumen, d. h. die Komponenten und die eventuellen Zusätze in den Hohlkörper einzubringen, so daß der Kunststoff während der Verfestigung innerhalb des Hohlkörpers zu dem Schaum aufgebläht wird, der dann den Hohlkörper gut ausfüllt. Andererseits ist es auch möglich, den Schaum erst nach der Verfestigung einzubringen, und zwar entweder als ein einziges Schaumstoffteil oder z.B. in Form von Kugeln od. dgl.. Diese Kugeln sollten einen möglichst kleinen Durchmesser besitzen.It is of course advantageous to foam the hollow body directly, d. H. to introduce the components and any additives into the hollow body, so that the plastic during solidification within the hollow body to the Foam is inflated, which then fills the hollow body well. On the other hand it is also possible to introduce the foam only after solidification, either as a single foam piece or e.g. in Shape of balls or Like .. These balls should have the smallest possible diameter.

Durch die gleichmäßige Energieaufnahme des Bauteiles verläuft die Kurve im Kraft-Weg-Diagramm etwa waagerecht, nachdem sie vom 0-Punkt aus steil angestiegen ist. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß in gewissen Fällen noch eine Verzögerungsspitze am Anfang der Energieaufnahme auftritt. Die Kurve geht daher in ihrem Anstieg vom Null-Punkt aus zunächst etwas höher, um dann auf den gleichmäßigen etwa waagerechten Verlauf bzw. auf dessen Wert abzusinken. Diese unerwünschte Verzögerungsspitze kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch vermieden werden, daß für die erste Faltung eine Sollknickstelle vorgesehen wird. Diese Sollknickstelle kann in üblicher bekannter Weise durch eine Querschnittsschwächung der Wandung des Hohlkörpers oder durch eine vorgebogene Stelle erreicht werden. - Der Querschnitt des Hohlkörpers richtet sich nach dem Zweck des Bauteiles. Er kann sowohl eckig, insbesondere viereckig, als auch rund oder elliptisch sein.Due to the even energy absorption of the component, the Curve in the force-displacement diagram is roughly horizontal after it has risen steeply from the 0 point is. However, it has been found that in certain cases there is still a delay spike occurs at the beginning of energy absorption. The curve therefore starts to rise Zero point from initially a little higher, in order then to the more evenly approximately horizontal Course or to decrease to its value. This undesirable delay spike can be avoided according to a further feature of the invention that for the first folding a predetermined kink is provided. This predetermined kink can be in in the usual known manner by a cross-sectional weakening of the wall of the hollow body or can be reached by a pre-bent point. - The cross section of the hollow body depends on the purpose of the component. It can be angular, especially square, as well as round or elliptical.

Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen bereits ergeben hat, muß der Hohlkörper des Bauteiles aus einem Werkstoff bestehen, der es zuläßt, daß die Wandungen des Hohlkörpers sich gut falten lassen. Es kann daher jedes beliebige, diese Forderung erfüllende Material verwendet werden. Vorzugsweise kommt als ein solches Material das ohnehin hauptsächlich an den betreffenden Stellen des Kraftfahrzeuges verwendete Stahlblech in Frage.As has already emerged from the above, must the hollow body of the component consist of a material that allows the The walls of the hollow body can be folded easily. It can therefore be any Material that meets this requirement can be used. Preferably comes as such a material that is mainly in the relevant places of the anyway Motor vehicle used sheet steel in question.

Eine gute Wirkung wird mit der Erfindung dann erzielt, wenn die größte Ausdehnung des Querschnittes des Hohlkörpers kleiner ist als die Länge desselben. In diesem Fall hat man die Möglichkeit, die Energie auf einen längeren Weg umzuwandeln, wodurch sich eine geringere Verzögerung ergibt Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, die verschiedene Anwendungsmöglichkeiten beschreibt, ohne daß dadurch ein Anspruch auf Vollständigkeit erhoben wird.A good effect is achieved with the invention when the greatest Extension of the cross section of the hollow body is smaller than the length of the same. In this case one has the possibility to convert the energy in a longer way, which results in less delay. Further features of the invention result from the claims and the following description, the various possible applications describes without claiming to be complete.

In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 das Heckteil eines Kraftfahrzeuges, teilweise weggeschnitten in perspektivischer Ansicht, Fig. 2 dieselbe Ansicht wie Fig. 1, jedoch nach einem Aufprallunfall, Fig. 3 das in den Fig. 1 und 2 ersichtliche Längsträgerteil im Schnitt nach einer Energieumwandlung, Fig. 4 das Längsträgerteil nach einer Energieaufnahme in Seitenansicht, Fig. 5 ein iängsträgerteil ohne Kunststoffschaum nach einer Energieumwandlung, Fig. 6 die Seitenansicht eines Kraftfahrzeuges, in der weitere Anwendungen des erfindungsgemäßen Bauteiles an den betreffenden Stellen punktiert dargestellt ist, Fig. 7 das Kraftfahrzeug gemäß Fig. 6 in Draufsicht, Fig. 8 einen Schnitt nach Linie VIII - VIII in Fig. 6, Fig. 9 ebenfalls einen Schnitt nach Linie VIII - VIII in Fig. 6, jedoch in einer anderen Ausführung, Fig. 10 das Vorderteil eines Kraftfahrzeuges in Seitenansicht, Fig. 11 ein Kraftfahrzeug in Vorderansicht, Fig. 12, die in Fig. 10 ersichtlichen Längsträger 12a, 12b mit der Stoßstange und den Stoßstangen-Befestigungsteilen in größerem. Maßstab, Fig. 13 ein Kraftfahrzeug in Seitenansicht mit hervorgehobenem Lenksystem und Kardanwelle, Fig. 14 die Lenkspindel mit Lenkrad und sogenanntem Pralltopf, Fig. 15 den vorderen Teil des Längsträgers sowie den Aufpralldämpfer für die Stoßstange, Fig. 15a den Aufpralldämpfer und Längsträger in verformtem Zustand, Fig. 16 eine weitere Anwendung der Erfindung bei einem Bauteil, das die Fahrzeuginsassen beim Seitenaufprall gegen hohe Seitenbeschleunigungen schützt, Fig. 17,17a das erfindungsgemäße Bauteil zur Befestigung des Armaturenbrettes, und zwar im Ausgangszustand sowie nach der Verformung, Fig. 18, 18a das erfindungsgemäße Bauteil zwischen dem Dachholm und dem oberen Ende der drehbar gelagerten Rückenlehne, und zwar im Ausgangszustand und nach der Energieaufnahme bei einem Frontalaufprall, Fig.19-19b eine weitere Ausbildung des erfindungsgemäßen Bauteiles im Ausgangszustand und nach der Druckbeanspruchung und Fig. 20, 21 zwei Kraft-Weg-Diagramme.The drawing shows: FIG. 1 the rear part of a motor vehicle, partially cut away in perspective view, FIG. 2 the same view as 1, but after an impact accident, FIG. 3 that which can be seen in FIGS. 1 and 2. FIG Side member in section after energy conversion, Fig. 4 the longitudinal support part after energy absorption in a side view, FIG. 5 shows a longitudinal support part without plastic foam after energy conversion, FIG. 6 is a side view of a Motor vehicle, in which further applications of the component according to the invention to the relevant points is shown dotted, FIG. 7 shows the motor vehicle according to FIG. 6 in plan view, FIG. 8 a section along line VIII - VIII in FIG. 6, FIG. 9 likewise a section along line VIII - VIII in Fig. 6, but in a different embodiment, FIG. 10 shows the front part of a motor vehicle in side view, FIG. 11 shows a motor vehicle in front view, FIG. 12, the longitudinal members 12a, 12b visible in FIG. 10 the bumper and bumper fasteners in larger. Scale, Fig. 13 a motor vehicle in side view with highlighted steering system and cardan shaft, 14 the steering spindle with steering wheel and so-called impact pot, FIG. 15 the front one Part of the side member and the impact absorber for the bumper, Fig. 15a the Impact absorber and longitudinal member in the deformed state, Fig. 16, a further application of the invention in a component that the vehicle occupants against in a side impact high lateral acceleration protects, Fig. 17, 17a the component according to the invention for Fastening of the dashboard, both in the initial state and after deformation, 18, 18a the component according to the invention between the roof spar and the upper end the rotatable backrest, in the initial state and after energy absorption in a frontal collision, Fig. 19-19b a further embodiment of the component according to the invention in the initial state and after the compressive stress and 20, 21 two force-displacement diagrams.

In Fig. 1 ist mit 10 der hintere Teil eines Längsträgers 28 eines Kraftfahrzeuges bezeichnet. Die Stoßstange 12 ist an dem Längsträgerteil 10 mittel- oder unmittelbar befestigt.In Fig. 1, 10 of the rear part of a longitudinal beam 28 is a Motor vehicle referred to. The bumper 12 is on the longitudinal member 10 central or attached directly.

Zwischen einer Heckverkleidung 11 und dem Ende des Längsträgerteiles 10 ist ein Stützblech 14 angeordnet. Das den Kofferraum bildende Karosserieblech ist mit 16, der Radkasten mit 18 und die Schlußleuchte mit 20 bezeichnet. Das Längsträgerteil 10 ist , wie ersichtlich, im Querschnitt U-förmig ausgebildet, wobei die beiden Seitenteile der U-Form am oberen Ende rechtwinklig abgebogene Flansche 22 bilden. An diesen Flanschteilen 22 ist entweder ein besonderes Deckblech durch Schweißen befestigt oder aber das Blech 24 des Fahrzeugbodens ist mit dem U-förmigen Längsträgerteil 10 unmittelbar verbunden, so daß in jedem Fall der Längsträger bzw. das Längsträgerteil eine Kastenform bildet.Between a rear panel 11 and the end of the longitudinal member 10 a support plate 14 is arranged. The body panel forming the trunk is designated with 16, the wheel arch with 18 and the tail light with 20. The longitudinal member 10 is, as can be seen, U-shaped in cross section, the two Form side parts of the U-shape at the upper end at right angles bent flanges 22. A special cover plate is either welded to these flange parts 22 attached or the sheet metal 24 of the vehicle floor is with the U-shaped longitudinal member 10 directly connected, so that in each case the longitudinal beam or the longitudinal beam part forms a box shape.

Das Längsträgerteil 10 ist mit einem Kunststoffschaum ausgeschäumt, wobei zweckmäßig ein Polyurethanschaum verwendet wird. Der Schaum ist in Fig. 1 mit 26 bezeichnet. Wenn, wie üblich, das Längsträgerteil 10 lediglich ein Teil des durchgehenden Trägers 28 bildet, so braucht der Träger 28 natürlich nur auf die Länge ausgeschäumt zu sein, die sich außerhalb der drucksteifen Fahrgastzelle nach vorn und hinten erstreckt. Für das Ausschäumen ist daher der Träger 28 zweckmäßig an der betreffenden Stelle mit einer Trennwand 30 versehen, die den Raum für den Kunststoffschaum eingrenzt. Da der Längsträger 28 sich im Bereich der Fahrgastzelle keinesfalls eindrücken soll, wird man also in diesem Bereich auf die Maßnahmen der Erfindung, und zwar schon aus Kostengründen verzichten. Das Längsträgerteil 10 ist an der Stirnseite z. B. durch das Blech 14 abgeschlossen.The longitudinal member 10 is foamed with a plastic foam, a polyurethane foam is expediently used. The foam is in Fig. 1 denoted by 26. If, as usual, the longitudinal member 10 is only part of the continuous Forms carrier 28, the carrier 28 naturally only needs to be filled with foam along its length to be located outside of the rigid passenger compartment to the front and rear extends. For the purpose of foaming, the carrier 28 is therefore expediently attached to the relevant one Place provided with a partition wall 30 that delimits the space for the plastic foam. Since the longitudinal member 28 should not be pressed in in the area of the passenger compartment, So in this area you will focus on the measures of the invention, and indeed already waive for cost reasons. The longitudinal member 10 is on the front side z. B. completed by the sheet 14.

Das Aufschäumen des Längstr-ägertiles 10 erfolgt in einfacher Weise, wie an sich bekannt, dadurch, daß durch eine Öffnung im Hohlkörper die Komponenten und gegebenenfalls Zusätze eingebracht werden Es kommt auf die Umstände in der Produktion an, in welchem Stadium der Rshkarosserie man das Ausschäumen des Längsträgerteiles vornehmen wird.The expansion of the longitudinal member 10 takes place in a simple manner, as known per se, in that the components through an opening in the hollow body and, if necessary, additives are introduced It depends on the circumstances in the production at which stage of the RSH body you want to foam the side member will make.

Aus der Stellung des Längsträgerteiles beim Ausschäumen ergibt sich die Lage der Öffnung für das Einbringen des Materials. Diese Öffnung, die in Fig. 1 schematisch angedeutet und mit 32 bezeichnet ist, liegt an der jeweils zweckmäßigen Stelle. Nach dem Eindringen der Mischung wird die Öffnung 32 in geeigneter Weise verschlossen.The position of the longitudinal member when foaming results the position of the opening for the introduction of the material. This opening, shown in Fig. 1 is indicated schematically and denoted by 32, is due to the appropriate Job. After the mixture has penetrated, the opening 32 is opened in a suitable manner locked.

Mit 34 ist eine Sollknickstelle dargestellt, die bewirkt, daß die erste Faltung ohne eine unerwünschte Verzögerungsspitze erfolgt. Für diese Sollknickstelle kann in zweckma Diger Weise die Einfüllöffnung herangezogen werden, wobei dann vielleicht mehrere solcher Öffnungen entsprechend verteilt an dieser Querschnittsstelle angeordnet werden müssen.At 34 a predetermined kink is shown, which causes the first convolution occurs without an undesirable delay spike. For this intended kink can in expedient Diger way the filling opening can be used, then perhaps several such openings are appropriately distributed on this one Cross-section must be arranged.

Durch das Aus schäumen des Längsträgerteiles 10 ergibt sich die Wirkung, daß sich das Längsträgerteil 10 gleichmäßig von seinem Ende her fortlaufend zusammenfaltet, wenn eine Krafteinwirkung in Längsrichtung auf das Längsträgerteil 10 erfolgt. Dies ist aus Fig. 2 ersichtlich.Due to the foaming of the longitudinal member 10, the effect is that the longitudinal member 10 folds up evenly continuously from its end, when a force is exerted on the longitudinal member 10 in the longitudinal direction. this can be seen from FIG.

Die Ursache für das gleichmäßige Zusammenfalten und darum der gleichmäßigen Energieumwandlung wurde bereits vorher erläutert und ist darauf zurückzuführen, daß der Schaumstoff nach Beginn des Eindrückens des Trägers einen nach außen gerichteten Druck auf die Wandung ausübt. Dadurch kommt eine stabilisierte, d. h. relativ stetig gleichmäßige Faltung 36 zustande. Diese Faltung ist nochmals aus den Fig. 3 und 4 zu ersehen. Das Trägerteil 10 ist dabei an der Stelle außerhalb dieser Faltung 36, d. h.The reason for the even folding and therefore the even Energy conversion has already been explained before and can be attributed to that the foam after the start of the impression of the carrier is directed outwards Exerts pressure on the wall. This results in a stabilized, i.e. H. relatively steady uniform fold 36 comes about. This folding is again from FIGS. 3 and 4 to be seen. The carrier part 10 is at the point outside of this fold 36, d. H.

in seinem in Fig. 3 und 4 rechten Abschnitt nicht oder nicht wesentlich verformt. Im Gegensatz dazu zeigt die Fig. 5 die Art der Verformung des Tragerteiles 10, wenn dieses nicht mit Schaumstoff ausgeschäumt ist. In diesem Fall wird das Trägerteil 10 bei einer Krafteinwirkung zwar auch zunächst an seinem linken Ende eingedrückt. Jedoch erstreckt sich die ungleichmäßige Verformung sehr schnell über seine ganze Länge, was dann etwa wie in Fig. 5 gezeichnet aussieht. Es ist leicht verständlich, daß dabei zunächst eine hohe, schädliche Verzögerungsspitze auftritt, während anschließend die Verzögerung und damit die Energieumwandlung sehr schnell abfällt.in its right-hand section in FIGS. 3 and 4 not at all or not significantly deformed. In contrast to this, FIG. 5 shows the type of deformation of the support part 10, if this is not filled with foam. In this case it will When a force is applied, the carrier part 10 is also initially at its left end depressed. However, the uneven deformation extends very quickly its entire length, which is then roughly as in Fig. 5 looks drawn. It is easy to understand that there is initially a high, harmful delay peak occurs, while afterwards the delay and thus the energy conversion very much falls off quickly.

Die Faltung 36 erfolgt in etwa so, daß wenn sich in der oberen Wandung das Blech nach oben ausbiegt (Stelle 40 in Fig. 4 sich die untere Wandung in dieser Ebene ebenfalls nach oben bzw. nach innen ausbiegt (Stelle 42). Anschließend erfolgt die Faltung - wie gezeigt - in der entgegengesetzten Richtung. Die Ecken werden dabei entsprechend verwalkt.The folding 36 takes place in such a way that when in the upper wall the sheet bends upwards (point 40 in Fig. 4, the lower wall in this Level also bends upwards or inwards (position 42). Then takes place the folding - as shown - in the opposite direction. The corners will managed accordingly.

Bildet das Endteil 10 an der Oberseite zusammen mit dem Blech 24 des Fahrzeugbodens den Hohlkörper, wobei das Blech 24 mit den Flanschteilen 22 verbunden ist, so wird durch die Faltung der Flanschteile 22 auch das sich von diesen wegerstreckende Bodenblech gleichmaßig mit gefaltet. Die Energieaufnahme wird dadurch ebenfalls erhöht.Forms the end part 10 at the top together with the sheet metal 24 of the Vehicle floor the hollow body, the sheet metal 24 connected to the flange parts 22 is, the folding of the flange parts 22 also the one extending away from them Floor panel evenly folded with. The energy consumption is thereby also elevated.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, wie sich der Schaumstoff 26 in die jeweilige Faltung hineingedrückt hat. Dadurch kommt die energieaufnehmende Wirkung des Schaumes auch zwischen den Falten 36 zum Tragen.From Fig. 3 it can be seen how the foam 26 is in the respective Has pushed folding into it. This is how the foam absorbs energy also to be worn between the folds 36.

Aus Figo 6 und 7, die eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug zeigen, gehen weitere Anwendungsmöglichkeiten hervor. Die Karosserie ist dort mit 40 bezeichnet. 28 sind wieder die unteren Längsträger, deren vordere und hintere Endteile 10 entsprechend den Fig. 1 und 2 mit Schaumstoff ausgefüllt sind. Weiterhin ist in den Fig. 6 und 7 die vordere Stoßstange mit 42 bezeichnet, die über Aufpralldämpfer 43 an einem Karosserieteil 44 befestigt ist. Die Aufpralldämpfer 43 bestehen ebenfalls je aus einem Hohlkörper, der gemäß der vorliegenden Erfindung mit Schaumstoff ausgefüllt ist. Näheres über die Aufpralldämpfer wird später anhand der Fig. 15 und 15a gesagt werden. In gleicher oder ähnlicher Weise wie die vordere Stoßstange 42 ist auch die hintere Stoßstange 45 über Aufpralldämpfer 46 mit einem Karosserieteil bzw. den Endteilen 10 der Längsträger 28 verbunden.From Figo 6 and 7, which are a side view and a plan view of a Motor vehicle show go further possible applications emerged. The body is labeled 40 there. 28 are the lower side members again, the front and rear end parts 10 corresponding to FIGS. 1 and 2 with foam are filled out. Furthermore, in FIGS. 6 and 7, the front bumper is indicated at 42 referred to, which is attached to a body part 44 via impact absorber 43. The impact absorbers 43 also each consist of a hollow body, which according to the present invention is filled with foam. More about the impact absorbers will be said later with reference to Figs. 15 and 15a. In the same or similar Like the front bumper 42, the rear bumper 45 is via impact absorbers 46 is connected to a body part or the end parts 10 of the longitudinal members 28.

Bekanntlich geht die Tendenz dahin, daß sowohl das Fahrzeugvorderteil als auch das Fahrzeughinterteil möglichst viel Energie aufnehmen bzw. umwandeln soll, damit die Stoßkraft nicht auch in schädlicher Weise auf die drucksteif ausgebildete Fahrgastzelle 47 einwirkt. Um die einer bestimmten Geschwindigkeit entsprechende Energie in dem Vorder- bzw. Hinterteil vernichten zu können, reichen u. U.As is known, the tendency is that both the front part of the vehicle as well as the rear part of the vehicle absorb or convert as much energy as possible should so that the impact force is not also formed in a damaging manner on the compression-proof Passenger compartment 47 acts. To that corresponding to a certain speed Being able to destroy energy in the front or rear part may be enough.

die Endteile 10 der Längsträger 28 nicht aus. Die Erfindung sieht daher zusätzlich zu den vorhandenen Karosserieteilen des Vorder- und iliaterteiles energieaufnehmende Teile 50, 51 vor, die gemäß der Erfindung aus mit Schaumstoff ausgefüllten Bauteilen bestehen, ähnlich wie sie die Endteile 10 der Längsträger 28 bilden. Diese Bauteile 50, 51 liegen oberhalb der Endteile 10 und außerdem etwa in den Radebenen.the end parts 10 of the longitudinal beams 28 are not made. The invention sees therefore in addition to the existing body parts of the front and iliate part Energy-absorbing parts 50, 51, which according to the invention are made with foam filled components exist, similar to them the end parts 10 the longitudinal beam 28 form. These components 50, 51 lie above the end parts 10 and also, for example, in the wheel flats.

Auch die Motorraumhaube 54 kann zwecks Energieaufnahme mit einem Bauteil 56 relativ kleinen Querschnittes entsprechend der Erfindung versehen sein. Mit 58 ist ein Überrollbügel bezeichnet. Zwischen diesem und der Schloßsäule 57 befindet sich ein schaumstoffgefülltes Zwischen stück 59, das beim Dachaufprall verformt wird. Ein Querträger ist mit 60 bezeichnet. Dieser hat zur Aufnahme von seitlichen Stößen Abschnitte 62, die gemäß der Erfindung aus mit Schaumstoff ausgefüllten Hohlprofilen bestehen.The engine compartment hood 54 can also have a component for the purpose of absorbing energy 56 of relatively small cross-section according to the invention. At 58 is called a roll bar. Between this and the lock pillar 57 is located a foam-filled intermediate piece 59, which deforms in the event of a roof impact will. A cross member is denoted by 60. This has to accommodate from the side Butt sections 62, according to the invention from hollow profiles filled with foam exist.

Der Schaumstoff kann bei allen diesen Teilen durch Ausschäumen eingebracht werden oder auch nach dem Ausschäumen in einem Stück oder in Form von kleinen Teilchen z.The foam can be introduced into all of these parts by foaming or after foaming in one piece or in the form of small particles z.

B. Kugeln.B. balls.

Fig. 8 zeigt einen Schnitt nach Linie VIII - VIII in Fig.Fig. 8 shows a section along line VIII - VIII in Fig.

6 in vergrößertem Maßstab. Daraus ist das energieaufnehmende Bauteil 50 zu ersehen, das in diesem Fall teilweise vom Radeinbau 64 gebildet wird. Ein zusätzliches Winkelblech 65 ergibt einen im Querschnitt viereckigen Träger, der mit Schaumstoff ausgefüllt ist. Der Radeinbau 64 wird dadurch praktisch? überhat erst zur Energieaufnahme herangezogen. Die Motorraumhaute 54 besitzt zwecks Erhöhung der Energieaufnahme eine oder mehrere mit Schaumstoff ausgefüllte Profile 56. Mit 10 ist ein Endteil des L3ngsträgers 28 und mit 68 der Kotflügel bezeichnet. Das Fahrzeugrad ist andeutungsweise dargestellt und trägt die Bezugszahl 66.6 on an enlarged scale. This is what the energy-absorbing component is made of 50, which in this case is partially formed by the wheel installation 64. A additional angle plate 65 results in a rectangular cross-section carrier, the is filled with foam. Does this make wheel installation 64 practical? over hat only used to absorb energy. The engine compartment skin 54 has for the purpose of elevation the energy absorption one or more filled with foam Profiles 56. With 10 an end part of the L3ngsträgers 28 and 68 the fender is designated. The vehicle wheel is indicated and bears the reference number 66.

Die Fig. 9, die ebenfalls einen Schnitt nach Linie VIII -VIII in Fig. 6 zeigt, stellt eine besonders vorteilhafte Maßnahme dar, um den Radeinbau 64 und den Kotflügel 68 zur Energieaufnahme bzw. -umwandlung heranzuziehen. Es ist ersichtlich, daß zwischen Kotflügel 68 und Radeinbau 64 lediglich ein Blech 69 eingeschweißt oder sonstwie befestigt ist, wodurch sich der mit Schaumstoff ausgefüllte Hohlraum 70 ergibt. Mit 54 ist wieder die Motorraumhaube mit ihrer Verstärkung 56 bezeichnet. Bei all diesen Ausführungsbeispielen, bei denen ein Teil des Karosseriebleches, z. B. die Motorraumhaube, der Kotflügel u. dgl. gleichzeitig ein Teil des Hohlkörpers ist, wird auch der Vorteil erreicht, daß das anschließende Karosseriematerial gezwungen wird, sich in ähnlwoher Weise wie der Hohlkörper durch Faltung zu verformen. Dadurch wird die Energievernichtung nochmals erhöht.Fig. 9, which is also a section along line VIII -VIII in Fig. 6 shows, represents a particularly advantageous measure to the wheel installation 64 and to use the fender 68 to absorb or convert energy. It can be seen that between the fender 68 and the wheel installation 64 only a sheet metal 69 is welded or otherwise attached, whereby the cavity filled with foam 70 results. The engine compartment hood with its reinforcement 56 is again denoted by 54. In all of these exemplary embodiments, in which part of the body panel, z. B. the hood, the fender and the like. At the same time a part of the hollow body is, the advantage is also achieved that the subsequent body material is forced will be deformed in a manner similar to the hollow body by folding. Through this the energy destruction is increased again.

Die Fig. 10 bis 12b zeigen eine weitere neuartige Aawendungsmöglichkeit der Erfindung, wie sie auch mit anderen Mitteln nicht bekannt ist. Es geht hierbei um die Befestigung der Stoßstange, d. h. des Stoßfängers 42, der hier nicht wie üblich über zwei, sondern über vier Aufpralldämpfer 43, 43' mit der Karosserie verbunden ist. Die unteren Aufpralldämpfer 43 liegen etwa in der Verlängerung der Endteile 10 der Längsträger 28, die oberen Aufpralldämpfer 43' dagegen sind in der Verlängerung der innerhalb des Kotflügels 68 und des Radeinbaues angeordneten energieaufnehmenden Bauteile 50 angebracht. Der Stoßfänger 42 ist dabei jedoch als länglicher Ring mit zwei Stegen ausgebildet. Die Aufpralldämpfer 43, 43' sollen im allgemeinen dazu dienen, daß das Fahrzeug keine Beschädigung erleidet, wenn es mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise 16 km/h gegen ein Hindernis fährt. Bei dieser Geschwindigkeit werden die Aufpralldämpfer 43, 43' entsprechend der Fig. 12a verformt. Ist die Geschwindigkeit, mit der das Kraitfahrzeug auf ein Hindernis aufprallt, großer als 16 km/h -, so verformen sich dann die Endteile 10 der Längsträger und die Bauteile 50 in einer solchen Weise, daß keine Verzögerungsspitze zwischen der Verformung der Aufpralldämpfer 43, 43' und der Endteile 10 bzw. Bauteile 50 auftritt. Wie Fig. 12b zeigt, setzt sich die Verformung in den nach der Erfindung ausgebildeten Aufpralldämpfern 43, 43' und den Bauteilen 10, 50 etwa gleichmäßig fort.FIGS. 10 to 12b show a further novel possible application of the invention, as it is also not known by other means. It works here to attach the bumper, d. H. of the bumper 42, which is not like here usually over two, but over four impact absorbers 43, 43 'with the body is connected. The lower impact absorbers 43 are approximately in the Extension of the end parts 10 of the longitudinal beams 28, the upper impact absorbers 43 ' however, are in the extension of the inside of the fender 68 and the wheel installation arranged energy-absorbing components 50 attached. The bumper 42 is included but designed as an elongated ring with two webs. The impact absorbers 43, 43 'are generally intended to ensure that the vehicle is not damaged, if it hits an obstacle at a speed of, for example, 16 km / h moves. At this speed, the impact absorbers 43, 43 'become accordingly of Fig. 12a deformed. Is the speed with which the krait vehicle is on a If an obstacle hits, greater than 16 km / h - the end parts 10 are then deformed the side rail and components 50 in such a way that no delay spike between the deformation of the impact absorbers 43, 43 'and the end parts 10 or components 50 occurs. As Fig. 12b shows, the deformation continues in the according to the invention formed impact absorbers 43, 43 'and the components 10, 50 approximately uniformly away.

Die Forderung, Energie zu vernichten, ist auch beim Lenksystem gegeben. Die Fig. 13 zeigt daher die Seitenansicht eines Kraftfahrzeuges, in der die Längsspindel 75 mit dem Lenkrad 76 hervorgehoben ist. Mit 77 ist der Motorblock, mit 78 das Getriebe und mit 79 die Kardanwelle bezeichnet.The requirement to destroy energy also applies to the steering system. 13 therefore shows the side view of a motor vehicle in which the longitudinal spindle 75 is highlighted with the steering wheel 76. At 77 the engine block is with 78 denotes the transmission and 79 denotes the cardan shaft.

Die Lenkspindel 75 besteht aus einem lIohlprofil mit rundem Querschnitt, das erfindungsgemäß mit Schaumstoff ausgefüllt ist. Die Lenkspindel 75 ist daher in der Lage, gleichmäßig Energie zu vernichten, und zwar sowohl einen Teil der Energie, die von vorn auf die Lenkspindel einwirkt, als auch die, die dem Fahrer bei einem Aufprallunfall beim Aufschlagen auf das Lenkrad 76 innewohnt.The steering spindle 75 consists of a hollow profile with a round cross-section, which is filled according to the invention with foam. The steering shaft 75 is therefore able to evenly destroy energy, both part of the energy, which acts from the front on the steering spindle, as well as that which the driver with a Impact accident when hitting the steering wheel 76 is inherent.

In Fig. 14 ist die Längsspindel 75 nur vor der Halterung 80 am Armaturenbrett 81 als ein mit Schaumstoff gefülltes Rohr ausgebildet. Zwischen der Lenkspindel 75 und dem Lenkrad 76 ist ein sogenannter Pralltopf 82 angeordnet, der ebenfalls gemäß der Erfindung aus einem IIohlkörper runden Querschnittes besteht und mit Schaumstoff ausgefüllt ist.In Fig. 14, the longitudinal spindle 75 is only in front of the bracket 80 on the dashboard 81 designed as a tube filled with foam. Between the steering shaft 75 and the steering wheel 76, a so-called impact pot 82 is arranged, which is also According to the invention consists of a hollow body of round cross-section and with foam is filled out.

Da bei einem Frontalaufprall eine Kraftwirkung auf den Motorblock 77 ausgeübt wird, der dadurch nach hinten bewegt wird, ist es zweckmäßig, wenn diese Energie durch die Kardanwelle 79 zumindest zum Teil vernichtet wird.Because in a frontal collision, a force is exerted on the engine block 77 is exercised, which is thereby moved backwards, it is useful if this Energy through the cardan shaft 79 is at least partially destroyed.

Es ist daher auch Gegenstand der Erfindung, die Kardanwelle 79 derart hohl auszubilden und mit Schaumstoff zu füllen, daß sie die Energie annähernd gleichmäßig umwandelt. Es wird dadurch auch verhindert, daß die Kardanwelle aus ihren Gelenken herausspringt und der Motorblock mit Getriebe dean ungedämpft gegen die Fahrergastzelle bewegt wird.It is therefore also the subject of the invention, the cardan shaft 79 in such a way to be hollow and to be filled with foam so that the energy is approximately evenly distributed converts. It is also prevented that the cardan shaft from its joints pops out and the engine block with gear dean undamped is moved against the passenger compartment.

In Fig. 15 ist die Befestigung des Stoßfängers 42 über den Aufpralldämpfer 43 am Karosserieteil 44 dargestellt.In Fig. 15 the attachment of the bumper 42 is over the impact absorber 43 shown on the body part 44.

Der Aufpralldämpfer 43 ist in geeigneter Weise mit dem Stoßfänger 42 verbunden und besitzt an seinem anderen Ende einen Flansch 85, der mittels durch eine Mittellinie angedeuteter Schrauben 86 am Karosserieteil 44 befestigt ist. Mit 10 ist wieder das Endteil des Längsträgers 28 (Fig. 6) bezeichnet. Die Befestigung und Lage des Aufpralldämpfers 43 ist nur beispielsweise gezeigt und kann natürlich in jeder anderen Art erfolgen, insbesondere kann der Stoßdämpfer 43 in der Verlängerung des Endteiles 10 liegen.The crash cushion 43 is suitably connected to the bumper 42 connected and has at its other end a flange 85, which by means of a center line of indicated screws 86 is attached to the body part 44. With 10 is again the end part of the longitudinal beam 28 (Fig. 6). The attachment and location of the impact absorber 43 is only shown by way of example and can of course take place in any other way, in particular the shock absorber 43 can be in the extension of the end part 10 lie.

Die Fig. i5a zeigt die Deformation des Aufpralldämpfers 43, wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von weniger als etwa 16 km/h auf ein Hindernis geprallt ist. Das Endteil 10 ist hier jedoch ebenfalls verformt dargestellt, was aber erst beim Aufprall mit höherer Geschwindigkeit erfolgt.Fig. I5a shows the deformation of the impact absorber 43 when the Vehicle hitting an obstacle at a speed of less than approximately 10 mph crashed. The end part 10 is shown here also deformed, what but only takes place on impact at a higher speed.

Die Fig. 16 zeigt einen andeutungsweisen Querschnitt durch ein Kraftfahrzeug mit einer Vorderansicht des in Fig. 6 und 7 mit 60 bezeichneten Querträgers. Der Querträger liegt entweder hinter den Rückenlehnen 88 der Vordersitze 89 oder geht durch die Rückenlehne hindurch. Das Sitzkissen ist mit 90 bezeichnet. In Fig. 16 sind ferner der Fahrzeugboden 91, der Kardantunnel 92, die Fahrzeugräder 93 sonne die Karosserieaußenhaut 94 angedeutet. elr Querträger 60 ist sowohl zwischen den beiden Rückenlehnen 88 als auch zwischen diesen und der jeweiligen Karosseriesei;enwLdL mit Abschnitten 62 versehen. Diese Abschnitte 62, die D tiert dargestellt sind, bestehen ebenfalls gemäß der Brfinudung aus einem Hohlkörper' der mit Schaumstoff od. dgl.16 shows an indicative cross section through a motor vehicle with a front view of the cross member designated 60 in FIGS. 6 and 7. Of the Cross member is either behind the backrests 88 of the front seats 89 or goes through the backrest. The seat cushion is labeled 90. In Fig. 16 are also the vehicle floor 91, the transmission tunnel 92, the vehicle wheels 93 sun the outer body skin 94 indicated. elr cross member 60 is both between the two backrests 88 as well as between these and the respective bodywork; enwLdL provided with sections 62. These sections 62, which are shown in D, also consist, according to the Brfinudung, of a hollow body with foam or the like

ausgefüllt ist. Erfolgt ein seitlicher Stoß gegen das Fahrzeug, dann verformt sich zunächst der jeweils äußere Abschnitt 62 durch eine gleichmäßige Faltung und £fleergie aufnahme. Wird die Energie des seitlichen Stoßes nicht vollständig durch die äußeren Abschnitte 62 vernichtet, so tritt auch der innere Abschnitt 62 entsprechend in Wirkung.is filled out. If there is a side impact against the vehicle, then The outer section 62 in each case is initially deformed by a uniform fold and £ fleergie recording. The energy of the side impact will not be complete destroyed by the outer sections 62, the inner section 62 also occurs accordingly in effect.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Bauteiles zeigen die Fig. 17 und 17a, in denen die Windschutzscheibe mit 100, der Windfang mit 101 und die Motorraumhaube mit 102 bezeichnet sind. Das Armaturenbrett 103 ist über Bauteile 104 an einem Karosseriequerteil 105 befestigt. Die Bauteile 104 bestehen entsprechend der Erfindung aus einem Hohlkörper mit einer Füllung aus Schaumstoff od. dgl.. Diese Bauteile 104 können über die Breite gesehen an mehreren Stellen vorgesehen sein. Werden sie durch den nach vorn geschleuderten Fahrzeuginsassen mit einer Stoßkraft beaufschlagt, so vernichten sie die dem Insassen innewohnende Energie auf eine für den Fahrzeuginsassen unschädliche Weise, wie Fig. 17a zeigt. In dieser Fig.Another possible application of the component according to the invention 17 and 17a show, in which the windshield with 100, the windscreen with 101 and the bonnet with 102 are designated. The dashboard 103 is Fastened to a transverse body part 105 via components 104. The components 104 exist according to the invention from a hollow body with a filling made of foam od. The like .. These components 104 can seen across the width at several points be provided. Will they be due to the vehicle occupants being thrown forward When subjected to an impact force, they destroy that which is inherent in the occupant Energy on one for the vehicle occupant harmless way how Fig. 17a shows. In this Fig.

ist ersichtlich, daß die Bauteile 104 gleichmäßig zusammengefaltet sind, wodurch sie Energie ohne schädliche Verzögerungsspitze zu vernichten in der Lage waren.it can be seen that the components 104 are evenly folded together are, thereby destroying them in the energy without a harmful delay spike Location were.

Die Fig. 18 und 18a zeigen eine weitere beispielsweise Anwendungsmöglichkeit eines erfindungsgemäß ausgebildeten Bauteiles. Mit 110 ist die Windschutzscheibe und mit 111 das Lenkrad bezeichnet. Oberhalb der Windschutzscheibe ist der Dachrahmen 112 angedeutet. Der Fahrer 113 ist mittels eines Sicherheitsgurtsystemes 114 am Rahmen 125 der Rückenlehne 117 festgeschnallt. An letzterer ist eine Kopfstütze 118 befestigt. Der Rahmen 125 der Rückenlehne 117 weist einen nach oben vorstehenden Fortsatz 120 auf.FIGS. 18 and 18a show another possible application, for example of a component designed according to the invention. At 110 is the windshield and 111 denotes the steering wheel. Above the windshield is the roof frame 112 indicated. The driver 113 is on by means of a seat belt system 114 Frame 125 of the backrest 117 strapped. There is a headrest on the latter 118 attached. The frame 125 of the backrest 117 has an upwardly protruding one Extension 120 on.

Zwischen dem Fortsatz 120 und dem Dachrahmen 112 ist ein Dämpfungsglied 121 angeordnet. Dieses Dämpfungsglied 121 ist erfindungsgemaß ausgebildet und hat die Aufgabe, daß es die bei einem Aufprallunfall im Fahrer innewohnende Energie vernichtet bzw. umwandelt. Dabei verformt sich das Dämpfungsglied 121, wie in Fig. 18a dargestellt. Da der Körper des Fahrers 113 durch das Gurtsystem 114 fest mit dem Sitz verbunden ist, muß die Energie von der Rückenlehne 117 aufgenommen werden, die jedoch im Punkt 122 drehbar gelagert ist und sich mittels des Fortsatzes 120 am Dämpfungsglied 121 abstützt. Das Dämpfungsglied 121 ist so dimensioniert, daß es wiederum Energie ohne schädliche Verzögerungsspitzen gleichmäßig vernichtet.A damping element is located between the extension 120 and the roof frame 112 121 arranged. This attenuator 121 is designed according to the invention and has the task of ensuring that it is the energy inherent in the driver in the event of a collision destroyed or transformed. In the process, the attenuator 121 is deformed, as shown in FIG. 18a shown. Since the body of the driver 113 is firmly attached to the belt system 114 is connected to the seat, the energy must be absorbed by the backrest 117, which, however, is rotatably mounted at point 122 and is located by means of extension 120 on the attenuator 121 is supported. The attenuator 121 is dimensioned so that it in turn evenly destroys energy without damaging delay peaks.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht an die dargestellten Ausführungsbeispiele gebunden. Sie kann vielmehr überall da angewendet werden, wo sich eine zweckmäßige Einsatzmöglichkeit ergibt. Auch hinsichtlich des erfindungsgemäßen Bauteiles sind sowohl bezüglich dessen Ausbildung als auch hinsichtlich dessen Füllung die verschiedensten Möglichkeiten gegeben. Wesentlich dabei ist immer, daß die eingangs beschriebene Wirkung bezüglich einer gleichmäßigen Energievernichtung bzw. -umwandlung erreicht wird.The invention is of course not related to the illustrated embodiments bound. Rather, it can be used wherever it is useful Possible application results. Also with regard to the component according to the invention both in terms of its training and in terms of its filling the most varied Opportunities given. It is always essential that the one described at the beginning Effect in terms of uniform energy dissipation or conversion achieved will.

In Fig. 19 ist eine weitere mögliche Ausbildung des erfindungsgemäßen Bauteiles dargestellt. Innerhalb des Hohlkörpers 130 ist ein weiterer Hohlkörper 132 vorgesehen.In Fig. 19 is a further possible embodiment of the invention Component shown. Another hollow body is located inside the hollow body 130 132 provided.

Ausgefüllt mit einem die Wirkung der Erfindung ergebenden Füllstoff 134 ist jedoch nur der Zwischenraum zwischen den Hohlkörpern 130 und 132. Ist die Wandung des Hohlkörpers i32 in Material und Dicke etwa dieselbe, wie die des Hohlkörpers 130, dann wird der Hohlkörper 132 etwa in der gleichen Weise wie der Hohlkörper 130 zur Energievernichtung dur 4 iemlich gleichmäßige Faltung herangezogen, wie dies Fig. 19a zeigt.Filled with a filler giving the effect of the invention However, 134 is only the space between the hollow bodies 130 and 132. Is the Wall of the hollow body i32 in material and thickness about the same as that of the hollow body 130, then the hollow body 132 becomes approximately the same as the hollow body 130 is used for the destruction of energy by means of a uniform folding, such as 19a shows this.

Besteht dagegen die Wandung des inneren Hohlkörpers 132 aus einem dehnbaren Material, dann kann der innere Hohlkörper, wie in Fig. 19b gezeigt, verformt werden. Die dehnbare Wandung 136 erlaubt dabei, wenn sie ihrer Verformung einen entsprechenden Widerstand entgegensetzt, daß der äußere Hohlkörper 130 sich gleichmäßig durch Faltung verformt, die nicht oder weniger kompressible Füllung dabei aber nach innen zur Erhaltung ihres Volumens ausweichen kann.If, however, the wall of the inner hollow body 132 consists of a expandable material, then the inner hollow body, as shown in Fig. 19b, deformed will. The expandable wall 136 allows it when it is deformed a corresponding resistance opposes that the outer hollow body 130 is uniform deformed by folding, but the non-compressible or less compressible filling afterwards can evade inside to maintain their volume.

In Fig. 20 ist ein Kraft-Weg-Diagramm gezeigt. Auf der Ordinate 140 ist die Kraft und auf der Abszisse 141 der Weg aufgetragen. Die Kurve 142 ergibt sich in etwa bei einem nicht ausgeschäumten Bauteil. Ir2an sieht, daß die Kurve schnell abfällt, jedoch mehrere Spitzen besitzt, die eine hohe Verzögerung ergeben. In Fig. 21 dagegen ist die ideale Verzögerungskurve voll ausgezogen und mit 144 bezeichnet. Die mit der vorliegenden Erfindung zu erreichende Kurve wird etwa den Verlauf der strichpunktierten Linie 145 haben.A force-displacement diagram is shown in FIG. 20. On ordinate 140 the force is plotted on the abscissa 141 the path. The curve 142 results in the case of a component that is not foamed. Ir2an sees that the curve falls off quickly, but has multiple peaks that give a high delay. In FIG. 21, on the other hand, the ideal deceleration curve is fully drawn and at 144 designated. The curve to be achieved with the present invention becomes approximately the Course of the dash-dotted line 145 have.

Möglich und zweckmäßig ist ferner, wenn in dem Träger in Längsrichtung gesehen Schäume verschiedener Härte eingebracht sind. Dadurch wird eine progressive Kennung der Energieaufnahme erreicht, was wichtig ist, da bei verschieden starkem Aufprall die jeweils vorhandene Energie vernichtet werden soll. Eine praktische Ausführung besteht z. R. darin, daß verschiedene Wirkungen gleichzeitig durch drei im Abstand angeordnete Öffnungen eingespritzt werden.It is also possible and expedient if in the carrier in the longitudinal direction seen foams of different hardness are introduced. This makes it a progressive Identified the energy consumption achieved, which is important because with different strength Impact the respective existing energy is to be destroyed. A practical one Execution consists z. R. in the fact that different effects simultaneously through three spaced openings are injected.

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Claims (23)

Patentansprüche 1. In Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen verwendetes, aus einem Hohlkörper bestehendes Bauteil, das bei einem Aufprallunfall auf Druck beansprucht wird und einen Querschnitt besitzt, der von der Stoßkraft im wesentlichen vollständig beaufschlagt wird, wodurch sich das Bauteil im wesentlichen über den ganzen Querschnitt verformt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (10, 43, 50, 56) mit einem Kunststoffschaum od. dgl. ausgefüllt ist.Claims 1. Used in vehicles, in particular motor vehicles, A component consisting of a hollow body that is subjected to pressure in the event of an impact accident is stressed and has a cross-section that is substantially from the impact force is fully applied, whereby the component is essentially on the deformed entire cross-section, characterized in that the hollow body (10, 43, 50, 56) with a plastic foam or the like. Is filled. 2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als ICunststoffschaum ein vernetzter Hartschaum dient.2. Component according to claim 1, characterized in that as IC plastic foam a cross-linked rigid foam is used. 3. Bauteil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (10, 43, 50, 56) mit einem Polyurethanschaum ausgefüllt ist.3. Component according to claim 1 and 2, characterized in that the Hollow body (10, 43, 50, 56) is filled with a polyurethane foam. 4. Bauteil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (10, 43, 50, 56) ausgeschäumt ist.4. Component according to claim 1 to 3, characterized in that the Hollow body (10, 43, 50, 56) is foamed. 5. Bauteil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum nach dem Schäumen in den Hohlkörper eingebracht ist.5. Component according to claim 1 to 3, characterized in that the Foam is introduced into the hollow body after foaming. 6. Bauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff in Form von kleinen Kugeln in den Hohlkörper eingebracht wird.6. Component according to claim 5, characterized in that the foam is introduced into the hollow body in the form of small balls. 7. Bauteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffschaum in dem Hohlkörper einen Überdruck erzeugt.7. Component according to one or more of the preceding claims, characterized in that the plastic foam in the hollow body has an overpressure generated. 8. Bauteil nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper einen eckigen, insbesondere viereckigen Querschnitt besitzt.8. Component according to claim 1 to 7, characterized in that the Hollow body has an angular, in particular square, cross-section. 9. Bauteil nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper einen runden oder elliptischen Querschnitt besitzt.9. Component according to claim 1 to 7, characterized in that the Hollow body has a round or elliptical cross section. 10. Bauteil nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper aus einem gut faltbaren Material, z. B. Stahlblech besteht.10. Component according to claim 1 to 7, characterized in that the Hollow body made of an easily foldable material, e.g. B. consists of sheet steel. 11. Bauteil nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die erste Faltung eine Sollknickstelle (34) vorgesehen ist.11. Component according to claim 1 to 10, characterized in that for the first fold a predetermined kink (34) is provided. 12. Bauteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Sollknickstelle die Einfüllöffnung (32) dient.12. Component according to claim 11, characterized in that as a predetermined kink the filling opening (32) is used. 13. Bauteilnach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die größte Ausdehnung des Querschnitts des Hohlkörpers keiner ist als die Länge desselben.13. Component according to claim 1 to 12, characterized in that the largest expansion of the cross section of the hollow body is none than the length of the same. 14. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Teile des Karosseriebleches (64, 68) zur Bildung des Hohlkörpers (50) herangezogen sind.14. Component according to claim 1, characterized in that parts of the Body panels (64, 68) are used to form the hollow body (50). 15. Bautel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Teile des Kotflügels (68) und / oder des Radeinbaues (64) zusammen mit einem zusätzlichen Blechteil (65, 69) den Hohlkörper (50) bilden.15. Bautel according to claim 14, characterized in that parts of the Fender (68) and / or the wheel installation (64) together with an additional Sheet metal part (65, 69) form the hollow body (50). 16. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufpralldämpfer (43, 43') für die Befestigung der Stoßfänger (42, 45) etwa in der Verlängerung der Bauteile (i0, 50) liegen und hinsichtlich ihrer Energieaufnahme so ausgebildet sind, daß bis zu bestimmten Aufprallgeschwindigkeiten keine Karosseriebeschädigungen erfolgen und keine wesentliche Verzögerungsspitze zwischen der Verformung der Aufpralldämpfer (43, 43') und der Bauteile (10, 50) auftritt.16. Component according to claim 1, characterized in that the impact damper (43, 43 ') for the attachment of the bumpers (42, 45) approximately in the extension of the Components (i0, 50) are located and are designed with regard to their energy absorption in such a way that that no body damage occurs up to certain impact speeds and no significant delay spike between the deformation of the crash cushions (43, 43 ') and the components (10, 50) occurs. 17. Bauteil nach Anspruch 1 und 14, dadurch gkennzeichnets daß die Motorraum- (54) bzw.17. Component according to claim 1 and 14, characterized in that the Engine compartment (54) resp. Kofferraumhaube mit zusätzlichen Blechteilen zur Bildung von Hohlkörpern (56) versehen ist. Luggage compartment lid with additional sheet metal parts to form hollow bodies (56) is provided. 18. Bauteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (10, 43, 50, 56) aus mindestens zwei Teilen gebildet ist, die mittels vom Hohlkörper nach außen vorstehenden flanschartigen Teilen (22) miteinander verbunden sind.18. Component according to one or more of the preceding claims, characterized in that the hollow body (10, 43, 50, 56) consists of at least two Parts is formed by means of the hollow body protruding outwardly flange-like Parts (22) are connected to one another. 19. Bauteil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die flanschartigen Teile mit dem angrenzenden Karosserieblech an der Faltung und Energievernichtung teilnehmen.19. Component according to claim 18, characterized in that the flange-like Parts with the adjacent body panel on the folding and energy dissipation take part. 20. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Hohlkörper (130) etwa konzentrisch ein weiterer Hohlkörper (132) vorgesehen ist und lediglich der Raum zwischen den beiden HohLkörpern (130, 132) mit dem Fu'llmaterial z. B. Schaumstoff od. dgl. ausgefüllt ist.20. Component according to claim 1, characterized in that in the hollow body (130) a further hollow body (132) is provided approximately concentrically and only the space between the two hollow bodies (130, 132) with the Fu'llmaterial z. B. Foam or the like. Is filled. 21. Bauteil nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen (136) des inneren Hohlkörpers 132) dehnbar sind.21. Component according to claim 20, characterized in that the walls (136) of the inner hollow body 132) are expandable. 22. Bauteil nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen des inneren Hohlkörpers (132) den Wandungen des äußeren Hohlkörpers (130) entsprechen.22. Component according to claim 21, characterized in that the walls of the inner hollow body (132) correspond to the walls of the outer hollow body (130). 23. Bauteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Längsrichtung gesehen Schäume verschiedener Härte eingebracht sind.23. Component according to one or more of the preceding claims, characterized in that seen in the longitudinal direction foams of different hardness are introduced.
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