DE4206717A1

DE4206717A1 - Nach dem stuelpprinzip arbeitendes deformationselement, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4206717A1
Application number: DE19924206717
Authority: DE
Inventors: Holger Dipl Ing Thum
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1991-03-16
Filing date: 1992-03-04
Publication date: 1992-09-17

Description

Die Erfindung betrifft ein nach dem Stülpprinzip arbeitendes Defor mationselement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derar tige Deformationselemente, wie sie beispielsweise die DE-AS 12 82 363 beschreibt, setzen die beispielsweise bei einem Fahrzeugauf prall auftretende kinetische Energie unter Sicherstellung einer möglichst niedrigen, die Fahrzeuginsassen nicht gefährdenden Ver zögerung um in Verformungsarbeit, wobei die Verformung durch Rück stülpen des Deformationsrohres erfolgt. Bei dem zitierten Stand der Technik schließt sich an die kegelförmige Auflage, die mit Quer schnitten einen Winkel von etwa 45° einschließt, eine Rinne an, in der das eigentliche Rückstülpen mit relativ kleinem Stülpradius er folgt.

Dieses bekannte Deformationselement mit dem rinnenförmigen Auslauf der kegelförmigen Auflage ist einerseits schwer herzustellen und verlangt zu seiner vollen Wirksamkeit, d. h. für einen unbehinder ten Rückstülpprozeß, Deformationskräfte, die möglichst genau in Richtung der Längsachse des Elements bzw. parallel dazu verlaufen; bei schrägverlaufenden Deformationskräften besteht die Gefahr, daß anstelle des einen allmählichen Abbau der kinetischen Energie be wirkenden Stülpvorgangs ein Ausbeulen oder Knicken des Deforma tionsrohres stattfindet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes De formationselement unter Wahrung seiner grundsätzlichen Vorteile zu schaffen, das bei einfacher Herstellung die Energieumsetzung durch Stülpen auch bei Deformationskräften sicherstellt, die nicht genau in Achsrichtung des Deformationselements verlaufen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sie die definierte Aufgabe mit besonders einfachen Mitteln löst. Wie sich nämlich herausgestellt hat, ist der Stülpvorgang auch bei Ver zicht auf die beim Stand der Technik vorgesehene Rinne an der Auf lage sichergestellt, wenn man einen Winkel zwischen der kegelförmi gen Auflage und Querschnittsebenen wählt, der zwischen 25° und 37° liegt. Dadurch wird eine linienförmige Berührung zwischen dem zuge kehrten Endbereich und der kegelförmigen Auflage sichergestellt, der wiederum Voraussetzung für einen Stülpprozeß auch bei nicht exakt in Richtung der Längsachse des Deformationselements ver laufenden Deformationskräften ist.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an hand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 im Ausgangszustand und bei Vorliegen einer Deformationskraft ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung mit außenkegelförmiger Auflage, die

Fig. 3 und 4 die entsprechenden Verhältnisse bei einer innenkegelförmigen Auflage und

Fig. 5 eine Ausführungsform mit innen- und außenkegelför migen Auflagen für die beiden Enden des Deformationsrohres.

Alle Figuren stellen Längsschnitte dar.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so erkennt man bei 1 das Deforma tionsrohr, dessen in der Figur linker, bereits voreingestülpter Endbereich 2 auf der innenkegelförmigen Auflage 3 des Stülpwerk zeugs 4 aufliegt. Der Winkel a, den Mantellinien der kegelförmigen Auflage 3 mit Querschnittsebenen 5 einschließen, ist zwischen 25° und 37° gewählt. Wie sich gezeigt hat, erübrigt sich dann ein rin nenförmiger Auslauf am inneren Ende der kegelförmigen Aufnahme 3, vielmehr stellt sich auch bei gegen die Längsachse 6 des Elements geneigten, in Fig. 2 mit F bezeichneten Deformationskräften eine linienförmige Berührung zwischen dem Endbereich 2 einerseits und der Auflage 3 andererseits ein, die eine Energieumsetzung durch "wanderndes" Rückstülpen von Bereichen des Deformationsrohres 1 zur Folge hat. Dieser sich demgemäß dauernd kontinuierlich verlängernde rückgestülpte Bereich ist in Fig. 2 mit 2′ bezeichnet.

Die Fig. 3 und 4 zeigen die den Fig. 1 und 2 entsprechenden Verhältnisse für den Fall einer außenkegelförmigen Auflagefläche 30 am Stülpwerkzeug 31 für den bereits im Ausgangszustand rückgestülp ten Bereich 32 des Deformationsrohres 33. Wiederum beträgt der be reits in Fig. 1 definierte Winkel a 25° bis 37°, so daß bei ein fachster Gestaltung der Auflagefläche 30 Deformationskräfte F zu einem hier nach außen erfolgenden Rückstülpen des Bereichs 32′ (siehe Fig. 4) des Deformationsrohres 33 führen.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist das Deformationsrohr 50 beim Auftreten einer Deformationskraft F, also beispielsweise bei einem Crash eines Fahrzeugs, gleichsam eingespannt zwischen den beiden Stülpwerkzeugen 51 und 52, von denen das in der Figur linke mit der außenkegelförmigen Auflage 53 und das in der Figur rechte mit der innenkegelförmigen Auflage 54 versehen ist. Demgemäß ergibt sich am in der Figur linken Ende des Deformationsrohres 50 ein nach außen rückgebördelter Rohrbereich 55, dagegen an dem in Fig. 5 rechten Ende ein nach innen rückgebördelter Rohrbereich 56. Auch diese Anordnung ist innerhalb gewisser Grenzen gegen Richtungsände rung der Deformationskräfte F unempfindlich.

Mit der Erfindung ist demgemäß ein gattungsgemäßes Deformationsele ment geschaffen, das bei einfacher Herstellung in einem bestimmten Bereich unempfindlich gegen Abweichungen der Richtung der Deforma tionskraft von der Längsachse des Elements ist.

Claims

1. Nach dem Stülpprinzip arbeitendes Deformationselement, insbeson dere für Kraftfahrzeuge, mit einem Deformationsrohr und einem eine kegelförmige Auflage für ein Ende des Deformationsrohres bildenden Stülpwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß der gegen Querschnittsebenen (5) gemessene Stülpwinkel (a) der Auflage (3) 25° bis 37° beträgt und die Auflage (3) einen rinnenfreien Aus lauf für den rückgestülpten Bereich (2) des Deformationsrohres (1) besitzt.

2. Deformationselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende (2) des Deformationsrohres (1) im Ausgangszustand über eine kleine Länge rückgestülpt ist.

3. Deformationselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß beiden Enden des Deformationsrohres (50) Stülpwerkzeuge (51, 52) zugeordnet sind.

4. Deformationselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Stülpwerkzeuge (51) eine außenkegelförmige, dagegen das andere Stülpwerkzeug (52) eine innenkegelförmige Auflage (53, 53) bildet.