DE4239460A1 - Stoßverzehrvorrichtung - Google Patents

Stoßverzehrvorrichtung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Stoßverzehrvorrichtung zum Aufnehmen von Stoßenergie zwischen einem Bauteil, an dem ein Stoß liegt, und einem Bauteil, das vor dem Stoß zu schützen ist, insbesondere zwischen dem Stoßfänger und dem Rahmen eines Fahrzeuges.
Stoßverzehrvorrichtungen dienen insbesondere bei Kraft­ fahrzeugen dazu, die bei einer Kollision entstehenden Auf­ prall- oder Stoßenergien aufzunehmen und zu absorbieren, um eine Verformung des Fahrzeugrahmens zu vermeiden oder so gering wie möglich zu halten und dadurch die Insassen des Fahrzeuges nicht zu gefährden. Dazu ist es bei Fahrzeugen üblich, eine Stoßverzehrvorrichtung zwischen dem Stoßfänger und dem Fahrzeugrahmen anzuordnen.
Da es während eines Unfalls notwendig ist, daß das Fahrzeug seine Geschwindigkeit über die gesamte Kollisions­ abfolge vermindert, um die Insassen möglichst wenig zu bela­ sten, müssen die Festigkeitsreserven der Rahmenkonstruktion des Fahrzeuges voll ausgenutzt werden. Das bedeutet, daß der Verformungswiderstand am Anfang der Kollision möglichst hoch sein soll, um eine bestmögliche Verformungsarbeit zu lei­ sten. Es sollte daher eine möglichst konstante Kraft über den Kollisionsverlauf gegeben sein.
Aus der DE-OS 24 60 598 ist bereits eine Stoßverzehr­ vorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die ein Außen­ rohr, das am Kraftfahrzeugrahmen angebracht ist, und ein Innenrohr aufweist, das am Stoßfänger des Kraftfahrzeuges angebracht ist, wobei das Innen- und das Außenrohr wenig­ stens an radial aufgeweiteten oder verengten Abschnitten ineinander angeordnet sind. Im Kollisionsfall wird bei die­ ser bekannten Stoßverzehrvorrichtung die Stoßenergie dadurch absorbiert, daß das Außenrohr vom Innenrohr aufgeweitet oder das Innenrohr vom Außenrohr verengt wird, wenn in Folge eines Stoßes das Innen- und das Außenrohr mit ihren aufge­ weiteten oder verengten Abschnitten ineinander geschoben werden. Dabei ist ein gut konstanter Kraftverlauf über den Verformungsweg gewährleistet.
Aus der DE-OS 27 38 965 ist eine weitere Stoßverzehr­ vorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Außenprofilteil, an dem der aufzufangende Stoß liegt, und einem Innenprofil­ teil bekannt, das mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist, wobei ein Zugbandprofilteil, das im Außenprofilteil angeord­ net ist und an seinem in Stoßrichtung vorderen Ende fest mit dem Außenprofilteil verbunden ist, an seinem in Stoßrichtung hinteren Ende um das Innenprofilteil herumgeführt ist.
Bei dieser bekannten Stoßverzehrvorrichtung wird die Stoßenergie dadurch absorbiert, daß das Zugband im Kolli­ sionsfall gedehnt wird. Wenn das Zugband genügend lang ist und aus einem Material besteht, bei dem hauptsächlich eine plastische Verformung auftritt, so ist auch bei dieser Stoß­ verzehrvorrichtung ein konstanter Kraft-Weg-Verlauf erreich­ bar.
Die bekannten Stoßverzehrvorrichtungen sind jedoch in­ sofern nachteilig, als ihre Längsabmessungen verglichen mit der maximalen Verformungsweglänge sehr groß sind. Sie können daher nicht einfach zwischen dem Stoßfänger und dem Fahr­ zeugrahmen angeordnet werden sondern müssen sich wenigstens teilweise auch in den Fahrzeugrahmen hinein erstrecken. Vorzugsweise verlaufen sie dabei in das Innere des üblicher­ weise hohlen Fahrzeuglängsträgers. Das hat zur Folge, daß bei der Konstruktion des Fahrzeuges eine entsprechend große Öffnung an der Stirnseite des Fahrzeuglängsträgers vorgese­ hen werden muß.
Da die bekannten Stoßverzehrvorrichtungen aus einer großen Anzahl von einzelnen Bauteilen bestehen, sind sie mit hohen Fertigungskosten verbunden und muß darauf geachtet werden, daß sich die Bauteile möglichst wenig gegeneinander bewegen können, um Klappergeräusche zu vermeiden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher darin, eine Stoßverzehrvorrichtung der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, die aus einer geringen Anzahl von Bauelementen besteht, so daß der Fertigungsaufwand gering ist, das Gewicht klein ist und eine Klapperfreiheit ohne besonderen Aufwand erzielt werden kann.
Die erfindungsgemäße Stoßverzehrvorrichtung soll ins­ besondere eine im Vergleich mit der möglichen Länge des Verformungsweges so geringe Einbaulänge haben, daß sie bei einem Fahrzeug an der Stirnseite des Fahrzeuglängsträgers montiert werden kann und sich nicht in den Fahrzeuglängs­ träger hinein erstrecken muß.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei der eingangs genannten Stoßverzehrvorrichtung durch wenigstens einen Hohlkörper aus einem plastisch verformbaren Material gelöst, der zwischen den beiden Bauteilen angeordnet ist.
Im Kollisionsfall wird bei der erfindungsgemäßen Stoß­ verzehrvorrichtung der Hohlkörper in Stoßrichtung gestaucht und ausgebeult, wodurch seine Umfangsform verändert wird. Dieser Verformung setzt der Hohlkörper Umfangsspannungen entgegen, die in der weiteren Folge der Verformung stützend wirken. In Folge der Wirkung der Umfangsspannungen ist der Hohlkörper um vieles steifer als ein entsprechendes schweres Vollprofilteil mit gleicher Querschnittsfläche.
Wenn insbesondere der Hohlkörper ein um seine in Stoß­ richtung liegende Längsrichtung rotationssymmetrisch ist, sind die Querschnittsflächen in einer Ebene senkrecht zur Längsachse Kreisringe. Dadurch sind die Umfangsspannungen und die damit einhergehenden Verformungen über den Umfang konstant. Es kann somit ein Maximum an Verformungsenergie verzehrt werden, da eine Verformung an jeder Stelle des Umfanges bis nahe an die Bruchdehnung möglich ist. Wären andererseits die Umfangsspannungen über den Umfang nicht konstant, so würde an der Stelle maximaler Spannung der Hohlkörper einreißen und dann das Verformungsvermögen ande­ rer Bereiche nicht mehr ausgenützt.
Besonders bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltun­ gen der erfindungsgemäßen Stoßverzehrvorrichtung sind Gegen­ stand der Patentansprüche 2 bis 24.
Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1A und 1B ein erstes Ausführungsbeispiel der er­ findungsgemäßen Vorrichtung nach und vor dem Stauchen,
Fig. 2A und 2B ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach und vor dem Stauchen,
Fig. 3 eine Seitenansicht und eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung,
Fig. 4 eine Seitenansicht und eine Schnittansicht noch eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung,
Fig. 5 das Kraft-Weg-Diagramm bei dem in Fig. 4 darge­ stellten Ausführungsbeispiel,
Fig. 6 noch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä­ ßen Vorrichtung in einer Schnittansicht,
Fig. 7 noch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä­ ßen Vorrichtung in einer Schnittansicht,
Fig. 8 noch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä­ ßen Vorrichtung in einer Schnittansicht, und
Fig. 9 das in Fig. 8 dargestellte Ausführungsbeispiel im Längsschnitt und in Axialschnitten, wobei mehrere Aus­ bildungsformen jeweils dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfin­ dungsgemäßen Stoßverzehrvorrichtung zum Aufnehmen von Stoß­ energie zwischen dem Stoßfänger 3 und dem Rahmen 4 eines Kraftfahrzeuges. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Aus­ führungsbeispiel besteht der Verformungshohlkörper aus einem Rohr 8 das über Zwischenplatten 6 und 7 zwischen dem Stoß­ fänger 3 und dem Kraftfahrzeugrahmen 4 angeordnet ist, wobei die Zwischenplatte 6 über Montageelemente 5 am Rahmen 4 bei­ spielsweise am Rahmenlängsträger befestigt ist.
Das Rohr 8 kann in Längsrichtung, d. h. in Stoßrichtung vorgestaucht sein, was vorzugsweise um 3 bis 15% seiner Länge erfolgt, so daß das Rohr 8 bereits leicht ausgebeult oder ausgebaucht ist.
Im Kollisionsfall wird das Rohr 8 so gestaucht, daß es eine sogenannte symmetrische Ringfalte bildet, wie es in Fig. 1A dargestellt ist. Wenn ein vorgestauchtes Rohr 8 vorgesehen ist, dann ist sichergestellt, daß das Rohr 8 tatsächlich eine symmetrische Ringfalte bildet und im An­ fangsbereich kein zu hohes Maximum der Verformungskraft auftritt. Diese Gefahr wäre in gewissem Maße bei einem nicht vorgestauchten Rohr gegeben.
Verglichen mit Fig. 1 kann bei dem in Fig. 2A darge­ stellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Stoßver­ zehrvorrichtung ein schlankerer Hohlkörper, d. h. ein Hohl­ körper vorgesehen werden, der verglichen mit seiner Länge einen kleineren Durchmesser hat, indem die Ausbildung derart ist, daß im Kollisionsfall sich mehrere Ringfalten ausbil­ den.
Symmetrische Ringfalten bilden sich beim Stauchen eines Rohres, wenn das Verhältnis zwischen der Wandstärke und dem Durchmesser in einem Bereich liegt, der von den Material­ eigenschaften, wie dem Elastizitätsmodul, der Fließgrenze und der Querdehnzahl abhängt.
Die Faltenlänge ist somit eine charakteristische Größe eines Rohres, die vor allem von der Wandstärke abhängt. Wenn ein Rohr so gewählt wird, daß sich z. B. sechs Falten bilden, so bilden sich die Falten beim Stauchen zeitlich paarweise hintereinander und zwar so, daß sich zuerst die äußeren beiden Falten und dann die nächst inneren usw. bilden. In der Kraft-Weg-Kennlinie äußert sich das in einer periodi­ schen Welligkeit.
Wie es in Fig. 2B dargestellt ist, kann der rohrförmige Hohlkörper 8 mit ringförmigen Ausnehmungen oder Rillen 9 an den Soll-Übergangsstellen der einzelnen Falten versehen sein, um die Bildung der Ringfalten zu erleichtern und bei Vorliegen von mehr als zwei Faltstellen zu bewirken, daß sich die Bildung mehrerer Faltenpaare zeitlich überlappt wenn nicht gar gleichzeitig erfolgt, so daß die Kraft-Weg- Kennlinie gegenüber einer Ausbildung ohne Rillen geglättet ist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2A, B sollte das Hohlrohr 8 vorgestaucht sein.
Bei der Verwendung eines Hohlrohres als Hohlkörper ist es bevorzugt, daß der kleinste Durchmesser des Hohlkörpers in einer Ebene senkrecht zur Stoßrichtung nicht kleiner als etwa 1/6 seiner Länge in Stoßrichtung ist.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Hohlkörper nicht aus einem vorgestauchten Rohr sondern aus mehreren in Stoßrichtung hintereinander angeord­ neten Hohlkörperteilen 10, die jeweils aus zwei schalenför­ migen Elementen 11 gebildet sind, die gegeneinander angeord­ net und an ihren Rändern miteinander verbunden, beispiels­ weise verschweißt sind. Wie es in Fig. 3 im einzelnen darge­ stellt ist können die schalenförmigen Teile 11 über einen gewissen Bereich ihrer Ränder ineinander gesteckt sein.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die schalenförmigen Elemente 11 mit zum Schalenboden parallelen Rändern 12 versehen und mit ihren Rändern 12 aneinander angeordnet und dort miteinander verbunden. Die schalenförmigen Elemente 11 haben bei diesem Ausführungsbei­ spiel eine topfartige Form. Die einzelnen schalenförmigen Elemente 11 sind miteinander verschweißt.
Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel ist beispielsweise durch Tiefziehen eines Bleches einfach herzu­ stellen und mit radialen Krümmungen nach außen versehen, die an die Stellen des maximalen Durchmessers angrenzen, so daß sich im Verhältnis zur Einbaulänge der größte Verformungsweg bei einem gut annehmbaren Kraftniveau ergibt.
Die Kraft-Weg-Kennlinie steigt gemäß Fig. 5 zunächst stark an, verflacht sich dann, bildet ein Maximum, sinkt ab und bildet dann ein langgedehntes horizontales Plateau. Dieser Kurvenverlauf kann in Richtung auf ein konstantes Niveau durch eine optimale Dimensionierung (Verhältnis Höhe zu Breite, Krümmungsradius) und durch eine Kombination mit zusätzlichen Elementen optimiert werden, deren Wirkung erst dann einsetzt, wenn der Verformungshohlkörper bereits eine gewisse Verformung erfahren hat.
In Fig. 5 zeigt die untere gestrichelte Linie die Kenn­ linie eines derartigen Elementes, die zu der ausgezogenen Kennlinie des ursprünglichen Elementes addiert die obere gestrichelte Kennlinie ergibt, die nach dem Maximum keinen Abfall zeigt, was den optimalen Verlauf darstellt.
Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der er­ findungsgemäßen Stoßverzehrvorrichtung, das bezüglich des Grundhohlkörpers dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbei­ spiel entspricht und aus Hohlkörperteilen 10 besteht, die aus zwei Halbschalen 11 jeweils gebildet sind.
Gemäß Fig. 6 sind in den einzelnen Hohlkörperteilen 10 weitere Stoßenergie aufnehmende Elemente 13 vorgesehen, die aus leicht vorgestauchten Rohren bestehen können, deren Länge geringer als die axiale Abmessung, d. h. die Abmessung in Stoßrichtung des Hohlraumes der Hohlkörperteile 10 ist. Diese Ausbildung hat zur Folge, daß die Elemente 13 erst dann Stoßenergie aufnehmen, wenn die Hohlkörperteile 10, die sie umgeben, bereits in einem gewissen Maße verformt sind.
In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß auch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Stoßverzehr­ vorrichtung möglich ist, das in der Zeichnung nicht darge­ stellt ist und bei dem mehrere Hohlkörperteile beispiels­ weise der in Fig. 4 dargestellten Art mit immer kleineren Abmessungen ineinander geschachtelt sind. Durch eine ent­ sprechende Wahl der ineinander geschachtelten Hohlkörper­ teile können innerhalb gewisser Grenzen beliebige Kraft-Weg- Kurvenverläufe realisiert werden, die nicht nur möglichst rechteckig sind, wie es im vorhergehenden angegeben wurde.
Es ist auch möglich, bei dem in Fig. 1 dargestellten Hohlkörper dem Rohr 8 im Inneren ein weiteres kleineres und eventuell kürzeres vorgestauchtes Rohr oder einen anderen passenden kleineren Stoßenergie aufnehmenden Körper vorzuse­ hen, der im Rohr 8 angeordnet und an einer gemeinsamen Grundplatte befestigt ist, um der Kraft-Weg-Kennlinie des Rohres 8 in Fig. 1 eine weitere Kennlinie zu überlagern und damit zu dem gewünschten Summenkennlinienverlauf zu gelan­ gen.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Hohlkörper ganz oder teilweise ausgeschäumt, d. h. mit einem Material gefüllt, daß eine flache Kraft-Weg-Kenn­ linie hat. Auch dadurch kann sich ein günstiger überlagerter Kraft-Weg-Kennlinienverlauf ergeben. Für den Schaum kann ein organisches Material verwandt werden, das jedoch beim Zu­ sammenbau des Hohlkörpers durch Verschweißen einzelner Hohl­ körperteile aufgrund der dabei entstehenden hohen Temperatu­ ren problematisch ist. Es ist daher bevorzugt, den Hohlkör­ per mit einem Metallschaum auszuschäumen oder im Hohlkörper ein Stück eines Metallschaums, vorzugsweise eines Aluminium­ schaums vorzusehen.
Wie es in Fig. 7 dargestellt ist, in der ein Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung gezeigt ist, bei dem der Hohl­ körper aus Hohlkörperteilen 10 der in Fig. 4 dargestellten Art aufgebaut ist, ist das Schaumstück 14 insbesondere so dimensioniert, daß es beim Zusammenbau der Halbschalen 11 der Hohlkörperteile 10 etwas zusammengedrückt wird und daher kraft- und formschlüssig, d. h. insbesondere klapperfrei in den Hohlkörperteilen 10 gehalten ist.
Es ist auch möglich ein aufschäumbares metallisches Vormaterial in die Hohlkörperteile 10 einzubringen und dort durch Erhöhen der Temperatur aufzuschäumen. Das ist dann gut möglich, wenn die Aufschäumtemperatur niedriger als die Schmelztemperatur des Materials der Hohlkörperteile 10 ist. Wenn diese somit aus Reinaluminium, d. h. einem Material mit sehr weitem Fließbereich bestehen, sollte das aufschäumbare Material eine Aluminiumlegierung mit deutlich niedrigerem Schmelzpunkt beispielsweise eine eutektische Aluminiumlegie­ rung mit einem anderen Element sein.
Es ist in gleicher Weise möglich, auch den in Fig. 1 dargestellten Hohlkörper, d. h. das Rohr 8 im Inneren bei­ spielsweise mit Aluminiumschaum auszuschäumen, um seine Kraft-Weg-Kennlinie zu verbessern.
Bei der Ausschäumung des Hohlraumes der Hohlkörper der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemä­ ßen Stoßverzehrvorrichtung ist es vorteilhaft die Hohlräume beispielsweise mit Aluminium so stark auszuschäumen, daß an der Oberfläche des sich ergebenden Schaumkörpers eine dichte Metallschicht gebildet wird. Das ist dadurch möglich, daß mehr aufschäumbares Material in den Hohlräumen angeordnet wird, als zum Füllen der Hohlräume mit Schaum erforderlich wäre. Bei einer genügend langen Aufschäumzeit bilden sich an den Formwänden Schaumblasen zurück, so daß eine massive Metallschicht entsteht.
Es ist weiterhin möglich, einen mit Schaum gefüllten Stoßverzehrkörper dadurch zu bilden, daß in einer entspre­ chenden Form der gesamte Körper mit einer außen liegenden massiven Metallschicht aufgeschäumt wird.
Mit einem gewissen Vorstauchen ergibt sich bei einem rohrförmigen Hohlkörper in Verbindung mit dem Schaumkörper ein stoßenergieverzehrender Körper mit ausgezeichneten Ei­ genschaften, der insbesondere einfach aufgebaut ist.
Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungs­ gemäßen Stoßverzehrvorrichtung, das in seinem Grundaufbau wiederum dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ähnelt und aus Hohlkörperteilen 10 aus Halbschalen jeweils aufgebaut ist.
In den Hohlkörperteilen 10 ist zwischen den beiden Halbschalen ein in axialer Richtung, d. h. in Stoßrichtung durchgebogenes Bauteil 15 angeordnet, das im Querschnitt gemäß Fig. 8 topfförmig ist.
Wie es in Fig. 9 im einzelnen dargestellt ist, muß die­ ses Bauteil 15 jedoch nicht rotationssymmetrisch sein.
Die Fig. 9A, 9B und 9C zeigen mögliche Ausführungs­ formen des Bauteils 15.
Fig. 9A zeigt eine kreisförmige Ausbildung des Bauteils 15 so daß dieses topfförmig gebildet ist, Fig. 9B zeigt eine sternförmige Ausbildung und Fig. 9C zeigt eine streifen- oder rechteckförmige Ausbildung. Es sind andere geometrische Formen gleichfalls möglich.
Wenn im Kollisionsfall der Hohlkörper aus den Hohlkör­ perteilen 10 in Fig. 8 gestaucht wird, so wird zunächst die Durchbiegung des Bauteils 15 ausgebogen, d. h. aufgehoben, wozu eine verhältnismäßig geringe Kraft erforderlich ist. Anschließend wird das Bauteil 15 gedehnt, wodurch es einen Beitrag zur Erhöhung des Kraftniveaus des die Stoßenergie verzehrenden Hohlkörpers leistet.
Der Grund dafür, daß das Bauteil 15 insbesondere in Gegenrichtung zur Stoßrichtung durchgebogen ist, besteht darin, daß es erst nach einiger Verformung der Hohlkörper­ teile 10, d. h. der äußeren Schalen, die diese Hohlkörper­ teile 10 bilden, einen Beitrag zur Erhöhung der notwendigen Verformungskraft leisten soll.
Es versteht sich, daß der bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehene Hohlkörper so ausgelegt ist, daß er beispielsweise beim Einbau zwischen dem Fahrzeuglängsträger und dem Stoßfänger eines Kraftfahrzeuges schwächer als der Fahrzeuglängsträger ist, damit er sich verformt und dadurch die Stoßenergie aufnimmt, bevor der Fahrzeuglängsträger verformt wird. Das Material des Hohlkörpers ist demgemäß ein plastisch verformbares Material insbesondere ein Aluminium­ material wobei sowohl Reinaluminium als auch Aluminiumlegie­ rungen mit den entsprechenden Eigenschaften in Frage kommen.

Claims (24)

1. Stoßverzehrvorrichtung zum Aufnehmen von Stoßenergie zwischen einem Bauteil, an dem ein Stoß liegt, und einem Bauteil, das vor dem Stoß zu schützen ist, insbesondere zwischen dem Stoßfänger und dem Rahmen eines Fahrzeuges, gekennzeichnet durch wenigstens einen Hohlkörper (8, 10, 13, 14, 15) aus einem plastisch verformbaren Material, der zwi­ schen den beiden Bauteilen (3, 4) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (8) um seine in Stoßrichtung liegende Längsachse rotationssymmetrisch ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (8) aus einem Hohlrohr besteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrohr in Stoßrichtung vorgestaucht ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrohr um 3 bis 15% seiner Länge vorgestaucht ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Durchmesser des Hohlkörpers (8, 10) nicht kleiner als etwa 1/6 seiner Länge ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrohr so ausgebildet ist, daß es beim Stauchen in Längsrichtung mehrere Ringfalten bildet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrohr wenigstens eine ringförmige Ausnehmung (9) in einer radialen Ebene aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hohlkörper aus zwei in Stoßrichtung hin­ tereinander angeordneten Hohlkörperteilen (10) besteht, die jeweils aus zwei schalenförmigen Elementen (11) gebildet sind, die gegeneinander angeordnet und an ihren Rändern miteinander verbunden sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die schalenförmigen Elemente (11) mit zum Schalen­ boden parallelen Rändern versehen und an diesen Rändern aneinander anliegen und miteinander verbunden sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch ein weiteres Stoßenergie verzeh­ rendes Bauelement (13, 14, 15), das im Inneren des Hohlkör­ pers (8, 10) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß das weitere Bauelement ein in Längsrichtung vor­ gestauchtes Hohlrohr (13) ist, das mit seiner Längsachse in Stoßrichtung angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß das Hohlrohr (13) eine Länge hat, die kleiner als die Länge des Hohlkörpers (8, 10) in Stoßrichtung ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß mehrere Hohlkörper (8, 10) mit immer kleiner wer­ denden Abmessungen ineinander geschachtelt sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß das weitere Bauelement ein Schaumkörper (14) ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß der Innenraum des Hohlkörpers (8, 10) ausgeschäumt ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schaumkörper (14) aus einem Metall­ schaum besteht.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß der Metallschaum Aluminiumschaum ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schaumkörper (14) unter Druck im Hohlkörper angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schaumkörper an seiner Außenseite eine dicke Metallschicht aufweist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein in Stoßrichtung durchgebogenes Zwischenteil (15), das zwischen den schalenförmigen Teilen (11) der Hohlkörperteile (10) jeweils angeordnet ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich­ net, daß das Zwischenteil (15) topfförmig ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich­ net, daß das Zwischenteil (15) sternförmig ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich­ net, daß der Zwischenteil (15) streifenförmig ist.
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Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19502307A1 (de) * 1994-04-08 1995-10-19 Gerhardi & Cie Gmbh & Co Kg Energieabsorbierendes Deformationselement zum Schutz der Kraftfahrzeugkarosserie
DE19522575A1 (de) * 1994-06-27 1996-01-04 Lw Composite Gmbh & Co Aufprallvorrichtung für Fahrzeuge
DE19546352A1 (de) * 1994-12-15 1996-06-20 Fuji Heavy Ind Ltd Rahmenkonstruktion für eine Fahrzeugkarosserie
EP0793035A1 (de) 1996-03-02 1997-09-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Energieabsorptionskörper
DE19731342A1 (de) * 1997-07-22 1999-01-28 Opel Adam Ag Kastenförmiger Längsträger für ein Kraftfahrzeug
EP0945328A2 (de) 1998-03-23 1999-09-29 Volkswagen Aktiengesellschaft Karosseriestruktur für den Frontbereich eines Kraftfahrzeuges
DE19814842A1 (de) * 1998-04-02 1999-10-07 Wagon Automotive Gmbh Aufpralldämpfer
EP0950828A1 (de) * 1998-04-15 1999-10-20 Compagnie Plastic Omnium Stossdämpfer mit gewelltem Querschnitt und Stossfänger mit solchem Dämpfer
WO2000066400A1 (en) * 1999-05-03 2000-11-09 Ssab Hardtech Ab A shock absorbing box
EP1114753A2 (de) 2000-01-07 2001-07-11 Wagon Automotive GmbH Aufpralldämpfer
EP1114754A2 (de) 2000-01-07 2001-07-11 Wagon Automotive GmbH Aufpralldämpfer
EP1256490A3 (de) * 2001-05-11 2003-06-04 Benteler Automobiltechnik GmbH & Co. KG Baugruppe aus Stossfängern und Crashboxen
US6648384B2 (en) * 2001-09-27 2003-11-18 Shape Corporation Bumper crush tower with rings of varied strength
FR2842152A1 (fr) * 2002-07-15 2004-01-16 Peugeot Citroen Automobiles Sa Armature de pare-chocs avec elements absorbeur de chocs perfectionne
US6733054B2 (en) * 2002-09-10 2004-05-11 Hyundai Motor Company Bumper beam reinforcement structure
DE19910978B4 (de) * 1999-03-12 2005-08-18 Audi Ag Energieabsorptionsvorrichtung mit wenigstens einem Deformationselement
US6942262B2 (en) 2001-09-27 2005-09-13 Shape Corporation Tubular energy management system for absorbing impact energy
US7073831B2 (en) 2004-06-23 2006-07-11 Netshape International Llc Bumper with crush cones and energy absorber
US7083223B2 (en) * 2002-12-13 2006-08-01 Volvo Last Vagnar Ab Vehicle cab
FR2889136A1 (fr) * 2005-07-28 2007-02-02 Valeo Systemes Thermiques Dispositif d'absorption d'energie notamment pour poutre pare-chocs de vehicule automobile
FR2889137A1 (fr) * 2005-07-28 2007-02-02 Valeo Systemes Thermiques Dispositif d'absorption d'energie pour poutre pare-chocs de vehicule automobile et procede de fabrication de ce dispositif
DE19537186B4 (de) * 1994-10-14 2007-06-14 Volkswagen Ag Prallelement
US7393029B2 (en) 2001-09-27 2008-07-01 Shape Corporation Plastic energy management beam
ITRM20090454A1 (it) * 2009-09-08 2011-03-09 Pasquale Impero Puntone anteriore bifase e autoveicolo comprendente lo stesso.
JP2020083298A (ja) * 2018-11-16 2020-06-04 アイシン精機株式会社 車両用エネルギー吸収部材およびその製造方法
DE102015110675B4 (de) 2015-07-02 2021-10-14 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Energieabsorptionselement für einen Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs, Verfahren zur Herstellung eines Energieabsorptionselements und Stoßfänger mit mindestens einem Energieabsorptionselement
US11414300B2 (en) * 2016-04-14 2022-08-16 Mitsubishi Electric Corporation Damper for elevator, and elevator

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19943622B4 (de) * 1999-09-11 2006-06-01 Audi Ag Dämpfungselement für Kraftfahrzeuge
DE19943621B4 (de) * 1999-09-11 2006-06-01 Audi Ag Deformationselement für Kraftfahrzeuge
US8123263B2 (en) 2001-09-27 2012-02-28 Shape Corp. Energy management beam
DE102008027431A1 (de) 2008-06-09 2009-12-10 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Kraftfahrzeug mit einem Innenraum

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1983413U (de) * 1967-04-04 1968-04-11 Volkswagenwerk Ag Kraftfahrzeug mit energieverzehrender stossstange.
DE2427764A1 (de) * 1974-06-08 1976-01-02 Volkswagenwerk Ag Stossfaengeranordnung fuer ein mit laengstraegern ausgeruestetes fahrzeug
DE2548020A1 (de) * 1974-10-27 1976-04-29 Hinderks M V Zusammenschiebbares konstruktionsteil
DE2460598A1 (de) * 1974-12-20 1976-06-24 Nissan Motor Stossdaempfungsvorrichtung
DE2555196A1 (de) * 1975-12-09 1977-06-23 Porsche Ag Traeger, insbesondere laengstraeger zur energieabsorption
DE2738965A1 (de) * 1976-09-02 1978-03-09 Du Pont Energieaufnahmevorrichtung
DE8010342U1 (de) * 1980-09-04 Witzenmann Gmbh Metallschlauch- Fabrik Pforzheim, 7530 Pforzheim Stoßfänger für Kraftfahrzeuge
US4829979A (en) * 1987-11-27 1989-05-16 Chrysler Motors Corporation Impact absorbing device for a vehicle

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8010342U1 (de) * 1980-09-04 Witzenmann Gmbh Metallschlauch- Fabrik Pforzheim, 7530 Pforzheim Stoßfänger für Kraftfahrzeuge
DE1983413U (de) * 1967-04-04 1968-04-11 Volkswagenwerk Ag Kraftfahrzeug mit energieverzehrender stossstange.
DE2427764A1 (de) * 1974-06-08 1976-01-02 Volkswagenwerk Ag Stossfaengeranordnung fuer ein mit laengstraegern ausgeruestetes fahrzeug
DE2548020A1 (de) * 1974-10-27 1976-04-29 Hinderks M V Zusammenschiebbares konstruktionsteil
DE2460598A1 (de) * 1974-12-20 1976-06-24 Nissan Motor Stossdaempfungsvorrichtung
DE2555196A1 (de) * 1975-12-09 1977-06-23 Porsche Ag Traeger, insbesondere laengstraeger zur energieabsorption
DE2738965A1 (de) * 1976-09-02 1978-03-09 Du Pont Energieaufnahmevorrichtung
US4829979A (en) * 1987-11-27 1989-05-16 Chrysler Motors Corporation Impact absorbing device for a vehicle

Cited By (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19502307A1 (de) * 1994-04-08 1995-10-19 Gerhardi & Cie Gmbh & Co Kg Energieabsorbierendes Deformationselement zum Schutz der Kraftfahrzeugkarosserie
DE19522575C2 (de) * 1994-06-27 1999-06-10 Lw Composite Gmbh & Co Aufprallvorrichtung für Fahrzeuge
DE19522575A1 (de) * 1994-06-27 1996-01-04 Lw Composite Gmbh & Co Aufprallvorrichtung für Fahrzeuge
DE19537186B4 (de) * 1994-10-14 2007-06-14 Volkswagen Ag Prallelement
DE19546352C2 (de) * 1994-12-15 2002-10-10 Fuji Heavy Ind Ltd Rahmenkonstruktion für eine Fahrzeugkarosserie
DE19546352A1 (de) * 1994-12-15 1996-06-20 Fuji Heavy Ind Ltd Rahmenkonstruktion für eine Fahrzeugkarosserie
EP0793035A1 (de) 1996-03-02 1997-09-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Energieabsorptionskörper
DE19731342A1 (de) * 1997-07-22 1999-01-28 Opel Adam Ag Kastenförmiger Längsträger für ein Kraftfahrzeug
DE19731342B4 (de) * 1997-07-22 2011-07-28 GM Global Technology Operations LLC, ( n. d. Ges. d. Staates Delaware ), Mich. Kastenförmiger Längsträger für ein Kraftfahrzeug
EP0945328A2 (de) 1998-03-23 1999-09-29 Volkswagen Aktiengesellschaft Karosseriestruktur für den Frontbereich eines Kraftfahrzeuges
DE19812701A1 (de) * 1998-03-23 1999-09-30 Volkswagen Ag Karosseriestruktur für den Frontbereich eines Kraftfahrzeuges
DE19812701B4 (de) * 1998-03-23 2008-08-28 Volkswagen Ag Karosseriestruktur für den Frontbereich eines Kraftfahrzeuges
DE19814842A1 (de) * 1998-04-02 1999-10-07 Wagon Automotive Gmbh Aufpralldämpfer
US6315339B1 (en) 1998-04-15 2001-11-13 Compagnie Plastic Omnium Vehicular shock absorber
FR2777615A1 (fr) * 1998-04-15 1999-10-22 Plastic Omnium Cie Absorbeur de chocs a section ondulee et pare-chocs muni d'un tel absorbeur de chocs
EP0950828A1 (de) * 1998-04-15 1999-10-20 Compagnie Plastic Omnium Stossdämpfer mit gewelltem Querschnitt und Stossfänger mit solchem Dämpfer
DE19910978B4 (de) * 1999-03-12 2005-08-18 Audi Ag Energieabsorptionsvorrichtung mit wenigstens einem Deformationselement
US7344008B1 (en) 1999-05-03 2008-03-18 Gestamp Hardtech Ab Shock absorbing box
WO2000066400A1 (en) * 1999-05-03 2000-11-09 Ssab Hardtech Ab A shock absorbing box
JP2002542982A (ja) * 1999-05-03 2002-12-17 エス・エス・アー・ベー・ハードテック・アクチエボラーグ 衝撃吸収ボックス
EP1114754A2 (de) 2000-01-07 2001-07-11 Wagon Automotive GmbH Aufpralldämpfer
EP1114753A2 (de) 2000-01-07 2001-07-11 Wagon Automotive GmbH Aufpralldämpfer
EP1256490A3 (de) * 2001-05-11 2003-06-04 Benteler Automobiltechnik GmbH & Co. KG Baugruppe aus Stossfängern und Crashboxen
US7240933B2 (en) 2001-09-27 2007-07-10 Shape Corporation Tubular energy management system for absorbing impact energy
US6648384B2 (en) * 2001-09-27 2003-11-18 Shape Corporation Bumper crush tower with rings of varied strength
US7393029B2 (en) 2001-09-27 2008-07-01 Shape Corporation Plastic energy management beam
US6942262B2 (en) 2001-09-27 2005-09-13 Shape Corporation Tubular energy management system for absorbing impact energy
US7021686B2 (en) 2001-09-27 2006-04-04 Shape Corporation Tubular energy management system for absorbing impact energy
FR2842152A1 (fr) * 2002-07-15 2004-01-16 Peugeot Citroen Automobiles Sa Armature de pare-chocs avec elements absorbeur de chocs perfectionne
US6733054B2 (en) * 2002-09-10 2004-05-11 Hyundai Motor Company Bumper beam reinforcement structure
US7083223B2 (en) * 2002-12-13 2006-08-01 Volvo Last Vagnar Ab Vehicle cab
US7073831B2 (en) 2004-06-23 2006-07-11 Netshape International Llc Bumper with crush cones and energy absorber
WO2007012759A3 (fr) * 2005-07-28 2007-05-03 Valeo Systemes Thermiques Dispositif d'absorption d'énergie pour poutre pare-chocs de véhicule automobile et procédé de fabrication de ce dispositif
FR2889137A1 (fr) * 2005-07-28 2007-02-02 Valeo Systemes Thermiques Dispositif d'absorption d'energie pour poutre pare-chocs de vehicule automobile et procede de fabrication de ce dispositif
FR2889136A1 (fr) * 2005-07-28 2007-02-02 Valeo Systemes Thermiques Dispositif d'absorption d'energie notamment pour poutre pare-chocs de vehicule automobile
ITRM20090454A1 (it) * 2009-09-08 2011-03-09 Pasquale Impero Puntone anteriore bifase e autoveicolo comprendente lo stesso.
WO2011030281A1 (en) 2009-09-08 2011-03-17 Pasquale Impero A two-stage front strut and a motor vehicle equipping the front strut
DE102015110675B4 (de) 2015-07-02 2021-10-14 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Energieabsorptionselement für einen Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs, Verfahren zur Herstellung eines Energieabsorptionselements und Stoßfänger mit mindestens einem Energieabsorptionselement
US11414300B2 (en) * 2016-04-14 2022-08-16 Mitsubishi Electric Corporation Damper for elevator, and elevator
JP2020083298A (ja) * 2018-11-16 2020-06-04 アイシン精機株式会社 車両用エネルギー吸収部材およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE4239460C2 (de) 1996-07-11

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