WO2007031268A1 - Optimiertes aufprallsystem für 10°-lastfall - Google Patents

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WO2007031268A1
WO2007031268A1 PCT/EP2006/008860 EP2006008860W WO2007031268A1 WO 2007031268 A1 WO2007031268 A1 WO 2007031268A1 EP 2006008860 W EP2006008860 W EP 2006008860W WO 2007031268 A1 WO2007031268 A1 WO 2007031268A1
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impact
motor vehicle
cross member
longitudinal axis
absorption system
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PCT/EP2006/008860
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Roland Maucher
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Gm Global Technology Operations, Inc.
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    • B60R2019/242—Arrangements for mounting bumpers on vehicles on two vertical sleeves, e.g. on energy absorber ends

Definitions

  • the present invention relates to an impact absorption system, in particular for a motor vehicle, for an oblique to a motor vehicle longitudinal axis impact, in particular in the front region of the
  • a motor vehicle comprising: a cross member to absorb the impact, a crash box connected to the cross member via a connecting means, for absorbing the energy transmitted by the impact via the cross member and a motor vehicle frame connected to the crash box, in particular a motor vehicle front end frame.
  • Such systems are used in almost all motor vehicles to dampen any impact, for example in case of accidents and thus to minimize repair costs in case of damage and to protect the vehicle occupants.
  • EP 0 473 955 B1 discloses an impact damping device, in particular for motor vehicles, having a deformation damper, which comprises a sliding tube and a deformation piston that is damped in the direction of its central longitudinal axis wherein the sliding tube is provided with inwardly directed, deformable projections in the form of corrugations extending substantially parallel to the central longitudinal axis, against which the deformation piston is supported.
  • an impact damper for motor vehicles wherein the impact damper has an outer support tube and a displaceable in this deformation tube. Further, a reversible impact damper with a displaceable, over the free end of the support tube protruding cylindrical housing and a reversibly damped in the housing displaceably guided piston rod, which is connected to the deformation tube at least in the insertion direction provided.
  • a deforming device with a formed on the support tube to the axis protruding reinforced projection is provided.
  • the impact damper is characterized in that the free end of the deformation tube protrudes with a guide portion over the free end of the support tube opposite to the insertion direction and the housing is guided displaceably in the guide portion.
  • an impact damping unit for motor vehicles comprises a damper with a first damper component (housing) and a relative to the first damper member displaceable second damper Component (piston rod).
  • the first damper component has a first fastening element, and a second fastening element is connected to the second damper component.
  • This impact-damping unit comprises at least one damper, a first damper component (deformation tube) which has at least one longitudinal slot extending in an insertion direction and at one end of the longitudinal slot has a recess whose diameter is greater than the width of the longitudinal slot and with one opposite the first damper component
  • slidable second damper component (locking and deformation element) in the insertion direction slidable second damper component (locking and deformation element) is provided and a locking device for selectively establishing and releasing a connection between the first damper member and the second damper member, a transversely displaceable to the insertion direction, as Bar formed locking and deformation element with an unlocking pin whose diameter is smaller than the width of the longitudinal slot and with a bolt and
  • Deforming portion whose diameter corresponds approximately to the recess and is significantly greater than the width of the longitudinal slot and a latch actuator.
  • the above-mentioned impact-damping units or impact-damping devices all have the disadvantage that they are designed for an impact substantially in the direction of the vehicle longitudinal axis. Thus, for example, an oblique impact with these units or devices can not be optimally damped. These devices or devices are usually designed according to the specifications of an insurance crash test, which includes an impact at about 16 km / h partially covered against a rigid wall. The impact-damping units have a large share absorb the kinetic energy, so that the dismisstereau.de vehicle structure remains undamaged and thus get the vehicle a corresponding type damage rating.
  • Object of the present invention is therefore to provide an impact absorption system, which will meet the new load case, the existing existing steaming systems can continue to be used.
  • the invention provides the technical teaching that in an impact absorption system the
  • the funds are each additionally or subsequently introduced into existing systems.
  • the means preferably absorb the energy component acting transversely to the motor vehicle longitudinal axis.
  • Connecting devices can be any devices which are suitable for connecting a crash box to a cross member, which can also be designed as a bumper.
  • the connection is fixed, so that it can not be solved unauthorized.
  • the means are designed as a slot-connection means combination in order to realize a substantially force-free movement of the cross member relative to the crash box.
  • the movement of the cross member allows a more favorable load case. Since in the given load case only one side of the cross member - that is partially covered - is charged, moves the cross member on the loaded side in the direction of the vehicle longitudinal axis to the rear of the motor vehicle, wherein the
  • connection means Slot allows this movement on the side not loaded with the impact. Hjerbei is the movement in the slot, that is, the connecting means in the slot, substantially force-free, that is, there is no material deformation.
  • the means are designed as a shear-lug combination means to realize a forceful displacement of the cross member relative to the crash box with energy absorption. In this way, a movement is made possible, as it was previously mentioned, whereby additional energy absorption takes place additionally by the shearing track and the associated force-related displacement of the cross member or the connecting means.
  • Connecting means are designed as a screw, pin, and / or riveting means to realize a connection of the crash box and the cross member.
  • An advantage of the connection is that the connecting means penetrate the oblong holes or shearing marks attached to the cross member.
  • the connecting means designed as a screw penetrates the oblong hole which also penetrates the cross member.
  • the cross member is displaced or movable in the region of the connecting means in the slot when force is applied.
  • the means are adapted to receive an oblique impact, which is preferably in an angular range of ⁇ 0 ° to ⁇ 20 °, more preferably from ⁇ 5 ° to ⁇ 15 °, and most preferably from> 8 ° to ⁇ 12 ° in relation to the
  • Motor vehicle longitudinal axis is, and preferably is about 10 °.
  • Scherspur is formed substantially transversely to the motor vehicle longitudinal axis to a movement of the connecting means and thus a movement of the
  • Training may give the cross member on one side and follow on the other side of the movement, with a favorable for the front frame structure load case occurs, which is a deformation of the
  • the shear track tapers substantially in the direction of the vehicle longitudinal axis in order to enable a force-related movement of the connecting means and thus of the cross member transversely to the motor vehicle longitudinal axis.
  • the cross member moves away from the center of the vehicle longitudinal axis.
  • the connecting means migrates within the shear track towards the center of the cross member. Due to the tapered arrangement, the material is deformed by the connecting means, since the taper has a smaller inner dimension than the outer dimension of the connecting means from one area, and a plastic deformation occurs, whereby energy is further absorbed. Through this energy absorption is mainly the part of the uprights acting transversely to the longitudinal axis is absorbed.
  • the cross member is connected at two points symmetrically to the motor vehicle longitudinal axis, each with a crash box via a respective connecting device. Due to this symmetrical arrangement, optimum energy absorption can be achieved.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an inventive energy absorption system with a schematically illustrated 10 ° load case in the undeformed state.
  • Fig. 2 shows schematically the plan view of an energy absorption system both in undeflected as well as in the loaded and deformed load case with an enlarged
  • FIG. 3 shows another embodiment of the connecting device with a slot
  • the energy absorption system 10 comprises a cross member 11, a - S -
  • the cross member 11 or bumper is formed as an elongate carrier and extends substantially transversely to a vehicle longitudinal axis A. At its end regions of the cross member 11 via one each
  • the crash box 12 is in turn firmly connected to the motor vehicle frame 13. Also shown is the 10 ° load case, wherein the acting energy is shown schematically by the arrow F. This symbolizes the acting force on the energy absorption system.
  • the oblique force which is here approximately 10 ° incidence force is drawn relative to the motor vehicle longitudinal axis A, in turn, in a horizontal component - represented here by an arrow with the name X - and a vertical component - shown here by an arrow with the name Y - break down.
  • the X component is completely absorbed by the crash box 12.
  • the Y-component acts in particular on the side facing away from the impact and is also shown there by an arrow with the designation Y.
  • the cross member 11 can move due to the special design of the connecting device 20 with means for energy absorption. This happens on the side at which the impact takes place in the direction of the vehicle longitudinal axis A and partly transverse to the motor vehicle longitudinal axis A. The movement transverse to the motor vehicle longitudinal axis A takes place substantially on the side facing away from the impact. Shown here is the connecting device 20 with means which is designed as a shear-lanyard combination.
  • the cross member 11 can move transversely to the vehicle longitudinal axis A to the outside on the side facing away from the impact.
  • connection point between connecting means 30 and shearing track 50 moves farther inward relative to the shearing track 50, i. in the direction of motor vehicle longitudinal axis A.
  • energy is absorbed, which is done by the
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the means for energy absorption. These are designed here as slot-screw connection. There is thus no material deformation of the elongated hole 40 surrounding material instead, so that a force-free displacement of the cross member 11 is analogous to Fig.2 possible.
  • the slot 40 is formed substantially transversely to the motor vehicle longitudinal axis in the cross member 11.
  • the formed as a screw connecting means 30 penetrates the Cross member 11 within the longitudinal bore or the slot 40.
  • the crash box 12 takes in particular the forces in the direction of the motor vehicle longitudinal axis.

Abstract

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Aufprallabsorptionssystem (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, für einen zu einer Kraftfahrzeuglängsachse (A) schrägen Aufprall, insbesondere im Frontbereich des Kraftfahrzeugs, umfassend: einen Querträger (11), um den Aufprall aufzunehmen, eine mit dem Querträger (11) über eine Verbindungseinrichtung (20) verbundene Crashbox (12), zur Energieabsorption der durch den Aufprall über den Querträger (11) weitergeleiteten Energie und eine mit der Crashbox (12) verbundenen Kraftfahrzeugrahmen (13), insbesondere ein Kraftfahrzeugvorderwagenrahmen, wobei die Verbindungseinrichtung (20) Mittel zur Absorption mindestens eines Teils der durch den Aufprall auf den Kraftfahrzeugrahmen (13) einwirkenden Energie aufweist, um durch den Aufprall hervorgerufene plastische Deformationen des Kraftfahrzeugrahmens (13), insbesondere an der dem Aufprall abgewandten Seite des Kraftfahrzeugrahmens (13) zur reduzieren bzw. zu vermeiden.

Description

Optimiertes AufprallSystem für 10°-Lastfall
B e s c h r e i b u n g
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aufprall- Absorptionssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, für einen zu einer Kraftfahrzeuglängsachse schrägen Aufprall, insbesondere im vorderen Bereich des
Kraftfahrzeugs, umfassend: einen Querträger, um den Aufprall aufzunehmen, eine mit dem Querträger über eine Verbindungseinrichtung verbundene Crashbox, zur Energieabsorption der durch den Aufprall über den Querträger weitergeleiteten Energie und eine mit der Crashbox verbundenen Kraftfahrzeugrahmen, insbesondere einen Kraftfahrzeugvorderwagenrahmen .
Derartige Systeme kommen in nahezu allen Kraftfahrzeugen zum Einsatz, um etwaige Aufpralle zum Beispiel bei Unfällen abzudämpfen und somit Reparaturkosten im Schadensfall zu minimieren und die Kraftfahrzeuginsassen zu schützen.
Bekannt sich zahlreiche
Aufpralldämpfungsvorrichtungen oder Einheiten für Kraftfahrzeuge. Aus der EP 0 473 955 Bl ist eine Aufprall-Dämpfungsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Deformations-Dämpfer, der ein Gleitrohr und einen darin in Richtung seiner Mittel- Längsachse gedämpft verschiebbaren Deformationskolben aufweist, wobei das Gleitrohr mit nach innen gerichteten, rückverformbaren Vorsprüngen in Form von im Wesentlichen parallel zur Mittel-Längsachse verlaufenden Wicken versehen ist, gegen die der Deformations-Kolben abgestützt ist, bekannt.
Weiter ist aus der DE 198 32 114 Al ein Pralldämpfer für Kraftfahrzeuge bekannt, wobei der Pralldämpfer ein äußeres Tragrohr aufweist und ein in diesem verschiebbares Deformationsrohr. Ferner ist ein reversibler Aufpralldämpfer mit einem verschiebbaren, über das freie Ende des Tragrohres vorstehenden zylindrischen Gehäuse und einer in dem Gehäuse reversibel gedämpft verschiebbar geführten Kolbenstange, welche mit dem Deformationsrohr zumindest in Einschubrichtung verbunden ist, vorgesehen. Eine Verformungseinrichtung mit einem am Tragrohr ausgebildeten zur Achse hin ragenden verstärkten Vorsprung ist vorgesehen. Der Pralldämpfer ist dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des Deformationsrohres mit einem Führungsabschnitt über das freie Ende des Tragrohres entgegen der Einschubrichtung hervorsteht und das Gehäuse in dem Führungsabschnitt verschiebbar geführt ist.
Aus der DE 199 42 167 Al ist eine Aufprall- Dämpfungs-Einheit für Kraftfahrzeuge bekannt, wobei die Aufprall-Dämpfungs-Einheit für Kraftfahrzeuge einen Dämpfer aufweist mit einem ersten Dämpfer-Bauteil (Gehäuse) und ein gegenüber dem ersten Dämpfer-Bauteil verschiebbares zweites Dämpfer-Bauteil (Kolbenstange) aufweist. Mit dem ersten Dämpfer-Bauteil ist ein erste s Befestigungselement, mit dem zweiten Dämpfer-Bauteil ist ein zweites Befestigungselement verbunden. Es ist eine Verriegelungseinrichtung zum wahlweisen Herstellen und Lösen einer Verbindung zwischen dem zweiten Dämpfer- Bauteil und dem zweiten Befestigungselement vorgesehen. Aufprall-Dämpfungs-Einheit für Kraftfahrzeuge bekannt. Diese Aufprall-Dämpfungs-Einheit umfasst mindestens einen Dämpfer, ein erstes Dämpfer-Bauteil (Deformationsrohr) , das mindestens einen sich in eine Einschubrichtung erstreckenden Längsschlitz und an einem Ende des Längsschlitzes eine Ausnehmung, deren Durchmesser größer ist als die Breite des Längsschlitzes aufweist und mit einem gegenüber dem ersten Dämpfer-Bauteil
(Deformationsrohr) in der Einschubrichtung verschiebbaren zweiten Dämpfer-Bauteil (Riegel- und Verformungselement) versehen ist und eine Verriegelungseinrichtung zum wahlweisen Herstellen und Lösen einer Verbindung zwischen dem ersten Dämpfer-Bauteil und dem zweiten Dämpfer- Bauteil, die einem quer zur Einschubrichtung verschiebbaren, als Riegel- und Verformungselement ausgebildeten Riegel mit einem Entriegelungszapfen, dessen Durchmesser kleiner ist als die Breite des Längsschlitzes und mit einem Riegel- und
Verformungsabschnitt, dessen Durchmesser etwa dem der Ausnehmung entspricht und deutlich größer ist als die Breite des Längsschlitzes und eine Riegelbetätigungseinrichtung aufweist .
Die vorstehend aufgeführten Aufprall-Dämpfungs- Einheiten oder Aufprall-Dämpfungs-Vorrichtungen weisen alle den Nachteil auf, dass diese für einen Aufprall im Wesentlichen in Richtung der Fahrzeuglängsachse ausgelegt sind. Somit kann beispielsweise ein schräger Aufprall mit diesen Einheiten oder Vorrichtungen nicht optimal gedämpft werden. Ausgelegt sind diese Einrichtungen oder Vorrichtungen in der Regel nach den Vorgaben eines Versicherungs-Crashtests, welcher einen Aufprall mit etwa 16 km/h teilüberdeckt gegen eine starre Wand umfasst. Die Aufprall-Dämpfungs-Einheiten müssen einen großen Anteil der kinetischen Energie aufnehmen, so dass die dahinterliegen.de Fahrzeugstruktur unbeschädigt bleibt und das Fahrzeug somit eine entsprechende Typenschadenseinstufung bekommen. Die gesamten Vorrichtungen, welche vorstehend aufgeführt sind, sind jedoch nicht für einen neuen sogenannten 10°-Lastfall ausgelegt, wobei der Aufprall 10° schräg zur Kraftfahrzeuglangsachse verdreht ausgeführt wird. Bei diesem neuen 10°-Lastfall werden die Vorderwagenstrukturen der Kraftfahrzeuge deutlich ungunstiger belastet. Durch die schräge Komponente der durch den Aufprall eingeleiteten Kraft kommt es zu plastischen Verformungen im Vorderrahmen ungunstigstenfalls auch auf der dem Aufprall abgewandten Seite des Vorderrahmens.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Aufprall-Absorptions-System zu schaffen, welches dem neuen Lastfall gerecht wird, wobei die bisher vorhandenen Dampfungssysteme weiter eingesetzt werden können.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Aufprall- Absorptions-System gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1 in Verbindung mit den hierauf folgenden kennzeichnenden Merkmalen gelost. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den hierin abhangigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schießt die technische Lehre ein, dass bei einem Aufprall-Absorptions-System die
Verbindungseinrichtung zwischen Querträger und Crashbox Mittel zur Absorption mindestens eines Teils der durch den Aufprall auf den Kraftfahrzeugrahmen einwirkenden Energie aufweist, um durch den Aufprall hervorgerufene plastische Deformationen des Kraftfahrzeugrahmen, insbesondere an der dem Aufprall abgewandten Seite des Kraftfahrzeugrahraens zu reduzieren bzw. zu vermeiden.
Die Mittel sind jeweils zusätzlich bzw. nachträglich in bestehende Systeme einbringbar. Dabei nehmen die
Mittel einen Teil der Aufprallenergie auf. Vorzugsweise nehmen die Mittel den quer zur Kraftfahrzeuglängsachse wirkenden Energieanteil auf.
Verbindungseinrichtungen können sämtliche Einrichtungen sein, welche geeignet sind, eine Crashbox mit einem Querträger, welcher auch als Stoßfänger ausgebildet sein kann, zu verbinden. Vorzugsweise ist die Verbindung fest ausgebildet, so dass diese nicht unautorisiert gelöst werden kann.
Diese Lösung bietet den Vorteil, dass durch die Mittel, welche zusätzlich zur vorhandenen Crashbox angeordnet sind, der relativ geringe Anteil der quer zur Längsachse wirkenden Energie aufgenommen wird und der größere Teil wie bisher durch die Crashbox aufgenommen wird. Somit lässt sich auf einfache Weise eine Nachrüstung bzw. eine Anpassung an den neuen Lastfall realisieren.
Bevorzugt ist, dass die Mittel als Langloch- Verbindungsmittel-Kombination ausgebildet sind, um eine im Wesentlichen kraftfreie Bewegung des Querträgers relativ zu der Crashbox zu realisieren. Durch die Bewegung des Querträgers wird ein günstigerer Lastfall ermöglicht. Da bei dem vorgegebenen Lastfall nur eine Seite des Querträgers - das heißt teilüberdeckt - belastet wird, bewegt sich der Querträger auf der belasteten Seite in Richtung der Kraftfahrzeuglängsachse zum hinteren Teil des Kraftfahrzeugs, wobei der
Kraftfahrzeugquerträger aufgrund der Verbindung mittels Langloch diese Bewegung an der nicht mit dem Aufprall belasteten Seite ermöglicht. Hjerbei ist die Bewegung in dem Langloch, das heißt des Verbindungsmittel in dem Langloch, im Wesentlichen kraftfrei, das heißt es findet keine Materialverformung statt.
Weiter bevorzug ist, dass die Mittel als Scherspur- Verbindungsmittel-Kombination ausgebildet sind, um eine kraftbehaftete Verschiebung des Querträgers relativ zu der Crashbox mit Energieabsorption zu realisieren. Auf diese Weise wird eine Bewegung gleichsam wie zuvor aufgeführt ermöglicht, wobei zusätzlich durch die Scherspur und die damit verbundene kraftbehaftete Verschiebung des Querträgers bzw. des Verbindungsmittels eine zusätzliche Energieabsorption stattfindet.
Noch weiter bevorzugt ist, dass die
Verbindungsmittel als Schrauben-, Stift-, und/oder Nietmittel ausgebildet sind, um eine Verbindung der Crashbox und dem Querträger zu realisieren. Vorteilhaft bei der Verbindung ist, dass die Verbindungsmittel die an dem Querträger angebrachten Langlöcher oder Scherspuren durchdringen. Beispielsweise durchdringt das als Schraube ausgebildete Verbindungsmittel das ebenfalls den Querträger durchdringende Langloch. Somit ist der Querträger bei Krafteinwirkung in dem Bereich des Verbindungsmittels im Langloch verschiebbar oder bewegbar. Durch die Ausbildung als Schraube, Stift und/oder Niet ist sowohl eine translatorische als auch eine rotatorische sowie eine kombinierte Bewegung aus beidem möglich.
Auch bevorzug ist, dass die Mittel ausgebildet sind, um einen schrägen Aufprall aufzunehmen, welche bevorzugt in einem Winkelbereich von ≥ 0° bis ≤ 20°, weiter bevorzugt von ≥ 5° bis ≤ 15°, und am meisten bevorzugt von > 8° bis ≤ 12° in Bezug auf die
Kraftfahrzeuglängsachse liegt, und bevorzugt um die 10° beträgt. Mit dieser Anordnung können die bei dem neuen Lastfall auftretenden Kräfte absorbiert werden, ohne dass die Fahrzeugstruktur bzw. der Fahrzeugrahmen an der dem Aufprall abgewandte Seite verformt wird.
Zudem ist bevorzugt, dass das Langloch und/oder die
Scherspur im Wesentlichen quer zur Kraftfahrzeuglängsachse ausgebildet ist, um eine Bewegung des Verbindungsmittel und damit eine Bewegung des
Querträgers im Wesentlichen quer zur
Kraftfahrzeuglängsachse zu ermöglichen. Aufgrund dieser
Ausbildung kann der Querträger auf einer Seite nachgeben und auf der anderen Seite der Bewegung folgen, wobei ein für die Vorderwagenrahmenstruktur günstigerer Lastfall auftritt, welcher eine Verformung der
Kraftfahrzeugstruktur, insbesondere des
Vorderwagenrahmens bei einem 16 km/h Aufprall, teilüberdeckt unter 10° verhindert.
Es ist zudem bevorzugt, dass die Scherspur im Wesentlichen sich in Richtung Kraftfahrzeuglängsachse verjüngt, um eine kraftbehaftete Bewegung des Verbindungsmittels und damit des Querträgers quer zur Kraftfahrzeuglängsachse zu ermöglichen. Bei dem einseitigen Aufprall bewegt sich der Querträger weg von der Mitte der Kraftfahrzeuglängsachse. Somit wandert das Verbindungsmittel innerhalb der Scherspur zum Zentrum des Querträgers hin. Durch die sich verjüngende Anordnung wird das Material durch das Verbindungsmittel deformiert, da die Verjüngung ab einem Bereich eine kleinere Innenabmessung als die Außenabmessung des Verbindungsmittels aufweist, und es kommt zu einer plastischen Deformierung, wodurch weiterhin Energie absorbiert wird. Durch diese Energieabsorption wird vorwiegend der quer zur Längsachse wirkende Teil der Auf^rallener^ie absorbiert.
Es ist auch bevorzugt, dass der Querträger an zwei Stellen symmetrisch zur Kraftfahrzeuglängsachse mit je einer Crashbox über je eine Verbindungseinrichtung verbunden ist. Aufgrund dieser symmetrischen Anordnung lässt sich eine optimale Energieabsorption ermöglichen.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben oder werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung mehrere bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes EnergieabsorptionsSystem mit einem schematisch dargestellten 10°- Lastfall im unverformten Zustand;
Fig. 2 zeigt schematisch die Draufsicht eines Energieabsorptionssystems sowohl in unausgelenkten als auch im belasteten und deformierten Lastfall mit einer vergrößerten
Ansicht, welche die Bewegung an der Verbindungseinrichtung schematisch zeigt und
Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Verbindungseinrichtung mit einer Langloch-
Verbindungsmittel-Kombination darstellt .
In Fig.l ist ein erfindungsgemäßes Energie- Absorptionssystem 10 dargestellt. Das Energie- Absorptionssystem 10 umfasst einen Querträger 11, eine - S -
Crashbox 12 und einen Kraftfahrzeugrahmen 13. Der Querträger 11 oder auch Stoßfänger ist als länglicher Träger ausgebildet und erstreckt sich im Wesentlichen quer zu einer Fahrzeuglängsachse A. An seinen Endbereichen ist der Querträger 11 über je eine
Verbindungseinrichtung 20 mit der Crashbox 12 verbunden. Die Crashbox 12 ist wiederum fest mit dem Kraftfahrzeugrahmen 13 verbunden. Weiter dargestellt ist der 10°-Lastfall, wobei die einwirkende Energie schematisch durch den Pfeil F dargestellt ist. Dieser symbolisiert die einwirkende Kraft auf das Energieabsorptionssystem. Die schräge Kraft, welche hier etwa als 10° einfallende Kraft relativ zur Kraftfahrzeuglängsachse A eingezeichnet ist, lässt sich ihrerseits in eine horizontale Komponente - hier dargestellt durch eine Pfeil mit der Bezeichnung X - und eine vertikale Komponente - hier dargestellt durch einen Pfeil mit der Bezeichnung Y - aufgliedern. Die X- Komponente wird komplett durch die Crashbox 12 aufgenommen. Die Y-Komponente wirkt insbesondere an der dem Aufprall abgewandten Seite und ist dort durch einen Pfeil mit der Bezeichnung Y ebenfalls dargestellt. Diese Krafteinwirkung kann ohne das erfinderische Energie- Absorptionssystem 10 nicht aufgenommen werden und führt somit zur Verformung an dem in der Ellipse dargestellten Bereich des Kraftfahrzeugrahmens 13. Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Energie-Absorptionssystems 10 ist schematisch genauer in Fig.2 dargestellt.
Fig.2 zeigt das Energie-Absorptionssystem 10 in einer Position vor dem Lastfall und in einer ausgelenkten Position nach dem Lastfall. Bei Aufbringen einer Energie bzw. einer Kraft, hier repräsentiert durch den Pfeil mit der Bezeichnung F, kann sich der Querträger 11 aufgrund der speziellen Ausbildung der Verbindungseinrichtung 20 mit Mitteln zur Energieabsorbierung bewegen. Dies geschieht an der Seite, bei welcher der Aufprall stattfindet, in Richtung Kraftfahrzeuglängsachse A und zum Teil quer zur Kraftfahrzeuglängsachse A. Die Bewegung quer zur Kraftfahrzeuglängsachse A erfolgt im Wesentlichen an der an dem Aufprall abgewandten Seite. Dargestellt ist hier die Verbindungseinrichtung 20 mit Mitteln, welche als Scherspur-Verbindungsmittel- Kombination ausgebildet ist. Hierbei kann sich der Querträger 11 quer zur Kraftfahrzeuglängsachse A nach außen an der dem Aufprall abgewandten Seite bewegen.
Dadurch wandert der gedachte Verbindungspunkt zwischen Verbindungsmittel 30 und Scherspur 50 relativ zur Scherspur 50 weiter nach innen, d.h. in Richtung Kraftfahrzeuglängsachse A. Durch diese Bewegung wird Energie absorbiert, was dadurch geschieht, dass das
Material, welches die Scherspur 50 unmittelbar umgrenzt, plastisch verformt, also deformiert, wird. Durch diese Deformierung wird die quer zur Kraftfahrzeuglängsachse A wirkende Komponente der Energie, hier gekennzeichnet durch Y aufgehoben, was durch einen Querstrich durch den Pfeil an der dem Aufprall abgewandten Seite symbolisiert wird. Die dargestellte Vergrößerung zeigt, wie sich der Querträger 11 auf der dem Aufprall abgewandten Seite quer zur Kraftfahrzeuglängsachse nach außen bewegt, und dadurch das Verbindungsmittel 30 relativ zur Scherspur 50 weiter in Richtung Kraftfahrzeuglängsachse bewegt.
Fig.3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Mittel zur Energieabsorbierung. Diese sind hier als Langloch- Schrauben-Verbindung ausgebildet. Es findet somit keine Materialverformung des das Langloch 40 umgebenden Materials statt, so dass eine kraftfreie Verschiebung des Querträgers 11 analog zu Fig.2 möglich ist. Das Langloch 40 ist im Wesentlichen quer zur Kraftfahrzeuglängsachse in dem Querträger 11 ausgebildet. Das als Schraube ausgebildete Verbindungsmittel 30 durchdringt den Querträger 11 innerhalb der Längsbohrung bzw. des Langlochs 40. Die Crashbox 12 nimmt insbesondere die Kräfte in Richtung der Kraftfahrzeuglängsachse auf.
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B e z u g s z e i c h e n l i s t e
10 Aufprallabsorptionssystem
11 Querträger 12 Crashbox
13 Kraftfahrzeugrahmen
20 Verbindungseinrichtung
30 Verbindungsmittel
31 Schrauben-, Stift-, Nietmittel 40 Langloch
50 Scherspur
A Kraftfahrzeuglängsachse

Claims

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P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Aufprall-Absorptionssystem (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, für einen zu einer
Kraftfahrzeuglängsachse (A) schrägen Aufprall, insbesondere im Frontbereich des Kraftfahrzeugs, umfassend: eine Querträger (11), um den Aufprall aufzunehmen, eine mit dem Querträger (11) über eine
Verbindungseinrichtung (20) verbundene
Crashbox (12), zur Energieabsorption der durch den
Aufprall über den Querträger (11) weitergeleiteten
Energie und einen mit der Crashbox (12) verbundenen
Kraftfahrzeugrahmen (13), insbesondere einen
Kraftfahrzeugvorderwagenrahmen mit dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (20) Mittel zur Absorption mindestens eines Teils der durch den Aufprall auf den Kraftfahrzeugrahmen (13) einwirkenden Energie aufweist, um durch den Aufprall hervorgerufene plastische Deformationen des Kraftfahrzeugrahmens (13), insbesondere an der dem Aufprall abgewandten Seite des Kraftfahrzeugrahmens (13) zu reduzieren beziehungsweise zu vermeiden.
2. Aufprall-Absorptionssystem (1) nach Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel als Langloch-Verbindungsmittel- Kombination ausgebildet sind, um eine im Wesentlichen kraftfreie Bewegung des Querträgers (11) relativ zu der Crashbox (12) zu realisieren. - 13 -
3. Aufprall-Absorptionssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel als Scherspur-Verbindungsmittel- Kombination ausgebildet sind, um eine kraftbehaftete Verschiebung des Querträgers (11) relativ zu der Crashbox (12) mit Energieabsorption zu realisieren.
4. Aufprall-Absorptionssystem (10) nach Anspruch 2 oder
3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (30) als Schrauben-, Stift, und/oder Nietmittel (31) ausgebildet sind, um eine Verbindung der Crashbox (12) und dem Querträger (11) zu realisieren.
5. Aufprall-Absorptionssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel ausgebildet sind, um einen schrägen Aufprall aufzunehmen, welcher bevorzugt in einem Winkelbereich von >= 0° bis <=20°, weiter bevorzugt von >=5° bis <=15° und am meisten bevorzugt von >=8° bis <=12°in Bezug auf die Kraftfahrzeuglangsachse (A) liegt, und bevorzugt um die 10° betragt.
6. Aufprall-Absorptionssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Langloch (40) und/oder die Scherspur (50) im
Wesentlichen quer zur Kraftfahrzeuglangsachse (A) ausgebildet ist, um eine Bewegung des
Verbindungsmittels (30) und damit des Querträgers (11) quer zur Kraftfahrzeuglangsachse (A) zu ermöglichen. - IA -
1. Aufprall-Absorptionssystem (10) nach einein der
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Scherspur (50) im Wesentlichen sich in Richtung
Kraftfahrzeuglängsachse (A) verjüngt, um eine kraftbehaftete Bewegung des Verbindungsmittels (30) und damit des Querträgers (11) quer zur
Kraftfahrzeuglängsachse (A) zu ermöglichen.
8. Aufprall-Absorptionssystem (10) nach einem der
Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (11) an zwei Stellen symmetrisch zur Kraftfahrzeuglängsachse (A) mit je einer Crashbox (12) über je eine Verbindungseinrichtung (20) verbunden ist.
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