WO2013007386A1 - Crashbox zur absorption von aufprallenergie - Google Patents

Abstract

Beschrieben und dargestellt ist eine Crashbox (1) für ein Kraftfahrzeug zur Absorption von Aufprallenergie bei einem Unfall, umfassend ein Außenprofil (2). Eine Crashbox (1), die sowohl zur Gewichtsreduzierung beiträgt und gleichzeitig ein gesteigertes Absorptionspotential zur Absorption von Aufprallenergie aufweist, wird realisiert, indem ein Innenprofil (3) im Außenprofil (2) angeordnet ist, dass das Innenprofil (3) und das Außenprofil (2) miteinander verbunden sind, und dass mindestens ein Zwischenraum (4) zwischen Innenprofil (3) und Außenprofil (2) mit einem Füllmaterial (5) gefüllt ist.

Description

Crashbox zur Absorption von Aufprallenergie

Die Erfindung betrifft eine Crashbox für ein Kraftfahrzeug zur Absorption von Aufprallenergie bei einem Unfall, umfassend ein Außenprofil.

Gattungsgemäße Crashboxen dienen in einem Kraftfahrzeug der Absorption von Bewegungsenergie bei einem Unfall, indem die Bewegungsenergie durch plastische Verformung der Crashbox oder von Teilen der Crashbox absorbiert wird. Zwei Crashboxen sind dabei üblicherweise als Halteelemente zwischen den beiden Längsträgern der Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeugs und einem Querträger montiert. Bei einem Aufprall mit geringer Geschwindigkeit wird aufgrund der gewünschten Verformung der Crashbox die Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs vor einer Beschädigung geschützt, so dass teure Reparaturen zum Beheben von Schäden an der Karosseriestruktur des Kraft- fahrzeugs vermieden werden können.

Durch allgemeine Bestrebungen zur Reduzierung des Kraftfahrzeuggewichts aus Gesichtspunkten der Energieeffizienz entsteht ein Spannungsfeld zwischen der Gewichtsreduzierung, bei der häufig auf konventionelle Leichtbau- Werkstoffe zurückgegriffen wird, einerseits und der Steigerung der Sicherheit des Kraftfahrzeugs bei einem Unfall andererseits. Zur Überwindung dieser Herausforderung werden neu entwickelte Werkstoffe, beispielsweise sehr duktile Aluminiumlegierungen, verwendet, die trotz ihres geringen Gewichts vorteilhafte Eigenschaften in Bezug auf die Absorption der bei einem Unfall auftretenden Aufprallenergie aufweisen. Neben der Entwicklung und Verwendung von neuartigen Leichtbaumaterialien haben zur weiteren Gewichtsreduzierung auch weiterentwickelte Gestaltungskonzepte an Bedeutung gewonnen. Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Crashbox anzugeben, die sowohl zur Gewichtsreduzierung beiträgt und gleichzeitig ein gesteigertes Absorptionspotential zur Absorption von Aufprall energie aufweist. Die vorgenannte Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Crashbox dadurch gelöst, dass ein Innenprofil im Außenprofil angeordnet ist, dass das Innenpro-

BESTÄTIGUNGSKOPIE fil und das Außenprofil miteinander verbunden sind, und dass mindestens ein Zwischenraum zwischen Innenprofil und Außenprofil mit einem Füllmaterial gefüllt ist.

Innenprofil und Außenprofil sind ineinander verschachtelte Strangpressprofile, wobei das innen liegende Strangpressprofil als„Innenprofil" und das außen liegende Strangpressprofil als„Außenprofil" bezeichnet wird. Das Innenprofil ist vorzugsweise im Querschnitt des Außenprofils angeordnet, so dass sich das Innenprofil und das Außenprofil zumindest über einen Teil ihrer jeweiligen Längserstreckung parallel zueinander verlaufen. Das Innenprofil ist folglich in das Außenprofil eingefügt. Das Innenprofil und das Außenprofil sind miteinander verbunden, beispielsweise kraft-, form- oder stoffschlüssig. Vorteilhaft sind das Innenprofil und das Außenprofil beispielsweise miteinander verklebt oder verschweißt. Alternativ dazu können das Innenprofil und das Außenprofil auch einstückig ausgestaltet sein. Der Querschnitt des Innenprofils ist kleiner als der Querschnitt des Außenprofils, so dass das Innenprofil in dem Außenprofil angeordnet sein kann. Der zwischen dem Innenprofil und dem Außenprofil entstehende Zwischenraum ist zumindest teilweise mit einem Füllmaterial gefüllt, vorzugsweise füllt das Füllmaterial den Zwischenraum zwischen Innenprofil und Außenprofil vollständig aus. Auch ein im Innenprofil vorhandener Hohlraum kann mit einem Füllmaterial gefüllt sein. Zur Befestigung der Crashbox sind beispielsweise am Innenprofil und/oder am Außenprofil Flansche vorgesehen, mit denen die Crashbox einerseits an den Längsträgern der Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeugs, andererseits an einem entsprechenden Anbauteil befestigt werden kann. Bei der Montage einer Crashbox zur Befestigung eines Querträgers sind vorzugsweise zwei parallel angeordnete Sicherheitsvorrichtungen vorgesehen, die den Stoßfänger halten.

Das Innenprofil und das Außenprofil sind beispielsweise zwei getrennte Bauelemente, die über das im Zwischenraum zwischen dem Innenprofil und Außenprofil angeordnete Füllmateria] verbunden sind. Zur -Herstellung der Verbindung haftet vorteilhaft das Füllmaterial auf einer Innenfläche des Außenprofils bzw. auf einer Außenfläche des Innenprofils. Zusätzlich oder alternativ zur Herstellung der Verbindung mit dem Füllmaterial ist vorzugsweise ein weiteres Verbindungsmittel, z. B. Verkleben, vorgesehen. Die erfindungsgemäße Crashbox weist den Vorteil auf, dass sie in Abhängigkeit von den Geometrien des Innenprofils und des Außenprofils, dem verwendeten Material und dem Material des Füllstoffs eine mehrstufige Energieabsorption durch ein bestimmtes und durch die Gestaltung einstellbares Verformungsverhalten realisiert. Das Verformungs verhalten ist dabei so eingestellt, dass das Absorptionspotential der Crashbox sehr hoch ist. Die Verbindung zwischen Innenprofil und Außenprofil ist beispielsweise derart ausgelegt, dass bis zu einem bestimmten Betrag an Aufprallenergie lediglich eine Verschiebung des Innenprofils zum Außenprofil, insbesondere auch durch Verformung des Füllmaterials, realisiert ist. Mit weiter zunehmender Aufprallenergie ist jedoch auch eine Verformung des Innenprofils bzw. des Außenprofils selbst vorgesehen. Das Außenprofil und das Innenprofil werden vorzugsweise in Abhängigkeit der Aufprallenergie gestuft verformt.

Als Materialien für das Innenprofil und das Außenprofil der Crashbox haben sich Aluminium-Legierungen und Magnesium-Legierungen als vorteilhaft herausgestellt. Die Profilform des Querschnitts des Innenprofils bzw. des Außenprofils ist vorzugsweise geschlossen, es sind jedoch auch offene Formen, beispielsweise eine C-Form vorgesehen. Die Länge des Innenprofils ist vorteilhaft identisch mit der Länge des Außenprofils.

Zur Verbindung des Innenprofils und Außenprofils hat sich gemäß einer ersten Ausgestaltung als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Außenprofil und das Innenprofil durch mindestens einen gemeinsamen Steg miteinander verbunden sind, insbesondere der Steg parallel zur Längserstreckung des Innenprofils und des Außenprofils verläuft. Der Steg ist beispielsweise an das Innenprofil oder das Außenprofil angeformt, wobei der Steg im Montagezustand dann jeweils an das Profil mit dem er nicht verbunden ist, beispielsweise angeklebt oder angeschweißt wird. Wahlweise ist der Steg auch sowohl an das Innenprofil als auch an das Außenprofil angeschweißt, angeklebt oder das Innenprofil und das Außenprofil sind zusammen einstückig mit dem Steg ausgebildet.

Vorzugsweise sind eine Mehrzahl von Stegen vorgesehen, die das Innenprofil innerhalb des Querschnitts des Außenprofils in seiner Position halten und den Abstand zwischen Innenprofil und Außenprofil definieren, so dass mindestens ein Zwischenraum entsteht, der mit dem Füllmaterial gefüllt wird. Auch un- symmetrische Füllungen sind vorgesehen, so dass, wenn beispielsweise der Zwischenraum zwischen Innenprofil und Außenprofil durch vier Stege in vier Sektionen unterteilt ist, zwei gegenüberliegende Sektionen mit einem Füllmaterial gefüllt sind, während zwei Sektionen ungefüllt bleiben. Es ist jedoch auch vorgesehen, dass alle Sektionen gefüllt werden. Das vollständige oder teilweise Füllen der verschiedenen Zwischenräume dient dem Einstellen des Verformungsverhaltens der Crashbox.

Der Steg dient ferner zur Übertragung von Kräften von dem Innenprofil auf das Außenprofil bzw. von dem Außenprofil auf das Innenprofil, in Abhängigkeit davon, welche Verformungscharakteristik für die Crashbox bei der jeweiligen Konstruktion gewählt worden ist. Der Steg ist vorzugsweise parallel zur Längserstreckung des Innenprofils und zur Längserstreckung des Außenprofils angeordnet, so dass der Steg stets auf der gesamten Strecke, auf der das Innenprofil innerhalb des Außenprofils verläuft, vorhanden ist. Es ist jedoch auch vorgesehen, dass der Steg in Bezug auf die Längserstreckung in mehrere voneinander beabstandete Abschnitte unterteilt ist. Wahlweise kann eine Mehrzahl von Stegen auch aus einer Mehrzahl von asymmetrisch in dem Zwischenraum zwischen Innenprofil und Außenprofil angeordneten Abschnitten von Stegen bestehen. Ein Steg ist im Montagezustand stets sowohl mit dem Innenprofil als auch mit dem Außenprofil verbunden.

Zur Beeinflussung der mehrstufigen Verformungseigenschaften der Crashbox ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass das Innenprofil in Richtung der Längserstreckung versetzt in dem Außenprofil angeordnet ist. Das Innenprofil und das Außenprofil weisen dabei beispielsweise eine identische Gesamtlänge auf, jedoch ist das Innenprofil in Bezug auf seine Länge derart versetzt innerhalb des Außenprofils angeordnet, dass es auf einer Seite des Außenprofils aus diesem herausragt. Bei einer solchen Ausgestaltung wird bei einem Aufprall beispielsweise zunächst nur das Innenprofil verformt oder das Innenprofil relativ zum Außenprofil verschoben, so dass dadurch eine erste Stufe der Aufnahme der Aufprallenergie erzielt wird. Zusätzlich zu dem Zwischenraum zwischen dem Innenprofil und dem Außenprofil ist beispielsweise auch der Abschnitt des Außenprofils zumindest teilweise mit einem Füllmaterial gefüllt, in dem sich das Innenprofil nicht innerhalb des Außenprofils erstreckt, also der verbleibende Raum hinter dem Innenprofil. Im Ein- bauzustand ist beispielsweise das Außenprofil auf einer Seite mit den Längsträgern der Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs und auf der anderen Seite das Innenprofil mit einem Querträger verbunden.

Alternativ zu einer identischen Gesamtlänge des Innenprofils und des Außenprofils ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass das Außenprofil eine geringere Gesamtlänge aufweist als das Innenprofil. Bei einer derartigen Ausgestaltung ragt das Innenprofil beispielsweise auf einer Seite aus dem Außenprofil heraus, auch wenn es sich auf der gesamten Länge des Außenprofils innerhalb des Querschnitts erstreckt. Mit einer solchen Crashbox kann eine mehrstufige Kraftaufnahme im Falle eines Aufpralls realisiert werden, indem sich zunächst das Innenprofil und anschließend zusätzlich das Außenprofil verformt. Auch bei unterschiedlichen Gesamtlängen des Außenprofils und des Innenprofils ist eine versetzte Anordnung des Außenprofils relativ zum Innenprofil vorgesehen.

Das Füllmaterial im Zwischenraum zwischen Innenprofil und Außenprofil dient der Verbindung von Innenprofil und Außenprofil und/oder der Verbesserung der Dämpfungseigenschaften der Crashbox bei Verformung des Innenprofils und/oder des Außenprofils, weshalb gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen ist, dass das Füllmaterial ein Gummi oder ein Schaum ist, insbesondere ein Polymerschaum. Das Füllmaterial dient aufgrund seiner Dämpfungseigenschaften dazu, die Bewegungsenergie kontinuierlich zu absorbieren. Je nach Ausgestaltung der Crashbox verschiebt sich das Innenprofil relativ zum Außenprofil durch die Verformung des Füllmaterials. Alternativ bleibt bei einer Verformung die Position des Innenprofils relativ zum Außenprofil erhalten, während die Verformungseigenschaften des Innenprofils und des Außenprofils durch das zwischen dem Innenprofil und dem Außenprofil angeordnete Füllmaterial bestimmt werden.

Insbesondere bei der Verwendung eines Schaums lässt sich das Verformungsverhältnis über die Schaumstruktur, d.h. die Dichte des Schaums, einstellen. Der Schaum oder das Gummi wird beispielsweise als vorbereitete Segmente zwischen das Innenprofil und das Außenprofil eingeschoben oder - bei Verwendung eines aushärtbaren Schaums oder Gummis - in ein oder mehrere Zwischenräume zwischen dem Innenprofil und dem Außenprofil während der Montage in pastöser Form eingebracht. Neben der Verwendung von Polymerschäumen, die sich als besonders vorteilhaft herausgestellt haben, ist auch beispielsweise die Verwendung von Aluminiumschäumen vorgesehen. Das Füllmaterial ist dabei stets zwischen den ggf. vorhandenen Stegen eingebracht.

Insbesondere bei Verwendung eines aushärtbaren Schaums hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung das Innenprofil und/oder das Außenprofil Stabilisierungselemente aufweisen, die in den Zwischenraum zwischen Innenprofil und Außenprofil hineinragen. Die Stabilisierungselemente sind dabei längs oder quer zur Längsrichtung des Innenprofils bzw. des Außenprofils angeordnet. Die Stabilisierungselemente ragen in den Zwischenraum hinein und werden vorzugsweise von dem Füllmaterial umschlossen, so dass sie im Füllmaterial eingebettet sind. Bei Belastung der Crashbox erfolgt eine Kraftübertragung von den Stabilisierungselementen auf das Füllmaterial bzw. von dem Füllmaterial auf die Stabilisierungselemente, so dass die Verformungseigenschaften der Crashbox beeinflusst werden. Für den Fall, dass Stege zwischen dem Innenprofil und dem Außenprofil vorgesehen sind, sind die Stabilisierungselemente in den Zwischenbereichen zwischen den Stegen vorgesehen.

Aufgrund der unterschiedlichen Knick- und Verformungseigenschaften ist vorgesehen, dass der Profilquerschnitt des Innenprofils von dem Profilquerschnitt des Außenprofils verschieden ist. Beispielsweise ist der Profilquerschnitt des Innenprofils kreisrund, während der Profilquerschnitt des Außenprofils rechteckig ist. Durch die voneinander verschiedenen Profilquerschnitte wird auch die Größe der Zwischenräume zwischen dem Innenprofil und dem Außenprofil variiert, die dann jeweils mit einem Füllmaterial ausgefüllt werden. Diese Ausgestaltung hat sich insbesondere bei Crashboxen als vorteilhaft herausgestellt, bei denen das Innenprofil aus dem Außenprofil herausragt, beispielsweise aufgrund einer größeren Gesamtlänge und/oder aufgrund einer versetzten Anordnung des Innenprofils innerhalb des Außenprofils.

Das Füllmaterial dient unter anderem der Beeinflussung der Verformungseigenschaften der Crashbox. Um die Verformungseigenschaften zu verändern und das Absorptionspotential zu erhöhen ist gemäß einer nächsten Ausgestal- tung vorgesehen, dass das Füllmaterial mindestens auf der Gesamtlänge des Außenprofils in den Zwischenraum zwischen Innenprofil und Außenprofil eingebracht ist. Auch für den Fall, dass das Innenprofil länger als das Außenprofil ist, ist in dem gesamten Bereich, in dem sich das Innenprofil und das Außenprofil gemeinsam erstrecken, das Füllmaterial in mindestens einen Zwischenraum zwischen dem Innenprofil und dem Außenprofil eingebracht. Vorzugsweise ist das Füllmaterial in zwei symmetrisch gegenüberliegende Zwischenräume eingebracht oder alternativ der gesamte Raum - also sämtliche Zwischenräume - zwischen dem Innenprofil und dem Außenprofil mit dem Füllmaterial ausgefüllt. Das lediglich sektionsweise Vorsehen des Füllmaterials in den Zwischenräumen hat den Vorteil, dass im Falle der Verformung das Innenprofil und/oder das Außenprofil in den nicht gefüllten Zwischenraum ausweichen kann.

Um die Verformungseigenschaften des Innenprofils und/oder des Außenprofils einzustellen, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass mindestens eine Oberfläche des Außenprofils und/oder mindestens eine Oberfläche des Innenprofils eine Profilierung aufweist. Mindestens eine Oberfläche bedeutet dabei, dass beispielsweise bei einem rechteckigen Querschnitt mindestens eine Fläche mit einer Profilierung versehen ist, wobei beispielsweise bei einem kreisförmigen Querschnitt die gesamte Oberfläche mit einer Profilierung versehen ist. Die Profilierung wird vorzugsweise durch Walzen in die Oberfläche des Außenprofils bzw. des Innenprofils eingebracht, wobei sich die Verformungseigenschaften, insbesondere die Knickeigenschaften, des Innenprofils oder des Außenprofils durch die Profilierung verändern. Vorzugsweise ist lediglich in die Oberfläche des Außenprofils eine Profilierung eingebracht, die die Steifigkeit des Profils verändert.

Die Steifigkeit des Außenprofils bzw. des Innenprofils wird zum einen durch die Profilierung selbst, zum anderen durch die bei der Einbringung der Profilierung erfolgte Materialverfestigung beeinflusst. Die Profilierung ist beispielsweise auch derart vorgesehen, dass sie eine gezielte Verformung des Innenprofils und/oder des Außenprofils bei einer bestimmten Belastungsart, z. B. bei Belastung in Längsrichtung, verursacht. Die Profilierung ist dazu vorteilhaft in einem bestimmten Winkel zur Längserstreckung des Innenprofils und/oder des Außenprofils vorgesehen. Bevorzugt ist die Profilierung le- diglich in die Oberfläche des Außenprofils bzw. des Innenprofils eingebracht, so dass die jeweils gegenüberliegende Fläche des Profils unbeeinflusst bleibt.

Um jedoch die Verformungseigenschaften der Crashbox noch intensiver zu beeinflussen, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass die Profilierung durchgeprägt ist, so dass das Negativ der Profilierung auf der Innenseite des Außenprofils und/oder der Innenseite des Innenprofils erkennbar ist. Bei dieser Ausgestaltung erfolgt nicht lediglich eine Veränderung der Materialeigenschaften im Bereich der Oberfläche, sondern das gesamte Profil bzw. der Querschnitt des Außenprofils bzw. des Innenprofils wird verändert, indem eine Profilierung, beispielsweise eine Wellenform, eingebracht wird. So erhöht beispielsweise das Einbringen von sich längs erstreckenden Wellen die Knicksteif igkeit des Außenprofils bzw. des Innenprofils. Es ist vorgesehen, dass sowohl für das Innenprofil als auch für das Außenprofil, folglich auch für die Stege, ein identisches Material verwendet wird. Als vorteilhaft hat sich jedoch auch gemäß einer weiteren Ausgestaltung herausgestellt, wenn das Innenprofil und das Außenprofil aus unterschiedlichen Legierungen hergestellt sind. Das bedeutet zum einen, dass das Innenprofil und das Außenprofil aus einem gleichen Grundmaterial, also beispielsweise Aluminium hergestellt sind, sich jedoch die Legierungen und damit die Verformungseigenschaften des Materials unterscheiden. Andererseits bedeutet dies, dass für das Innenprofil und das Außenprofil auch gänzlich unterschiedliche Legierungen mit unterschiedlichen Grundmaterialien vorgesehen sein können, beispielsweise ein Außenprofil aus Magnesium und ein Innenprofil aus Aluminium. Die Wahl der Materialien erfolgt auf Basis der gewünschten mehrstufigen Verformungseigenschaften.

Im Einzelnen besteht eine Vielzahl von Möglichkeiten die Crashbox auszu- gestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche als auch auf die nachfolgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Crashbox im Querschnitt,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Crashbox im Querschnitt,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Crashbox in perspektivischer Seitenansicht,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel einer Crashbox in geschnittener Seitenansicht,

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer Crashbox in geschnittener Seitenansicht, und

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel einer Crashbox in geschnittener Seitenansicht.

Fig. 1 zeigt eine Crashbox 1 für ein Kraftfahrzeug zur Absorption von Bewegungsenergie bei einem Unfall, umfassend ein Außenprofil 2 und ein Innen- profil 3. Das Außenprofil 2 und das Innenprofil 3 sind miteinander verbunden, wobei die vier entstehenden Zwischenräume 4 mit einem Füllmaterial 5 gefüllt sind. Das Innenprofil 3 und das Außenprofil 2 sind bei dieser Ausgestaltung mit vier Stegen 6 verbunden. Das Innenvolumen des Innenprofils ist nicht mit Füllmaterial gefüllt. Das Füllmaterial 5 besteht bei diesem Ausgestaltungsbeispiel aus einem Gummi, das in Form von vorbereiteten Segmenten in die Zwischenräume 4 eingeschoben ist. Das Außenprofil 2, das Innenprofil 3 und die Stege 6 sind einstückig ausgestaltet. Die Gesamtlänge des Innenprofils 3 und des Außenprofils 2 ist bei diesem Ausgestaltungsbeispiel identisch. Die Profilform des Innenprofils 3 ist kreisförmig, während die Profilform des Außenprofils rechteckig ist.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausgestaltungsbeispiel einer Crashbox 1 , bei dem das Außenprofil 2 und das Innenprofil 3 eine kreisförmige Profilform aufweisen. Auch bei diesem Ausgestaltungsbeispiel sind das Außenprofil 2 und das Innenprofil 3 über vier Stege 6 miteinander verbunden, so dass vier Zwischenräume 4 vorhanden sind. In Fig. 2 ist das Füllmaterial 5 in den Zwischenräumen 4 nicht dargestellt, so dass die an dem Innenprofil 3 und dem Außenprofil 2 vorhandenen Stabilisierungselemente 7 erkennbar sind. Wenn die Zwischenräume 4 vollständig mit einem Füllmaterial 5 ausgefüllt sind, werden die Stabilisierungselemente 7 von dem Füllmaterial 5 umschlossen, so dass im Verformungsfall der Crashbox 1 eine Kraftübertragung von den Stabiiisierungs- elementen 7 auf das Füllmaterial 5 bzw. von dem Füllmaterial 5 auf die Stabilisierungselemente 7 und damit auch vom Außenprofil 2 auf das Innenprofil 3 und umgekehrt erfolgt.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Crashbox 1 mit einem Außenprofil 2 und einem Innenprofil 3, die wiederum über Stege 6 miteinander verbunden sind. Die entstehenden Zwischenräume 4 sind mit einem Füllmaterial 5, das in diesem Fall ein Polymerschaum ist, ausgefüllt. Das Innenvolumen des Innenprofils 3 ist ungefüllt. Das Innenprofil 3 weist eine kreisrunde Profilform, das Außenprofil 2 eine quadratische Profilform auf. Die Länge des Innenprofils 3 und des Außenprofils 2 ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel identisch. Das Füllmaterial 5 ist auf der Gesamtlänge des Außenprofils und hier auch auf der Gesamtlänge des Innenprofils 3 in die Zwischenräume 4 eingebracht. Der Polymerschaum - das Füllmaterial 5 - ist in pastöser Form eingebracht worden und anschließend ausgehärtet.

Das Außenprofil 2 weist in seinen Oberflächen eine Profilierung 8 auf, die lediglich in die Oberfläche eingebracht ist - also nicht durchgeprägt ist - und im Belastungsfall in Längsrichtung eine gezielte Verformung der Crashbox 1 hervorruft. Die Profilierung 8 besteht aus einem Relief länglicher, parallel zueinander angeordneter Vertiefungen in der Oberfläche, die das Material lokal versteifen und auftretende Kräfte gezielt während der Verformung ableiten.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Crashbox 1 in geschnittener Seitenansicht. Das Innenprofil 3 ist länger als das Außenprofil 2, wobei sich das Innenprofil 3 über die gesamte Länge des Außenprofils 2 innerhalb des Außenprofils 2 erstreckt. Nicht dargestellt sind die Flansche zur Befestigung der Crashbox 1 an einem Kraftfahrzeug. Der Zwischenraum 4 zwischen Innenprofil 3 und Außenprofil 2 ist mit einem Füllmaterial 5 ausgefüllt. In die Oberfläche des Außenprofils 2 ist eine Profilierung 8 aus konzentrisch verlaufenden Wellen eingebracht. Bei einer solchen Crashbox erfolgt beispielsweise eine mehrstufige Verformung dadurch, dass zunächst im Belastungsfall in Längs- richtung das Innenprofil 3 verformt wird, wobei sich erst bei einer großen zu absorbierenden Energie bzw. bei einem größeren Aufprall das Außenprofil 2 und/oder das Füllmaterial 5 verformt.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Crashbox 1 mit einem Innenprofil 3 und einem Außenprofil 2. Sowohl das Innenprofil 3 als auch das Außenprofil

2 weisen sich in den Zwischenraum 4 erstreckende Stabilisierungselemente 7 auf, die einer besseren Verzahnung des Außenprofils 2 und des Innenprofils 3 mit dem Füllmaterial 5 dienen. Durch die Stabilisierungselemente 7 wird die Kraftübertragung vom Füllmaterial 5 auf das Außenprofil 2 bzw. das Innenprofil 3 und umgekehrt verbessert. Bei diesem Ausgestaltungsbeispiel ist das Innenprofil 3 ferner an einem Ende mit einem Flansch 9 erweitert, der zur Befestigung der Crashbox 1 an einem Kraftfahrzeug dient. Die Befestigungseinrichtung auf der gegenüberliegenden Seite ist nicht dargestellt. Das Außenprofil 3 weist eine als längs erstreckte Vertiefungen ausgestaltete Profilierung 8 auf, die die Knicksteifigkeit des Außenprofils 2 in Längsrichtung erhöht.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Crashbox 1 , bei dem das Innenprofil 3 in Richtung der Längserstreckung versetzt in dem Außenprofil 3 angeordnet ist. Das Außenprofil 2 weist auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine sich längs erstreckende als Vertiefungen ausgestaltete Profilierung 8 auf, die zur Steigerung der Knicksteifigkeit bei Belastung in Längsrichtung dient. Ferner ist an das Außenprofil 2 ein Flansch 9 angeformt, der der Befestigung der Crashbox 1 an einem Kraftfahrzeug dient. Die wiederum gegenüberliegend vorzusehenden Befestigungsmittel sind nicht gezeigt. Der Zwischenraum 4 zwischen Innenprofil 3 und Außenprofil 2 ist mit einem Füllmaterial 5 gefüllt. Das Füllmaterial 5 erstreckt sich auch in den Bereich des Außenprofils 2, in dem das Innenprofil 3 durch die versetzte Anordnung nicht vorhanden ist. Bei Belastung der Crashbox 1 verschiebt sich zunächst das Innenprofil 3 in Längsrichtung innerhalb des Außenprofils 2, indem das - in Fig. 6 rechts dargestellte - Füllmaterial 5 komprimiert wird. Dadurch erfolgt eine erste Stufe der Absorption von Aufprallenergie, wobei sich nachfolgend sowohl das Innenprofil

3 als auch das Außenprofil 2 verformen, um die Aufprallenergie zu absorbieren.

Claims

Patentansprüche:

1. Crashbox (1) für ein Kraftfahrzeug zur Absorption von Aufprallenergie bei einem Unfall, umfassend ein Außenprofil (2),

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Innenprofil (3) im Außenprofil (2) angeordnet ist, dass das Innenprofil (3) und das Außenprofil (2) miteinander verbunden sind, und dass mindes- tens ein Zwischenraum (4) zwischen Innenprofil (3) und Außenprofil (2) mit einem Füllmaterial (5) gefüllt ist.

2. Crashbox (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenprofil (2) und das Innenprofil (3) durch mindestens einen gemeinsamen Steg (6) miteinander verbunden sind, insbesondere der Steg (6) parallel zur Längserstreckung des Innenprofils (3) und des Außenprofils (3) verläuft.

3. Crashbox (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenprofil (3) in Richtung der Längserstreckung versetzt in dem Außenpro- fil (2) angeordnet ist.

4. Crashbox (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenprofil (2) eine geringere oder größere Gesamtlänge aufweist als das Innenprofil (3).

5. Crashbox (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (5) ein Gummi oder ein Schaum ist, insbesondere ein Polymerschaum.

6. Crashbox (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenprofil (3) und/oder das Außenprofil (2) Stabilisierungselemente (7) aufweisen, die in den Zwischenraum (4) zwischen Innenprofil (3) und Außenprofil (2) hineinragen.

7. Crashbox (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilform des Innenprofils (3) von der Profilform des Außenprofils (2) verschieden ist.

8. Crashbox (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (5) mindestens auf der Gesamtlänge des Außenprofils (2) in den Zwischenraum (4) zwischen Innenprofil (3) aus Außenprofil (3) eingebracht ist.

9. Crashbox (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Oberfläche des Außenprofils (2) und/oder eine Oberfläche des Innenprofils (3) eine Profilierung (8) aufweist.

10. Crashbox (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung (8) durchgeprägt ist, so dass das Negativ der Profilierung (8) auf der Innenseite des Außenprofils (2) und/oder der Innenseite des Innenprofils (3) erkennbar ist.

1 1. Crashbox (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenprofil (3) und das Außenprofil (2) aus unterschiedlichen Legierungen hergestellt sind.