DE29710488U1 - Device for absorbing impact energy - Google Patents
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Description
Vorrichtung zur Aufnahme von AufprallenergieDevice for absorbing impact energy
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von Aufprallenergie, insbesondere für die Aufhängung eines Fahrzeugsstoßfängers welche ein Stülpprofil aufweist, das am Fahrzeug direkt oder indirekt festlegbar ist.The invention relates to a device for absorbing impact energy, in particular for the suspension of a vehicle bumper, which has a slip-on profile that can be fixed directly or indirectly to the vehicle.
Eine in Frage kommende Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 296 02 072 U1 bekannt. Solche Vorrichtungen sollen bei einem Aufprall eines Fahrzeuges kinetische Energie so umwandeln, daß durch die Umwandlung in Verformungsenergie Bauteile des Fahrzeugs oder der Karosserie unbeschädigt bleiben.A suitable device is known, for example, from DE 296 02 072 U1. Such devices are intended to convert kinetic energy in the event of a vehicle impact in such a way that components of the vehicle or the body remain undamaged due to the conversion into deformation energy.
Bei der vorbekannten Vorrichtung ist das Stülpprofil ein Rohr mit kreisringförmigem Querschnitt. Das fahrzeugseitige Ende ist zur Umwandlung der Energie kragenförmig umgestülpt, so daß bei einem Aufprall sich dieser Bereich verformt.In the previously known device, the slip-on profile is a tube with a circular cross-section. The end on the vehicle side is turned over in a collar-like manner to convert the energy, so that this area is deformed in the event of an impact.
Bei den bisher bekannten Vorrichtungen hat es sich als äußerst nachteilig erwiesen, daß die Kraft-Weg-Charakteristik eine deutliche Anfangsspitze der Kraft aufweist. In einer grafischen Darstellung mittels eines Koordinatenkreuzes könnte man zur Verdeutlichung beispielsweise auf der Abszisse bzw. X-Achse die Kraft aufzeigen und auf der Ordinate bzw. Y-Achse den Weg oder die Zeit auftragen. Es würde sich dannIn the devices known to date, it has proven to be extremely disadvantageous that the force-displacement characteristic has a clear initial peak of the force. In a graphical representation using a coordinate system, one could, for example, show the force on the abscissa or X-axis and plot the distance or time on the ordinate or Y-axis. This would then
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17. Juni 199717 June 1997
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ergeben, daß bei einem Aufprall zunächst die Kraft schlagartig ansteigen würde. Bei einer Aufzeichnung würde dies eine Gerade ergeben, die parallel oder annähernd parallel zur Abszisse verlaufen würde. Bei einer bestimmten Kraft würde dann bei einem relativ kurzen Weg bzw. in einer relativ geringen Zeit die Kraft um einen bestimmten Wert abfallen und dann auf einem gleichen oder annähernd gleichem Niveau bleiben, so daß sich in der Aufzeichnung eine zur Ordinate parallele oder annähernd parallele Linie ergeben würde. Es wird demzufolge eine Kraftspitze gebildet, die auf den Werkstoffreaktionen aufgrund der hohen auftretenden Beschleunigungen beruht. Diese Kraftspitze führt zu erheblichen Problemen bei der Auslegung der Bauteile, da Kraft- bzw. Spannungsspitzen zu Schäden an Bauteilen führen.show that in the event of an impact, the force would initially increase suddenly. If recorded, this would result in a straight line that would run parallel or almost parallel to the abscissa. For a certain force, the force would then drop by a certain amount over a relatively short distance or in a relatively short time and then remain at the same or almost the same level, so that the recording would show a line that is parallel or almost parallel to the ordinate. A force peak is therefore formed that is based on the material reactions due to the high accelerations that occur. This force peak leads to considerable problems when designing components, since force or stress peaks lead to damage to components.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs näher beschriebenen Art in konstruktiv einfacher Weise so auszubilden, daß die bei einem Aufprall in der ersten Phase aufgrund der hohen auftretenden Beschleunigungen sich ergebende Kraftspitze, bezogen auf ein Diagramm, verhindert wird.The invention is based on the object of designing a device of the type described in more detail above in a structurally simple manner so that the force peak resulting from the high accelerations occurring in the first phase of an impact is prevented, based on a diagram.
is Die gestellte Aufgabe wird gelöst, indem an dem der Befestigungsseite gegenüberliegenden Endbereich der Vorrichtung ein elastisch und/oder plastisch verformbarer Deformationskörper angeordnet ist.is The stated object is achieved by arranging an elastically and/or plastically deformable deformation body at the end region of the device opposite the fastening side.
Der Deformationskörper kann vielfältig gestaltet sein. Bei einem Aufprall werden die zunächst auftretenden hohen Kräfte in Verformungsenergie umgewandelt, so daß in einem Diagramm die Kraft zunächst nur leicht ansteigt und nach einem vorbestimmten Weg oder einer vorbestimmten Zeit den gleichbleibenden Wert erreicht. Der Anstieg kann dabei zunächst gering sein und dann stärker werden. Auf alle Fälle wird die Kraftspitze vermieden. Die Kräfte gehen also nicht über den nach einer bestimmten Zeit bzw. nach einem bestimmten Weg sich ergebenden konstanten oder annähernd konstanten Wert hinaus.The deformation body can be designed in many different ways. In the event of an impact, the initially high forces are converted into deformation energy, so that in a diagram the force initially only increases slightly and reaches the constant value after a predetermined distance or a predetermined time. The increase can initially be small and then become stronger. In any case, the force peak is avoided. The forces therefore do not exceed the constant or almost constant value that results after a certain time or a certain distance.
Der Deformationskörper ist zweckmäßigerweise so gestaltet, daß dessen Elastizitätsmodul (E-Modu!) geringer ist als der des Stülpprofiles. Da das Stülpprofil üblicherweise aus Stahl ist, ist der &Egr;-Modul des Deformationskörpers geringer als Stahl, wobei bekanntlich die Elastizitätsmodule der verschiedenen Stahllegierungen schwanken. Demzufolge kann der E-Modu! des Deformationskörpers sowohl durch die Auswahl des Werkstoffes als auch durch die Gestaltung des Deformationskörpers auf den notwendigen Wert reduziert werden. Zweckmäßigerweise ist jedoch der Deformationskörper aus einem elastisch verformbaren Material, wie z. B. Gummi oder Kunststoff gefertigt und als Massivkörper ausgebildet. Er kann jedoch auch als ein plastisch verformbarer Hohlkörper ausgebildet sein. Dieser Hohlkörper könnte bei-The deformation body is expediently designed so that its elastic modulus (E-modulus!) is lower than that of the slip-on profile. Since the slip-on profile is usually made of steel, the E-modulus of the deformation body is lower than steel, although it is well known that the elastic moduli of the various steel alloys vary. As a result, the E-modulus of the deformation body can be reduced to the necessary value both by selecting the material and by designing the deformation body. However, the deformation body is expediently made of an elastically deformable material, such as rubber or plastic, and designed as a solid body. However, it can also be designed as a plastically deformable hollow body. This hollow body could, for example,
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spielsweise wiederum aus Metall, wie z. B. Aluminium oder Stah! bestehen. Ferner könnte er auch aus einem Leichtmetalischaum, wie z. B. Aluminiumschaum hergestellt werden.For example, it could be made of metal, such as aluminum or steel. It could also be made of a light metal foam, such as aluminum foam.
Ferner ist eine Gestaltung denkbar, bei der er als elastisch und/oder plastisch verformbarer Formkörper ausgebildet ist. Er würde dann bis zu einem gewissen Deformationsgrad elastisch und danach plastisch verformt werden. Unabhängig von der Gestaltung des Deformationskörpers ist dieser so gestaltet, daß er als ein Beschleunigungsdämpfer angesehen werden kann, der die zunächst hohen Beschleunigungen sanft verringert.A design is also conceivable in which it is designed as an elastically and/or plastically deformable molded body. It would then be elastically deformed up to a certain degree of deformation and then plastically deformed. Regardless of the design of the deformation body, it is designed in such a way that it can be seen as an acceleration damper that gently reduces the initially high accelerations.
In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das Stülpprofil ein dem Deformationskörper gegenüberliegendes Deformationselement trägt. Dieses Deformationselement kann einstückig mit dem Stülpprofi! durch entsprechende Verformung ausgebildet sein. Es kann jedoch auch ein separates, mit dem Stülpprofil verbundenes Bauteil sein. Dieses Deformationselement ist dann fest an einem Anschlußteil angeordnet, welches beispielsweise lösbar mit Fahrzeugteilen verbunden ist.In a further embodiment, it is provided that the slip-on profile carries a deformation element opposite the deformation body. This deformation element can be formed as one piece with the slip-on profile by appropriate deformation. However, it can also be a separate component connected to the slip-on profile. This deformation element is then firmly arranged on a connecting part, which is, for example, detachably connected to vehicle parts.
In diesem Fall wäre die Vorrichtung indirekt mit Fahrzeugteilen verbunden. Es ist jedoch eine direkte Verbindung ohne Verwendung eines Anschiußteiles denkbar. Die besagte Vorrichtung kann zur Aufnahme eines Stoßfängers mehrmals verwendet werden. Der Stoßfänger enthält üblicherweise einen sogenannten Stoßfängerquerträger, der beispielsweise im Querschnitt bogenförmig ausgebildet sein kann.In this case, the device would be indirectly connected to vehicle parts. However, a direct connection without using a connecting part is conceivable. The device in question can be used several times to accommodate a bumper. The bumper usually contains a so-called bumper cross member, which can, for example, be curved in cross section.
Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung noch näher erläutert.
Es zeigt:The invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawing.
It shows:
Figur 1 das Konstruktionsprinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung inFigure 1 shows the construction principle of the device according to the invention in
schematischer Darstellung.schematic representation.
Die in der Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung ist mit einem Anschlußteii 10 ausgerüstet, welches beispielsweise fest mit einem Fahrzeugteil verbunden ist. Das Anschlußteil 10 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Flansch, könnte jedoch auch andersartig gestaltet sein. Die Vorrichtung beinhaltet ein Stülpprofil 11 welches im dargestellten Ausführungsbeispiel als Rohrstück mit kreisringförmigem Querschnitt ausgebildet ist.The device shown schematically in Fig. 1 is equipped with a connecting part 10, which is, for example, firmly connected to a vehicle part. The connecting part 10 is a flange in the embodiment shown, but could also be designed differently. The device contains a slip-on profile 11, which in the embodiment shown is designed as a pipe section with a circular cross-section.
An der dem Anschlußteii 10 gegenüberliegenden Ende trägt das Stülpprofil 11 einen Deformationskörper 12, der im dargestellten Ausführungsbeispiel ein aus einem ela-At the end opposite the connecting part 10, the slip-on profile 11 carries a deformation body 12, which in the illustrated embodiment is a made of an elastic
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stischen Material gefertigter Massivkörper ist. Er kann beispielsweise aus Gummi, Kunststoff oder ähnlichen Werkstoffen gefertigt sein.It is a solid body made of a rigid material. It can be made of rubber, plastic or similar materials.
In nicht dargestellter Weise kann der Deformationskörper 12 auch andersartig gestaltet sein, beispielsweise als Hohlkörper, der sich bei einem Aufprall plastisch verformt. Das wesentliche ist, daß der &Egr;-Modul des Deformationskörpers 12 geringer ist als der des Stülpprofiles 11, welches normalerweise aus Stahl besteht. Am fahrzeugseitigen, dem Deformationskörper 12 gegenüberliegenden Ende ist ein Deformationselement 13 angeordnet, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel als U-förmiger Kragen ausgebildet ist. Demzufolge ist das Deformationselement 13 ein einstückiges Formteil in Verbindung mit dem Stülpprofil 11. Entgegen der gezeichneten Ausführung kann das Deformationselement 13 ein entsprechend gestaltetes Formteil sein, welches fest oder lösbar mit dem Stülpprofil 11 verbunden ist.In a manner not shown, the deformation body 12 can also be designed differently, for example as a hollow body that plastically deforms in the event of an impact. The important thing is that the ε-modulus of the deformation body 12 is lower than that of the slip-on profile 11, which is normally made of steel. A deformation element 13 is arranged on the vehicle-side end opposite the deformation body 12, which in the embodiment shown is designed as a U-shaped collar. The deformation element 13 is therefore a one-piece molded part in connection with the slip-on profile 11. Contrary to the design shown, the deformation element 13 can be a correspondingly designed molded part that is firmly or detachably connected to the slip-on profile 11.
Aus der Zeichnung ergibt sich, daß bei einem Aufprall der als Beschleunigungsdämpfer wirkende Deformationskörper 12 sich zunächst verformt, bevor die Form des Deformationselementes 13 oder des Stülpprofils 11 geändert wird. Da die auftretenden Beschleunigungen durch den Deformationskörper 12 gedämpft werden, ergibt sich keine Kraftspitze, wie sie bei den bisher bekannten Konstruktionen auftritt.The drawing shows that in the event of an impact, the deformation body 12, which acts as an acceleration damper, first deforms before the shape of the deformation element 13 or the slip-on profile 11 is changed. Since the accelerations that occur are dampened by the deformation body 12, there is no force peak, as occurs with the previously known designs.
LOESENBECK & STRACKE - PATENTANWÄLTE - BIELEFELD 17. Juni 1997LOESENBECK & STRAcke - PATENT ATTORNEYS - BIELEFELD 17 June 1997
Claims (1)
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|---|---|---|---|
| DE29710488U DE29710488U1 (en) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | Device for absorbing impact energy |
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| DE29710488U DE29710488U1 (en) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | Device for absorbing impact energy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29710488U1 true DE29710488U1 (en) | 1997-08-14 |
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ID=8041707
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| DE29710488U Expired - Lifetime DE29710488U1 (en) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | Device for absorbing impact energy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29710488U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1244576A4 (en) * | 1999-12-23 | 2005-03-02 | Benteler Automotive Corp | Channeled energy absorption impact system |
| DE102017129520B4 (en) * | 2017-12-12 | 2025-05-22 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Vehicle substructure and motor vehicle |
-
1997
- 1997-06-17 DE DE29710488U patent/DE29710488U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1244576A4 (en) * | 1999-12-23 | 2005-03-02 | Benteler Automotive Corp | Channeled energy absorption impact system |
| DE102017129520B4 (en) * | 2017-12-12 | 2025-05-22 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Vehicle substructure and motor vehicle |
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Effective date: 20000623 |
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