DE102009005246A1 - Energy absorption element for body structure of motor vehicle, particularly passenger car, has space that is filled by absorption material, particularly foam material, in absorption position - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Energieabsorptionselement für eine Rohbaustruktur eines Kraftwagens, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Rohbaustruktur eines Kraftwagens gemäß Oberbegriff des Anspruchs 7. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Aktivierung eines Energieabsorptionselements für eine Rohbaustruktur nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 15.The The invention relates to an energy absorbing element for a bodyshell structure a motor vehicle, according to the generic term of claim 1, and a shell structure of a motor vehicle according to the preamble of claim 7. The invention further relates to a method for Activation of an energy absorption element for a shell structure after the preamble of claim 15.
Energieabsorptionselemente und Rohbaustrukturen der hier angesprochenen Art sind allgemein bekannt. Diese Energieabsorptionselemente werden in den Rohbaustrukturen vorgesehen, welche im Falle eines Unfalls eines Kraftwagens mit einer derartigen Rohbaustruktur beziehungsweise mit derartigen Energieabsorptionselementen eine Aufprallenergie in Verformungsenergie umwandeln. Durch die Umwandlung der Aufprallenergie in Verformungsenergie der Energieabsorptionselemente wird eine Heftigkeit des Aufpralls und damit eine Verletzungsschwere für Insassen des Kraftwagens reduziert. Derartige Energieabsorptionselemente bestehen in der Regel aus porösen Absorptionsmaterialien, die als Schaummaterialien zu bezeichnen sind. In Folge der Porosität dieser Materialien ist eine gute Deformierbarkeit der Energieabsorptionselemente und damit eine entsprechend effiziente Umwandlung der Aufprallenergie in die Verformungsenergie realisierbar.Energy absorbing elements and shell structures of the type discussed here are general known. These energy absorption elements are in the bodyshells provided, which in case of accident of a motor vehicle with Such a shell structure or with such energy absorption elements convert an impact energy into deformation energy. By the Conversion of the impact energy into deformation energy of the energy absorption elements becomes a violence of impact and thus a serious injury for inmates of the motor vehicle reduced. Such energy absorption elements usually consist of porous Absorbent materials referred to as foam materials are. In consequence of the porosity of these materials is a good deformability of the energy absorbing elements and thus a correspondingly efficient conversion of the impact energy can be realized in the deformation energy.
Die Nachteile derartiger Energieabsorptionselemente und der Rohbaustrukturen, bei denen derartige Energieabsorptionselemente eingesetzt werden, liegen darin, dass oftmals in packagekritischen Bereichen der Rohbaustruktur, wie beispielsweise in Bereichen einer Stirnwand eines Motorraums der Rohbaustruktur, aber auch in Bereichen von Längsträgern, Getriebetunneln, Kraftstoffbehältern und Seitenwänden oftmals nicht ausreichend Bauraum zur Verfügung steht, um die genannten Energieabsorptionselemente zur Umwandlung der Aufprall- in Verformungsenergie zum Schutz der Insassen in diesen Bereichen anordnen zu können. Um dennoch Maßnahmen zur Reduzierung einer Härte eines Aufpralls im Falle eines Unfalls und zur Reduzierung des Verletzungsrisikos der Insassen zu realisieren, muss die Rohbaustruktur mit hohem Aufwand bezüglich Kosten und Gewicht in Form von beispielsweise Dopplern und/oder Profilen verstärkt werden, um die genannten Vorteile im Falle eines Unfalls zu erzielen. Wie angedeutet, steigt dadurch sowohl der Herstellungsaufwand für eine derartige Rohbaustruktur und damit die Herstellungskosten; andererseits führt eine Gewichterhöhung der Rohbaustruktur zu einem höheren Kraftstoffverbrauch des Kraftwagens, wodurch neben dessen Betriebskosten insbesondere auch die CO2-Emissionen steigen.The drawbacks of such energy absorbing elements and shell structures using such energy absorbing elements are that oftentimes in package critical areas of the bodyshell structure, such as in areas of an end wall of an engine compartment of the bodyshell structure, but also in areas of side rails, transmission tunnels, fuel tanks, and sidewalls not enough space is available to order said energy absorbing elements to convert the impact energy into deformation to protect the occupants in these areas. However, in order to implement measures to reduce the severity of an impact in the event of an accident and to reduce the risk of injury to the occupants, the shell structure with high cost and weight in the form of, for example, Doppler and / or profiles must be reinforced to the aforementioned advantages in Case of an accident. As indicated, this increases both the production costs for such a shell structure and thus the production costs; On the other hand, an increase in weight of the carcass structure leads to a higher fuel consumption of the motor vehicle, which in addition to its operating costs in particular, the CO 2 emissions increase.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Energieabsorptionselement und eine Rohbaustruktur der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine Verbesserung eines Unfallverhaltens des Kraftwagens mit einer derartigen Rohbaustruktur erreicht wird bei gleichzeitig geringem Kostenaufwand.It is therefore an object of the present invention, an energy absorption element and to further develop a bodyshell structure of the type mentioned at the outset, that an improvement of the accident behavior of the motor vehicle with Such a shell structure is achieved at the same time low Cost.
Diese Aufgabe wird durch ein Energieabsorptionselement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Rohbaustruktur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Aktivierung eines Energieabsorptionselements mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These The object is achieved by an energy absorption element having the features of claim 1 and by a shell structure with the features of claim 8. The invention also relates to a method for activating an energy absorbing element with the features of claim 15. Advantageous embodiments with appropriate and non-trivial developments of the invention are indicated in the dependent claims.
Ein Energieabsorptionselement für eine Rohbaustruktur eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, welches in einer Absorptionsstellung einen durch ein Absorptionsmaterial, insbesondere ein Schaummaterial, ausgefüllten Raum ausweist, ist erfindungsgemäß bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Kraftwagens aus einer Ausgangsstellung in die Absorptionsstellung vergrößerbar. Das bedeutet, dass das Energieabsorptionselement zwei Stellungen aufweist. Eine dieser Stellungen ist als Ausgangsstellung bezeichnet. In dieser Ausgangsstellung nimmt das Energieabsorptionselement einen besonders geringen Raum in Anspruch, wodurch es in packagekritischen Bereichen der Rohbaustruktur des Kraftwagens eingesetzt werden kann, wodurch ein Montageaufwand und damit Montagekosten reduziert werden können. Des Weiteren können in diesen Bereichen aufwendige Maßnahmen für eine anderweitige Verstärkung der Rohbaustruktur zur Erhöhung einer Unfallsicherheit entfallen, was die Gesamtkosten für die Rohbaustruktur gering hält. Die zweite Stellung des Energieabsorptionselements ist als Absorptionsstellung bezeichnet. In dieser Absorptionsstellung nimmt das Energieabsorptionselement einen größeren Raum in Anspruch als in seiner Ausgangsstellung, wodurch es eine Aufprallenergie in Folge eines Anpralls des Kraftwagens in Verformungsenergie des Energieabsorptionselements umwandeln kann. Dieser Aspekt der Erfindung verknüpft also die beschriebene Kostenreduzierung durch den Einsatz eines derartigen Energieabsorptionselements mit einer Erhöhung einer Unfallsicherheit für Insassen des verunfallenden Kraftwagens und zwar derart, dass das im Falle eines Unfalls vergrößerte Volumen beziehungsweise der vergrößerte Raum des Energieabsorptionselements in der Lage ist, die Aufprallenergie besonders günstig in die Verformungsenergie umzuwandeln, wodurch eine Verletzungsschwere bzw. ein Verletzungsrisiko für Insassen des Kraftwagens stark herabgesetzt werden kann.One Energy absorption element for a bodyshell structure of a motor vehicle, in particular a passenger car, which in an absorption position by an absorbent material, in particular a foam material, filled space identifies is according to the invention at a Accidental force application of the motor vehicle from a starting position enlarged in the absorption position. This means that the energy absorption element has two positions having. One of these positions is referred to as the starting position. In this initial position takes the energy absorption element particularly small space, making it in package critical Areas of the bodyshell structure of the motor vehicle can be used, whereby a mounting effort and thus assembly costs are reduced can. Furthermore you can in these areas costly measures for otherwise strengthening the bodyshell structure to increase accident safety accounts for what the total cost of the shell structure keeps low. The second position of the energy absorption element is referred to as the absorption position. In this absorption position, the energy absorbing element decreases a bigger room as in its initial position, which makes it an impact energy as a result of an impact of the motor vehicle in deformation energy of the Can convert energy absorbing element. This aspect of the invention connected So the cost reduction described by the use of a Such energy absorbing element with an increase in a Accident security for Inmates of the accident car and in such a way that the in case of accident increased volume or the enlarged space of the energy absorbing element is capable of absorbing the impact energy particularly favorable in to transform the deformation energy, causing a serious injury or a risk of injury to Inmates of the motor vehicle can be greatly reduced.
Dadurch, dass sich durch das erfindungsgemäße Energieabsorptionselement ein besonders großer Raum ausfüllen lässt, ist damit eine größere Unfallsicherheit realisiert, als es bei den eingangs genannten, sehr aufwendigen Maßnahmen zur Verstärkung der Rohbaustruktur der Fall ist.Thereby, that is due to the energy absorption element according to the invention a very big one Fill in the room leaves, is thus a greater accident safety realized, as it in the aforementioned, very expensive activities for reinforcement the shell structure is the case.
Bei diesem Aspekt der Erfindung kann einerseits vorgesehen sein, dass das Energieabsorptionselement eine Art Behältnis aufweist, welches eine Vergrößerung erfährt, wobei durch die Vergrößerung dieses Behältnisses die Aufprallenergie in Verformungsenergie umgewandelt werden kann.at On the one hand, this aspect of the invention can be provided that the energy absorbing element has a kind of container which undergoes an enlargement, wherein by enlarging this container the impact energy can be converted into deformation energy.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt bei der Vergrößerung des Energieabsorptionselements eine Raumvergrößerung des Absorptionsmaterials, insbesondere des Schaummaterials.at an advantageous embodiment The invention is carried out at the enlargement of the energy absorbing element an increase in the volume of the absorption material, in particular of the foam material.
Weist das Energieabsorptionselement – wie beschrieben – ein Behältnis oder dergleichen auf, so ist in diesem Falle vorteilhafter Weise vorgesehen, dass auch das Absorptionsmaterial insbesondere in Form des Schaummaterials innerhalb des Behältnisses vergrößerbar ist, und das Behältnis zumindest bereichsweise, vorzugsweise jedoch komplett ausfüllt. Durch die Vergrößerung des Behältnisses und die Vergrößerung des Absorptionsmaterials ist eine besonders effiziente Umwandlung der Aufprallenergie in Verformungsenergie ermöglicht, womit ein noch höherer Schutz der Insassen des Kraftwagens mit einem derartigen Energieabsorptionselement sichergestellt werden kann. Ist das Absorptionsmaterial zudem als das erwähnte Schaummaterial ausgeführt, so erweist sich das bezüglich des Insassenschutzes und der Reduzierung des Verletzungsrisikos zudem äußerst vorteilhaft. Wie beschrieben, lässt sich die Energieabsorption dadurch maximieren, dass das Absorptionsmaterial einen durch das Behältnis gebildeten Raum komplett ausfüllt, wodurch ohne räumliche und damit zeitliche Verzögerung die Aufprallenergie sofort mittels des Absorptionsmaterials und des Behältnisses in Verformungsenergie umgewandelt werden kann.has the energy absorbing element - as described - a container or the like, it is advantageously provided in this case that also the absorption material, in particular in the form of the foam material inside the container is enlargeable, and the container at least partially, but preferably completely fills. By the enlargement of the container and the enlargement of the Absorbent material is a particularly efficient transformation of Impact energy in deformation energy allows, thus providing even greater protection the occupant of the motor vehicle with such an energy absorption element can be ensured. Is the absorption material also as that mentioned Foam material executed, that's how it turns out occupant protection and reducing the risk of injury also extremely advantageous. As described, lets to maximize energy absorption by absorbing material one through the container completely filled in, which without spatial and thus time delay the impact energy immediately by means of the absorption material and of the container can be converted into deformation energy.
Ebenso kann vorgesehen sein, dass das Behältnis beispielsweise dazu nutzbar ist, einen Teil der Aufprallenergie in benachbart angeordnete Bereiche der Rohbaustruktur abzuleiten, um somit eine höhere Steifigkeit der Rohbaustruktur zu gewährleisten.As well can be provided that the container, for example, usable is a portion of the impact energy in adjacent areas of the Derive bodyshell structure, thus a higher rigidity of the bodyshell structure to ensure.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Vergrößerung des Energieabsorptionselements durch eine Expansion des Absorptionsmaterials. Mit anderen Worten, im Falle eines Vorhandenseins des oben genannten Behältnisses erfolgt die Vergrößerung des Behältnisses durch die Vergrößerung bzw. die Expansion des Absorptionsmaterials. Das heißt, es muss lediglich eine Vergrößerung beziehungsweise Expansion des Absorptionsmaterials eingeleitet werden, wodurch eine Vergrößerung des Behältnisses parallel/zeitgleich durchführbar ist. Dies hat den Vorteil, dass Mittel zur Einleitung der Expansion des Behältnisses eingespart werden können, da nur eines der beiden Elemente vergrößert werden muss, da das sich vergrößernde Element das andere Element quasi mit vergrößert. Dies senkt sowohl die Kosten für ein derartiges Energieabsorptionselement als auch das Gewicht desselbigen, was wiederum einen Betrag zur Gewichtsreduzierung des Kraftwagens hat.In an advantageous embodiment The invention is the enlargement of the Energy absorption element by an expansion of the absorbent material. In other words, in case of the presence of the above container the enlargement of the container through the magnification or the expansion of the absorbent material. That means it just has to be one Enlargement respectively Expansion of the absorbent material can be initiated, creating a Magnification of the container parallel / simultaneous feasible is. This has the advantage of having means to initiate expansion of the container can be saved because only one of the two elements has to be enlarged because that is magnifying element the other element quasi with enlarged. This lowers both the costs for such an energy absorbing element as well as the weight thereof, what again has an amount to reduce the weight of the motor vehicle.
Ein weiterer Aspekt dieser Erfindung besteht darin, dass beispielsweise gar kein Behältnis für das Energieabsorptionselement vorgesehen ist. Somit besteht das Energieabsorptionselement im Grunde nur aus dem Absorptionsmaterial. Das Absorptionsmaterial vergrößert sich also nicht in einem durch ein Behältnis gebildeten Raum. Die Vergrößerung des Energieabsorptionselements durch das Absorptionsmaterial wird in diesem Fall beispielsweise durch umliegende Bauteile, beispielsweise durch Rohbaustrukturbauteile begrenzt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass dadurch nicht nur Mittel zur Initiierung der Vergrößerung des Behältnisses eingespart werden können, sondern das Behältnis selbst kann eingespart werden, was das Gewicht des Energieabsorptionselements gering hält.One Another aspect of this invention is that, for example no container at all for the energy absorption element is provided. Thus, the energy absorbing element basically only exists from the absorption material. The absorption material increases so not in a space formed by a container. The Enlargement of the energy absorption element by the absorption material in this case, for example by surrounding components, for example by shell structural components limited. Another advantage is that it does not only means for initiating the enlargement of the container can be saved but the container itself can be saved, what the weight of the energy absorption element keeps low.
Weist das erfindungsgemäße Energieabsorptionselement bzw. das Absorptionsmaterial eine Wabenstruktur auf, welche eine besonders effiziente Umwandlung der Aufprallenergie in Verformungsenergie ermöglicht. Die Wabenstruktur kann dabei bei allen bisher genannten Ausführungsformen der Erfindung eingesetzt werden. Eine Beeinflussung des Energieabsorptionsverhaltens ist beispielsweise durch eine entsprechende Wabenform der Wabenstruktur realisierbar. Eine Wabenstruktur ist auch insofern vorteilhaft, als dass sie sehr gut von einer Ausgangsstellung des Energieabsorptionselements in eine Absorptionsstellung verbracht werden kann. Dies ist insofern vorstellbar, als das die Wabenstruktur beispielsweise parallel zueinander verlaufende Flächen aufweist, die in einfacher Weise zusammenklappbar und in umgekehrter Richtung in die Absorptionsstellung durch Ausklappen verbringbar ist.has the energy absorption element according to the invention or the absorbent material has a honeycomb structure, which is a particularly efficient conversion of the impact energy into deformation energy allows. The honeycomb structure can in all previously mentioned embodiments the invention can be used. An influence on the energy absorption behavior can be realized for example by a corresponding honeycomb shape of the honeycomb structure. A honeycomb structure is also advantageous in that it is very good from a starting position of the energy absorbing element in an absorption position can be spent. This is insofar conceivable as that the honeycomb structure, for example, parallel to each other has running surfaces, which folds in a simple manner and in the opposite direction can be brought into the absorption position by unfolding.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Absorptionsmaterial im Wesentlichen aus einem Metallschaum gebildet. Dieser Metallschaum ist beispielsweise ein Aluminiumschaum, der besonders günstige Eigenschaften im Hinblick einer Umwandlung der Aufprallenergie in Verformungsenergie aufweist. Ein derartiges Energieabsorptionselement in Form eines Metallschäumlings ist in seiner Ausgangsstellung gezielt in Bereichen der Rohbaustruktur anordenbar, in denen nur ein geringer Bauraum für Unfallsicherheit erhöhende Elemente zur Verfügung steht. Im Falle eines Unfalls ist das Energieabsorptionselement von seiner Ausgangsstellung in seine Absorptionsstellung vergrößerbar, wodurch es die Aufprallenergie in die Verformungsenergie zum Abbau von Kraftspitzen umwandeln kann.In an advantageous embodiment of the invention, the absorption material is essentially formed from a metal foam. This metal foam is for example an aluminum foam, which has particularly favorable properties in terms of a conversion of the impact energy into deformation energy. Such an energy absorption element in the form of a metal foamed material can be arranged in its initial position specifically in areas of the bodyshell structure in which only a small space for accident safety enhancing Ele is available. In the event of an accident, the energy absorbing element can be increased from its initial position to its absorption position, whereby it can convert the impact energy into the deformation energy for the reduction of force peaks.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Energieabsorptionselement bzw. das Absorptionsmaterial mittels einer plötzlichen Gasentladung vergrößerbar ist. Dabei können beispielsweise eine Gaskartusche und ein Auslösemechanismus, der beispielsweise mit einer Steuereinheit bzw. einer Regeleinheit verbunden ist, vorgesehen sein, wobei die Steuereinheit eine Zündung der Gaskartusche auslöst, die ein Gas in das Energieabsorptionselement, beispielsweise in das erwähnte Behältnis oder direkt in das Absorptionsmaterial entlässt.at an advantageous embodiment it is provided that the energy absorption element or the absorption material by means of a sudden Gas discharge is increased. It can, for example a gas cartridge and a trigger mechanism, for example, with a control unit or a control unit is provided, the control unit is an ignition of the Gas cartridge triggers, a gas in the energy absorption element, for example in that mentioned container or directly into the absorbent material.
Das Gas kann in der Gaskartusche komprimiert sein oder die Gaskartusche kann als pyrotechnischer Gasgenerator ausgebildet sein, welcher durch Zündung einer Sprengladung Gas erzeugt, welches zur Volumenvergrößerung des Energieabsorptionselements eingesetzt wird, welches dann einen größeren Raum ausfüllt und dadurch in der Lage ist, die Aufprallenergie während des Unfalls in Verformungsenergie des expandierten bzw. vergrößerten Energieabsorptionselements bzw. Absorptionsmaterials oder des Behältnisses umzuwandeln.The Gas may be compressed in the gas cartridge or the gas cartridge can be designed as a pyrotechnic gas generator, which by ignition an explosive charge generates gas, which increases the volume of the Energy absorption element is used, which then a larger space fills and thereby is able to absorb the impact energy during the Accident in deformation energy of the expanded or enlarged energy absorbing element or absorption material or the container to convert.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Energieabsorptionselement nach Art eines Schaumteppichs in die Absorptionsstellung vergrößerbar. Dies bedeutet, dass sich das Energieabsorptionselement bzw. das Absorptionsmaterial nicht nur in Längsrichtung des Kraftwagens vergrößert, sondern auch und besonders in Quer- und in Hochrichtung des Kraftwagens. Dadurch wird ein großflächiger Raum mittels des Energieabsorptionselements bzw. des Absorptionsmaterials ausgefüllt. Eine derartige Ausführungsform kann beispielsweise dann vorgesehen sein, wenn ein derartiges Energieabsorptionselement in einem packagekritischen Bereich der Rohbaustruktur zum Einsatz kommt, bei dem wie angedeutet wenig Platz in Längsrichtung und etwas mehr Platz in Hochrichtung und in Querrichtung des Kraftwagens zur Verfügung steht. Gerade in Verbindung mit der Vergrößerung des Energieabsorptionselements nach Art eines Schaumteppichs erweist das Weglassen eines Behältnisses, in dem sich das Absorptionsmaterial ausdehnt bzw. vergrößert, als vorteilhaft, da dann das Absorptionsmaterial besonders gut möglichst alle freien Bereiche ausfüllen kann, wodurch die Umwandlung der Aufprallenergie in Verformungsenergie verbessert und damit der Insassenschutz weiter erhöht wird. Mit anderen Worten, das Absorptionsmaterial kann sich in alle möglichen noch so kleinen Bereiche ausbreiten. Der Einsatz eines Behältnisses ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn einige Bereiche von dem Absorptionsmaterial ausgespart werden sollen, beispielsweise um ein Austreten des Absorptionsmaterials an die Umwelt oder eine Beeinträchtigung anderer Bauteile zu vermeiden.In an advantageous embodiment The invention is the energy absorbing element in the manner of a foam carpet enlarged in the absorption position. This means that the energy absorption element or the Absorption material not only in the longitudinal direction of the motor vehicle enlarged, but also and especially in the transverse and in the vertical direction of the motor vehicle. This creates a large area by means of the energy absorption element or the absorption material filled. A such embodiment may be provided, for example, when such an energy absorption element used in a package-critical area of the bodyshell structure comes, as indicated little space in the longitudinal direction and a little more Space in the vertical direction and in the transverse direction of the motor vehicle is available. Especially in connection with the enlargement of the energy absorption element in the manner of a foam carpet proves the omission of a container, in which the absorbent material expands, than advantageous because then the absorption material as possible as possible fill in all available areas which allows the conversion of the impact energy into deformation energy improved and thus the occupant protection is further increased. In other words, the absorption material can turn into all sorts of things spread out so small areas. The use of a container is particularly advantageous when some areas of the Absorbing material to be recessed, for example, to leakage of the absorbent material to the environment or deterioration other components to avoid.
Ein erfindungsgemäße Rohbaustruktur eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, weist wenigstens ein Energieabsorptionselement nach einer und/oder nach einer Kombination der zuvor genannten Ausführungsformen auf. Dadurch lässt sich die Rohbaustruktur besonders in packagekritischen Bereichen derart verstärken, dass ein Unfallschutz für Insassen des Kraftwagens stark erhöht werden kann. Vorteilhafter Weise werden auf der einen Seite aufwendige Strukturen zur Erhöhung des Unfallschutzes in packagekritischen Bereichen der Rohbaustruktur vermieden, wodurch Kosten und Gewicht der Rohbaustruktur gering gehalten werden, andererseits können bereits vorhandene Strukturen der Rohbaustruktur mittels des erfindungsgemäßen Energieabsorptionselement weiter hinsichtlich des Insassenschutzes positiv beeinflusst werden.One shell structure according to the invention a motor vehicle, especially a passenger car, has at least one energy absorption element after and / or after a combination of the aforementioned embodiments. This can be done the shell structure, especially in package critical areas such strengthen that an accident protection for Inmates of the motor vehicle can be greatly increased. Favorable Way, on the one hand elaborate structures to increase the Accident prevention in package critical areas of the bodyshell structure avoided, thereby reducing costs and weight of the shell structure low can be kept, on the other hand existing structures of the bodyshell structure by means of the energy absorption element according to the invention continue to be positively influenced in terms of occupant protection.
Ist das Energieabsorptionselement beispielsweise an einem Karosserieteil, und insbesondere an einer Karosseriewand abgestützt, so erweist sich dies insofern als besonders vorteilbehaftet, wenn in diesem Falle das Energieabsorptionselement beispielsweise nach Art eines Schaumteppichs in seine Absorptionsstellung vergrößerbar ist. Eine Karosseriewand stellt ein besonders großflächiges Bauteil dar, wobei ein Abstand einer Breiteseite der Karosseriewand zu einem benachbarten Bauteil zumeist sehr gering vorhanden ist. In diesem Falle ist eine Ausdehnung des Energieabsorptionselements in Richtung des Bauteils nur bedingt möglich, wohingegen eine Ausdehnung entlang der Breitseite quasi teppichartig eine besonders hohe Knautschzone zur Umwandlung der Aufprallenergie in Verformungsenergie besonders vorteilhaft ist bezüglich des Schutzes der Insassen bei einem Unfall und zur Herabsetzung des Verletzungsrisikos.is the energy absorption element, for example on a body part, and in particular supported on a body wall, this proves so far as particularly advantageous, if in this case the energy absorption element for example, in the manner of a foam carpet in its absorption position is enlargeable. A body wall is a particularly large-scale component, wherein a Distance one broadside of the body wall to a neighboring one Component is usually very low. In this case, one is Expansion of the energy absorbing element in the direction of the component only conditionally possible whereas an expansion along the broadside is quasi carpet-like a particularly high crumple zone for the conversion of the impact energy in deformation energy is particularly advantageous with respect to Protection of the occupants in an accident and to reduce the Injury risk.
Dies lässt sich durch die vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verstärken, wenn das Energieabsorptionselement an einer vorderen Stirnwand einer Fahrgastzelle der Rohbaustruktur abgestützt ist. In diesem Falle ist das Energieabsorptionselement direkt an der Fahrgastzelle angeordnet, wodurch eine Umwandlung der Aufprallenergie in Verformungsenergie direkt geschehen kann, was wiederum direkt dem Unfallschutz der Insassen zugute kommt.This let yourself by the advantageous embodiment reinforce the present invention, when the energy absorbing element on a front end wall of a Passenger compartment of the shell structure is supported. In this case is the energy absorption element is arranged directly on the passenger compartment, whereby a conversion of the impact energy into deformation energy can happen directly, which in turn directly protects the accident Benefit inmates.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilig, wenn das Energieabsorptionselement zwischen der Stirnwand und einem Motor des Kraftwagens angeordnet ist. Bei der Vergrößerung des Energieabsorptionselements bzw. des Absorptionsmaterials im Falle eines Unfalls schützt das Energieabsorptionselement einerseits die Insassen insofern, als dass es die Aufprallenergie in Verformungsenergie umwandelt, andererseits hindert es beispielsweise Motorbauteile daran, in die Fahrgastzelle einzudringen und die Insassen zu verletzen. Weiterhin ist vorstellbar, dass beispielsweise durch das Energieabsorptionselement der Motor im Falle eines Frontalaufpralls gezielt in eine Richtung und zwar um die Fahrgastzelle herum geleitet werden kann. Weiterhin erweist sich in diesem Zusammenhang der Aspekt als vorteilhaft, wenn auf ein Behältnis, das das Absorptionsmaterial umgibt, verzichtet wird, da in diesem Falle das Absorptionsmaterial in besonders kleine und komplexe Bauräume, wie sie bei einem Motor vorhanden sind, eindringen kann und somit die Effizienz der Umwandlung der Aufprallenergie in Verformungsenergie besonders steigert.In this context, it is particularly advantageous if the energy absorption element between the end wall and a motor of the motor vehicle is arranged. When enlarging the energy In the case of an accident, the energy absorbing element on the one hand protects the occupants in that it converts the impact energy into deformation energy, on the other hand it prevents engine components from penetrating into the passenger compartment and injuring the occupants. Furthermore, it is conceivable that, for example, by the energy absorbing element of the engine in the event of a head-on collision can be specifically directed in one direction and that around the passenger compartment around. Furthermore, in this context, the aspect proves to be advantageous when dispensing with a container which surrounds the absorbent material, since in this case the absorbent material in particularly small and complex spaces, such as those found in an engine, can penetrate and thus the Efficiency of conversion of impact energy into deformation energy especially increases.
Dies ist besonders bezüglich der Vergrößerung des Energieabsorptionselements nach Art eines Schaumteppichs in die Absorptionsstellung vorteilbehaftet. Einerseits kann es sich in Hoch- und Querrichtung des Kraftwagens ausdehnen mit allen diesbezüglich genannten Vorteilen, andererseits ist eine Vergrößerungsrichtung in Längsrichtung von der Fahrgastzelle weg ermöglicht, sodass das Absorptionsmaterial wie beschrieben in kleine Bereiche des Motors eindringen kann. Durch dieses Ein- bzw. Vordringen in vordere Bereiche des Kraftwagens kann die Umwandlung der Aufprallenergie in Verformungsenergie räumlich und zeitlich früher geschehen, wodurch eine größere Energiemenge abgebaut werden kann, was den Insassenschutz weiter erhöht.This is especially regarding the enlargement of the Energy absorbing element in the manner of a foam carpet in the Absorption position advantageous. On the one hand it can turn into Stretching the high and transverse direction of the motor vehicle with all the above mentioned Advantages, on the other hand, is a magnification direction in the longitudinal direction away from the passenger compartment, so that the absorbent material as described in small areas the engine can penetrate. Through this entry or advance in front areas of the motor vehicle can be the transformation of the impact energy spatially in deformation energy and earlier in the day done, resulting in a larger amount of energy can be reduced, which further increases occupant protection.
Weiterhin ist vorstellbar, dass bei der erfindungsgemäßen Rohbaustruktur das Energieabsorptionselement in einem Trägerelement der Rohbaustruktur angeordnet ist. In diesem Fall kann eine Vergrößerung des Energieabsorptionselements ein Unfallverhalten des Trägerelements bezüglich des Insassenschutzes äußerst positiv beeinflussen.Farther It is conceivable that in the shell structure according to the invention, the energy absorption element in a carrier element the shell structure is arranged. In this case, an enlargement of the Energy absorption element accident behavior of the support element in terms of occupant protection extremely positive influence.
Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Energieabsorptionselement das Trägerelement durch seine Vergrößerung vollständig ausfüllt. Alternativ dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Absorptionselement das Trägerelement nur bereichsweise ausfüllt, beispielsweise um andere Funktionselemente, die beispielsweise für den Insassenschutz auch wichtig sind, nicht negativ zu beeinflussen. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise die Vorsehung des Behältnisses vorteilhaft. Alternativ kann eine Trennwand vorgesehen sein, um eine Vergrößerung des Absorptionsmaterials einzuschränken.there For example, it may be provided that the energy absorption element the carrier element completely filled by its enlargement. alternative For this purpose, for example, be provided that the absorption element the carrier element only partially filled in, For example, to other functional elements, for example, for occupant protection are also important, not negatively affecting. In this context For example, the provision of the container is advantageous. alternative a partition may be provided to increase the size of the Restrict absorption material.
Bei einem Verfahren zur Aktivierung eines Energieabsorptionselements für eine Rohbaustruktur eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, welches in einer Absorptionsstellung einen durch ein Absorptionsmaterial, insbesondere ein Schaummaterial ausgefüllten Raum aufweist, wird erfindungsgemäß das Energieabsorptionselement bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Kraftwagens aus einer Ausgangsstellung in ein Absorptionsstellung vergrößert.at a method of activating an energy absorbing element for one Shell structure of a motor vehicle, in particular a passenger car, which in an absorption position a through an absorbent material, In particular, a foam material has filled space, according to the invention the energy absorption element an accidental Kraftbeaufschlagung of the motor vehicle from a Starting position enlarged into an absorption position.
Dies bedeutet, dass im Falle eines Unfalls oder bei einem anderen Bedarfsfall das Energieabsorptionselement schlagartig aufquillt, wodurch es eine energieaufnahmefähige Knautschzone für die Rohbaustruktur des Kraftwagens bildet. Ähnlich wie bei einem Airbag für Insassen des Kraftfahrzeugs ist es wichtig, dass die Vergrößerung des Energieabsorptionselements bzw. des Absorptionsmaterials möglichst zeitnah vor einem bevorstehenden und/oder während eines Anpralls des Kraftwagens durchgeführt wird. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise auch eine Art Pre-Crash-Verfahren möglich, bei welchem ein unvermeidbarer Unfall detektiert wird, worauf vorbeugender Weise das Energieabsorptionselement von seiner Ausgangsstellung in seine Absorptionsstellung vergrößert wird, um eine Umwandlung von Aufprallenergie in Verformungsenergie zeitlich und räumlich früher zu ermöglichen, was einen Unfallschutz für Insassen des Kraftwagens beträchtlich erhöht.This means that in case of accident or other case of need the energy absorbing element swells abruptly, making it a energy receptive Crumple zone for forms the bodyshell structure of the motor vehicle. Similar to an airbag for inmates of the motor vehicle, it is important that the enlargement of the Energy absorption element or the absorption material as possible promptly before an impending and / or during an impact of the motor vehicle is carried out. In this context, for example, a kind of pre-crash process possible, in which an unavoidable accident is detected, which is more preventive Move the energy absorbing element from its initial position is increased in its absorption position to a conversion of impact energy in deformation energy temporally and spatially earlier to enable what an accident protection for Occupants of the motor vehicle considerably elevated.
In diesem Fall erweist sich besonders der Einsatz eines Energieabsorptionselements nach einer der vorhergehenden bzw. nach einer Kombination der vorhergehenden Ausführungsformen und ein Einsatz des Verfahrens bei einer Rohbaustruktur nach einer bzw. nach einer Kombination der vorhergehenden Ausführungsformen als vorteilhaft.In In this case, the use of an energy absorption element proves especially after one of the preceding or after a combination of the preceding embodiments and a use of the method in a shell structure after a or after a combination of the preceding embodiments as advantageous.
Gerade im Falle einer sehr frühzeitigen Vergrößerung des Energieabsorptionselements kann sich das Energieabsorptionselement bzw. das Absorptionsmaterial in gewisse Bereiche besonders in Fahrzeuglängsrichtung gesehen im vorderen Bereich erstrecken, und damit frühzeitig die Aufprallenergie aufnehmen.Just in the case of a very early one Magnification of the Energy absorption element may be the energy absorption element or the absorption material in certain areas, especially in the vehicle longitudinal direction Seen in the front range, and thus early absorb the impact energy.
Dadurch, dass sich vor dem Unfall das Energieabsorptionselement in einer sehr leichten und kompakten sowie kleinen Ausgangsform befindet, ist es besonders einfach zu montieren. Dabei leistet das Energieabsorptionselement einen hohen Beitrag zur Erhöhung des Insassenschutzes in Folge einer sehr guten Fähigkeit der Umwandlung der Aufprallenergie in Verformungsenergie.Thereby, that before the accident, the energy absorption element in a very light and compact as well as small initial shape, It is especially easy to assemble. The energy absorption element does this a high contribution to the increase of occupant protection as a result of a very good ability to transform the Impact energy in deformation energy.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen.Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of a preferred embodiment as well as from the drawings.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the below mentioned in the figure description and / or in the figures alone shown features and feature combinations are not only in the specified combination, but also usable in other combinations or in isolation, without to leave the scope of the invention.
Es zeigen:It demonstrate:
Das
Trägerelement
In
der Darstellung gemäß
In
Die
obere Abbildung der
Die
vorstehend beschriebenen Energieabsorptionselemente
Aus
Claims (16)
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|---|---|---|---|
| DE200910005246 DE102009005246A1 (en) | 2009-01-20 | 2009-01-20 | Energy absorption element for body structure of motor vehicle, particularly passenger car, has space that is filled by absorption material, particularly foam material, in absorption position |
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| DE200910005246 DE102009005246A1 (en) | 2009-01-20 | 2009-01-20 | Energy absorption element for body structure of motor vehicle, particularly passenger car, has space that is filled by absorption material, particularly foam material, in absorption position |
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| DE200910005246 Withdrawn DE102009005246A1 (en) | 2009-01-20 | 2009-01-20 | Energy absorption element for body structure of motor vehicle, particularly passenger car, has space that is filled by absorption material, particularly foam material, in absorption position |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10120138A1 (en) * | 2001-01-18 | 2002-08-01 | Innocenta Ag | Vehicle occupant protection device has impact sensors on long sides of vehicle bodywork |
| DE19924617B4 (en) * | 1999-05-28 | 2007-10-11 | Volkswagen Ag | Energy absorption device on a motor vehicle for a crash case |
-
2009
- 2009-01-20 DE DE200910005246 patent/DE102009005246A1/en not_active Withdrawn
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