DE102017010177A1 - Bumper with angle-dependent reaction - Google Patents

Abstract

Ein Fahrzeug 20 umfasst einen Stoßfänger 10 mit einem Dämpfer 12 mit einem Schutzelement 1 und Blockelementen 2A und 2B. Das Schutzelement 1 und die Blockelemente 2A und 2B sind derart ausgebildet, dass bei einer frontalen Kollision mit einem Körper in der Nähe der Blockelemente 2A und 2B diese aus dem Schutzelement 1 zumindest partiell ausgestoßen werden.A vehicle 20 includes a bumper 10 having a damper 12 with a protective member 1 and block members 2A and 2B. The protective member 1 and the block members 2A and 2B are formed such that in a frontal collision with a body in the vicinity of the block members 2A and 2B, they are at least partially ejected from the protective member 1.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stoßfänger für ein Fahrzeug mit einem Schutzelement und einem ersten und zweiten Blockelement.The present invention relates to a bumper for a vehicle having a protective member and first and second block members.

Im Stand der Technik sind Stoßdämpfer mit mehrgliedrigen Schutzelementen bekannt. DE 10 2009 001 312 A1 beschreibt einen Stoßdämpfer mit einem Grundkörper, der aus Materialien unterschiedlicher Steifigkeit besteht, wobei ein Material mit geringer Steifigkeit in ausgewählten Bereichen angeordnet ist. DE 10 2004 013 370 B4 betrifft einen Stoßfänger, der einen Hohlkörper mit mehreren Kammer umfasst, wobei die Kammern mit Schaumstoffen mit unterschiedlichem Energieabsorptionsvermögen gefüllt sind. WO 1997/15472 A1 beschreibt ein als Hohlkörper ausgebildetes und mit Schaumstoff gefülltes Element für einen Stoßfänger. DE 10 2006 041 095 B4 betrifft ein dreiteiliges Aufprallschutzelement für ein Fahrzeug, das Teilbereiche mit voneinander verschiedener Härte und Ausnehmungen für Deformationselemente aufweist. DE 10 2010 037 984 A1 beschreibt einen Träger für einen Stoßfänger, der Schaumkörper unterschiedlicher Härte umfasst. EP 1 291 247 B1 offenbart einen an Crashboxen befestigten Stoßfänger mit einem Vorbau, der einen weichen Mittenbereich und Randbereiche mit höherer Härte aufweist.In the prior art shock absorbers are known with multi-element protective elements. DE 10 2009 001 312 A1 describes a shock absorber having a body consisting of materials of different stiffness, wherein a material with low rigidity is arranged in selected areas. DE 10 2004 013 370 B4 relates to a bumper comprising a multi-chambered hollow body, the chambers being filled with foams having different energy absorption capacities. WO 1997/15472 A1 describes a designed as a hollow body and filled with foam element for a bumper. DE 10 2006 041 095 B4 relates to a three-part impact protection element for a vehicle, which has portions of mutually different hardness and recesses for deformation elements. DE 10 2010 037 984 A1 describes a support for a bumper comprising foamed bodies of different hardness. EP 1 291 247 B1 discloses a crash box mounted bumper having a stem having a soft center region and higher hardness edge regions.

Der Stand der Technik bedarf in folgenden Punkten der Verbesserung:

• - der Stoßfänger ist insgesamt sehr weich und leistet einen unzureichenden Beitrag zum Crashverhalten des Fahrzeugs;
• - der Stoßfänger umfasst Komponenten, welche das Crashverhalten des Fahrzeugs verbessern, jedoch den Verletzungsschutz beeinträchtigen.

The prior art needs the following improvements:

• - The bumper is very soft overall and makes an insufficient contribution to the crash behavior of the vehicle;
• - The bumper includes components that improve the crash performance of the vehicle, but affect the protection against injury.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, einen Stoßfänger zu schaffen, der hohen Verletzungsschutz bietet und die strukturelle Stabilität eines damit ausgerüsteten Fahrzeugs verbessert.The present invention has an object to provide a bumper that offers high protection against injury and improves the structural stability of a vehicle equipped with it.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Stoßfänger für ein Fahrzeug mit einer Vorwärts- bzw. Längsrichtung (1,0,0), einer Querrichtung (0,1,0) und einer Höhenrichtung (0,0,1), umfassend einen Träger und einen Dämpfer mit einem Schutzelement und einem ersten und zweiten Blockelement, wobei

• - das Schutzelement aus einem elastischen Material mit einem Elastizitätsmodul E1 besteht;
• - das erste und zweite Blockelement aus einem elastischen Material mit einem Elastizitätsmodul E2 mit E2 ≥E1 bestehen;
• - das Schutzelement einen ersten und zweiten Endbereich mit einem ersten und respektive zweiten Hohlraum zur Aufnahme des ersten und respektive zweiten Blockelements aufweist;
• - der erste und zweite Endbereich in Bezug auf die Längsrichtung (1,0,0) linksseitig und respektive rechtsseitig angeordnet sind; und
• - der erste und zweite Endbereich eine erste und respektive zweite Öffnung oder eine erste und respektive zweite Stirnwand mit einer Dicke von 3 bis 50 mm umfassen, die das Schutzelement sowie den ersten und respektive zweiten Hohlraum linksseitig und respektive rechtsseitig begrenzen.

This object is achieved by a bumper for a vehicle having a forward or longitudinal direction (1,0,0), a transverse direction (0,1,0) and a height direction (0,0,1), comprising a carrier and a Damper with a protective element and a first and second block element, wherein

• - The protection element consists of an elastic material having a modulus of elasticity E1;
• the first and second block elements consist of an elastic material with a modulus of elasticity E2 with E2 ≥E1;
• - The protection element has a first and second end portion having a first and respectively second cavity for receiving the first and respectively second block member;
• - The first and second end region with respect to the longitudinal direction (1,0,0) on the left side and the right side are arranged; and
• - The first and second end region comprises a first and respectively second opening or a first and respectively second end wall with a thickness of 3 to 50 mm, which limit the protective element and the first and respectively second cavity on the left side and the right side.

Die Ausbildung des Schutzelements und die Anordnung des ersten und zweiten Blockelements bewirkt, dass bei einer frontal gerichteten Kollision mit einem Fußgänger die Blockelemente aus dem Schutzelement partiell oder vollständig ausgestoßen werden und in stark reduziertem Ausmaß am Impulsübertrag beteiligt sind. Dies eröffnet zusätzliche Optionen für das strukturelle und funktionelle Design. Insbesondere können der Verletzungsschutz und die strukturelle Stabilität gegenüber „schrägen“ bzw. „Eck-“ Kollisionen in zugleich optimiert werden.The formation of the protective element and the arrangement of the first and second block element causes in a head-on collision with a pedestrian, the block elements are partially or completely ejected from the protective element and involved in the pulse transmission to a greatly reduced extent. This opens up additional options for the structural and functional design. In particular, the protection against injury and the structural stability against "oblique" or "corner" collisions can be optimized at the same time.

In einer Variante der Erfindung haben die erste und zweite Stirnwand eine Dicke von 3 bis 40 mm, 3 bis 30 mm, 3 bis 20 mm oder 3 bis 10 mm.In a variant of the invention, the first and second end walls have a thickness of 3 to 40 mm, 3 to 30 mm, 3 to 20 mm or 3 to 10 mm.

In einer Variante der Erfindung haben die erste und zweite Stirnwand eine Dicke von 5 bis 30 mm oder 10 bis 30 mm.In a variant of the invention, the first and second end walls have a thickness of 5 to 30 mm or 10 to 30 mm.

In einer Variante der Erfindung weisen das erste und zweite Blockelement jeweils einen oder mehrere erste und respektive zweite Oberflächenbereiche mit einer ersten und respektive zweiten Gesamtgröße von 25 bis 400 cm² auf, in welchen ein erster und respektive zweiter Normalenvektor (NA1,NA2,NA3) und (NB1,NB2,NB3) die Bedingungen $$\begin{array}{cccc}\text{NA}1>\mathrm{0,}& \text{NA}2<\mathrm{0,}& \left|\text{NA}3\right|<\mathrm{0,8}⊡\text{NA}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{-NA}2}{\sqrt{{\left(\text{NA}1\right)}^2+{\left(\text{NA}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

und $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>\mathrm{0,}& \text{NB}2>\mathrm{0,}& \left|\text{NB}3\right|<\mathrm{0,8}⊡\text{NB}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

erfüllen. In a variant of the invention, the first and second block elements each have one or more first and respectively second surface areas having a first and respectively a second overall size of 25 to 400 cm ² , in which a first and respectively second normal vector (NA1, NA2, NA3) and (NB1, NB2, NB3) the conditions $$\begin{array}{cccc}\text{N / A}1>0& \text{N / A}2<0& \left|\text{N / A}3\right|<0.8⊡\text{N / A}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{-N / A}2}{\sqrt{{\left(\text{N / A}1\right)}^2+{\left(\text{N / A}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

and $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>0& \text{NB}2>0& \left|\text{NB}3\right|<0.8⊡\text{NB}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

fulfill.

In einer Variante der Erfindung weisen das erste und zweite Blockelement jeweils einen oder mehrere erste und respektive zweite Oberflächenbereiche mit einer ersten und respektive zweiten Gesamtgröße von 25 bis 300 cm² auf, in welchen ein erster und respektive zweiter Normalenvektor (NA1,NA2,NA3) und (NB1,NB2,NB3) die Bedingungen $$\begin{array}{cccc}\text{NA}1>\mathrm{0,}& \text{NA}2<\mathrm{0,}& \left|\text{NA}3\right|<\mathrm{0,8}⊡\text{NA}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{-NA}2}{\sqrt{{\left(\text{NA}1\right)}^2+{\left(\text{NA}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

und $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>\mathrm{0,}& \text{NB}2>\mathrm{0,}& \left|\text{NB}3\right|<\mathrm{0,8}⊡\text{NB}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

erfüllen.In a variant of the invention, the first and second block elements each have one or more first and respectively second surface areas having a first and respectively a second overall size of 25 to 300 cm ² , in which a first and respectively second normal vector (NA1, NA2, NA3) and (NB1, NB2, NB3) the conditions $$\begin{array}{cccc}\text{N / A}1>0& \text{N / A}2<0& \left|\text{N / A}3\right|<0.8⊡\text{N / A}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{-N / A}2}{\sqrt{{\left(\text{N / A}1\right)}^2+{\left(\text{N / A}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

and $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>0& \text{NB}2>0& \left|\text{NB}3\right|<0.8⊡\text{NB}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

fulfill.

In einer Variante der Erfindung weisen das erste und zweite Blockelement jeweils einen oder mehrere erste und respektive zweite Oberflächenbereiche mit einer ersten und respektive zweiten Gesamtgröße von 25 bis 200 cm² auf, in welchen ein erster und respektive zweiter Normalenvektor (NA1,NA2,NA3) und (NB1,NB2,NB3) die Bedingungen $$\begin{array}{cccc}\text{NA}1>\mathrm{0,}& \text{NA}2<\mathrm{0,}& \left|\text{NA}3\right|<\mathrm{0,8}⊡\text{NA}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{-NA}2}{\sqrt{{\left(\text{NA}1\right)}^2+{\left(\text{NA}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

und $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>\mathrm{0,}& \text{NB}2>\mathrm{0,}& \left|\text{NB}3\right|<\mathrm{0,8}⊡\text{NB}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

erfüllen.In a variant of the invention, the first and second block elements each have one or more first and respectively second surface areas with a first and second overall size of 25 to 200 cm ² , in which a first and respectively second normal vector (NA1, NA2, NA3) and (NB1, NB2, NB3) the conditions $$\begin{array}{cccc}\text{N / A}1>0& \text{N / A}2<0& \left|\text{N / A}3\right|<0.8⊡\text{N / A}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{-N / A}2}{\sqrt{{\left(\text{N / A}1\right)}^2+{\left(\text{N / A}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

and $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>0& \text{NB}2>0& \left|\text{NB}3\right|<0.8⊡\text{NB}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

fulfill.

In einer Variante der Erfindung weisen das erste und zweite Blockelement jeweils einen ersten und respektive zweiten eben oder sphärisch konvex ausgebildeten Oberflächenbereich mit einer ersten und respektive zweiten Größe von 25 bis 400 cm² auf, in welchen ein erster und respektive zweiter Normalenvektor (NA1,NA2,NA3) und (NB1,NB2,NB3) die Bedingungen $$\begin{array}{cccc}\text{NA}1>\mathrm{0,}& \text{NA}2<\mathrm{0,}& \left|\text{NA}3\right|<\mathrm{0,8}⊡\text{NA}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{-NA}2}{\sqrt{{\left(\text{NA}1\right)}^2+{\left(\text{NA}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

und $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>\mathrm{0,}& \text{NB}2>\mathrm{0,}& \left|\text{NB}3\right|<\mathrm{0,8}⊡\text{NB}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

erfüllen.In a variant of the invention, the first and second block elements each have a first and respectively second planar or spherically convex surface area having a first and respectively second size of 25 to 400 cm ² , in which a first and respectively second normal vector (NA1, NA2 , NA3) and (NB1, NB2, NB3) the conditions $$\begin{array}{cccc}\text{N / A}1>0& \text{N / A}2<0& \left|\text{N / A}3\right|<0.8⊡\text{N / A}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{-N / A}2}{\sqrt{{\left(\text{N / A}1\right)}^2+{\left(\text{N / A}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

and $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>0& \text{NB}2>0& \left|\text{NB}3\right|<0.8⊡\text{NB}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

fulfill.

In einer Variante der Erfindung weisen das erste und zweite Blockelement jeweils einen ersten und respektive zweiten eben oder sphärisch konvex ausgebildeten Oberflächenbereich mit einer ersten und respektive zweiten Größe von 25 bis 300 cm² auf, in welchen ein erster und respektive zweiter Normalenvektor (NA1,NA2,NA3) und (NB1,NB2,NB3) die Bedingungen $$\begin{array}{cccc}\text{NA}1>\mathrm{0,}& \text{NA}2<\mathrm{0,}& \left|\text{NA}3\right|<\mathrm{0,8}⊡\text{NA}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{-NA}2}{\sqrt{{\left(\text{NA}1\right)}^2+{\left(\text{NA}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

und $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>\mathrm{0,}& \text{NB}2>\mathrm{0,}& \left|\text{NB}3\right|<\mathrm{0,8}⊡\text{NB}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

erfüllen.In a variant of the invention, the first and second block elements each have a first and respectively second planar or spherically convex surface region having a first and respectively second size of 25 to 300 cm ² , in which a first and respectively second normal vector (NA1, NA2 , NA3) and (NB1, NB2, NB3) the conditions $$\begin{array}{cccc}\text{N / A}1>0& \text{N / A}2<0& \left|\text{N / A}3\right|<0.8⊡\text{N / A}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{-N / A}2}{\sqrt{{\left(\text{N / A}1\right)}^2+{\left(\text{N / A}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

and $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>0& \text{NB}2>0& \left|\text{NB}3\right|<0.8⊡\text{NB}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

fulfill.

In einer Variante der Erfindung weisen das erste und zweite Blockelement jeweils einen ersten und respektive zweiten eben oder sphärisch konvex ausgebildeten Oberflächenbereich mit einer ersten und respektive zweiten Größe von 25 bis 200 cm² auf, in welchen ein erster und respektive zweiter Normalenvektor (NA1,NA2,NA3) und (NB1,NB2,NB3) die Bedingungen $$\begin{array}{cccc}\text{NA}1>\mathrm{0,}& \text{NA}2<\mathrm{0,}& \left|\text{NA}3\right|<\mathrm{0,8}⊡\text{NA}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{-NA}2}{\sqrt{{\left(\text{NA}1\right)}^2+{\left(\text{NA}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

und $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>\mathrm{0,}& \text{NB}2>\mathrm{0,}& \left|\text{NB}3\right|<\mathrm{0,8}⊡\text{NB}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

erfüllen.In a variant of the invention, the first and second block elements each have a first and respectively second planar or spherically convex surface region having a first and second size of 25 to 200 cm ² , in which a first and respectively second normal vector (NA1, NA2 , NA3) and (NB1, NB2, NB3) the conditions $$\begin{array}{cccc}\text{N / A}1>0& \text{N / A}2<0& \left|\text{N / A}3\right|<0.8⊡\text{N / A}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{-N / A}2}{\sqrt{{\left(\text{N / A}1\right)}^2+{\left(\text{N / A}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

and $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>0& \text{NB}2>0& \left|\text{NB}3\right|<0.8⊡\text{NB}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

fulfill.

In einer Variante der Erfindung weisen das erste und zweite Blockelement jeweils einen oder mehrere erste und respektive zweite Oberflächenbereiche mit einer ersten und respektive zweiten Gesamtgröße von 25 bis 400 cm² auf, in welchen ein erster und respektive zweiter Normalenvektor (NA1,NA2,NA3) und (NB1,NB2,NB3) die Bedingungen $$\begin{array}{cccc}\text{NA}1>\mathrm{0,}& \text{NA}2<\mathrm{0,}& \left|\text{NA}3\right|<\mathrm{0,}\text{6}\cdot ⊡\text{NA}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{-NA}2}{\sqrt{{\left(\text{NA}1\right)}^2+{\left(\text{NA}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

und $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>\mathrm{0,}& \text{NB}2>\mathrm{0,}& \left|\text{NB}3\right|<\mathrm{0,}\text{6}\cdot ⊡\text{NB}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

erfüllen.In a variant of the invention, the first and second block elements each have one or more first and respectively second surface areas having a first and respectively a second overall size of 25 to 400 cm ² , in which a first and respectively second normal vector (NA1, NA2, NA3) and (NB1, NB2, NB3) the conditions $$\begin{array}{cccc}\text{N / A}1>0& \text{N / A}2<0& \left|\text{N / A}3\right|<0\text{6}\cdot ⊡\text{N / A}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{-N / A}2}{\sqrt{{\left(\text{N / A}1\right)}^2+{\left(\text{N / A}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

and $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>0& \text{NB}2>0& \left|\text{NB}3\right|<0\text{6}\cdot ⊡\text{NB}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

fulfill.

In einer Variante der Erfindung weisen das erste und zweite Blockelement jeweils einen oder mehrere erste und respektive zweite Oberflächenbereiche mit einer ersten und respektive zweiten Gesamtgröße von 25 bis 300 cm² auf, in welchen ein erster und respektive zweiter Normalenvektor (NA1,NA2,NA3) und (NB1,NB2,NB3) die Bedingungen $$\begin{array}{cccc}\text{NA}1>\mathrm{0,}& \text{NA}2<\mathrm{0,}& \left|\text{NA}3\right|<\mathrm{0,}\text{6}\cdot ⊡\text{NA}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{-NA}2}{\sqrt{{\left(\text{NA}1\right)}^2+{\left(\text{NA}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

und $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>\mathrm{0,}& \text{NB}2>\mathrm{0,}& \left|\text{NB}3\right|<\mathrm{0,}\text{6}\cdot ⊡\text{NB}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

erfüllen.In a variant of the invention, the first and second block elements each have one or more first and respectively second surface areas having a first and respectively a second overall size of 25 to 300 cm ² , in which a first and respectively second normal vector (NA1, NA2, NA3) and (NB1, NB2, NB3) the conditions $$\begin{array}{cccc}\text{N / A}1>0& \text{N / A}2<0& \left|\text{N / A}3\right|<0\text{6}\cdot ⊡\text{N / A}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{-N / A}2}{\sqrt{{\left(\text{N / A}1\right)}^2+{\left(\text{N / A}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

and $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>0& \text{NB}2>0& \left|\text{NB}3\right|<0\text{6}\cdot ⊡\text{NB}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

fulfill.

In einer Variante der Erfindung weisen das erste und zweite Blockelement jeweils einen oder mehrere erste und respektive zweite Oberflächenbereiche mit einer ersten und respektive zweiten Gesamtgröße von 25 bis 200 cm² auf, in welchen ein erster und respektive zweiter Normalenvektor (NA1,NA2,NA3) und (NB1,NB2,NB3) die Bedingungen $$\begin{array}{cccc}\text{NA}1>\mathrm{0,}& \text{NA}2<\mathrm{0,}& \left|\text{NA}3\right|<\mathrm{0,}\text{6}\cdot ⊡\text{NA}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{-NA}2}{\sqrt{{\left(\text{NA}1\right)}^2+{\left(\text{NA}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

und $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>\mathrm{0,}& \text{NB}2>\mathrm{0,}& \left|\text{NB}3\right|<\mathrm{0,}\text{6}\cdot ⊡\text{NB}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

erfüllen.In a variant of the invention, the first and second block elements each have one or more first and respectively second surface areas with a first and second overall size of 25 to 200 cm ² , in which a first and respectively second normal vector (NA1, NA2, NA3) and (NB1, NB2, NB3) the conditions $$\begin{array}{cccc}\text{N / A}1>0& \text{N / A}2<0& \left|\text{N / A}3\right|<0\text{6}\cdot ⊡\text{N / A}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{-N / A}2}{\sqrt{{\left(\text{N / A}1\right)}^2+{\left(\text{N / A}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

and $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>0& \text{NB}2>0& \left|\text{NB}3\right|<0\text{6}\cdot ⊡\text{NB}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

fulfill.

In einer Variante der Erfindung weisen das erste und zweite Blockelement jeweils einen ersten und respektive zweiten eben oder sphärisch konvex ausgebildeten Oberflächenbereich mit einer ersten und respektive zweiten Größe von 25 bis 400 cm² auf, in welchen ein erster und respektive zweiter Normalenvektor (NA1,NA2,NA3) und (NB1,NB2,NB3) die Bedingungen $$\begin{array}{cccc}\text{NA}1>\mathrm{0,}& \text{NA}2<\mathrm{0,}& \left|\text{NA}3\right|<\mathrm{0,}\text{6}\cdot ⊡\text{NA}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{-NA}2}{\sqrt{{\left(\text{NA}1\right)}^2+{\left(\text{NA}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

und $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>\mathrm{0,}& \text{NB}2>\mathrm{0,}& \left|\text{NB}3\right|<\mathrm{0,}\text{6}\cdot ⊡\text{NB}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

erfüllen.In a variant of the invention, the first and second block elements each have a first and respectively second planar or spherically convex surface area having a first and respectively second size of 25 to 400 cm ² , in which a first and respectively second normal vector (NA1, NA2 , NA3) and (NB1, NB2, NB3) the conditions $$\begin{array}{cccc}\text{N / A}1>0& \text{N / A}2<0& \left|\text{N / A}3\right|<0\text{6}\cdot ⊡\text{N / A}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{-N / A}2}{\sqrt{{\left(\text{N / A}1\right)}^2+{\left(\text{N / A}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

and $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>0& \text{NB}2>0& \left|\text{NB}3\right|<0\text{6}\cdot ⊡\text{NB}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

fulfill.

In einer Variante der Erfindung weisen das erste und zweite Blockelement jeweils einen ersten und respektive zweiten eben oder sphärisch konvex ausgebildeten Oberflächenbereich mit einer ersten und respektive zweiten Größe von 25 bis 300 cm² auf, in welchen ein erster und respektive zweiter Normalenvektor (NA1,NA2,NA3) und (NB1,NB2,NB3) die Bedingungen $$\begin{array}{cccc}\text{NA}1>\mathrm{0,}& \text{NA}2<\mathrm{0,}& \left|\text{NA}3\right|<\mathrm{0,}\text{6}\cdot ⊡\text{NA}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{-NA}2}{\sqrt{{\left(\text{NA}1\right)}^2+{\left(\text{NA}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

und $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>\mathrm{0,}& \text{NB}2>\mathrm{0,}& \left|\text{NB}3\right|<\mathrm{0,}\text{6}\cdot ⊡\text{NB}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

erfüllen.In a variant of the invention, the first and second block elements each have a first and respectively second planar or spherically convex surface region having a first and respectively second size of 25 to 300 cm ² , in which a first and respectively second normal vector (NA1, NA2 , NA3) and (NB1, NB2, NB3) the conditions $$\begin{array}{cccc}\text{N / A}1>0& \text{N / A}2<0& \left|\text{N / A}3\right|<0\text{6}\cdot ⊡\text{N / A}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{-N / A}2}{\sqrt{{\left(\text{N / A}1\right)}^2+{\left(\text{N / A}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

and $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>0& \text{NB}2>0& \left|\text{NB}3\right|<0\text{6}\cdot ⊡\text{NB}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

fulfill.

In einer Variante der Erfindung weisen das erste und zweite Blockelement jeweils einen ersten und respektive zweiten eben oder sphärisch konvex ausgebildeten Oberflächenbereich mit einer ersten und respektive zweiten Größe von 25 bis 200 cm² auf, in welchen ein erster und respektive zweiter Normalenvektor (NA1,NA2,NA3) und (NB1,NB2,NB3) die Bedingungen $$\begin{array}{cccc}\text{NA}1>\mathrm{0,}& \text{NA}2<\mathrm{0,}& \left|\text{NA}3\right|<\mathrm{0,}\text{6}\cdot ⊡\text{NA}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{-NA}2}{\sqrt{{\left(\text{NA}1\right)}^2+{\left(\text{NA}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

und $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>\mathrm{0,}& \text{NB}2>\mathrm{0,}& \left|\text{NB}3\right|<\mathrm{0,}\text{6}\cdot ⊡\text{NB}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

erfüllen.In a variant of the invention, the first and second block elements each have a first and respectively second planar or spherically convex surface region having a first and second size of 25 to 200 cm ² , in which a first and respectively second normal vector (NA1, NA2 , NA3) and (NB1, NB2, NB3) the conditions $$\begin{array}{cccc}\text{N / A}1>0& \text{N / A}2<0& \left|\text{N / A}3\right|<0\text{6}\cdot ⊡\text{N / A}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{-N / A}2}{\sqrt{{\left(\text{N / A}1\right)}^2+{\left(\text{N / A}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

and $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>0& \text{NB}2>0& \left|\text{NB}3\right|<0\text{6}\cdot ⊡\text{NB}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

fulfill.

In einer Variante der Erfindung beträgt der Quotient E1/E2 aus dem Elastizitätsmodul E1 des Schutzelements und dem Elastizitätsmodul E2 des ersten und zweiten Blockelements 0,001 bis 0,8 (0,001 ≤E1/E2 ≤0,8).In a variant of the invention, the quotient E1 / E2 from the modulus of elasticity E1 of the protective element and the elastic modulus E2 of the first and second block element is 0.001 to 0.8 (0.001 ≦ E1 / E2 ≦ 0.8).

In einer Variante der Erfindung beträgt der Quotient E1/E2 aus dem Elastizitätsmodul E1 des Schutzelements und dem Elastizitätsmodul E2 des ersten und zweiten Blockelements 0,01 bis 0,8 (0,01 ≤E1/E2 ≤0,8) oder 0,1 bis 0,8 (0,1 ≤E1/E2 ≤0,8).In a variant of the invention, the quotient E1 / E2 from the elastic modulus E1 of the protective element and the elastic modulus E2 of the first and second block element is 0.01 to 0.8 (0.01 ≦ E1 / E2 ≦ 0.8) or 0.1 to 0.8 (0.1 ≤ E1 / E2 ≤ 0.8).

In einer Variante der Erfindung sind der erste und zweite Hohlraum formschlüssig zu dem ersten und respektive zweiten Blockelement gestaltet. In a variant of the invention, the first and second cavities are designed in a form-fitting manner to the first and respectively the second block element.

In einer Variante der Erfindung ist das Schutzelement einstückig ausgebildet.In a variant of the invention, the protective element is integrally formed.

In einer Variante der Erfindung umhüllt das Schutzelement das erste und zweite Blockelement teilweise oder vollständig.In a variant of the invention, the protective element partially or completely envelops the first and second block elements.

In einer Variante der Erfindung umschließt das Schutzelement das erste und zweite Blockelement teilweise oder vollständig.In a variant of the invention, the protective element encloses the first and second block element partially or completely.

In einer Variante der Erfindung ist ein kürzester Abstand zwischen einer äußeren Oberfläche des Schutzelements und 50 bis 90 % der Oberfläche des ersten und zweiten Blockelements ≤30 mm.In a variant of the invention, a shortest distance between an outer surface of the protective element and 50 to 90% of the surface of the first and second block element is ≤30 mm.

In einer Variante der Erfindung ist ein kürzester Abstand zwischen einer äußeren Oberfläche des Schutzelements und 50 bis 90 % der Oberfläche des ersten und zweiten Blockelements ≤25 mm, ≤20 mm, ≤15 mm oder ≤10 mm.In a variant of the invention, a shortest distance between an outer surface of the protective element and 50 to 90% of the surface of the first and second block element is ≦ 25 mm, ≦ 20 mm, ≦ 15 mm or ≦ 10 mm.

In einer Variante der Erfindung besteht das Schutzelement aus einem Schaum aus einem polymeren Werkstoff.In a variant of the invention, the protective element consists of a foam of a polymeric material.

In einer Variante der Erfindung bestehen das erste und zweite Blockelement aus einem Schaum aus einem polymeren Werkstoff.In a variant of the invention, the first and second block elements consist of a foam of a polymeric material.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnungen - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details will become apparent from the following description, in which - where appropriate, with reference to the drawings - at least one embodiment is described in detail. The same, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference numerals.

Es zeigt:

• 1 eine schematische Draufsicht eines Fahrzeugs mit einem Stoßfänger;
• 2 ein Schutzelement eines Stoßfängers mit Endbereichen, die stirnseitige Öffnungen aufweisen;
• 3 ein Schutzelement mit geschlossenen Endbereichen;
• 4 ein Blockelement eines Stoßfängers.

It shows:

• 1 a schematic plan view of a vehicle with a bumper;
• 2 a protective member of a bumper having end portions having front openings;
• 3 a protective element with closed end regions;
• 4 a block element of a bumper.

1 zeigt eine schematische Draufsicht eines Fahrzeugs 20 mit einem Stoßfänger 10. Der Stoßfänger 10 umfasst einen Träger 11 und einen Dämpfer 12 mit einem Schutzelement 1 und einem ersten und zweiten Blockelement 2A und 2B. Das Schutzelement 1 hat die Funktion, bei einem Unfall mit einem Fußgänger, Fahrrad- oder Motorradfahrer und einer hiermit einhergehenden Kollision eines Körperteils, beispielsweise eines Beins mit dem Stoßfänger 10, den Aufprall zu dämpfen und Verletzungen zu vermeiden bzw. zu minimieren. Vorzugsweise besteht das Schutzelement 1 aus einem weichen elastischen Material, insbesondere aus einem geschäumten polymeren Werkstoff und erstreckt sich über die volle Breite des Fahrzeugs 20. 1 shows a schematic plan view of a vehicle 20 with a bumper 10. The bumper 10 includes a carrier 11 and a damper 12 with a protective element 1 and a first and second block element 2A and 2 B , The protective element 1 has the function in an accident with a pedestrian, bicycle or motorcyclist and an associated collision of a body part, such as a leg with the bumper 10 to dampen the impact and to avoid or minimize injury. Preferably, the protective element consists 1 of a soft elastic material, in particular of a foamed polymeric material, and extends across the full width of the vehicle 20.

Eine Vorwärts- bzw. Längsrichtung des Fahrzeugs 20 und des Stoßfängers 10 ist durch einen Vektor (1,0,0) und eine Querrichtung durch einen Vektor (0,1,0) bezeichnet. Eine in 1 nicht gezeigte Höhenrichtung (siehe 4) ist durch einen Vektor (0,0,1) repräsentiert. A forward direction of the vehicle 20 and the bumper 10 is indicated by a vector (1,0,0) and a transverse direction by a vector (0,1,0). An in 1 not shown height direction (see 4 ) is represented by a vector (0,0,1).

Die Längsrichtung (1,0,0), die Querrichtung (0,1,0) und die Höhenrichtung (0,0,1) bilden ein orthonormales rechtshändiges Koordinatensystem, dessen Spatprodukt [(1,0,0)×(0,1,0)]·(0,0,1) = +1 ist. In der vorliegenden Erfindung bezeichnen die Begriffe „linksseitig“ und „rechtsseitig“ Seiten bzw. Richtungen, in die der Vektor (0,1,0) und respektive der entgegen gerichtete Vektor (0,-1,0) weisen. Das erste und zweite Blockelement 2A und 2B sind in einem ersten linksseitigen und respektive zweiten rechtsseitigen Endbereich 3A und 3B des Schutzelements 1 angeordnet. Das Schutzelement 1 umschließt jedes der Blockelemente 2A und 2B teilweise oder vollständig.The longitudinal direction (1,0,0), the transverse direction (0,1,0) and the elevation direction (0,0,1) form an orthonormal right-handed coordinate system, the latex product of which [(1,0,0) x (0,1 , 0)] · (0,0,1) = +1. In the present invention, the terms "left side" and "right side" denote sides and directions, respectively, in which the vector (0,1,0) and the opposite vector (0, -1,0) respectively point. The first and second block elements 2A and 2 B are in a first left-side and respectively second right-side end region 3A and 3B of the protective element 1 arranged. The protective element 1 encloses each of the block elements 2A and 2 B partially or completely.

Anders als das Schutzelement 1 haben die Blockelemente 2A und 2B neben dem Verletzungsschutz eine weitere Funktion als Blockbildner bzw. schwache Crashboxen für „schräge“ Kollisionen mit stehenden Objekten oder anderen Fahrzeugen. Hierbei bezeichnet der Begriff „schräg“ eine Kollision nahe den Endbereichen 3A oder 3B unter einem zur Längsrichtung (1,0,0) beträchtlich geneigten Winkel im Bereich von etwa 30 bis 70 Grad.Unlike the protective element 1 have the block elements 2A and 2 B In addition to the injury protection another function as a blocker or weak crash boxes for "oblique" collisions with stationary objects or other vehicles. Here, the term "oblique" refers to a collision near the end regions 3A or 3B under an angle substantially inclined to the longitudinal direction (1,0,0) in the range of about 30 to 70 degrees.

Vorzugsweise sind auch die Blockelemente 2A und 2B aus einem geschäumten polymeren Werkstoff hergestellt. Zweckmäßig ist der Elastizitätsmodul des Werkstoffs, aus dem die Blockelemente 2A und 2B gefertigt sind, größer als der Elastizitätsmodul des Materials, aus dem das Schutzelement 1 geformt ist.Preferably, the block elements are also 2A and 2 B made of a foamed polymeric material. The elasticity modulus of the material from which the block elements are expedient is expedient 2A and 2 B are made larger than the modulus of elasticity of the material from which the protective element 1 is shaped.

2 zeigt eine schematische Schnittansicht einer vorteilhaften Ausführungsform des Schutzelements 1. Der erste und zweite Endbereich 3A und 3B umfassen einen ersten und respektive zweiten Hohlraum 4A und 4B, die zur Aufnahme des ersten und respektive zweiten Blockelements 2A und 2B dienen. Der Endbereich 3A und 3B weisen eine erste und respektive zweite stirnseitige Öffnung 5A und 5B auf, die den ersten Hohlraum 4A linksseitig und respektive den zweiten Hohlraum 4B rechtsseitig begrenzen. Wie in 2 durch gestrichelte Pfeile 30 angedeutet, können das erste und zweite Blockelement 2A und 2B durch die erste und respektive zweite Öffnung 5A und 5B aus dem ersten und respektive zweiten Hohlraum 4A und 4B partiell oder vollständig extrahiert bzw. ausgestoßen werden. Erfindungsgemäß ist ein Ausstoß der Blockelemente 2A und 2B aus dem Schutzelement 1 beabsichtigt, wenn bei einem Unfall mit einem Fußgänger, Fahrrad- oder Motorradfahrer ein Körperteil, beispielsweise ein Bein nahe einem der Endbereiche 3A oder 3B des Schutzelements 1 auf den Stoßfänger prallt. Bei einer derartigen Kollision erfolgt der Impulsübertrag überwiegend in Längsrichtung bzw. in Richtung des Vektor (-1,0,0). Die erfindungsgemäße Ausbildung des Schutzelements 1 und die entsprechende Anordnung der Blockelemente 2A und 2B bewirkt, dass bei einer derartigen Kollision die Blockelemente 2A und 2B aus dem Schutzelement 1 partiell oder vollständig ausgestoßen werden und praktisch keinen Impuls übertragen. Dies ermöglicht es, den Elastizitätsmodul des Materials, aus dem die Blockelemente 2A und 2B gefertigt sind, zu vergrößern, ohne dabei die Verletzungsgefahr zu erhöhen. Dementsprechend eröffnet die Erfindung zusätzliche Optionen für das strukturelle und funktionelle Design. Insbesondere können der Verletzungsschutz und die strukturelle Stabilität gegenüber „schrägen“ bzw. „Eck-“ Kollisionen in miteinander verträglicher Weise optimiert werden. 2 shows a schematic sectional view of an advantageous embodiment of the protective element 1 , The first and second end area 3A and 3B comprise a first and second cavity, respectively 4A and 4B , for receiving the first and respectively second block element 2A and 2 B serve. The end area 3A and 3B have a first and respectively second end opening 5A and 5B on that the first cavity 4A left side and respectively the second cavity 4B limit on the right side. As in 2 indicated by dashed arrows 30, the first and second block element 2A and 2 B through the first and respectively second opening 5A and 5B from the first and respectively second cavity 4A and 4B partially or completely extracted or ejected. According to the invention, an ejection of the block elements 2A and 2 B from the protective element 1 intended if, in the case of an accident involving a pedestrian, cyclist or motorcyclist, a body part, for example a leg near one of the end areas, is intended 3A or 3B of the protective element 1 bouncing on the bumper. In such a collision, the momentum transfer occurs predominantly in the longitudinal direction or in the direction of the vector (-1,0,0). The inventive construction of the protective element 1 and the corresponding arrangement of the block elements 2A and 2 B causes the block elements in such a collision 2A and 2 B from the protective element 1 be partially or completely ejected and transmit virtually no impulse. This allows the elastic modulus of the material making up the block elements 2A and 2 B are made to increase without increasing the risk of injury. Accordingly, the invention provides additional options for the structural and functional design. In particular, the protection against injury and the structural stability to "oblique" or "corner" collisions can be optimized in a mutually compatible manner.

3 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Schutzelements 1, bei der die zur Aufnahme der Blockelemente (2A, 2B) bestimmten Hohlräume (4A, 4B) links- und rechtsseitig durch eine erste und respektive zweite Stirnwand 6A und 6B begrenzt sind. Die Stirnwände 6A und 6B dienen dazu, die Blockelemente 2A und respektive 2B lagestabil in dem Schutzelement 1 zu halten. Zugleich sind die Stirnwände 6A und 6B derart ausgebildet, dass sie bei geringer Krafteinwirkung bzw. kleinem Impulsübertrag bersten und die Blockelemente 2A und 2B - wie durch die gestrichelten Pfeile 30 angedeutet - ausgestoßen werden. Dementsprechend haben die Stirnwände 6A und 6B eine geringe Dicke im Bereich von 3 bis 50 mm. 3 shows a further advantageous embodiment of the protective element 1 in which the elements for receiving the block elements ( 2A . 2 B ) certain cavities ( 4A . 4B ) on the left and right side by a first and respectively second end wall 6A and 6B are limited. The end walls 6A and 6B serve to the block elements 2A and respectively 2B are stable in position in the protective element 1 to keep. At the same time are the end walls 6A and 6B designed such that they burst at low force or small momentum transfer and the block elements 2A and 2 B - As indicated by the dashed arrows 30 - are ejected. Accordingly, the end walls have 6A and 6B a small thickness in the range of 3 to 50 mm.

4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Blockelements 2A, das einen ersten Oberflächenbereich 7A mit einem senkrecht zur Oberfläche gerichteten Normalenvektor (NA1,NA2,NA3) aufweist. Das Blockelement 2A und das Schutzelement sind derart ausgebildet, dass das in dem Schutzelement erfindungsgemäß angeordnete bzw. gehaltene Blockelement 2A bei einer Kollision mit einem Impulsübertrag, der im Wesentlichen entgegen der Längsrichtung (1,0,0) gerichtet ist, linksseitig bzw. in der Querrichtung (0,1,0) beschleunigt und, wie vorstehend im Zusammenhang mit 1 und 2 beschrieben, aus dem Schutzelement partiell oder vollständig ausgestoßen wird. Vorzugsweise hat der Oberflächenbereich 7A eine Größe von 25 bis 400 cm². 4 shows a perspective view of a first block element 2A that has a first surface area 7A having a normal vector directed perpendicular to the surface (NA1, NA2, NA3). The block element 2A and the protective element are designed such that the block element arranged or held in the protective element according to the invention 2A in a collision with a momentum transfer directed substantially opposite to the longitudinal direction (1,0,0), accelerated on the left side or in the transverse direction (0,1,0), and, as previously mentioned in connection with FIG 1 and 2 described, is partially or completely ejected from the protective element. Preferably, the surface area 7A a size of 25 to 400 cm ² .

Der Oberflächenbereich 7A ist derart gestaltet, dass der Normalenvektor (NA1,NA2,NA3) bezogen auf die Längsrichtung (1,0,0) rechtsseitig verkippt ist, derart dass ein Winkel zwischen einer transversalen Projektion (NA1,NA2,0) des Normalenvektors und der Längsrichtung (1,0,0) etwa 20 bis 70 Grad beträgt. Mathematisch wird diese Bedingung durch die Beziehungen $$\begin{array}{ccc}\text{NA}1>\mathrm{0,}& \text{NA}2<\mathrm{0,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{-NA}2}{\sqrt{{\left(\text{NA}1\right)}^2+{\left(\text{NA}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

beschrieben, wobei der Quotient $\frac{\text{-NA}2}{\sqrt{{\left(\text{NA}1\right)}^2+{\left(\text{NA}2\right)}^2}}$

den Kosinus des besagten Winkels angibt.The surface area 7A is designed such that the normal vector (NA1, NA2, NA3) is tilted on the right side with respect to the longitudinal direction (1, 0, 0) such that an angle between a transverse projection (NA1, NA2, 0) of the normal vector and the longitudinal direction (FIG. 1,0,0) is about 20 to 70 degrees. Mathematically, this condition is determined by the relationships $$\begin{array}{ccc}\text{N / A}1>0& \text{N / A}2<0& 0.34\le \frac{\text{-N / A}2}{\sqrt{{\left(\text{N / A}1\right)}^2+{\left(\text{N / A}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

described, wherein the quotient $\frac{\text{-N / A}2}{\sqrt{{\left(\text{N / A}1\right)}^2+{\left(\text{N / A}2\right)}^2}}$

indicates the cosine of said angle.

Im Weiteren ist das Blockelement 2A bzw. der Oberflächenbereich 7A derart gestaltet, dass der Normalenvektor (NA1,NA2,NA3) im Wesentlichen parallel zu der durch die Längsrichtung (1,0,0) und die Querrichtung (0,1,0) aufgespannten Transversalebene gerichtet ist. Diese Bedingung wird mathematisch durch die Beziehung |NA3| < 0,8⊡NA1 bzw. |NA3| < 0,6⊡NA1 beschrieben. Vorzugsweise ist die Komponente NA3 klein bzw. |"NA3| ≈ 0". In the following is the block element 2A or the surface area 7A such that the normal vector (NA1, NA2, NA3) is directed essentially parallel to the transverse plane spanned by the longitudinal direction (1,0,0) and the transverse direction (0,1,0). This condition is mathematically determined by the relation | NA3 | <0.8⊡NA1 or | NA3 | <0.6⊡NA1 described. Preferably, the component NA3 is small or | "NA3 | ≈ 0".

Der in 4 gezeigte Oberflächenbereich 7A ist sphärisch konvex ausgebildet, wobei der Normalenvektor (NA1,NA2,NA3) innerhalb des Oberflächenbereichs 7A je nach Wahl des Aufpunkts variiert. In alternativen Ausführungsformen der Erfindung ist der Oberflächenbereich 7A eben ausgebildet, wobei der Normalenvektor (NA1,NA2,NA3) konstant ist. In weiteren ebenfalls zweckmäßigen Ausführungsformen umfasst das erste Blockelement 2A zwei oder mehr Oberflächenbereiche, die facettenartig aneinander grenzen bzw. eine Tessellierung bilden, sich nur partiell berühren oder auch voneinander getrennt sind. In Ausführungsformen mit mehreren Oberflächenbereichen 7A haben diese in Summe eine Größe von 25 bis 400 cm².The in 4 surface area shown 7A is spherically convex, with the normal vector (NA1, NA2, NA3) within the surface area 7A varies depending on the choice of the point of view. In alternative embodiments of the invention, the surface area is 7A just formed, wherein the normal vector (NA1, NA2, NA3) is constant. In further likewise expedient embodiments, the first block element comprises 2A two or more surface areas which adjoin one another in a facet-like manner or form a tessellation, only partially touch each other or are also separated from one another. In embodiments with multiple surface areas 7A these have in total a size of 25 to 400 cm ² .

Das zweite bzw. rechtsseitige, in 1 bis 3 mit 2B bezeichnete Blockelement ist in Bezug auf eine von der Längsrichtung (1,0,0) und der Höhenrichtung (0,1,0) aufgespannte Sagittalebene spiegelsymmetrisch zu dem ersten Blockelement 2A ausgebildet und umfasst einen zweiten Flächenbereich mit einem Normalenvektor (NB1,NB2,NB3). Bei erfindungsgemäßer Anordnung der Blockelemente 2A und 2B in dem Schutzelement ist in jeweils zueinander spiegelsymmetrischen Aufpunkten des ersten und zweiten Oberflächenbereichs die Beziehung (NB1,NB2,NB3) = (NA1,-NA2,NA3) erfüllt.The second or right-sided, in 1 to 3 2B is a mirror-symmetrical to the first block member with respect to a sagittal plane defined by the longitudinal direction (1,0,0) and the height direction (0,1,0) 2A and comprises a second surface area with a normal vector (NB1, NB2, NB3). In the inventive arrangement of the block elements 2A and 2 B in the protective element, the relationship (NB1, NB2, NB3) = (NA1, -NA2, NA3) is fulfilled in mutually mirror-symmetrical reference points of the first and second surface regions.

Das zweite Blockelement und das Schutzelement sind derart ausgebildet, dass das zweite Blockelement bei einer Kollision mit einem Impulsübertrag, der im Wesentlichen entgegen der Längsrichtung (1,0,0) gerichtet ist, rechtsseitig bzw. in negativer Querrichtung (0,-1,0) beschleunigt und, wie vorstehend im Zusammenhang mit 1 und 2 beschrieben, aus dem Schutzelement partiell oder vollständig ausgestoßen wird. Um dies zu bewirken, sind das Schutzelement und das zweite Blockelement derart, ausgebildet, dass der Normalenvektor (NB1,NB2,NB3) des zweiten Flächenbereichs die Beziehungen $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>\mathrm{0,}& \text{NB}2>\mathrm{0,}& \left|\text{NB}3\right|<\mathrm{0,8}⊡\text{NB}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

erfüllt.The second block element and the protective element are designed such that the second block element in the event of a collision with a momentum transfer, which is directed substantially in the opposite direction to the longitudinal direction (1,0,0), on the right side or in the negative transverse direction (0, -1,0 ) and, as described above in connection with 1 and 2 described, is partially or completely ejected from the protective element. To effect this, the protection element and the second block element are formed such that the normal vector (NB1, NB2, NB3) of the second surface area forms the relationships $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>0& \text{NB}2>0& \left|\text{NB}3\right|<0.8⊡\text{NB}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

Fulfills.

Die in der vorstehenden Beschreibung durch Ausführungsbeispiele näher illustrierte und erläuterte Erfindung ist durch die offenbarten Beispiele nicht eingeschränkt. Der Fachmann kann aus der Beschreibung eine Vielzahl zusätzlicher Variationen ableiten, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. In der Beschreibung beispielhaft offenbarte Ausführungsformen repräsentieren lediglich Beispiele, die in keiner Weise als Begrenzung des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die Beschreibung und die Figuren den Fachmann in die Lage, die Beispiele nachzuarbeiten. Hierbei kann der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen hinsichtlich Funktion, Gestaltung und Anordnung einzelner Elemente der Beispiele vornehmen, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren, in der Beschreibung offenbarten rechtlichen Entsprechungen, definiert ist.The invention illustrated and explained in more detail in the above description by embodiments is not limited by the disclosed examples. One skilled in the art can derive a variety of additional variations from the description without departing from the scope of the invention. Embodiments exemplified in the specification merely represent examples that are in no way to be construed as limiting the scope, uses, or configuration of the invention. Rather, the description and figures enable the skilled person to rework the examples. In this regard, while being aware of the disclosed inventive concept, those skilled in the art can make various changes in the function, design, and arrangement of individual elements of the examples without departing from the scope of the claims and the legal equivalents disclosed in the specification.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 ................1 ................

Schutzelementprotection element

2A .............2A .............

erstes Blockelementfirst block element

2B .............2 B .............

zweites Blockelementsecond block element

3A .............3A .............

erster Endbereich des Schutzelements 1first end portion of the protective element 1

3B .............3B .............

zweiter Endbereich des Schutzelements 1second end portion of the protective element 1

4A .............4A .............

erster Hohlraumfirst cavity

4B .............4B .............

zweiter Hohlraumsecond cavity

5A .............5A .............

erste Öffnungfirst opening

5B ............. 5B .............

zweite Öffnungsecond opening

6A .............6A .............

erste Stirnwandfirst end wall

6B .............6B .............

zweite Stirnwandsecond end wall

7A .............7A .............

Oberflächenbereich des ersten Blockelements 2ASurface area of the first block element 2A

10..............10 ..............

Stoßfängerbumper

11..............11 ..............

Trägercarrier

12..............12 ..............

Dämpferdamper

20..............20 ..............

Fahrzeugvehicle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 102009001312 A1 [0002]DE 102009001312 A1 [0002]
• DE 102004013370 B4 [0002]DE 102004013370 B4 [0002]
• WO 1997/15472 A1 [0002]WO 1997/15472 A1 [0002]
• DE 102006041095 B4 [0002]DE 102006041095 B4 [0002]
• DE 102010037984 A1 [0002]DE 102010037984 A1 [0002]
• EP 1291247 B1 [0002]EP 1291247 B1 [0002]

Claims (7)

Stoßfänger (10) für ein Fahrzeug (20) mit einer Längsrichtung (1,0,0), einer Querrichtung (0,1,0) und einer Höhenrichtung (0,0,1), umfassend einen Träger (11) und einen Dämpfer (12) mit einem Schutzelement (1) und einem ersten und zweiten Blockelement (2A, 2B), wobei - das Schutzelement (1) aus einem elastischen Material mit einem Elastizitätsmodul E1 besteht; - das erste und zweite Blockelement (2A, 2B) aus einem elastischen Material mit einem Elastizitätsmodul E2 mit E2 ≥E1 bestehen; - das Schutzelement (1) einen ersten und zweiten Endbereich (3A, 3B) mit einem ersten und respektive zweiten Hohlraum (4A, 4B) zur Aufnahme des ersten und respektive zweiten Blockelements (2A, 2B) aufweist; - der erste und zweite Endbereich (3A, 3B) in Bezug auf die Längsrichtung (1,0,0) linksseitig und respektive rechtsseitig angeordnet sind; und - der erste und zweite Endbereich (3A, 3B) eine erste und respektive zweite Öffnung (5A, 5B) oder eine erste und respektive zweite Stirnwand (6A, 6B) mit einer Dicke von 3 bis 50 mm umfassen, die das Schutzelement (1) und den ersten und respektive zweiten Hohlraum (4A, 4B) linksseitig und respektive rechtsseitig begrenzen.A bumper (10) for a vehicle (20) having a longitudinal direction (1,0,0), a transverse direction (0,1,0) and a height direction (0,0,1), comprising a carrier (11) and a damper (12) with a protective element (1) and a first and second block element (2A, 2B), wherein - The protective element (1) consists of an elastic material having a modulus of elasticity E1; - the first and second block elements (2A, 2B) consist of an elastic material having a modulus of elasticity E2 with E2 ≥E1; - The protective element (1) has a first and second end portion (3A, 3B) having a first and respectively second cavity (4A, 4B) for receiving the first and respectively the second block element (2A, 2B); - The first and second end region (3A, 3B) with respect to the longitudinal direction (1,0,0) on the left side and the right side are arranged; and the first and second end regions (3A, 3B) comprise a first and respectively second opening (5A, 5B) or a first and respectively second end wall (6A, 6B) with a thickness of 3 to 50 mm, which comprises the protective element (1) and the first and respectively second cavity (4A, 4B) on the left side and respectively the right side limit. Stoßfänger (10) nach Anspruch 1, wobei das erste und zweite Blockelement (2A, 2B) jeweils einen oder mehrere erste und respektive zweite Oberflächenbereiche (7A) mit einer ersten und respektive zweiten Gesamtgröße von 25 bis 400 cm² aufweisen, in welchen ein erster und respektive zweiter Normalenvektor (NA1,NA2,NA3) und (NB1,NB2,NB3) die Bedingungen $$\begin{array}{cccc}\text{NA}1>\mathrm{0,}& \text{NA}2<\mathrm{0,}& \left|\text{NA}3\right|<\mathrm{0,8}⊡\text{NA}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{-NA}2}{\sqrt{{\left(\text{NA}1\right)}^2+{\left(\text{NA}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

und $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>\mathrm{0,}& \text{NB}2>\mathrm{0,}& \left|\text{NB}3\right|<\mathrm{0,8}⊡\text{NB}\mathrm{1,}& \mathrm{0,34}\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le \mathrm{0,94}\end{array}$$

erfüllen. Bumper (10) to Claim 1 wherein the first and second block elements (2A, 2B) each have one or more first and second surface regions (7A) respectively having a first and second overall size of 25 to 400 cm ² , in which a first and second normal vector (NA1, NA2, NA3) and (NB1, NB2, NB3) the conditions $$\begin{array}{cccc}\text{N / A}1>0& \text{N / A}2<0& \left|\text{N / A}3\right|<0.8⊡\text{N / A}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{-N / A}2}{\sqrt{{\left(\text{N / A}1\right)}^2+{\left(\text{N / A}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

and $$\begin{array}{cccc}\text{NB}1>0& \text{NB}2>0& \left|\text{NB}3\right|<0.8⊡\text{NB}\mathrm{1,}& 0.34\le \frac{\text{NB}2}{\sqrt{{\left(\text{NB}1\right)}^2+{\left(\text{NB}2\right)}^2}}\le 0.94\end{array}$$

fulfill. Stoßfänger (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Quotient E1/E2 aus dem Elastizitätsmodul E1 des Schutzelements 1 und dem Elastizitätsmodul E2 des ersten und zweiten Blockelements (2A, 2B) 0,001 bis 0,8 beträgt (0,001 ≤E1/E2 ≤0,8).Bumper (10) to Claim 1 or 2 wherein the quotient E1 / E2 of the elastic modulus E1 of the protective member 1 and the elastic modulus E2 of the first and second block members (2A, 2B) is 0.001 to 0.8 (0.001 ≦ E1 / E2 ≦ 0.8). Stoßfänger (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste und zweite Hohlraum (4A, 4B) formschlüssig zu dem ersten und respektive zweiten Blockelement (2A, 2B) gestaltet sind.Bumpers (10) according to one or more of Claims 1 to 3 in that the first and second cavities (4A, 4B) are designed in a form-fitting manner to the first and respectively the second block element (2A, 2B). Stoßfänger (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein kürzester Abstand zwischen einer äußeren Oberfläche des Schutzelements (1) und 50 bis 90 % der Oberfläche des ersten und zweiten Blockelements (2A, 2B) ≤30 mm ist.Bumpers (10) according to one or more of Claims 1 to 4 wherein a shortest distance between an outer surface of the protective member (1) and 50 to 90% of the surface of the first and second block members (2A, 2B) is ≤30 mm. Stoßfänger (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Schutzelement (1) aus einem Schaum aus einem polymeren Werkstoff besteht.Bumpers (10) according to one or more of Claims 1 to 5 , wherein the protective element (1) consists of a foam made of a polymeric material. Stoßfänger (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, wobei das erste und zweite Blockelement (2A, 2B) aus einem Schaum aus einem polymeren Werkstoff bestehen.Bumpers (10) according to one or more of Claims 1 to 6 wherein the first and second block members (2A, 2B) are made of a foam of a polymeric material.

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