[发明专利]碰撞吸能盒

说明书

技术领域

本发明涉及一种碰撞吸能盒，其在机动车中按传统方式安装在保险杠和车身的承载部件之间，以便在碰撞的情况中在能量吸收下变形并且由此保护承载部件不变形。

背景技术

DE 20 2009 017016 U1公开了由纤维强化的塑料注塑成形的碰撞吸能盒，在该碰撞吸能盒中，两个彼此嵌套的空心体和在空心体之间延伸的连接元件构成支承壁，该支承壁沿所述碰撞吸能盒的负载方向在该碰撞吸能盒的保险杠侧的端侧和车身侧的端侧之间延伸。所述端侧自身是开口的。碰撞能量通过所述支承壁的变形被吸收。正好沿负载方向延伸的支承壁具有高的变形阻力，只要该支承壁还未变形。但是一旦所述支承壁在压力下开始向侧向偏移，变形阻力就快速地瓦解。但是为了在所述碰撞吸能盒的整个能够压缩的长度上实现均匀的能量吸收，在此传统的碰撞吸能盒中建议了所述内部空心体的支承壁的分级的结构，在该结构中，每个级部可以独立萎缩并且在此吸收能量。能够以这种方式消散的能量的量却出于多个原因而受到限制。一方面，能够被单个的级部吸收的能量的量取决于该级部的壁厚，确实该壁厚越大，则在所述级部之间的间距也必须越大，以便这些级部能够相互分开地萎缩，并且在所给定的尺寸的碰撞吸能盒中的级部就越少。另一方面，在碰撞情况中最后两个空心体通过在通常构造为空心异形件的纵梁的尖部处的法兰支承在其纵壁处。这两个空心体中的仅一个能够在所述纵梁的纵壁的延长部中伸延，不进行伸延的那个空心体不被允许具有在碰撞情况中将法兰变形的刚性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种碰撞吸能盒，所述碰撞吸能盒相对于其重量具有高的能量吸收能力。

按照本发明的设计方案上述技术问题通过一种碰撞吸能盒解决，其具有车身侧的端侧和保险杠侧的端侧和多个支承壁，支承壁在不同的、沿碰撞吸能盒的纵向延伸的平面中在端侧之间延伸，并且其中，端侧的至少一个构造为曲拱。一方面，这种结构的有效性的基础在于，以曲拱的中部为出发点的支承壁具有不同于以曲拱的边缘为出发点的支承壁的长度。支承壁越短，则首先其抵抗变形的阻力越高，当然路径(支承壁能够在支承壁溃缩并且变形阻力由此强烈地降低之前以该路径压缩)也越短。支承壁的不同的长度导致碰撞吸能盒在整个变形路径上的均匀的能量吸收，因为在短的支承壁已经溃缩的变形时，较长的支承壁还能够具有高的变形状态。提高碰撞吸能盒的能量吸收能力的第二效果是曲拱本身的承载能力。曲拱即便在小壁厚时也具有高的负荷能力并且因此能够被设计用于：首先还抵挡使得支承壁崩溃的负载，并且当能量吸收能力和支承壁的变形能力被完全充分利用时才被压坏。此外，借助于曲拱可以使得作用在相对于承载碰撞吸能盒的纵梁的纵壁移位的支承壁上的碰撞力侧向地导出并且导进纵壁中。因为由此使得不在纵壁的延长部中延伸的支承壁也有助于碰撞吸能盒的刚度，所以碰撞吸能盒的体积被有效地利用。

在制造工艺方面最简单的情况中，曲拱可以是筒形拱。因为这样的筒形拱的外部棱边能够与承载碰撞吸能盒的纵梁的壁齐平地布置，所以纵梁的纵壁可以有利于压缩力的传递。

通过球形拱能够实现比用筒形拱更高的负荷能力，不过在此由于曲拱的圆形的边缘走向使得力向纵梁中的传导变难。

结合高负荷能力和有效地把力导入纵梁的解决方案是所谓的修道院式拱顶。

优选地，曲拱是向外凹的，就是说从曲拱的顶点为出发点的支承壁短于以曲拱的边缘为出发点的支承壁。

为了有效地把力传导到纵梁中，适宜的还在于，曲拱构成碰撞吸能盒的车身侧的、就是说朝向纵梁的端侧。

为了通过模铸工艺例如铸造或尤其注塑实现碰撞吸能盒的低成本制造，支承壁限定优选地横向于纵向开放的凹陷部。

凹陷部的侧壁优选地由彼此平行的支承壁构成。因此多个凹陷部能够通过同样的、横向于碰撞吸能盒的纵向能够移动的模具的互补的凸出部制造。

制造工艺方面有利的还在于，支承壁包括初级的支承壁和从初级支承壁的对置的侧向突起的次级的支承壁。

碰撞吸能盒能够完全地或部分地由塑料注塑成形。

为了实现高的负载能力，碰撞吸能盒优选地至少部分地由纤维强化的塑料成形。

纤维强化的塑料虽然也能够注塑，但是在能够注塑的塑料中纤维的浓度和长度是被限制的。当使用高浓度的长纤维用于实现高负载能力时，碰撞吸能盒就至少部分地由纤维强化的半成品、例如所谓的有机板制造、尤其热成形。

碰撞吸能盒的保险杠侧的端侧能够与保险杠横梁一体式地构造。

为了在碰撞时的高负载下也保证在保险杠横梁和碰撞吸能盒之间的防止破裂的连接，纤维芯可以从保险杠横梁延伸进支承壁之一中。