DE4240237C2 - Stauchrohr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Stauchrohr zur Aufnahme von Stoßenergie bei einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Es sind sogenannte Stülpwellen bekannt, die die Aufgabe haben, bei einem mit Frontalaufprall verbundenen Unfall einen Teil der Stoßenergie aufzunehmen (DE-OS 21 56 783). Bei dieser Ausführung ist es jedoch von Nachteil, daß eine hohe axiale Stülpkraft notwendig ist, die sich auf die Verteilung der Stoßenergie über dem Verformungsweg un­ günstig auswirkt, und darüber hinaus, daß nur ein geringer Verformungsweg zur Verfügung steht.

Weiterhin sind Deformationselemente bekannt, bei denen sich am Ende eines Hohlträgers eine nach innen eingezogene Sicke befindet, an die unmittelbar ein Flansch zur Be­ festigung einer Stützfläche anschließt (DE 41 27 597 A1). Hierdurch soll bei axialer Energieeinleitung ein Falten­ beulen des Hohlträgers bewirkt werden.

Ein Stauchrohr der eingangs genannten Art ist aus der JP 63-2725 A bekannt, bei dem zwischen zwei zylindrischen Teilen gleichen Innendurchmessers und gleichen Außendurch­ messers eine wellenförmig nach innen eingezogene und nach außen aufgeworfene Doppelsicke angeordnet ist. Zur kontrollierten Energieaufnahme steht nur ein Weg von der Länge der Doppelsicke zur Verfügung. Stoßen die gleich dicken zylindrischen Teile aufeinander, kommt es zum un­ kontrollierten Ausknicken der Welle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stauchrohr zu schaffen, bei dem relativ geringe Stauchkräfte auftreten und bei dem ein praktisch unbegrenzter Weg zur Aufnahme von Stoßenergie zur Verfügung steht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die zwei zylindrischen Teile des Rohres jeweils unterschiedliche Innendurchmesser und unterschiedliche Außendurchmesser haben und daß der Innendurchmesser des ersten zylindrischen Teils des Stauchrohres an einer Axialseite der Sicke kleiner ist als der Außendurchmesser des zweiten zylindrischen Teils des Stauchrohres an der anderen Axialseite der Sicke, daß die Sicke ausschließlich radial nach innen eingezogen ist, und daß der Schenkelwinkel an der Flanke der Sicke zum ersten zylindrischen Teil größer als der Schenkelwinkel an der anderen Flanke der Sicke zum zweiten zylindrischen Teil ausgebildet ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung ist sichergestellt, daß das Stauchrohr bei einem Zusammenstoß im Bereich des größeren Schenkelwinkels reißt. Damit ist das Verhalten des Rohres nach einem unfallbedingten Zusammenstoß eindeutig definiert.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist weiterhin die Möglichkeit gegeben, daß sich die beiden Hälften des Stauchrohres nach desse Zerstörung ineinanderschieben und durch die aufgrund der Durchmesserunterschiede auftretende starke Reibung ein Großteil der Stoßenergie hierdurch aufgenommen wird.

Bei extremen Durchmesserunterschieden kann das Stauch­ rohrstück mit dem großen Durchmesser gesprengt werden, wobei ein nahezu unbegrenzter Verformungsweg zur Verfügung steht.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vor­ gesehen, daß das Stauchrohr aus Stahl hergestellt ist.

Diese Ausführung ist vorteilhaft, wenn hohe Festigkeit von dem Stauchrohr erwartet wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist das Stauchrohr aus Aluminium hergestellt.

Diese Ausführung ist von Vorteil, wenn es auf die Einsparung von Gewichten besonders ankommt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Wandstärke an einer im Bereich der Sicke zwischen dem Scheitelpunkt der Sicke und dem umverformten Teil des Rohres angeordneten Stelle an der Seite des größeren Schenkelwinkels mit einer Wandstärkenverminderung versehen.

Hierdurch kann die bei Zerstörung des Rohres auftretende Kraftspitze in einfacher Weise variiert werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Sicke in ihrem Scheitelpunkt mit einer Wandstärkenverdickung ver­ sehen.

Durch diese Maßnahme wird das im Bereich der radial nach innen gerichteten Sicke sich einstellende verminderte Wi­ derstandsmoment kompensiert.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß das Stauchrohr im Stoßfänger eines Kraftfahrzeuges eingesetzt ist.

Bei dieser Anwendung ist es von Vorteil, daß die Wirkung des Stauchrohres sich bereits zu Beginn eines Frontalzusammen­ stoßes einstellt.

In einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß das Stauchrohr in einer Längswelle eines Kraftfahrzeuges zur Übertragung des Drehmomentes von einer Antriebseinheit zu einer Achse eingesetzt ist.

Bei dieser Ausführung tritt die Wirkung des Stauchrohres ein, sobald der Motor beginnt sich auf die Fahrgastzelle zuzuschieben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Stauchrohr,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Sickenbereiches im Längsschnitt,

Fig. 3 die unterschiedliche Größe der Schenkelwinkel im Bereich der Sicke.

Das in der Fig. 1 dargestellte Stauchrohr besteht aus zwei Rohrteilen 2 und 3, die durch die Sicke 4 voneinander ge­ trennt sind.

Die Sicke 4 selbst weist unterschiedliche Schenkelwinkel α und β auf, wobei der Schenkelwinkel α größer ist als der Schenkelwinkel β, um eine definierte Bruchstelle 5 zu gewährleisten.

Vorzugsweise ist der Außendurchmesser Da3 des einen Teilstückes 3 des Stauchrohres größer als der Innendurchmesser Di2 des anderen Teils 2 des Stauchrohres. Hierdurch wird erreicht, daß nach dem Abscheren des Stauchrohres an der Stelle 5 der eine Teilbereich 3 sich in den anderen Teilbereich 2 hineinschiebt und aufgrund der Durchmesserverhältnisse eine definierte Rei­ bungsenergie hierbei vernichtet wird.

Speziell im Bereich 5, das heißt an der Sollbruchstelle, kann die Wandstärke des Rohres bis zu 30% vermindert sein, um den auftretenden Abscherstoß zu vermindern.

Der Winkel α des einen Schenkels der Sicke 4 ist vorzugs­ weise mit 45° gewählt und der Winkel β des anderen Schenkels der Sicke 4 liegt vorzugsweise bei 30°.

Claims (7)

1. Metallisches Stauchrohr zur Aufnahme von Stoßenergie bei einem Kraftfahrzeug, bei dem im Verlauf der axialen Länge des Stauchrohres zwischen zwei zylin­ drischen Teile (2, 3) des Stauchrohres eine Sicke (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die zwei zylindrischen Teile (2, 3) des Rohres jeweils unterschiedliche Innendurchmesser und unter­ schiedliche Außendurchmesser haben und
daß der Innendurchmesser (Di2) des ersten zylindrischen Teils (2) des Stauchrohres an einer Axialseite der Sicke (4) kleiner ist als der Außendurchmesser (Da3) des zweiten zylindrischen Teils (3) des Stauchrohres an der anderen Axialseite der Sicke (4),
daß die Sicke (4) ausschließlich radial nach innen eingezogen ist und
daß der Schenkelwinkel (α) an der Flanke der Sicke (4) zum ersten zylindrischen Teil (2) größer als der Schenkelwinkel (β) an der anderen Flanke der Sicke (4) zum zweiten zylindrischen Teil (3) ausgebildet ist.

2. Stauchrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Stahl hergestellt ist.

3. Stauchrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Aluminium hergestellt ist.

4. Stauchrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke an einer im Bereich der Sicke (4) zwischen dem Scheitelpunkt (6) der Sicke (4) und dem unver­ formten Teil des Stauchrohres angeordneten Stelle (5) an der Seite des größeren Schenkelwinkels (α) mit einer Wand­ stärkenverminderung versehen ist.

5. Stauchrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicke (4) im Bereich ihres Scheitelpunkts (6) mit einer Wandstärkenverdickung versehen ist.

6. Stauchrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauchrohr im Stoßfänger eines Kraftfahrzeuges eingesetzt ist.

7. Stauchrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauchrohr in einer Längswelle eines Kraft­ fahrzeuges zur Übertragung des Drehmomentes von einer Antriebseinheit zu einer Achse eingesetzt ist.