(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
衝突の際にエネルギーを吸収する変形体（４）を具備し、この変形体が細長い中空成形体として形成され、かつ２個の半割り部材（２、３）からなり、両半割り部材（２、３）が主変形方向（６）に対して横方向に延在する複数のビード（７）を備えている、自動車のクラッシュ装置（１）において、
両半割り部材（２、３）がそれぞれ外側へ突出するフランジ（８）を備え、これらフランジが、上記半割り部材の場合と同様に主変形方向（６）に対して横方向に延在する複数のビード（７’）を備え、
上記両半割り部材（２、３）がこれらフランジ（８）の複数のビード（７’）によって互いに分離された複数の接触面（９）を介してのみ互いに接触し、これらの範囲において互いに連結されており，クラッシュ装置が組み立てられた状態で、両半割り部材（２、３）のフランジ（８）の複数のビード（７’）が向き合っていることを特徴とするクラッシュ装置。
【請求項２】
変形体（４）がテーパ状に形成されていることおよび／または変形体（４）が主変形方向（６）とは反対方向にテーパ状に先細になっていることを特徴とする請求項１に記載のクラッシュ装置。
【請求項３】
変形体（４）が両半割り部材（２、３）によって形成された六角形の横断面形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のクラッシュ装置。
【請求項４】
少なくとも１つのビード（７、７’）が台形の横断面形状を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のクラッシュ装置。
【請求項５】
クラッシュ装置（１）が変形体（４）の主変形方向（６）に対して横方向に延在する隔壁要素（１１）を備え、変形体（４）の端面（１２）が隔壁要素に固定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のクラッシュ装置。
【請求項６】
隔壁要素（１１）が変形体（４）の端面側の横断面形状に適合した型押し部（１３）を備えていることを特徴とする請求項５に記載のクラッシュ装置。
【請求項７】
両半割り部材（２、３）がその接触面（９）において互いに溶接されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のクラッシュ装置。
【請求項８】
両半割り部材（２、３）の接触面（９）が平らに形成され、かつその全面で互いに接触していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のクラッシュ装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のクラッシュ装置（１）を備えた自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載した、衝突の際にエネルギーを吸収する変形体を具備する、自動車のクラッシュ装置、特にクラッシュボックスに関する。本発明はさらに、このようなクラッシュ装置を備えた自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
低速での正面衝突または追突の際の自動車の車両構造体の損傷を回避するために、クラッシュ装置、いわゆるクラッシュボックスが通常、車両サイドメンバとバンパークロスメンバとの間に配置されている。このようなクラッシュボックスは好ましくは、金属または合成樹脂からなる薄壁状で通常は長方形の要素であり、車両に正面衝突または追突する際に、衝突によって発生する運動エネルギーを変形作業に変換する。それによって、サイドメンバを永久損傷させる臨界荷重レベルを上回らないようにする。
【０００３】
特許文献１により、細長い変形体を有する冒頭に述べたクラッシュ装置が知られている。この変形体は、衝突時に発生する力の経路を変形ストロークにわたって均一化する切欠きを有する。その際、変形体はＵ字状に形成された２個の半割り部材からなっている。切欠きは変形体の縦方向エッジに沿って設けられている。
【０００４】
特許文献２により、車両衝突ロッド装置または車両バンパー装置が知られている。この装置は、成形された多段の管状構造体の形をした支持ブラケットを備えている。この管状構造体は異なる外径を有する、塑性変形可能で真っ直ぐな多数の管部分を備えている。この管部分は互いに隣接し、エネルギーを吸収して互いに入れ子式移動可能である。それによって、衝突の際に発生する運動エネルギーを、変形作業に変換することができる。
【０００５】
特許文献３により、金属薄板構造のボックス成形体を備えた自動車の衝突エネルギー吸収装置が知られている。ボックス成形体は吸収すべき力が加わる方向にテーパ状に拡がるように形成されている。それによって、吸収すべき力による圧縮時に、変形された材料は実質的に、ボックス成形体の残りの変形長さの断面内でしわ状に集積する。
【０００６】
特許文献４により、２個の半割り部材の形をしたクラッシュ要素を備えたサイドフレーム構造体が知られている。この場合、一方の半割り部材はクラッシュ要素の変形方向において他方の半割り部材よりも長く形成されている。それによって、衝突の場合に段状の変形状態が生じる。
【特許文献１】独国特許出願公開第  １０３  ２１  ７６６  Ａ１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第  １０２  ２０  ６３３  Ａ１号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第  １９９  ５９  ７０１  Ａ１号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第  １９６  ３５  ２８５  Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の根底をなす課題は、冒頭に記載した様式のクラッシュ装置のために、改良された実施形態あるいは簡単な組み立てを可能にする他の実施形態を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、請求項１の対象によってこの課題を解決する。有利な実施形態は従属請求項の対象である。
【０００９】
本発明は、衝突の際にエネルギーを吸収する変形体を備えたクラッシュ装置が２個の半割り部材からなり、外側に突出するフランジが両半割り部材の各々に設けられ、両半割り部材がフランジを介して互いに固定連結されているという一般的な思想に基づいている。その際、クラッシュ装置の変形体は細長い中空体として形成され、主変形方向に対して横方向に延在するビードを備え、このビードは半割り部材の外側に突出するフランジにも設けられている。フランジのビードはビードの間に位置する接触面のために境界を形成する。変形体の両半割り部材はフランジのビードの間に位置する接触面を介してのみ互いに接触し、この接触面を介してのみ互いに連結されている。両半割り部材のフランジは変形体の組み立てを容易にする。というのは、両半割り部材を連結するために、フランジが所定の連結面、すなわち接触面を提供するからである。その際、両半割り部材は接触面内にある溶接スポットを介して互いに連結される。本発明に係るフランジによってさらに、両半割り部材相互の位置決めまたは配向が容易になる。従って、製作すべき変形体の品質が高まる。
【００１０】
クラッシュボックスが組み立てられた状態で、すなわち変形体が組み立てられた状態で、両半割り部材のフランジのビードが向き合っていると合目的である。これは、変形体の変形状態が予め正確に定めたビード位置によって一義的に決定可能であり、それによって調節可能であるという利点がある。同時に、両半割り部材の向き合うビードは、組み立ての目視チェックを容易に実施可能にする。というのは、半割り部材が互いに正確に位置決めされている場合には、両半割り部材のビードが互いに向き合うからである。
【００１１】
本発明に係る解決策の他の有利な実施形態では、クラッシュ装置が変形体の主変形方向に対して横方向に延在する隔壁要素を備え、変形体の端面が隔壁要素に固定されている。例えば仕切り板として形成されたこの隔壁要素により、衝突の際に変形体に作用する衝突力が、自動車の車両サイドメンバに均一に加えられる。同時に、本発明に係る隔壁要素は、車両サイドメンバに対する変形体の取付けを容易にするという優れた利点を生じる。というのは、変形体の端面を車両サイドメンバに直接固定する必要がなく、隔壁要素を介して間接的に固定すればよいからである。例えば、容易に取付け可能なボルト固定のための穴を隔壁要素に設けることができる。
【００１２】
他の有利な実施形態の場合、隔壁要素は変形体の端面側の横断面形状に適合した型押し部を備えている。このような型押し部は、組み立て前に、隔壁要素上での変形体の位置決めを容易にし、隔壁要素と変形体との間の相対位置が、確実に、予め正確に定められ、かつ一義的に方向づけられる。このような型押し部は同時に、隔壁要素と変形体との連結を容易にするという利点がある。というのは、型押し部に沿って溶接をきわめて簡単に行うことができるからである。
【００１３】
両半割り部材がその接触面において互いに溶接され、特に溶接スポットを介して互いに連結されていると合目的である。このようなスポット溶接は、変形体の両半割り部材への熱の供給が少なく、その結果、他の溶接方法と比べて変形体の変形または歪みがきわめて小さいという優れた利点がある。このようなスポット溶接によって、製作すべき変形体の寸法安定性が向上する。
【００１４】
本発明の他の重要な特徴および効果は、従属請求項、図面および図面に基づく関連説明から明らかである。
【００１５】
理解されるように、上記特徴と後述の特徴は、本発明の範囲を逸脱することなく、その都度説明する組み合わせだけでなく、他の組み合わせでもあるいは単独でも使用可能である。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態が図に示してある。次の記載において、この実施形態を詳しく説明する。同一の参照符号は同一または類似の部品あるいは機能的に同一の部品を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１において、本発明に係るクラッシュ装置１は、２個の半割り部材２、３からなる変形体４を備えている。クラッシュ装置１は一般的に、いわゆるクラッシュボックスとも呼ばれ、好ましくは図示していない自動車においてフレーム支持構造体とバンパー５（図４参照）との間に配置されている。変形体４は細長い中空体として形成されている。変形体４を形成する両半割り部材２、３はそれぞれ、主変形方向６に対して横方向に延在するビード７を備えている。このビード７と、各半割り部材２、３のフランジ８のビード７’は、例えば台形の断面形状を有していてもよく、それに伴い変形体４の組み立て完了時にビード７’の範囲に六角形横断面が生じる。
【００１８】
変形体４の両半割り部材２、３は外側に突出するフランジ８を介して連結されている。このフランジは半割り部材２と半割り部材３に２個ずつ配置されている。両半割り部材２、３のフランジ８は同様に、主変形方向６に対して横方向に延在するビード７’を備えている。このようなビード７、７’は変形体４の所定の変形動作を生じる働きをする。
【００１９】
いわゆる接触面９が主変形方向６において個々のビード７’によって互いに分離されてフランジ８に設けられている。両半割り部材２、３はこの接触面を介して互いに接触し、かつ互いに連結されている。その際、各半割り部材２、３の両フランジ８のビード７’と接触面９は好ましくは、例えば図２に示すようにクラッシュボックスの組み立て時に両半割り部材２、３のフランジ８のビード７’と接触面９が互いに向き合うように位置決めされている。その際、両半割り部材２、３の接触面９は好ましくは平らに形成されている。それによって、変形体４の組み立て時に、両半割り部材２、３のそれぞれの接触面９が互いに全面で接触することができる。図２からさらに判るように、変形体４はテーパ状に形成され、しかも図２の例では、変形方向６とは反対方向にテーパ状に先細になっている。
【００２０】
変形体４を形成するための両半割り部材２、３の連結は好ましくは、溶接連結、特にスポット溶接連結によって行われる。このスポット溶接の場合、個々の溶接スポット１０は接触面９の範囲に設けられている。スポット溶接連結は、溶接すべき部品への熱の供給が少なく、その結果変形または熱による歪みが小さいという優れた利点がある。溶接スポット１０は図１に示すように、各接触面９に設けられているかあるいは特別に選定された接触面９にのみ設けられている。
【００２１】
図２を観察すると、両半割り部材２、３は、側方に突出するフランジ８を除いて、それぞれ台形の横断面を有していることが判る。それによって、変形体４は組み立て完了時に、六角形の横断面を有する。もちろん、他の横断面形状でもよく、例えばフランジ８が側方に突出する長方形の横断面でもよい。
【００２２】
図３には隔壁要素１１が示してある。この隔壁要素は例えば仕切り板として形成され、そしてこの隔壁要素には変形体４の端面１２が接続、特に溶接されている。隔壁要素１１は変形体４の主変形方向６に対してほぼ横方向に延在し、車両構造体、例えば車両サイドメンバに変形体４を連結するための接続板を形成している。図３から判るように、隔壁要素１１は変形体４の端面の横断面形状に適合した凹部即ち型押し部１３を備えている。それによって、隔壁要素１１への変形体４の取付けがきわめて簡単になる。変形体４は一般的に、隔壁要素１１に溶接される。この場合、型押し部１３は隔壁要素１１上における変形体４の正確かつ容易な位置決めを可能にする。型押し部１３は同時に隔壁要素１１を補強するので、隔壁要素のクラッシュ状態が改善される。隔壁要素１１はさらに、いろいろな貫通穴１４を備えている。この貫通穴にボルトを通すことにより、隔壁要素１１を車両構造体、例えば車両サイドメンバに固定することができる。さらに、隔壁要素１１の所定のエッジ範囲１５が曲げられている。それによって、隔壁要素１１の強度を高めることができる。
【００２３】
図４は、図示していない車両構造体に連結する直前のクラッシュ装置を示している。この場合、両変形体４は付属する隔壁要素１１に既に連結されている。隔壁要素１１とは反対側の変形体４の端部には、バンパー５が固定されている。それによって、クラッシュ装置１はバンパー５と図示していない車両サイドメンバとの間に配置され、変形体４が変形することにより、衝突によって生じる運動エネルギーを変形作業に変換する役目を有する。これは特に、低速での正面衝突または追突時の車両構造体の損傷を回避する。というのは、衝突エネルギーが十分に小さい場合には、クラッシュ装置１がサイドメンバを永久損傷させる臨界荷重レベルを超えないようにするからである。従って、最も望ましい場合では、衝突力が小さいときに、クラッシュ装置１だけを交換すればよい。これに対して、フレームメンバ構造体は無傷のままである。
【００２４】
クラッシュ装置１は通常のごとく、金属または合成樹脂から製作されるかあるいは特にプレスされた金属薄板半割り部材またはアルミニウム部品から製作される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るクラッシュ装置の変形体の分解図である。
【図２】組み立てを終えた変形体を示す図である。
【図３】変形体を車体構造体に固定するための本発明に係る隔壁要素を示す図である。
【図４】バンパーを取付けた２個のクラッシュ装置を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１          クラッシュ装置
２          半割り部材
３          半割り部材
４          変形体
５          バンパー
６          主変形方向
７、７’    ビード
８          フランジ
９          接触面
１０        溶接スポット
１１        隔壁要素
１２        端面
１３        型押し部
１４      貫通穴
１５      所定のエッジ範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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