DE4037101A1

DE4037101A1 - Shock absorber for motor vehicle - consists of outer pipe forming hollow support, with inert and rigid mass, and expander struts

Info

Publication number: DE4037101A1
Application number: DE19904037101
Authority: DE
Inventors: Holger-Michael Dipl Ing Thum
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1989-12-01
Filing date: 1990-11-22
Publication date: 1991-06-06

Abstract

The shock-absorber for a vehicle consists of an outer pipe forming a hollow support (1) which is longitudinally deformed on impact by at least one inert mass (3). At least one rigid mass inside the hollow support displaces the hollow support axially. An expander consists of expander struts (4) resting radially against the support's inner wall, and in which force is exerted to change their tilt. The struts are joined (6) to a cross-wall of the hollow support on the side not facing the mass (3). USE/ADVANTAGE - The deformation properties of the hollow support forming the shock absorber are set in relation to the impact-delay.

Description

Die Erfindung betrifft einen Pralldämpfer gemäß dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1.The invention relates to an impact damper according to the preamble of the patent saying 1.

Bei einem bekannten gattungsgemäßen hydraulischen Pralldämpfer (DE-OS 23 51 829) bildet das Außenrohr einen Bestandteil einer ferner einen Kolben enthal tenden Teleskopanordnung, bei der vom Außenrohr vor dem Kolben eine mit einem hydraulischen Druckmittel gefüllte Kammer gebildet wird. Das Außenrohr, das einen kreisförmigen Querschnitt besitzt, wird bei einem Aufprall durch die Druckerhöhung im Druckmittel unter Wahrung seiner kreisförmigen Querschnitts form elastisch, das heißt noch vor plastischer Verformung, aufgeweitet. Durch diese Aufweitung entsteht zwischen der Innenwand des Außenrohrs und dem Kolben ein Spalt, durch den Druckmittel entweichen kann. Damit wird bei der bekannten Konstruktion eine geschwindigkeitsabhängige Energieumsetzung beim Aufprall her vorgerufen.In a known generic hydraulic impact damper (DE-OS 23 51 829) the outer tube forms a component of a piston tendency telescope arrangement in which one with a from the outer tube in front of the piston hydraulic pressure medium filled chamber is formed. The outer tube that has a circular cross section, in the event of an impact by the Pressure increase in the pressure medium while maintaining its circular cross-section Form elastic, that means expanded before plastic deformation. By this expansion occurs between the inner wall of the outer tube and the piston a gap through which pressure medium can escape. So that with the known Construction a speed-dependent energy conversion upon impact called.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Pralldämpfer gemäß dem Oberbe griff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß mit einfachen, zuverlässigen Mitteln eine vorgegebene Abhängigkeit des Verformungsverhaltens des Pralldämp fers sichergestellt ist.The invention has for its object a shock absorber according to the Oberbe handle of claim 1 so that with simple, reliable Averaging a predetermined dependence of the deformation behavior of the impact damper is also ensured.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in einem gattungsgemäßen Pralldämpfer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhaf te Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.The solution to this problem according to the invention consists in a generic Impact absorber with the characterizing features of the main claim, advantageous te embodiments of the invention describe the dependent claims.

Während bei dem beschriebenen Stand der Technik in einem einseitig abgeschlos senen Außenrohr ein Kolben läuft und dieser an dem zu schützenden Gegenstand, beispielsweise einem Kraftfahrzeug, gehalten ist, sieht die Erfindung statt dessen einen Hohlträger vor, der bei einem Aufprall in seiner Längsrichtung verformbar ist, also seinerseits einenends mit dem zu schützenden Gegenstand verbunden ist. Weiterhin wird die erwünschte Abhängigkeit des Verformungsver haltens des Hohlträgers von der jeweiligen Aufprallgeschwindigkeit bzw. der Verzögerung dadurch sichergestellt, daß die Trägheit einer Masse zur Änderung des Querschnitts des Hohlträgers ausgenutzt wird. In der Regel wird diese Än derung dahingehen, daß der Pralldämpfer für niedrige Aufprallgeschwindigkeiten relativ weich, das heißt nachgiebig, ausgelegt ist, während bei höheren Auf prallgeschwindigkeiten durch die Trägheit der Masse der Querschnitt des Hohl trägers so verändert wird, daß dieser starrer wird. So kann es beispielsweise erwünscht sein, beim Aufprall auf einen relativ weichen Aufprallgegner einen Hohlträgerquerschnitt sicherzustellen, der eine relativ große Nachgiebigkeit des Hohlträgers zur Folge hat, während beim Aufprall auf einen harten Aufprall gegner der Querschnitt letztlich durch die trägheitsbedingte Verlagerung der Masse so verändert wird, daß auch der Hohlträger relativ steif ist. Ein Ausfüh rungsbeispiel hierfür beschreibt Anspruch 13: Im Ausgangszustand besitzt der Hohlträger zumindest bereichsweise einen mehreckigen, insbesondere viereckigen, Querschnitt. Ein Träger mit einem quadratischen Querschnitt besitzt einen - die Faltenbeulkraft des Trägers mitbestimmenden - Formfaktor von 43. Erfolgt durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen eine Aufweitung des Hohlträgerquerschnitts bis zur Kreisform (Maximum des Formfaktors), so ergibt sich ein Formfaktor von 73 und damit eine erheblich höhere Faltenbeulkraft, das heißt ein erheblich größe rer Widerstand gegen Verformung des Hohlträgers durch Faltenbildung.While in the described prior art in one sided a piston runs in its outer tube and this on the object to be protected, for example, a motor vehicle, the invention takes place its a hollow beam in front, which in the event of an impact in its longitudinal direction is deformable, in turn one end with the object to be protected connected is. Furthermore, the desired dependence of the deformation ver keeping the hollow beam from the respective impact speed or the Delay ensures that the inertia of a mass changes of the cross section of the hollow beam is used. Usually this will change change that the impact damper for low impact speeds is relatively soft, that is to say, compliant, while at higher up impact speeds due to the inertia of the mass of the cross section of the hollow Carrier is changed so that it is more rigid. For example, it can be desired when impacting a relatively soft opponent Ensure cross-section of the hollow beam, which has a relatively great flexibility of the hollow beam, while impacting a hard impact opponents the cross section ultimately due to the inertia-related shift of the Mass is changed so that the hollow beam is relatively stiff. An execution Example of this describes claim 13: In the initial state, the Hollow beams, at least in some areas, have a polygonal, in particular square, Cross-section. A beam with a square cross section has one - the Wrinkle buckling force of the wearer - form factor of 43. Made by the measures according to the invention widen the hollow beam cross-section to the circular shape (maximum of the form factor), this results in a form factor of 73 and thus a significantly higher wrinkle bulging force, that is, a considerably large size Resistance to deformation of the hollow beam due to wrinkling.

Grundsätzlich können die erfindungsgemäßen Maßnahmen aber auch dazu dienen, die Verzögerung des Fahrzeugs durch entsprechende Veränderung des Hohlträgerquer schnitts im Sinne der Verringerung der Steife desselben zu begrenzen, also bei spielsweise eine Kennlinie des Pralldämpfers sicherzustellen, die nach einem relativ steilen Anstieg im Kraft-Verformungsweg-Diagramm einen abfallenden Be reich sicherstellt, um den Kopf der Fahrzeuginsassen vor dem sogenannten Peit scheneffekt zu sichern.In principle, however, the measures according to the invention can also be used to: Deceleration of the vehicle by changing the hollow beam cross accordingly limit in the sense of reducing the stiffness of the same, i.e. at to ensure, for example, a characteristic curve of the impact damper that follows a relatively steep increase in the force-displacement path diagram a falling Be rich ensures the head of the vehicle occupants before the so-called Peit to secure the effect.

Im folgenden werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:In the following, several exemplary embodiments of the invention are described using the Drawing explained. Show it:

Fig. 1 im Längsschnitt und Fig. 2 in dem in Fig. 1 bei II-II angedeuteten Querschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel, Fig. 1 in longitudinal section and Fig. 2 in the direction indicated in Fig. 1 at II-II cross-section of a first embodiment,

Fig. 3 im Längsschnitt und Fig. 4 in dem in Fig. 3 bei IV-IV ange deuteten Querschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel, Fig. 3 in longitudinal section and Fig. 4 in the in Figure 3 is at IV-IV indicated cross-section a second embodiment.,

Fig. 5 im Längsschnitt und Fig. 6 in dem in Fig. 5 bei VI-VI ange deuteten Querschnitt ein drittes Ausführungsbeispiel der Er findung, Fig. 5 in longitudinal section and Fig. 6 in that in FIG. 5 is at VI-VI indicated cross section a third exemplary embodiment of the invention,

Fig. 7 in Draufsicht ein weiteres Ausführungsbeispiel, die Fig. 7 in plan view another embodiment, the

Fig. 8 bis 12 in Längsschnitten bzw. in den durch entsprechende römische Ziffern hervorgehobenen Querschnitten ein weiteres Ausführungsbeispiel bei verschiedenen Auf prallverzögerungen, die Fig. 8 to 12 in longitudinal sections or in the cross-sections highlighted by corresponding Roman numerals, a further embodiment with different impact delays on

Fig. 13 bis 19 in Längsschnitten bzw. in durch römische Ziffern hervorgehobenen Stirnansichten bzw. Querschnitten ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung bei verschiedenen Aufprallverzögerungen sowie die Figs. 13 to 19 in longitudinal sections, or in highlighted by Roman numerals are front views and cross-sections of a further embodiment of the invention at various impact delays as well as the

Fig. 20, 21 u. 22 einen bevorzugten Einsatzfall des erfindungs gemäßen Pralldämpfers und sein Verhalten bei verschiedenen Aufprallverzögerungen. Fig. 20, 21 u. 22 a preferred application of the impact damper according to the invention and its behavior with different impact delays.

In den Fig. 1, 2 sowie 3, 4 sind zwei rein mechanische Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Betrachtet man zunächst die Fig. 1 und 2, so ist in dem einen quadratischen Ausgangsquerschnitt besitzenden, an seinem bezüg lich der Fahrtrichtung eines mit ihm ausgerüsteten Fahrzeugs vorderen Ende ge schlossenen Hohlträger 1 in Richtung seiner Achse 2 gleitend die träge Masse 3 gelagert. Sie ist hier starr ausgebildet und wirkt auf die ihr in Richtung ih rer Trägheitsbewegung vorgeschaltete Spreizeinrichtung S ein, die aus einer Vielzahl von gelenkig miteinander verbundenen Spreizstreben 4 zusammengesetzt ist. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, handelt es sich um eine dreidi mensionale Strebenanordnung, und man kann schlagwortartig sagen, daß diese An ordnung einem Jägerzaun ähnelt, wie er beispielsweise als Deformationsglied in Lenksäulen Einsatz gefunden hat. Die Gelenkverbindungen sind mit 5 bezeichnet; wie ebenfalls besonders deutlich aus Fig. 2 hervorgeht, sind den außenliegen den Gelenkverbindungen Gleitschuhe 6 zugeordnet, mit denen sich die Spreizan ordnung 3 in radialen Richtungen an der Innenfläche des Hohlträgers 1 abstützt. Dieses Abstützen erfolgt etwa im mittleren Bereich der Querschnittskanten des Hohlträgers 1, also etwa auf halber Entfernung zwischen den Ecken des Quer schnitts.In Figs. 1, 2 and 3, 4, two purely mechanical embodiments of the invention are shown. Looking first at FIGS . 1 and 2, is in the square output cross-section, at its bez Lich Lich the direction of travel of a vehicle equipped with it front end closed hollow beam 1 in the direction of its axis 2, the inertial mass 3 slidably mounted. It is rigid here and acts on the spreader S upstream of it in the direction of its inertial movement, which is composed of a plurality of articulated struts 4 connected to one another. As can be seen in particular from Fig. 2, it is a three-dimensional strut arrangement, and it can be said that this arrangement is similar to a hunter fence, as he has found use, for example, as a deformation element in steering columns. The articulated connections are designated 5 ; As is also particularly clear from Fig. 2, the outer joints are assigned to the articulated shoes 6 , with which the Spreizan arrangement 3 is supported in radial directions on the inner surface of the hollow beam 1 . This support takes place approximately in the central region of the cross-sectional edges of the hollow beam 1 , that is, approximately halfway between the corners of the cross section.

Da sich die Spreizanordnung 3 auf der vorderen querverlaufenden Abschlußwand des Hohlträgers 1 in Richtung der Achse 2 abstützt, ergibt sich bei einer be stimmten Mindestverzögerung des mit dem Pralldämpfer ausgerüsteten Fahrzeugs infolge der Trägheit der starren Masse 3 sowie infolge der Abstützung der Spreizstreben 4 in radialen Richtungen an der Innenwand des Hohlträgers 1 schließlich eine Verformung des Querschnitts desselben, und zwar durch Ausein anderdrücken der mittleren Bereiche seiner Querschnittsseiten. Dies bedeutet, ausgehend von dem viereckigem Querschnitt, eine Annäherung an eine kreisförmi ge Querschnittsform, das heißt eine Querschnittsform mit größerem Formfaktor, so daß dann auch eine höhere Faltenbeulkraft erforderlich ist. Da diese Ver formung des Querschnitts des Hohlträgers 1 erst bei höheren Verzögerungen, das heißt höheren Aufprallgeschwindigkeiten, eintritt, ist bei niedrigen Verzöge rungen, wie sie beispielsweise beim Aufprall auf einen "weichen" Aufprallgeg ner eintritt, noch der relativ nachgiebige viereckige Querschnitt gewahrt, wäh rend beim Aufprall auf einen harten Aufprallgegner unter der Wirkung der Träg heit der starren Masse 3 die Veränderung des Querschnitts des Hohlträgers 1 in Richtung runder Querschnitt eintritt.Since the expansion arrangement 3 is supported on the front transverse end wall of the hollow beam 1 in the direction of the axis 2 , there is a certain minimum deceleration of the vehicle equipped with the impact absorber due to the inertia of the rigid mass 3 and due to the support of the expansion struts 4 in radial directions on the inner wall of the hollow beam 1, finally, a deformation of the cross section of the same, namely by pushing the middle regions of its cross-sectional sides apart. This means, starting from the quadrangular cross-section, an approximation to a circular cross-sectional shape, that is, a cross-sectional shape with a larger form factor, so that a higher buckling force is then also required. Since this deformation of the cross section of the hollow beam 1 occurs only at higher decelerations, that is, higher impact speeds, at low decelerations, such as those which occur, for example, when impacting on a "soft" Aufprallgeg ner, the relatively compliant square cross section is maintained, while rend in the event of an impact on a hard opponent under the effect of the inertia of the rigid mass 3, the change in the cross section of the hollow beam 1 in the direction of the round cross section occurs.

In derselben Weise arbeitet die Ausführungsform gemäß den Fig. 3 und 4: Der Hohlträger 20 enthält wiederum in Richtung seiner Achse 21 verschiebbar die starre Masse 22, die über die Betätigungsstange 23 auf eine Vielzahl von gleich sam radial von der Betätigungsstange 23 ausgehenden Spreizstreben 24 einwirkt. Wiederum sind die Spreizstreben gegen die Achse 21 geneigt, und wiederum sind sie so ausgerichtet, daß sie radial etwa mittig auf Längskanten der Querschnitts form des Hohlträgers 20 einwirken (siehe Fig. 4). In Abweichung von der Ausfüh rungsform nach den Fig. 1 und 2 sind die Spreizstreben 24 aber bei 25 zwar gelenkig, aber axial unverschiebbar an der Innenfläche des Hohlträgers 20 befe stigt, so daß eine durch eine massenträgheitsbedingte Bewegung der starren Masse 22 hervorgerufene Längsbewegung der Betätigungsstange 23 in Fig. 3 nach links ein Auseinanderspreizen der Spreizstreben 24 bis zu einer Lage derselben zur Folge hat, in der sich bezüglich der Achse 21 gegenüberliegende Spreizstreben einen Winkel von 180° miteinander einschließen. The embodiment according to FIGS. 3 and 4 works in the same way: The hollow support 20 in turn contains the rigid mass 22 which can be displaced in the direction of its axis 21 and which acts via the actuating rod 23 on a plurality of spreading struts 24 extending radially from the actuating rod 23 . Again, the struts are inclined against the axis 21 , and again they are aligned so that they act radially approximately centrally on the longitudinal edges of the cross-sectional shape of the hollow support 20 (see Fig. 4). In deviation from the exporting approximate shape of FIGS. 1 and 2, the expansion braces 24 are but indeed hinged at 25, but axially Stigt immovably 20 BEFE on the inner surface of the hollow carrier so that a caused by an inertia-induced movement of the rigid mass 22 longitudinal movement of the actuating rod 23 to the left in FIG. 3 results in a spreading apart of the expansion struts 24 up to a position in which the expansion struts opposite one another form an angle of 180 ° with respect to the axis 21 .

Während die bisher beschriebenen Ausführungsbeispiele eine mechanische Spreiz einrichtung beinhalten, zeigt die Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 zwar ebenfalls innerhalb des einseitig geschlossenen Hohlträgers 30 eine verschieb bare starre Masse 31, jedoch dient als Spreizvorrichtung die Flüssigkeitssäule 32, die - zwecks Vermeidung dichter Passungen für die träge Masse 31 - in einem elastischen Behälter 33, beispielsweise einem Schlauch, untergebracht ist. Auch hier wird bei einem Aufprall mit einer vorgegebenen Mindestverzögerung durch die Trägheit der starren Masse 31 über die "Spreizeinrichtung" 32 eine Aufweitung des Querschnitts des Hohlträgers 30 im Sinne der Erzielung einer steiferen Quer schnittsform erreicht. Hier dient jedoch, wie gesagt, eine Flüssigkeitssäule 32 als Spreizeinrichtung, so daß einerseits eine sehr gleichmäßige Beaufschlagung des Hohlträgers 30 mit Radialkräften erzielt und außerdem durch die Flüssig keitssäule 32 auch ein Beitrag zur die Radialkräfte erzeugenden trägen Masse geleistet wird.While the exemplary embodiments described so far include a mechanical spreading device, the embodiment according to FIGS. 5 and 6 also shows a displaceable rigid mass 31 within the hollow carrier 30 which is closed on one side, but the liquid column 32 serves as a spreading device, which - in order to avoid tight fits for the inert mass 31 - is accommodated in an elastic container 33 , for example a hose. Here, too, an expansion of the cross section of the hollow beam 30 is achieved in the sense of achieving a more rigid cross-sectional shape in the event of an impact with a predetermined minimum deceleration due to the inertia of the rigid mass 31 via the "spreading device" 32 . Here, however, as I said, a liquid column 32 serves as a spreading device, so that, on the one hand, a very uniform application of radial forces to the hollow beam 30 is achieved and, in addition, the liquid column 32 also contributes to the inertial mass generating the radial forces.

Während in den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen als träge Masse ein zusätzliches Gewicht dient, das man wegen der Gewichtserhöhung beispielsweise in Fahrzeugen gerne vermeidet, verwenden die im folgenden beschriebenen Aus führungsbeispiele zur Gewinnung einer trägen Masse entweder ohnehin vorhandene Einrichtungen oder ausschließlich Flüssigkeitsvolumen.While in the exemplary embodiments described so far as an inert mass additional weight is used, for example because of the weight increase like to avoid in vehicles, use the Aus described below Leading examples for the acquisition of an inert mass either already existing Facilities or volume of liquid only.

Betrachtet man zunächst Fig. 7, die in Draufsicht die Stoßfängeranordnung ei nes Kraftfahrzeugs im Rahmen ihrer hier interessierenden Bestandteile wieder gibt, so erkennt man zwei miteinander in Strömungsverbindung stehende Hohlträ ger 40 und 41, die in Fahrtrichtung hinter einem vorderen Querträger 42 ange ordnet sind. Jeder Hohlträger 40 und 41 enthält eine Flüssigkeitssäule oder ein Flüssigkeitsvolumen 43 bzw. 44; zur Erhöhung des Drucks innerhalb der Hohlträ ger 40 und 41 wird die Trägheit der Motor-Getriebe-Einheit 45 des mit der Stoß fängeranordnung ausgerüsteten Kraftfahrzeugs ausgenutzt. Diese stützt sich über die Kolben-Zylinder-Anordnung 46 letztlich an den Flüssigkeitssäulen 43 und 44 bei aufprallbedingten Verlagerungen ab. In die Verbindung der Kolben-Zylinder- Anordnung 46 mit den Innenräumen der Hohlträger 40 und 41 ist das Druckventil 47 eingeschaltet, das sicherstellt, daß erst bei Überschreiten einer vorgegebe nen Mindestverzögerung eine Druckerhöhung in den Hohlträgern auftritt, die zur Querschnittsänderung derselben führt. Die Hohlkörper können mit verschlossenen Drosselbohrungen 48 und 49 versehen sein, die den Druck innerhalb der Hohlträ ger 40 und 41 begrenzen. Looking first at Fig. 7, the top view of the bumper assembly egg nes motor vehicle within the scope of their components of interest here, you can see two mutually in flow communication Hohlträ ger 40 and 41 , which are arranged in the direction of travel behind a front cross member 42 is. Each hollow carrier 40 and 41 contains a liquid column or a liquid volume 43 or 44 ; to increase the pressure within the Hohlträ ger 40 and 41 , the inertia of the motor-gear unit 45 of the motor vehicle equipped with the bumper arrangement is used. This is ultimately supported by the piston-cylinder arrangement 46 on the liquid columns 43 and 44 in the event of displacements caused by an impact. In the connection of the piston-cylinder arrangement 46 with the interiors of the hollow beams 40 and 41 , the pressure valve 47 is switched on, which ensures that an increase in pressure in the hollow beams occurs only when a predetermined minimum delay is exceeded, which leads to a change in cross-section thereof. The hollow body can be provided with closed throttle bores 48 and 49 , which limit the pressure within the hollow carrier 40 and 41 .

Auch hier dient also die Trägheit einer starren Masse - hier einer ohnehin vor handenen Masse - dazu, bei einem Aufprall mit vorgegebener Mindestgeschwindig keit beispielsweise rechteckige Querschnittsformen der Hohlträger 40 und 41 in etwa runde Querschnittsformen zu verändern.Here, too, the inertia of a rigid mass - here an already existing mass - serves to change, for example, rectangular cross-sectional shapes of the hollow beams 40 and 41 into approximately round cross-sectional shapes in the event of an impact with a predetermined minimum speed.

Die folgenden Ausführungsformen kommen gänzlich ohne starre Massen aus.The following embodiments do entirely without rigid masses.

Betrachtet man zunächst die Fig. 8 bis 12, so zeigen die Fig. 8 und 9 einen Hohlträger 50 mit quadratischem Ausgangsquerschnitt. Innerhalb des Hohl trägers 50 ist als träge Masse, die zugleich eine Spreizeinrichtung bildet, die Flüssigkeitssäule 51 vorgesehen. Sie wird begrenzt durch die Querwände 52 und 53 des Hohlträgers 50, von denen die letztgenannte Querwand eine zunächst durch den Stopfen 54 verschlossene Drosselbohrung 55 aufweist.Looking first at FIGS. 8 to 12, FIGS. 8 and 9 show a hollow support 50 with a square initial cross section. Within the hollow carrier 50 , the liquid column 51 is provided as an inert mass, which also forms a spreading device. It is limited by the transverse walls 52 and 53 of the hollow support 50 , of which the latter transverse wall has a throttle bore 55 which is initially closed by the plug 54 .

Die Fig. 10 und 11 zeigen die Verhältnisse beim Auftritt einer relativ großen Verzögerung: Die Aufprallkräfte sind durch die Pfeile 56 und 57 symbo lisiert. Die Flüssigkeitssäule 51 hat sich von der in Fig. 10 rechten Quer wand 53 nach links bewegt, wie durch die Begrenzungslinie 58 angedeutet. Durch den Sog der Flüssigkeit bzw. durch die eigene Trägheit hat der Stopfen 54 die Drosselbohrung 55 freigegeben. Die durch die Trägheit der Flüssigkeitssäule 51 hervorgerufene Druckerhöhung hat, wie insbesondere Fig. 11 zeigt, die Quer schnittsform des Hohlträgers 50 in Richtung Kreisform verändert, so daß der Querträger nunmehr eine höhere Faltenbeulkraft aufweist. Dennoch ist der Hohl träger 50 verständlicherweise bei entsprechend hohen Aufprallkräften verform bar, wie dies Fig. 12 zeigt. Man erkennt deutlich den durch Faltung verform ten Bereich 59 des Hohlträgers 50. Jetzt ist der Druck innerhalb des Hohlträ gers so hoch geworden, daß durch die freigegebene Drosselbohrung 55 Flüssig keit entweicht. Figs. 10 and 11 show the conditions during the occurrence of a relatively large delay: the impact forces are lisiert by the arrows 56 and 57 symbo. The liquid column 51 has moved from the right in FIG. 10 transverse wall 53 to the left, as indicated by the boundary line 58 . The plug 54 has released the throttle bore 55 due to the suction of the liquid or its own inertia. The pressure increase caused by the inertia of the liquid column 51 has, as shown in particular in FIG. 11, the cross-sectional shape of the hollow beam 50 changed in the direction of a circular shape, so that the cross member now has a higher buckling force. Nevertheless, the hollow carrier 50 is understandably deformable at correspondingly high impact forces, as shown in FIG. 12. The region 59 of the hollow beam 50 deformed by folding can clearly be seen. Now the pressure within the Hohlträ gers has become so high that 55 liquid escapes through the released throttle bore.

Der Hohlträger 60 in dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 13 bis 19 be sitzt eine in Richtung der Achse 67 leicht konische Form und an seinem in Fig. 13 linken Endbereich einen quadratischen Querschnitt (Fig. 14), dagegen an seinem in Fig. 13 rechten Endbereich einen kreisförmigen Ausgangsquerschnitt (Fig. 15). Er nimmt den etwa topfförmigen inneren Träger 61 auf, dessen in Fig. 13 linkes Ende etwas vor dem linken Ende des Hohlträgers 60 endet und wie derum eine Drossel 62 bildet, die im Ausgangszustand mittels des Stopfens 63 verschlossen ist. Der Zwischenraum zwischen den beiden Trägern 60 und 61 ist wiederum von Flüssigkeit 64 ausgefüllt. The hollow support 60 in the exemplary embodiment according to FIGS. 13 to 19 sits in a slightly conical shape in the direction of the axis 67 and has a square cross section at its end region on the left in FIG. 13 ( FIG. 14), on the other hand at its right one in FIG. 13 End area a circular output cross-section ( Fig. 15). It receives the approximately cup-shaped inner support 61 , the left end of which in FIG. 13 ends somewhat before the left end of the hollow support 60 and, in turn, forms a throttle 62 which is closed by the plug 63 in the initial state. The space between the two carriers 60 and 61 is again filled with liquid 64 .

Bei einer mittleren Verzögerung wird gemäß den Fig. 16 und 17 der Stopfen 63 aus der Drosselöffnung 62 herausgedrückt, so daß diese freigegeben wird. Die Flüssigkeit 64 erstreckt sich infolge ihrer Trägheit jetzt nicht mehr bis zur rechten Querwand des Hohlträgers 60, sondern nur bis zu dem durch die Linie 65 angedeuteten Bereich, wodurch eine Druckerhöhung innerhalb des Hohlträgers 60 auftritt, die auch in dem in Fig. 16 hervorgehobenen mittleren Querschnittsbe reich eine Verformung des Querschnitts des Hohlträgers 60 entsprechend Fig. 17 in Richtung kreisförmiger Querschnitt hervorruft. Unterstützt wird diese Druck erhöhung durch die Faltenbildung im Hohlträger 60 bei 66.At an average delay FIGS. 16 and 17, the plug 63 is pushed out from the orifice 62 according to, so that this is released. Due to its inertia, the liquid 64 now no longer extends to the right transverse wall of the hollow support 60 , but only to the area indicated by the line 65 , as a result of which an increase in pressure occurs within the hollow support 60 , which also occurs in the middle one highlighted in FIG. 16 Cross-sectional area causes a deformation of the cross-section of the hollow support 60 according to FIG. 17 in the direction of a circular cross-section. This pressure increase is supported by the formation of folds in the hollow support 60 at 66 .

Bei sehr hohen Verzögerungen, wie sie den Fig. 18 und 19 zugrundeliegen, wird die Drossel 62 mit ihrer Drosselwirkung wirksam, wodurch der Druckanstieg im Flüssigkeitsvolumen 64 und damit die auf die Innenwand des Hohlträgers 60 wirkenden Radialkräfte noch größer werden: Gemäß Fig. 19 liegt nunmehr ein praktisch kreisförmiger Hohlträgerquerschnitt vor, so daß der Hohlträger sei ne maximale Steife erhält.At very high decelerations, such as those on which FIGS. 18 and 19 are based, the throttle 62 becomes effective with its throttling action, as a result of which the pressure increase in the liquid volume 64 and thus the radial forces acting on the inner wall of the hollow carrier 60 become even greater: according to FIG. 19 now a practically circular hollow beam cross section, so that the hollow beam receives its maximum stiffness.

Schließlich wirken beide Träger 60 und 61 gleichsam in Parallelschaltung.Finally, both carriers 60 and 61 act in parallel, as it were.

Die Fig. 20, 21 und 22 beschreiben einen bevorzugten Einsatzfall erfindungs gemäß ausgelegter Pralldämpfer in der Weise, daß zwei Hohlträger 70 und 71, die Flüssigkeitssäulen 72 bzw. 73 enthalten, zu einer V-förmigen Trägeranordnung 74 zusammengefaßt sind. Im Ausgangszustand besitzt sie die Symmetrieachse 75; die beiden Hohlträger 70 und 71 sind bei 76 bzw. 77 beispielsweise an einem Fahrzeug befestigt. Dargestellt ist die Horizontalebene. FIGS. 20, 21 and 22 describe a preferred application Invention according been inserted impact damper in such a way that two hollow carriers contain 70 and 71, the liquid columns 72 and 73, respectively, are combined to form a V-shaped bracket assembly 74. In the initial state, it has the axis of symmetry 75 ; the two hollow beams 70 and 71 are fastened to a vehicle at 76 and 77, for example. The horizontal plane is shown.

Man ist nun daran interessiert, daß auch bei einem Schrägaufprall, gekennzeich net durch den Pfeil 78 in den Fig. 21 und 22, der Verbindungspunkt 79 der Trägeranordnung sich längs der Symmetrieachse 75 in den Figuren nach rechts be wegt. Wären die beiden Hohlträger 70 und 71 gleich steif, würde dies nicht der Fall sein, da die Axialbelastung durch die Kraft 78 beim Hohlträger 70 größer ist als beim Hohlträger 71. Erfindungsgemäß wird dieser unerwünschten Folge da durch entgegengewirkt, daß infolge dieser größeren Axialkraft das Flüssigkeits volumen 72 des Hohlträgers 70 eine größere Verzögerung erfährt als das entspre chende Flüssigkeitsvolumen 73 des Hohlträgers 71, wie dies durch die Linie 80 in Fig. 21 angedeutet ist. Dadurch wird der Hohlträger 70 also zumindest stär ker in seinem Querschnitt aufgeweitet als der Hohlträger 71, das heißt der Hohl träger 70 wird steifer, so daß bei geeigneter Auslegung der beiden Hohlträger 70 und 71 der Punkt 79 zumindest weitgehend längs der Symmetrieachse 75 nach rechts verlagert wird.One is now interested in the fact that even in the event of an oblique impact, characterized by the arrow 78 in FIGS. 21 and 22, the connection point 79 of the carrier arrangement moves to the right along the axis of symmetry 75 in the figures. If the two hollow beams 70 and 71 were of the same stiffness, this would not be the case since the axial load by the force 78 is greater for the hollow beam 70 than for the hollow beam 71 . According to the invention, this undesirable consequence is counteracted by the fact that, as a result of this greater axial force, the liquid volume 72 of the hollow support 70 experiences a greater delay than the corresponding liquid volume 73 of the hollow support 71 , as indicated by line 80 in FIG. 21. As a result, the hollow support 70 is at least more strongly expanded in its cross section than the hollow support 71 , that is, the hollow support 70 becomes stiffer, so that with a suitable design of the two hollow supports 70 and 71, the point 79 is shifted at least largely along the axis of symmetry 75 to the right becomes.

Wie besonders deutlich Fig. 22 zeigt, kann also die an sich unsymmetrische Belastung 78 durch eine symmetrische Verformung der Trägeranordnung 74 bezüg lich ihrer Symmetrieachse 75 aufgenommen werden, wodurch die Trägeranordnung 74 höher belastbar ist und die Gefahr von Schäden an angrenzenden Teilen des Fahrzeugs verringert wird.As shown particularly clearly in FIG. 22, the asymmetrical load 78 per se can be absorbed by a symmetrical deformation of the carrier arrangement 74 with respect to its axis of symmetry 75 , as a result of which the carrier arrangement 74 is more resilient and the risk of damage to adjacent parts of the vehicle is reduced .

Die bei der Erfindung verwendeten Flüssigkeitsvolumen können durch Betriebs flüssigkeiten, z. B. Kühlflüssigkeit für eine Brennkraftmaschine, gebildet sein, so daß die betreffenden Hohlträger zugleich als Flüssigkeitsreservoirs genutzt werden.The volume of liquid used in the invention can be determined by operation liquids, e.g. B. coolant for an internal combustion engine be, so that the hollow supports in question also serve as liquid reservoirs be used.

Mit der Erfindung ist demgemäß ein gattungsgemäßer Pralldämpfer geschaffen, der mit einfachen Mitteln, nämlich die Ausnutzung der Trägheit von Massen, hinsichtlich seines Kraft-Verformungsweg-Diagramms selbsttätig an die jewei lige Verzögerung angepaßt wird.With the invention, a generic impact damper is accordingly created, with simple means, namely the exploitation of the inertia of masses, with regard to its force-deformation path diagram current delay is adjusted.

Claims

1. Impact absorber, in particular for a bumper arrangement of a motor vehicle, with an outer tube, the means for influencing its cross-section in the event of an impact with a minimum impact intensity are assigned, characterized in that the outer tube has a deformable hollow beam in the event of an impact in its longitudinal direction ( 1 ) forms, the means ( 3 ) the cross-sectional shape of the hollow beam ( 1 ) in the direction of the cross-sectional shape with a different form factor are designed to change and contain at least one inert mass ( 3 ) whose inertia-related displacement upon impact causes the change in the cross-sectional shape of the hollow beam ( 1 ) .

2. Impact damper according to claim 1, characterized in that in the hollow beam ( 1 ) at least one rigid mass ( 3 ) in the axial direction ( 2 ) of the same and an associated spreading device (S) are arranged in the way of the mass.

3. Impact absorber according to claim 2, characterized in that the Spreizvorrich device in the initial state against the axis ( 2 ) of the hollow support ( 1 ) inclined, radially against the inner wall of the same (1) supporting, from the mass ( 3 ) in the sense of a change their inclination contains power struts ( 4 ).

4. Impact absorber according to claim 3, characterized in that the expansion struts ( 4 ) in a hunter fence-like arrangement are articulated ( 6 ), supported on a transverse wall of the hollow beam ( 1 ) on their side facing away from the mass ( 3 ) and sliding ( 6 ) Support on the inner wall of the hollow beam ( 1 ).

5. Impact damper according to claim 3, characterized in that the Spreitzstre ben ( 24 , 25 ) articulated with outer ends on the hollow support ( 20 ) and with inner ends on an in the hollow support ( 20 ) longitudinally displaceable actuating rod ( 23 ) which are in the way the mass ( 22 ).

6. Impact absorber according to claim 2, characterized in that the Spreizvor direction is formed by a liquid column ( 32 ) in the hollow support ( 30 ) in the way of the mass ( 31 ).

7. Impact damper according to claim 1, characterized in that the inertial mass is formed by an outside of the hollow support ( 40 ) lying rigid mass ( 45 ), in particular a drive arrangement of a vehicle equipped with the impact absorber, which in the hollow support ( 40 ) serving as a spreading device liquid column ( 43 ) is assigned such that impact-induced movements of the inert mass ( 45 ) change the pressure in the liquid column ( 43 ) to change the cross-sectional shape of the hollow support ( 40 ).

8. Impact damper according to claim 7, characterized in that the rigid mass ( 45 ) via a piston-cylinder arrangement ( 46 ), which is aligned in the direction of impingement-related movements of the mass ( 45 ), coupled to the liquid column ( 43 ) is.

9. Impact damper according to claim 8, characterized in that a pressure valve ( 47 ) is arranged between the Kol ben-cylinder arrangement ( 46 ) and the liquid column ( 43 ).

10. Impact damper according to claim 1, characterized in that the inertial mass is formed by a liquid volume ( 51 ) arranged between transverse walls ( 52 , 53 ) in the hollow support ( 50 ), the at least one at least when Errei Chen a minimum value of liquid pressure and / or Delay effective discharge throttle ( 55 ) is assigned.

11. Impact damper according to claim 10, characterized in that the Abströmdros sel ( 55 ) is arranged in one of the transverse walls ( 53 ).

12. Impact damper according to claim 10, characterized in that the Abströmdros sel ( 62 ) in a wall of a hollow carrier ( 60 ) accommodated inner hollow carrier ( 61 ) is arranged, which ends before one of the ends of the hollow carrier ( 60 ).

13. Impact damper according to one of claims 1 to 12, characterized in that the hollow support ( 60 ) in the initial state at least in regions has a more angular, in particular quadrangular, but in the changed state has an approximately circular cross section.

14. Impact damper according to one of claims 1 to 13, characterized in that the impact damper ( 70 ) is part of a V-shaped support arrangement ( 74 ), the loads obliquely to the axis of symmetry ( 75 ) of the V is exposed.