WO2011076550A1

WO2011076550A1 - Crashbox für ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: WO2011076550A1
Application number: PCT/EP2010/068956
Authority: WO
Inventors: Thomas Friedrich; Kai Weeber; Willi Nagel; Bernd Goetzelmann
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2010-12-06
Publication date: 2011-06-30
Also published as: DE102009055085A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Crashbox (10) für ein Kraftfahrzeug (12) mit mindestens einem im Crashfall deformierbaren Crashboxteil (14), welches im Crashfall durch die Deformation Energie aufnimmt, und eine korrespondierendes Stoßfängersystem für ein Kraftfahrzeug. Erfindungsgemäß ist das mindestens eine Crashboxteil (14) aus Strukturelementen (16, 18) zusammengesetzt, die zur Einstellung der Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles (14) gegeneinander in einer Stellrichtung verschiebbar sind.

Description

Beschreibung

Titel

Crashbox für ein Kraftfahrzeug Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Crashbox für ein Kraftfahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 . Aus der EP 1 792 786 A2 ist eine Crashbox für ein Kraftfahrzeug bekannt. Hierbei ist eine Crashbox zur Eingliederung zwischen einem Stoßfängerquerträger und einem Fahrzeuglängsträger des Kraftfahrzeugs vorgesehen, welche ein gehäuseartiges Deformationsprofil als Faltkonstruktion aus Metallblech und eine längsträgerseitige Flanschplatte aufweist, wobei die Flanschplatte als Bestandteil der Faltkonstruktion ausgebildet ist. Die Crashbox nimmt im Crashfall durch die

Deformation des Deformationsprofils Energie auf, wobei die Energieaufnahmefähigkeit der Crashbox nicht einstellbar ist.

Aus der DE 10 2006 058 604 A1 ist eine Crashbox für ein Kraftfahrzeug bekannt. Die Crashbox umfasst zwei im Crashfall relativ zueinander bewegbare Crashboxteile, welche zwischen zwei Stützplatten angeordnet sind. Ein erstes Crashboxteil ist als zwischen zwei Stützplatten angeordnetes Deformationsprofil ausgebildet, welches von dem als Mantel ausgebildeten, zweiten Crashboxteil umgeben ist. Im Crashfall wird der Mantel im Bereich einer Stützplatte nach außen umgestülpt, so dass durch die außenseitige Umstülpung ein Teil der Crashenergie absorbiert wird. Darüber hinaus wird Verformungsarbeit im Bereich des Deformationsprofils geleistet, indem das Deformationsprofil sich faltenbildend verkürzt.

Aus der DE 100 14 469 A1 ist eine Crashbox in Form eines Pralldämpfers be- kannt, der zwischen einem Längsträger und einem Querträger in einem Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Die Crashbox weist ein als Hohlkörper ausgestaltetes Deformationsprofil mit einer sich quer zu einer Längsachse erstreckenden Sicke auf, wobei das Deformationsprofil sich aus zwei Halbschalen zusammensetzt. Aus der DE 20 2007 006 376 U1 ist eine Energieabsorptionsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die ein Fahrzeugteil und eine Zerspanungseinrichtung umfasst, wobei das Fahrzeugteil mittels der Zerspanungseinrichtung zum Absorbieren der Energie spanend bearbeitbar ist. Offenbarung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Crashbox mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass das mindestens eine Crashboxteil aus Strukturelementen zusammengesetzt ist, welche zur Einstellung der Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles gegeneinander in einer Stellrichtung verschiebbar sind. In vorteilhafter Weise können hierdurch verschiedene Steifigkeiten für die Crashbox eingestellt werden. Dies verbessert das Crashverhalten des Fahrzeugs bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Massen von am Crash beteiligten Fahrzeugen. Indem die Steifigkeit der Crashbox adaptiv gestaltet ist, kann die Steifigkeit vor bzw. während des Crashs angepasst werden, so dass die Energieaufnahmefähigkeit der Frontstruktur des Fahrzeugs in vorteilhafter Weise eingestellt werden kann. Dadurch ist in vorteilhafter Weise eine Anpassung der Crashbox an Crashs mit unterschiedlichen Objekten möglich. Wird beispielsweise als Objekt ein Fußgänger erkannt, so wird eine Zusammen- setzung der Strukturelemente so gewählt, dass sich eine geringere Steifigkeit der

Gesamtstruktur des Crashboxteiles als bei einem Crash mit einem zweiten Fahrzeug ergibt. Ein weiterer Vorteil ist die hohe Adaptivität, die ein derartiges System besitzt, da das Prinzip auf unterschiedliche Crash boxformen angewendet werden kann. Durch das rotatorische Verdrehen bzw. Verschieben der Struktur- elemente vor oder während eines Frontalcrashs kann die Energieaufnahmecharakteristik der Crashbox gezielt verändert werden, indem die Crashenergie durch plastische Verformung der Strukturelemente absorbiert wird. Die Crashbox ist somit über das erfindungsgemäße Crashboxteil an verschiedene Steifigkeiten anpassbar. Die Energieaufnahmecharakteristik der Crashbox kann je nach Crashtyp entsprechend eingestellt werden, indem beispielsweise bei einer Kollision gegen ein Leichtfahrzeug bzw. einen Fußgänger die Crashbox unter dem Stichwort Partnerschutz„weich" eingestellt ist und beispielsweise bei einer Kollision gegen ein schweres Fahrzeug die Crashbox unter dem Stichwort Selbstschutz„hart" eingestellt ist. Beide Eigenschaften, sowohl der Partnerschutz als auch der Selbstschutz werden in vorteilhafter Weise in der Crashkompatibilität vereinigt. Diese Kombination bezeichnet in besonders vorteilhafter Weise ein hohes Maß an Selbstschutz bei niedriger Aggressivität gegenüber anderen Verkehrsteilnehmern, wobei eine Verbesserung der Kompatibilität nicht zu Lasten des Selbstschutzes des Fahrzeuges geht.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Crashbox möglich.

Besonders vorteilhaft ist, dass die Strukturelemente in Stellrichtung unverschiebbare Strukturelemente und in Stellrichtung verschiebbare Strukturelemente umfassen. Die Strukturelemente weisen unterschiedliche Geometrien auf. In vorteilhafter Weise wird über eine rotatorische und/oder lineare Verstellbarkeit der verschiebbaren Strukturelemente und über die Lage der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente zu den in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelementen im Crashfall bestimmt, welche Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles eingestellt wird. Dabei können in vorteilhafter Weise die in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente stufenlos verstellt werden, wodurch eine Vielzahl von verschiedenen Einstellungen zwischen den einzelnen in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente und den in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente zueinander möglich ist. Die Geometrien der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente und der in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente können beispielsweise so ausgeführt sein, dass sie sich in Kontakt zueinander beispielsweise gänzlich auf Block oder partiell gegenüberliegen oder kontaktlos in Hohlräumen gegenüberliegen. Hierbei stützen sich die Geometrien der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente auf die Geometrien ihrer benachbarten in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente und bilden bei Belastung im Crashfall, je nach Stellung zueinander, einen Widerstand und damit eine unterschiedliche Steifigkeit aus, wodurch die Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles stark variiert werden kann. Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Crashboxteiles aus zueinander in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelementen sind sehr platzsparend, preisgünstig und mit ge- ringem Gewicht herstellbar, da die Strukturelemente aus Kunststoff hergestellt werden können. Unabhängig davon, wie viele Strukturelemente verwendet werden, ist eine einzige Geometrie für alle Strukturelemente ausreichend, um im Crashfall eine plastische Verformung der Strukturelemente gegeneinander zu erzielen. Dies ermöglicht die Herstellung hoher Stückzahlen. Alternativ können die in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente und die in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente verschiedene Geometrien aufweisen. Außerdem können auch die einzelnen in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente unterschiedliche Geometrien aufweisen. Dies gilt auch für die einzelnen in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente. Trotz der möglichen komplexen und unsymmetrischen Geometrien der Strukturelemente ist eine kostengünstige und zuverlässige Herstellung möglich, da diese beispielsweise durch Kunststoffspritzverfahren gefertigt werden können.

In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashbox ist das mindestens eine Crashboxteil in vorteilhafter Weise als Rohrelement ausgeführt, dessen Stützmantel von den Strukturelementen gebildet ist. Das als Rohrelement ausgeführte Crashboxteil hat den Vorteil, dass es einfach aufgebaut ist und eine ausreichende Druckaufnahmefähigkeit mit einem abschätzbaren Verformungsverhalten aufweist. Die Verwendung von Kunststoffen für die Herstellung des Crashboxteiles und der Strukturelemente ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Reduzierung der Herstellungskosten und des Gewichts, da sich Kunststoffspritzverfahren insbesondere zur zuverlässigen, kostengünstigen und reproduzierbaren Herstellung von komplexen und unsymmetrischen Strukturelementen in guter Qualität eignen.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashbox werden die Strukturelemente innenumfangseitig von einem Innenrohr und/oder außenumfangsei- tig von einem Außenrohr und/oder stirnseitig von jeweils einem Flanschelement zumindest teilweise gehalten. In vorteilhafter Weise werden hierdurch die in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente und die in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente in einem definierten Bauraum geführt, wodurch eine gezielte Ansteuerung und Verstellbarkeit der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente möglich ist. Besonders vorteilhaft wirkt sich diese kompakte Bauwei- se des Crashboxteils und der Strukturelemente im Crashfall aus, da bereits diese

Anordnung eine solide Grundsteifigkeit aufweist. Durch diese Anordnung der Strukturelemente innerhalb der Rohre und der Flanschelemente ergibt sich eine bauraum- und kostensparende Ausführung der Crashbox.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashbox sind die Flansch- elemente zur Befestigung der Crashbox an Kraftfahrzeugbauteilen, wie beispielsweise einem Längsträger einer Fahrzeugkarosserie und/oder einem Querträger eines Stoßfängersystems vorgesehen. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Crashbox ermöglichen auf einfache und kostengünstige Weise eine lösbare bzw. nachrüstbare Verbindung zweier Bauteile, so dass eine ver- windungssteife Konstruktion beispielsweise des Stoßfängersystems der Fahrzeugkarosserie ermöglicht wird. Außerdem kann bei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Crashbox ein Teil der Crashenergie über den Längsträger in die Karosseriestruktur des Fahrzeugs weitergeleitet werden, wobei große Druckbelastungen wirkungsvoll absorbiert werden können. Dadurch wird eine Beschä- digung von Strukturbauteilen der Fahrzeugkarosserie und/oder von im Motorraum des Fahrzeugs befindlichen Bauteilen gemindert.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashbox weisen die

Flanschelemente jeweils mindest ein Schneidwerkzeug auf, welches durch Ein- dringen mindestens ein Rohr gegen Verdrehen fixiert. In vorteilhafter Weise erfüllt das mindestens eine Schneidwerkzeug eine Doppelfunktion. Das Schneidwerkzeug erfüllt zum einen bei der Montage der Crashbox eine Fixierfunktion zwischen Rohr und Flanschelement und zum anderen beim Crash eine Energieabsorptionsfunktion durch Schneidearbeit. Durch den Einbau im Bereich des Flanschelements wird eine Platz sparende Anordnung des Schneidwerkzeugs ermöglicht, wodurch in vorteilhafter Weise eine einfache Arretierung der zueinander einstellbaren beweglichen Strukturelemente und dem Rohr bzw. den Rohren bewerkstelligt werden kann. Diese Anordnung des Schneidwerkzeugs ergibt eine bauraum- und kostensparende Ausführung der Crashbox, indem ohnehin vorhandener Bauraum zur Aufnahme des Schneidwerkzeugs genutzt wird. In vorteilhafter Weise tritt das Schneidwerkzeug während des Crashfalls in Aktion, so dass Crashenergie durch Schneidearbeit absorbiert wird. Bei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Crashbox wird Energie in vorteilhafter Weise durch zwei physikalische Wirkprinzipien absorbiert, nämlich zum einen durch Schneidearbeit und zum anderen durch plastische Deformation. Dies ermöglicht ein höheres Niveau der absorbierten Energie bei geringem Bauraumbedarf bzw. Baugröße der Crashbox und gleichzeitiger Gewichtseinsparung. Trotz steigender Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles bleibt die Geometrie der Crashbox unverändert. In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashbox ist das Innenrohr und/oder das Außenrohr als ein im Crashfall deformierbares, zweites Crashboxteil ausgebildet, das im Crashfall durch Deformation Energie aufnimmt. In vorteilhafter Weise ergibt sich hierdurch zusätzlich zu dem ersten, aus den Strukturelementen aufgebauten Crashboxteil eine weitere Möglichkeit zum Abbau bzw. zur Absorption von Crashenergie. Die runde Querschnittsgeometrie des Rohres bzw. der Rohre eignet sich besonders gut als Deformationsprofil, wobei sich in der vorliegenden Konstruktion das Rohr bzw. die Rohre und die angrenzenden Strukturelemente als stützende Schale bzw. Schalen erweisen, die zusammen im Crashfall eine hohe Deformationssteifigkeit aufweisen und dadurch über eine große Energieaufnahmefähigkeit verfügen.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashbox sind die in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente von einer Aktuatoreinheit ansteuerbar. Hierbei wird auf einfache Weise durch schnelles und gezieltes Verstellen der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente mittels einer Aktuatoreinheit die

Deformationssteifigkeit des Crashboxteiles eingestellt. Es wird eine rasche und genaue Einstellung der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente ermöglicht, wodurch die Steifigkeit und die Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles gezielt eingestellt werden kann. Hieraus erfolgt in vorteilhafter Weise eine op- timale individuelle Anpassung der Crashbox an die Gegebenheiten während eines real auftretenden Crashs. Dabei ist die Gesamtstruktur des Crashboxteiles bauraumsparend angeordnet.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashbox wertet eine Auswer- te- und/oder Steuereinheit im Kraftfahrzeug zur adaptiven Einstellung der Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles Daten eines Sensorsystems aus, welche Informationen über Fahrzeugumgebung und/oder Crashschwere umfassen. Der wesentliche Vorteil liegt in einer beliebig einstellbaren und variablen Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles. Die Steifigkeit des Crashboxteiles kann in Abhängigkeit eines erkannten Objekts, der Relativgeschwindigkeit des

Kraftfahrzeugs und/oder des Crashtyps gezielt eingestellt werden. In vorteilhafter Weise ist hierdurch eine variable Anpassung der Energieabsorption durch die Crashbox eines Fahrzeugs und damit eine optimale Beeinflussung des Geschwindigkeitsabbaus des Kraftfahrzeugs zum besseren Schutz der Insassen und der Crashpartner möglich. Mittels dieses Prinzips ist es möglich, eine variab- le und im Idealfall stufenlose Einstellung der Energieaufnahmefähigkeit des

Crashboxteiles bzw. der Crashbox zu ermöglichen und diese insbesondere auch während der Fahrt kollisions-, insassen-, innenraum- und/oder fahrsituationsab- hängig einzustellen. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Crashbox können beispielsweise ein Sensorsystem verwenden, welches ständig crashrelevan- te Informationen, wie beispielsweise eine Aufprallgeschwindigkeit, Beschleunigungswerte usw. erfasst, aus welchen die Auswerte- und/oder Steuereinheit Daten zur Ansteuerung des Crashboxteiles bzw. der Crashbox ermittelt. Die Auswerte- und/oder Steuereinheit steuert die Strukturelemente in Abhängigkeit von den ermittelten Daten vorzugsweise über die Aktuatoreinheit an. So kann die Auswerte- und/oder Steuereinheit vor bzw. zu Beginn eines Crashs aus den von dem Sensorsystem erfassten crashrelevanten Informationen beispielsweise die voraussichtliche Crashschwere abschätzen bzw. ermitteln und die Strukturelemente vor dem eigentlichen Aufprall bzw. zu Beginn des Aufpralls entsprechend ansteuern. Während des Crashs kann die Auswerte- und/oder Steuereinheit aus den erfassten crashrelevanten Informationen dynamisch die erforderlichen Ansteuerdaten ermitteln und bei einer erkannten Abweichung der Ansteuerdaten die Einstellung der Strukturelemente entsprechend verändern. Sobald das Crashboxteil unter hoher Last ist, muss und/oder kann es nicht mehr verstellt werden. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Crashbox werden bevorzugt in einem Stoßfängersystem verwendet. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine a- daptive Frontstruktur für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt werden, deren Energieaufnahmefähigkeit an den jeweiligen Crashfall angepasst werden kann, indem die Steifigkeit des Crashboxteils adaptiv gestaltet ist. Die Steifigkeit des Crash- boxteils der Crashbox wird vor bzw. während des Crashs angepasst, so dass eine höhere Energieaufnahmefähigkeit der Frontstruktur gewährleistet ist. In der Praxis bedeutet dies, dass beispielsweise eine weiche Frontstruktur bei Intrusion eines Fußgängers oder eine härtere Frontstruktur bei Intrusion eines Fahrzeugs einstellbar ist. Dadurch sind Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Crash- box in vorteilhafter Weise sowohl im Bereich Partnerschutz, wie beispielsweise

Fußgängerschutz, als auch im Bereich Selbstschutz einsetzbar. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Stoßfängersystems eines Kraftfahrzeugs mit zwei erfindungsgemäßen Crashboxen.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht von vorn auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen adaptiven Crashbox mit einem im Crashfall deformierbaren Crashboxteil, dessen Stützmantel aus gegeneinander in Stellrichtung (Umfangsrichtung) verschiebbaren Strukturelementen zusammengesetzt ist, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit ein Flanschelement zur Befestigung der Crashbox an einem Stoßfänger weggelassen ist.

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen adaptiven Crashbox aus Fig. 2 mit einem Außenrohr und zwei Flanschelementen zur Befestigung der Crashbox an Kraftfahrzeugbauteilen.

Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen adaptiven Crashbox gemäß Fig. 2 oder 3.

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Seitenansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen adaptiven Crashbox gemäß Fig. 2 bis 4 ohne Außenrohr.

Fig. 6 zeigt eine perspektivische Teilschnittdarstellung des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen adaptiven Crashbox gemäß Fig. 2 bis 5 ohne Innenrohr.

Fig. 7 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines in Stellrichtung (Umfangsrichtung) nicht verschiebbaren Strukturelements für die erfindungsgemäße adaptive Crashbox gemäß Fig. 2 bis 6. Fig. 8 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines in Stellrichtung (Umfangsrichtung) verschiebbaren Strukturelements für die erfindungsgemäße adaptive Crashbox gemäß Fig. 2 bis 6.

Fig. 9 bis Fig. 1 1 zeigen die abgewickelten Strukturelemente des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen adaptiven Crashbox gemäß Fig. 2 bis 8 in drei verschiedenen Einstellungen für unterschiedliche Steifigkeiten.

Fig. 12 bis Fig. 14 zeigen die abgewickelten Strukturelemente eines alternativen Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen adaptiven Crashbox in drei verschiedenen Einstellungen für unterschiedliche Steifigkeiten.

Fig. 15 bis Fig. 17 zeigen die abgewickelten Strukturelemente eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen adaptiven Crashbox in drei verschiedenen Einstellungen für unterschiedliche Steifigkeiten.

Fig. 18 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Crash boxsystems mit einer erfindungsgemäßen Crashbox.

Ausführungsformen der Erfindung

Im Zuge der Entwicklungen der passiven Sicherheit bei Kraftfahrzeugen steht zunächst der Selbstschutz im Vordergrund. Dies ist die Eigenschaft des Kraftfahrzeugs seine eigenen Insassen sowohl in Fahrzeug-Fahrzeug-Kollisionen als auch in Kollisionen mit anderen Objekten zu schützen. Hierfür werden unter anderem beispielsweise Crashboxen eingesetzt. Derartige Crashboxen für Kraftfahrzeuge sind auf dem Markt bekannt und üblicherweise zur Anordnung zwischen einem Stoßfängersystem und der Karosserie des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Durch die Crashbox soll im Crashfall bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs Energie absorbiert werden, um Teile des Kraftfahrzeugs und die Insassen des Kraftfahrzeugs zu schützen. In der Regel ist die Crashbox derart ausgestaltet, dass diese bei einem Aufprall mit sehr geringer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs nur reversibel verformt wird, so dass hierbei keinerlei Schäden am Kraftfahrzeug auftreten. Bei einem Aufprall mit geringfügig höherer Geschwindigkeit nimmt die Crashbox in vorteilhafter Weise so viel Energie auf, dass nur das Stoßfängersystem beschädigt wird, nicht jedoch die übrige Karosserie des Kraftfahr- zeugs. Zunehmend rücken bei der Entwicklung von Crashboxen außer dem Insassenschutz jedoch noch Themen bezüglich Partnerschutz und Crashkompatibilität in den Vordergrund. Partnerschutz ist die Eigenschaft des Kraftfahrzeugs, die Insassen des gegnerischen Fahrzeugs in einer Fahrzeug-Fahrzeug-Kollision zu schützen, also eine möglichst geringe Aggressivität zu haben.

In Fig. 1 ist ein Stoßfängersystem 30 eines Kraftfahrzeugs 12 dargestellt, das mit einer Karosserie 28 des Kraftfahrzeugs 12 verbunden ist. Die Karosserie 28 weist beispielsweise mehrere Längsträger 28a auf, mit denen das Stoßfänger- System 30 verbunden ist. Das Stoßfängersystem 30 weist einen Querträger 30a auf, der mit den Längsträgern 28a der Karosserie 28 verbunden ist. Im Crashfall werden bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs 12 die auftretenden Kräfte über den Querträger 30a des Stoßfängersystems 30 möglichst gleichmäßig über dessen Verbindungsstellen mit den Längsträgern 28a in die Karosserie 28 des Kraft- fahrzeugs 12 eingeleitet.

Die Verbindung des Querträgers 30a des Stoßfängersystems 30 mit den Längsträgern 28a der Karosserie 28 erfolgt, wie in Fig. 1 dargestellt ist, beispielsweise über ein Crash boxsystem 1 1 mit zwei Crashboxen 10, die einerseits am Querträ- ger 30a des Stoßfängersystems 30 und andererseits am entsprechenden Längsträger 28a der Karosserie 28 befestigt sind. Hierbei weist die Karosserie 28 des Kraftfahrzeugs 12 vorzugsweise zwei Längsträger 28a auf, wobei jeweils in einem seitlichen Randbereich des Kraftfahrzeugs 12 ein Längsträger 28a angeordnet ist, und wobei an jedem Längsträger 28a eine Crashbox 10 befestigt ist. In Fig. 1 ist beispielhaft ein Crash boxsystem 1 1 mit zwei Crashboxen 10 dargestellt, wobei jedoch auch Crashboxsysteme 1 1 mit nur einer Crashbox 10 oder mehr als zwei Crashboxen 10 vorstellbar sind.

Fig. 2 bis 8 zeigen eine erfindungsgemäße Crashbox 10 für ein Kraftfahrzeug 12 in detaillierten Darstellungen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Crashbox 10 gemäß Fig. 1 Bestandteil eines Stoßfängersystems 30 eines Kraftfahrzeugs 12. Die Crashbox 10 umfasst ein im Crashfall deformierbares Crashboxteil 14, welches im Crashfall durch Deformation Energie aufnimmt. Durch die Deformation des Crashboxteiles 14 wird im Crashfall zumindest ein Teil der Crash- energie durch die Verformungsarbeit absorbiert. Um eine Crashbox 10 an die im Crashfall vorliegenden Gegebenheiten, wie beispielsweise Crashschwere und/oder Intrusionsgeschwindigkeit, anzupassen, ist das mindestens eine Crashboxteil 14 erfindungsgemäß aus Strukturelementen 16, 18 zusammengesetzt, die zur Einstellung der Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles 14 gegeneinander verschiebbar sind und im dargestellten Ausführungsbeispiel einen zylinderförmigen Stützmantel bilden. Bei der Einstellung handelt es sich hierbei um eine rotatorische und/oder eine lineare Verschiebung bzw. Verstellbarkeit der Strukturelemente 16, 18 gegeneinander. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Crashboxteil 14 vorzugsweise als

Rohrelement ausgebildet, dessen Stützmantel von den Strukturelementen 16, 18 gebildet ist. Auch andere Geometrien wie beispielsweise Konus, Zylinder, Zylinder mit elliptischem Querschnitt oder rechteckige bzw. quadratische Formen sind denkbar.

Die Strukturelemente 16, 18 sind vorzugsweise aus Kunststoff ausgeführt, was sowohl einen Gewichtsvorteil als auch einen Kostenvorteil nach sich zieht. Alternativ hierzu sind auch andere Materialien denkbar. Auch ist die Ausführung der Strukturelemente 16, 18 als Werkstoffverbund denkbar. Alternativ können auch andere Materialien, wie beispielsweise Stahl verwendet werden, solange die plastischen Eigenschaften mit den erforderlichen Kraftniveaus übereinstimmen.

Die Strukturelemente 16, 18 sind innenumfangseitig von einem Innenrohr 20, außenumfangseitig von einem Außenrohr 22 und stirnseitig von einem ersten Flanschelement 24 und einem zweiten Flanschelement 26 zumindest teilweise gehalten. Die Flanschelemente 24, 26 weisen hierbei vorzugsweise jeweils eine Außenkontur, die einer Vierteltorusfläche entspricht und eine Durchgangsöffnung 24a, 26a auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht die Durchgangsöffnung im zweiten Flanschelement 26 einer rotationssymmetrischen Öffnung mit sich nach rechts verjüngendem Querschnitt. Dies führt zu einer plastischen Verformung des Innenrohrs 20, wenn dieses bei einem Crash durch das zweite Flanschelement 26 gedrückt wird. Das Außenrohr 22 bildet zusammen mit den Flanschelementen 24, 26 ein Gehäuse der Crashbox 10, welches das aus Strukturelementen 16, 18 zusammengesetzte Crashboxteil 14 aufnimmt, wobei das Außenrohr 22 jeweils auf einen zylindrischen Abschnitt der beiden Flanschelemente 24, 26 aufgesteckt ist. Die Flanschelemente 24, 26 weisen jeweils mindest ein Schneidwerkzeug 32, 34 auf, welche durch Eindringen das Außenrohr 22 gegen Verdrehen fixieren. Die Schneidwerkzeuge 32, 34 können in den Flanschelementen 24, 26 eingebracht oder direkt angeformt sein. Die Verdrehsicherung des ersten Flanschelements 24 gegen den Querträger 30a oder das zweite Flanschelement ist erforderlich, um eine Drehmomentabstützung der Aktuatoreinheit 36 zu gewährleisten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind mehrere bevorzugt als Messer ausgebildete Schneidwerkzeuge 32, 34 vorgesehen, die regelmäßig beabstandet an einem Außenumfang der beiden Flanschelemente 24, 26 angeordnet sind. Beim Aufstecken des Außenrohres 22 auf das zweite Flanschelement 26 wirken die Schneidwerkzeuge 34 auf die korrespondierende Stirnseite 22c des Außenrohres 22. Bei der Montage wird das Außenrohr 22 so auf das zweite Flanschelement 26 gesteckt und zentriert, dass die Messer 34 in das Außenrohr 22 einschneiden bzw. eindringen und es so gegen Verdrehen fixieren. Anschließend wird das erste Flanschelement 24 über mindestens ein Schneidwerkzeug 32 am Außenrohr 22 befestigt, wobei die Schneidwerkzeuge 32 auf die korrespondierende Stirnseite 22b des Außenrohrs 22 wirken. Durch die regelmäßige Beabstandung der Schneidwerkzeuge 32, 34 entfalten diese ihre Wirkung symmetrisch und können dadurch großflächig an dem Außenrohr 22 der Crashbox 10 angreifen. Da die Schneidwerkzeuge 32, 34 die Umformenergie des Außenrohres 22 im Falle eines Crashs herabsetzen, können alternative Befestigungsmöglichkeiten, beispielsweise in der Art einer Umstülpung an mindestens einem Ende des Außenrohrs 22 vorgesehen werden, um die Energieaufnahme gleich zu Beginn des Crashs hochzuhalten.

Die Flanschelemente 24, 26 sind zusätzlich zur Befestigung der Crashbox 10 an Kraftfahrzeugbauteilen 28a, 30a vorgesehen, wobei es sich bei den Kraftfahrzeugbauteilen um einen Längsträger 28a der Karosserie 28 und einen Querträger 30a des Stoßfängersystems 30 handelt. Hierbei dienen das erste Flanschelement 24 zur Befestigung der Crashbox 10 an dem Querträger 30a des Stoßfängersystems 30 und das zweite Flanschelement 26 zur Befestigung der Crashbox 10 an dem Längsträger 28a der Fahrzeugkarosserie 28. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind sowohl das Innenrohr 20 als auch das Außenrohr 22 als ein im Crashfall deformierbares, weiteres Crashboxteil ausgebildet, das im Crashfall durch Deformation Energie aufnimmt.

Das Innenrohr 20 kann beispielsweise einen kleinen Teil der bei einem Crash entstehenden Crashenergie durch Deformation vorzugsweise nach dem Prinzip der Verjüngung aufnehmen, wobei das Innenrohr 20 bei jedem Crash auch bei einem leichten Crash wirkt und somit Crashenergie aufnimmt. Dies bedeutet, dass das Innenrohr 20 zur Aufnahme von Crashenergie dient, indem es sich plastisch und irreversibel verformt.

Das Außenrohr 22 kann Crashenergie durch Schneidarbeit und Deformation absorbieren. Bei einem Crash wird das Außenrohr 22 durch die Messer 32, 34 gespalten, wobei die Anzahl der Messer 32, 34 in Abhängigkeit von der gewünschten Energieaufnahmefähigkeit des Außenrohres 22 variabel ist. Umlenkradien 50, 52 sorgen im Crashfall für ein Umbiegen des Außenrohres 22 an dessen Enden. Diese Verformung sowie die zuvor erfolgte Schneidarbeit nimmt daher bei einem Crash zusätzlich Energie auf.

Die Strukturelemente umfassen in Stellrichtung unverschiebbare Strukturelemente 16 und in Stellrichtung verschiebbare Strukturelemente 18. Vorzugsweise sind die Strukturelemente 16, 18 ringförmig ausgebildet. Hierbei ist jeweils ein Ringgrundelement 16.1 , 18.1 vorgesehen, an welchen sich in axialer Richtung 42 jeweils Stege 16.2a, 16.2b, 16.2c, 18.2 erstrecken. Die in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente 16 weisen an ihrer Außenkontur sich in radialer Richtung über das Ringgrundelement 16.1 bzw. die Stege 16.2a, 16.2b, 16.2c hinaus erstreckende Mitnehmerpaare 16.3 und/oder einzelne Mitnehmer 16.4 auf. Zwischen den in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelementen 16 sind in Stellrichtung verschiebbare Strukturelemente 18 angeordnet. Die in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 18 weisen an ihrer Innenkontur sich in radialer Richtung über das Ringgrundelement 18.1 bzw. die Stege 18.2 hinaus erstreckende Mitnehmerpaare 18.3 und/oder einzelne Mitnehmer 18.4 auf. Die in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente 16 umfassen breite Stege 16.2c, schmale Stege 16.2a und mittlere Stege 16.2b. Die Stege 18.2 der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 18 weisen die gleiche Breite auf. Bei der Montage der Crashbox 10 werden die Strukturelemente 16, 18 abwechselnd auf das Innenrohr 20 aufgesteckt, wobei zwei aufeinander folgende in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente 16 um 90° verdreht und zentriert sind, so dass die einzelnen Mitnehmer 16.4 in ein korrespondierendes Mitneh- merpaar 16.3 eingreifen. Gleiches gilt für die in Stellrichtung verschiebbaren

Strukturelemente 18 von denen zwei aufeinander folgende in Stellrichtung verschiebbare Strukturelemente 18 um 90° verdreht und zentriert sind, so dass die einzelnen Mitnehmer 18.4 in ein korrespondierendes Mitnehmerpaar 18.3 eingreifen. Zwischen den in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelementen 18 und dem Außenrohr 22 wird für die Verschiebung bzw. Verstellung der Strukturelemente 18 Spiel vorgehalten. Die in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente 16 werden durch ihre äußeren ineinander greifenden Mitnehmer 16.4 bzw. Mitnehmerpaare 16.3 im Außenrohr 22 zentriert und über entsprechende Mitnehmerpaare 26.3, die einzelne Mitnehmer 16.4 des letzten in Stellrichtung un- verschiebbaren Strukturelements 16 gegen Verstellen (Verdrehen) fixieren, bzw. einzelne Mitnehmer 26.4, die Mitnehmerpaare 16.3 des letzten in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelements 16 gegen Verstellen (Verdrehen) fixieren, am zweiten Flanschelement 26 verdrehfest gehalten. Auch zwischen den in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelementen 16 und dem Außenrohr 22 wird für die Verschiebung bzw. Verstellung der Strukturelemente 18 Spiel vorgehalten.

Die Mitnehmer 16.4 bzw. Mitnehmerpaare 16.3 der in Stellrichtung unverschiebbaren bzw. verdrehfesten Strukturelemente 16 sind außerhalb des Ringgrundelementes 16.1 angeordnet und wirken auf eine Innenwand 22a des Außenroh- res 22. Dies bedeutet, dass die Mitnehmer 16.4 bzw. Mitnehmerpaare 16.3 radial an der Außenseite der Ringgrundelemente 16.1 ausgebildet sind. Die in Stellrichtung unverschiebbaren bzw. verdrehfesten Strukturelemente 16 sind über die Mitnehmer 16.4 bzw. Mitnehmerpaare 16.3 mit dem Flanschelement 26 verdrehfest verbunden.

Die Mitnehmer 18.4 bzw. Mitnehmerpaare 18.3 der in Stellrichtung verdrehbaren Strukturelemente 18 sind innerhalb des Ringgrundelementes 18.1 angeordnet und wirken auf eine Außenwand 20a des Innenrohres 20. Die Mitnehmer 18.4 bzw. Mitnehmerpaare 18.3 sind in der erfindungsgemäßen Crashbox 10 analog zu den Mitnehmern 16.4 bzw. Mitnehmerpaaren 16.3 jedoch radial an der Innenseite der Ringgrundelemente 18.1 ausgebildet. In Fig. 6 bis 8 ist die verstellbare Struktur, hier der Stützmantel, bzw. sind die Strukturelemente 16, 18 der erfindungsgemäßen Crashbox 10 dargestellt. In den Fig. 9 bis Fig. 1 1 sind die ringförmigen Strukturelemente 16, 18 ohne Mitnehmer 16.4, 18.4 bzw. Mitnehmerpaare 16.3, bzw. 18.3 abgewickelt in drei verschiedenen Stellungen dargestellt.

Die in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 18 sind von einer Aktuatoreinheit 36 ansteuerbar. Die Strukturelemente 18 werden über ihre Mitnehmer 18.4 bzw. Mitnehmerpaare 18.3 von der Aktuatoreinheit 36 so verdreht, dass das

Crashboxteil 14 bzw. die Crashbox 10 die gewünschte Steifigkeit erreicht.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Aktuatoreinheit einen Elektromagneten 36 mit einem Anker 36.1 und einem Stator 36.2. Der Stator 36.2 des Elektromagneten 36 ist auf dem ersten Flanschelement 24 befestigt. Der Anker

36.1 des Elektromagneten 36 wird vorzugsweise konzentrisch gelagert auf das Flanschelement 24 aufgelegt. Das Flanschelement 24 wird mit dem Elektromagneten 36 auf das Außenrohr 22 aufgesteckt, so dass die Messer 32 in das Außenrohr 22 einschneiden. Damit sind auch das erste Flanschelement 24 und mit ihm der Stator 36.2 des Elektromagneten 36 verdrehfest an der Crashbox 10 festgelegt. Zwischen dem Innenrohr 20 und dem Elektromagneten 36 wird ein als Stützscheibe ausgeführtes Stützelement 38 eingelegt. Die Funktion der Zentrierung des Elektromagneten 36 übernimmt im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein als axial federnde Scheibe ausgeführtes Federelement 40. Diese Scheibe 40 kann beispielsweise eine Teller- oder Elastomerfeder sein. Die Strukturelemente

16, 18 sind so geformt, dass der Anker 36.1 des Elektromagneten 36 bis zu dessen Aktivierung verdrehfest gehalten wird.

In der Ausgangsstellung gemäß Fig. 9 ist die Crashbox 10 auf ihre höchste Stei- figkeit eingestellt. Bei einem schweren Crash kann beispielsweise die gesamte

Steifigkeit der Crashbox 10 ausgenützt werden. Es kann soviel Energie umgesetzt werden wie möglich. Die Stege 18.2 der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 18.1 stoßen auf die breiten Stege 16.2c der in Stellrichtung verdrehfesten Strukturelemente 16. Beim Crash treffen die breiten Stege 16.2c auf die Stege 18.2, wodurch sich die Stege 16.2c, 18.2 verformen, indem sie in die Hohlräume zwischen den Strukturelementen 18 und 16 verdrängt werden, und nehmen dadurch Energie auf. Die Mulden 18.5 in den Stegen 18.2 der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 18 zentrieren die in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente 16.2c über deren ballige Stege 16.2c.

Fig. 10 zeigt die Strukturelemente 16, 18 des Crashboxteiles 14 der Crashbox 10 bei einer weichen Einstellung. Bei einem leichten Crash werden die Strukturelemente 16, 18 unter dem Stichwort Fußgängerschutz auf geringe Steifigkeit eingestellt. Der Elektromagnet 36 hat die in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 18 entlang der Pfeilrichtung aus Fig. 8 nach oben so verstellt, dass die schmalen Stege 16.2a der in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente 16 mit den Stegen 18.2 der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 18 in Eingriff kommen.

In Fig. 1 1 sind die Strukturelemente 16, 18 des Crashboxteiles 14 der Crashbox 10 auf mittlere Steifigkeit eingestellt. Bei einem mittelschweren Crash kommt unter den Stichwörtern Crashkompatibilität, Partnerschutz und Selbstschutz nur ein Teil der Steifigkeit der Crashbox 10 zum Einsatz. Die Steifigkeit bzw. Festigkeit der Crashbox 10 wird gezielt und zugunsten des Unfallgegners reduziert, um die Energie so optimal wie möglich abzubauen. Der Elektromagnet 36 hat die in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 18 entlang der Pfeilrichtung aus Fig. 8 nach unten so verstellt, dass die mittelbreiten Stege 16.2b der in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente 16 mit den Stegen 18.2b der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 18 in Eingriff kommen.

Fig. 12 bis Fig. 14 zeigen eine alternative Ausführung des Crashboxteils 14 der Crashbox 10, das Strukturelemente 17, 19 mit Ringgrundelementen 17.1 , 19.1 und gleich breiten Stegen 17.2, 19.2 aufweist. Die Steifigkeit wird dadurch eingestellt, dass die Stege 17.2, 19.2 der Strukturelemente 17, 19 mehr oder weniger überlappen. Fig. 12 zeigt die steife Grundeinstellung, bei der die Stege 17.2, 19.2 der Strukturelemente 17, 19 fluchtend gegenüber liegen. Bei einem Crash werden die Stege 17.2, 19.2 gegenseitig voll abgestützt und können nur durch Verformung in die dazwischenliegenden Hohlräume 58 fließen.

Um die Strukturelemente 17, 19 bzw. das Crashboxteil 14 ganz weich einzustellen, werden in Fig. 12 die Strukturelemente 17 in Pfeilrichtung nach oben verschoben, so dass die Stege 17.2 der in Stellrichtung verschiebbaren Struktur- elemente 17 den Hohlräumen 58 zwischen den Stegen 19.2 der in Stellrichtung unverschiebbaren Strukturelemente 19 gegenüber liegen, so dass sich nur noch die Kanten der Stege 17.2 und 19.2 überdecken. Die Abstützfläche der Strukturelemente 16, 18 ist dadurch stark reduziert. Bei einem Crash werden die Stege 17.2, 19.2 nicht nur verformt, sondern auch abgeschert.

Für einen Kompatibilitätscrash, bei welchem eine mittlere Steifigkeit des Crashboxteiles 14 benötigt wird, werden gemäß Fig. 14 die Strukturelemente 18 in die entgegen gesetzte Pfeilrichtung nach unten auf eine Zwischenlage verschoben. Hier nicht dargestellt, können Mulden in den Stegen von Strukturelementen korrespondierende Strukturelemente über deren ballige Stege zentrieren.

In Fig. 15 bis Fig. 17 ist eine weitere alternative Ausführung des Crashboxteils 14 der Crashbox 10 dargestellt, das nur in Stellrichtung verschiebbare Strukturele- mente 15 aufweist, die jeweils ein Ringgrundelement 15.1 und am Umfang angeordnete Stege 15.2 aufweisen. Dieses Ausführungsbeispiel verwendet eine alternative Betätigung der Strukturelemente 15. Diese Betätigung nutzt ein gegenüber den zuvor vorgestellten Lösungen vergrößertes Spiel beim Verdrehen der Strukturelemente 15. Je nach gewünschter Steifigkeit werden entsprechend viele Strukturelemente 15 so weit gedreht, dass die Stege 15.2 der entsprechenden

Strukturelemente 15 auf Lücke mit den Hohlräumen 58 der benachbarten Strukturelemente 15 zu liegen kommen. Das Crashboxteil 14 ist in seiner Grundstellung auf hohe Steifigkeit eingestellt, die in Fig. 15 dargestellt ist. Fig. 16 zeigt eine mittlere Einstellung der Steifigkeit und Fig. 17 zeigt eine weiche Einstellung. Die Aktuatoreinheit 36 kann die Strukturelemente 18 entsprechend weit verdrehen, um das Crashboxteil 14 weicher einzustellen. Eine weitere Möglichkeit wäre die Einstellung mit einem rotatorisch wirkenden Elektromagneten 36 mit nur einer Schaltrichtung. Da die Strukturelemente 15 bei einem Crash so gegeneinander gepresst werden, dass sie nur vor dem Crash in einem sehr kurzen Zeitfenster nach Beginn des Crashs gegeneinander verdrehbar sind, kann die unterschiedliche Steifigkeit derart realisiert werden, dass dem Elektromagneten 36 unterschiedlich viel Zeit gegeben wird, die Strukturelemente 15 zu verdrehen. Dies kommt auch der Tatsache zugute, dass bei einem Crash aus hoher Geschwindigkeit des Fahrzeugs 12 die steife Grundeinstellung der Crashbox 10 gewünscht ist. Je langsamer die Geschwindigkeit, desto weicher kann die Steifigkeit eingestellt werden, da mehr Aktuierungszeit übrig bleibt. Alternativ können die erwähnten Geometrien nicht nur ringförmig wirken bzw. ausgeführt sein. Die in Stellrichtung unverschiebbaren und in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 15, 16, 17, 18, 19 können auch planar ausgeführt werden. Die Strukturelemente 15, 16, 17, 18, 19 können auf einer oder sogar mehreren Ebenen wirken. Die Verschiebung der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente wird dann mit einer linear wirkenden Aktuatoreinheit realisiert.

Fig. 16 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Crashboxsystems 1 1 ei- nes Kraftfahrzeugs 12 mit einer erfindungsgemäßen Crashbox 10. Wie aus Fig.

16 ersichtlich ist, weist das Kraftfahrzeug 12 ein Sensorsystem 48, eine Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 und das Crashboxsystem 1 1 mit der mindestens einen Crashbox 10, dem die Strukturelemente 15, 16, 17, 18, 19 aufweisenden Crashboxteil 14 und der Aktuatoreinheit 36 auf, wobei das Crashboxsystem 1 1 gemäß Fig. 1 zwischen dem Stoßfängersystem 30 und der Karosserie 28 des

Kraftfahrzeugs 12 angeordnet ist.

Das Sensorsystem 48 sensiert Informationen über ein Fahrzeugumfeld, eine Crashschwere und/oder Fahrdynamikgrößen. Die Auswerte- und/oder Steuerein- heit 46 empfängt die erfassten Informationen vom Sensorsystem 48 und wertet die empfangenen Informationen zur adaptiven Einstellung der Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles 14 aus, wobei die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 die ermittelte aktuelle Fahrsituation dahingehend auswertet, ob eine Aktivierung der in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente 15,17, 18 des Crash- boxsystems 1 1 erforderlich ist oder nicht. Die empfangenen Informationen über

Fahrdynamikgrößen in Verbindung mit den Informationen aus dem Fahrzeugumfeld und/oder dem Crashboxbereich ermöglichen der Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 eine vorausschauende Ansteuerung der Strukturelemente 15, 17 und 18.

Die Steuerung der Strukturelemente 15, 17, 18 kann in Abhängigkeit eines Signals von der Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 erfolgen. Vorzugsweise wird die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 in Form eines Steuergeräts ausgeführt, das beispielsweise als Airbagsteuergerät ausgeführt ist, wobei auch andere Steuergeräte zur Ansteuerung denkbar sind. Vorzugsweise ist die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 als Teil des Airbagsteuergerätes ausgeführt, was ei- nen Kostenvorteil nach sich zieht. Eine Ausführung der Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 als separates Steuergerät, würde in vorteilhafter Weise eine höhere Modularität ermöglichen. Eine derartige separate Intelligenz wird derart platziert, dass diese bei einem Crash geschützt ist. Die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 sieht, wie oben bereits ausgeführt ist, die Erfassung von Informationen vom Sensorsystem 48 vor, d.h. die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 des Kraftfahrzeugs 12 wertet zur adaptiven Ansteuerung der Strukturelemente 15, 17, 18 Daten des Sensorsystems 48 aus, welche Informationen über Fahrzeugumgebung und/oder Crashschwere umfassen. Durch einen Auswertealgo- rithmus wird ein entsprechendes Signal generiert, welches die Strukturelemente

15, 17, 18 in Abhängigkeit von den ermittelten Informationen über die Aktuatoreinheit 36 ansteuert.

Vor und/oder während des Crashs bzw. der Kollision sensiert das Sensorsystem 48 Informationen über das Fahrzeugumfeld, den Aufprall und/oder die Fahrdynamikgrößen und sendet diese zur Erzeugung der Ansteuersignale an die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 zur Ansteuerung der Strukturelemente 15, 17, 18 des Crashboxteiles 14 der Crashbox 10. Die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 erzeugt die entsprechenden Steuersignale und überträgt diese an die Ak- tuatoreinheit 36. Die Steuersignale bewirken, dass die Aktuatoreinheit 36 ein

Stellsignal für die Strukturelemente 15, 17, 18 zur Einstellung der Steifigkeit des Crashboxteiles 14 generiert.

Vorzugsweise sind die Strukturelemente 15, 17, 18 vor und/oder während des Crashfalls aktivierbar. Wird durch das Sensorsystem 48 ein Aufprall erkannt, so verstellt die Aktuatoreinheit 36 die Strukturelemente 15, 17, 18, wobei die Steifigkeit des Crashboxteiles 14 vorzugsweise in Abhängigkeit eines erkannten Objekts, der Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder des Crashtyps gezielt von der Aktuatoreinheit 36 eingestellt werden kann. Die erfindungsgemäße adap- tive Crashbox 10 ist derart ausgeführt, dass im Falle eines Fehlers immer auf die maximale Steifigkeit des Crashboxteiles 14 und somit auf den maximalen Selbstschutz zurückgegriffen werden kann. Die Ansteuerung der Strukturelemente 15, 17, 18 ist unabhängig von eventuellen Fehldetektionen des vorausschauenden Sensorsystems 48, da die Crashbox 10 in ihrer Ausgangsstellung auf ihre höchs- te Steifigkeit eingestellt ist. Vorzugsweise ist die Ansteuerung der Strukturele- mente 15, 17, 18 während eines Crashvorgangs und insbesondere während eines Mehrfachcrashvorgangs gezielt regelbar und/oder konstant eingestellt.

Im Folgenden ist die Funktionsweise der adaptiven Crashbox 10 beschrieben. Zunächst erkennt das Sensorsystem 48 einen Crash oder ein Precrashsensor- system einen bevorstehenden Crash und kann in idealer Weise zwischen einem stehenden und einem fahrenden Objekt unterscheiden. Vorzugsweise kann das Sensorsystem 48 auch die Größe des stehenden oder fahrenden Objektes feststellen. Danach beurteilt die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 die Stärke des Crashs und entscheidet über die erforderliche Steifigkeit bzw. Festigkeit der Crashbox 10, wobei die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 entweder als separates Steuergerät in der adaptiven Crashbox 10 oder als Teil eines Airbagsteuer- geräts des Kraftfahrzeugs 12 ausgeführt ist. Anschließend gibt die Auswerte- und/oder Steuereinheit 46 ein entsprechendes Steuersignal an die Aktuatorein- heit 36 aus, welche die Strukturelemente 15, 17, 18 in Position bringt. Daran anschließend beginnt die plastische Verformung der Crashbox 10.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die erfindungsgemäße adaptive Crashbox ein so genanntes Trockensystem ist. Dies bedeutet, dass hier keinerlei Flüssigkeiten verwendet werden. Da es sich um ein Trockensystem handelt, können Elemente wie beispielsweise Hydraulikpumpen, Ventile für die Adaptivität, Hydraulikleitungen oder Hydraulikspeicher entfallen. Insbesondere entfallen Dichtigkeitsprobleme über die Fahrzeuglebensdauer und es sind keine Umweltaspekte bezüglich giftiger Flüssigkeiten zu beachten. Eine Trockenlösung ist somit nicht nur leichter, sondern auch bauraumsparender, kostengünstiger und umweltfreundlicher.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die adaptive Crashbox 10 insbesondere beim Offsetcrash eine optimale Lösung bietet. Die adaptive Crashbox 10 zeigt besonders im Offsetcrash ihre Vorteile gegenüber einer nicht adaptiven

Lösung. Da das System mit einem Sensorsystem 48 ausgestattet ist, kann differenziert werden, ob es sich um eine Kollision gegen eine Wand ohne Offset (z.B. USNCAP mit 56 km/h) oder ob es sich um eine Kollision mit Überlappung handelt (z.B. EuroNCAP mit 64 km/h, 40% Überlappung zur Barriere). Bei der Überlap- pung müssen der betroffene Längsträger 28a der Karosserie 28 und die Crashbox 10 fast die ganze Crashenergie abbauen und somit sehr steif ausgeführt sein, wobei die adaptive Crashbox„steif" eingestellt wird. Kommen dagegen beide Längsträger 28a der Karosserie 28 und beide Crashboxen 10 des Crashboxsystems 1 1 zum Tragen, können die adaptive Crashboxen 10„weicher" eingestellt werden, um mehr Energie über den Weg abzubauen ohne hohe Spitzenbe- lastungen hervorzurufen.

Claims

Ansprüche

Crashbox für ein Kraftfahrzeug (12) mit mindestens einem im Crashfall deformierbaren Crashboxteil (14), welches im Crashfall durch die Deformation Energie aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Crashboxteil (14) aus Strukturelementen (15, 16, 17, 18, 19) zusammengesetzt ist, die zur Einstellung der Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles (14) in einer Stellrichtung gegeneinander verschiebbar sind.

Crashbox nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (15, 16, 17, 18, 19) in Stellrichtung unverschiebbare Strukturelemente (16, 19) und in Stellrichtung verschiebbare Strukturelemente (15, 17, 18) umfassen.

Crashbox nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Crashboxteil (14) als Rohrelement ausgeführt ist, dessen Stützmantel von den Strukturelementen (15, 16, 17, 18, 19) gebildet ist.

Crashbox nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (15, 16, 17, 18, 19) innenumfangseitig von einem Innenrohr (20) und/oder außenumfangseitig von einem Außenrohr (22) und/oder stirnseitig von jeweils einem Flanschelement (24, 26) zumindest teilweise gehalten sind.

Crashbox nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanschelemente (24, 26) zur Befestigung der Crashbox (10) an Kraftfahrzeugbauteilen (28a, 30a) vorgesehen sind.

Crashbox nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanschelemente (24, 26) jeweils mindest ein Schneidwerkzeug (32, 34) aufweisen, welches durch Eindringen mindestens ein Rohr (20, 22) gegen Verdrehen fixiert.

7. Crashbox nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (20) und/oder das Außenrohr (22) als ein im Crashfall deformierbares, weiteres Crashboxteil ausgebildet sind, das im Crashfall durch Deformation Energie aufnimmt.

8. Crashbox nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die in Stellrichtung verschiebbaren Strukturelemente (15, 17, 18) von einer Aktuatoreinheit (36) ansteuerbar sind.

9. Crashbox nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerte- und/oder Steuereinheit (46) im Kraftfahrzeug (12) zur adaptiven Einstellung der Energieaufnahmefähigkeit des Crashboxteiles (14) Daten eines Sensorsystems (48) auswertet, welche Informationen über Fahrzeugumgebung und/oder Crashschwere umfassen.

10. Stoßfängersystem für ein Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch eine Crashbox (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.