變形元件的制作方法
【專利摘要】變形元件由一個異型部件構成并且例如在截面上為帶有多條腿的u形輪廓、或者具有單剪切構型，并且具有以具有z形變形折痕的手風琴方式形成的多個側壁或者一個側壁。這些預定義的變形折痕是在橫向于一個作用力的方向上提供的，所述這些變形折痕是部分地相對安排的。
【專利說明】變形元件

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于機動車輛的變形元件，優(yōu)選用作撞擊保護裝置的變形元件，該變形元件具有多個可變形側壁，這些側壁具有多個疊置的可變形區(qū)段。

【背景技術】
[0002]DE 199 58 299 Al中披露了一種用于機動車輛的變形元件，該變形元件在縱向輪廓上具有多個處于以起伏形式延伸的條帶形式的可變形區(qū)域，這些條帶彼此交替地偏置延伸從而使得在各自情況下一個波峰與一個波谷相鄰并且反之亦然，并且其中在一個或多個相鄰的波峰之間形成了通道或自由空間。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的一個目的是在機動車輛的內部或外部區(qū)域中提供一種變形元件、優(yōu)選作為撞擊保護裝置并且用于其他目的，該變形元件用于通過變形來吸收能量并且可以用簡單的方式來生產和使用。
[0004]所述目的是根據本發(fā)明通過如下的技術方案I的特征實現的。技術方案2-11涉及進一步的有利特征。
[0005]1.一種用于機動車輛的、優(yōu)選用作撞擊保護裝置的變形元件，該變形元件具有多個可變形側壁，這些側壁具有多個疊置的可變形區(qū)段，其特征在于，該變形元件是由一個異型部件構成的，該異型部件帶有多個可變形側腿，這些側腿鄰接一個上部橫向腹板并且在腳側處包括多個成角度的支撐件，其中這些側腿在各自情況下是由一個手風琴狀的壁構成的，該手風琴狀的壁帶有多個z形變形折痕，這些折痕至少被分成多個豎直區(qū)段，這些豎直區(qū)段在該變形元件的縱向方向上是疊置的并且以多個區(qū)段彼此相連接。
[0006]2.如技術方案I所述的變形元件，其特征在于，由該異型部件構成的該元件的這些側腿的這些豎直區(qū)段被形成為至少具有兩級或三級z形變形折痕，并且該元件的相對的腿在各自情況下具有相同的變形折痕。
[0007]3.如技術方案I或2所述的變形元件，其特征在于，具有這些z形變形折痕的這些豎直區(qū)段是通過一個中央平坦壁區(qū)段而彼此相連接的。
[0008]4.如技術方案1、2或3所述的變形元件，其特征在于，這些側腿的這些具有z形折痕的豎直區(qū)段被安排成使得，在這些z形變形折痕之間各自交替的相鄰豎直區(qū)段之間，由這些z形變形折痕的成相反角度的彎折邊緣形成了多個長菱形開口。
[0009]5.如以上技術方案之一所述的變形元件，其特征在于，該變形元件的異型部件在截面上具有u形輪廓，或者該變形元件的異型部件以單剪切型構型形成為帶有這些長菱形開口的一個豎直延伸的、單壁腹板部件，該腹板部件在上部自由端和下部自由端處各包括一個腿來作為支撐件，這些腿從該異型部件出發(fā)在相反的方向上水平地成角度。
[0010]6.如技術方案1、2、3、4或5所述的變形元件，其特征在于，在這些側腿的疊置區(qū)段中的這些z形變形折痕各自交替地安排成轉過了 180度，其中一個區(qū)段的指向內的彎折邊緣是面對著相鄰區(qū)段的指向外的彎折邊緣，并且在所述這些彎折邊緣之間形成了這些長菱形開口。
[0011]7.如以上技術方案之一所述的變形元件，其特征在于，在這些側腿中的單獨豎直區(qū)段的這些z形變形折痕之間的這些長菱形開口具有不同的面積大小，其中靠近該橫向腹板的這些上部開口被設計成大于在單獨豎直區(qū)段的、具有兩級或三級構型的z形變形折痕之間的接下來的下部開口，其中這些長菱形開口從該腹板到這些支撐件連續(xù)地增大或減小。
[0012]8.如以上技術方案之一所述的變形元件，其特征在于，該具有兩級或三級z形變形折痕的變形元件可以通過一種鍛造和彎折方法來生產，其中可以在這些側腿中形成多個豎直切口，這些豎直切口在各自情況下是側向地間隔開的并且就高度而言以階梯式方式彼此偏置。
[0013]9.如以上技術方案之一所述的變形元件，其特征在于，該變形元件是由一個具有該長菱形結構的半成品部件構成的。
[0014]10.如以上技術方案之一所述的變形元件，其特征在于，這些具有z形變形折痕的彎折邊緣在一個模制過程之后在水平平面內居中地延伸穿過這些豎直切口并且形成這些長菱形開口。
[0015]11.如以上技術方案之一所述的變形元件，其特征在于，由于一個力在P方向上作用于該變形元件的腹板上或作用于該腿上，這些z形變形折痕可以發(fā)生變形，并且形成這些長菱形開口的這些表面變成大致地一個位于另一個頂上。
[0016]本發(fā)明實現的主要優(yōu)點在于，借助于一個兩級、三級或此外多級的變形元件，可以通過變形來吸收能量。使用的級數越多，能量的吸收相應地就越大。根據本發(fā)明這一點的實現在于，在一個實施例中，該變形元件是由一個異型部件、特別地在截面上具有例如u形輪廓的一個異型部件構成，該異型部件具有與一個上部橫向腹板鄰接并且在腳側包括成角度的支撐件的多個可變形側腿，其中這些側腿各自是由一個手風琴狀的壁構成的，這個壁至少被分成多個豎直區(qū)段，這些豎直區(qū)段在該元件的縱向方向上疊置并且以多個區(qū)段彼此連接。具體而言，根據本發(fā)明，該元件的這些側腿的豎直區(qū)段是至少由兩級或三級z形變形折痕形成的，并且該元件的這些相對的側腿在各自情況下具有相同的變形折痕。這些具有Z形變形折痕的豎直區(qū)段在各自情況下通過一個中央平坦壁區(qū)段彼此連接。通過這種變形元件具有可以在變形情況下按手風琴方式折疊到一起的側壁的設計，這些側腿在力的作用下能夠均勻地折疊在一起。
[0017]該變形元件的這些手風琴狀的側腿優(yōu)選地具有帶兩級或三級形式的變形折痕的z形構型的側腿，其中就使之有可能將變形過程中的能量吸收與車輛中的條件和負載幅值相適應。將該變形元件為兩級或三級的這種定義是與在這些腿的豎直區(qū)段中的變形折痕的這些彎折邊緣相關聯的。
[0018]根據本發(fā)明還提供了，這些具有z形折痕的豎直區(qū)段被安排成使得，在這些z形變形折痕之間各自交替的相鄰豎直區(qū)段之間，由該z形折痕的成相反角度的彎折邊緣形成了一個下部長棱形開口和一個上部長棱形開口。
[0019]根據本發(fā)明提供了，該變形元件的異型部件在一個實施例中在截面上具有U形輪廓或一個對應的異型部件、或者在一個進一步的實施例中是由所謂的單剪切型異型部件構成的。后者在上部自由端和下部自由端處分別具有從該異型部件出發(fā)在相反方向上水平地成角度并且形成了一個支撐件的多個腿。
[0020]特別地，這些側腿的疊置的區(qū)段中的z形折痕各自交替地安排成轉過了 180度，其中一個區(qū)段的指向內的彎折邊緣是朝向相鄰區(qū)段的指向外的彎折邊緣，并且在所述這些彎折邊緣之間形成了這些長菱形開口，當在該變形元件的縱向方向上觀察時這些長菱形開口是可見的。這些z形折痕的單獨的豎直區(qū)段之間的所述開口或自由空間允許在一個力作用于該變形元件時獲得均勻的、連續(xù)的一起折疊作用，并伴隨有能量的吸收。
[0021]此外，這些側腿中的單獨豎直區(qū)段的z形折痕之間的長菱形開口可以具有不同的大小，其中，例如靠近該橫向腹板的這些上部開口被設計成大于在這些單獨豎直區(qū)段的、具有兩級或三級構型的z形變形折痕之間的接下來的下部開口，其中這些長菱形開口的大小從該腹板到這些支撐件連續(xù)地增大或減小。借助于這些具有不同面積大小的長菱形開口或自由空間，能夠實現在變形過程中能量吸收的階梯式特征曲線。
[0022]根據本發(fā)明，該變形元件是例如通過一種切割和彎折方法來生產的，其中可以在多個側腿中在多個豎直和水平的平面內形成多個豎直切口，這些豎直切口是分別彼此間隔開的、并且在這些切口之間在每個平面內通過這些中央平坦壁區(qū)段而彼此連接。有可能生產一個板使之具有這些對應的切口并且用于隨后彎折出該u形變形元件并且隨后通過一種對應的模制方法來實現這些Z形折痕。也可想到通過沖壓或類似方法對該板提供這些Z形折痕并且隨后彎折出該U形變形元件。
[0023]根據本發(fā)明，該變形元件的異型部件也可以由一個具有長菱形結構的半成品部件來生產。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]在附圖中示出了本發(fā)明的多個示例性實施例并且以下將對其進行更為詳細的說明。
[0025]在附圖中:
[0026]圖1是一個變形元件的圖解展示，
[0027]圖2示出了根據圖1的變形元件的末端的視圖，
[0028]圖3示出了穿過一個根據圖1的兩級變形元件的豎直剖面，
[0029]圖4示出了該兩級變形元件的一個側腿的側視圖以及在這些z形變形折痕之間的長菱形開口，
[0030]圖5是另一個優(yōu)選的(三級或四級)實施例中的變形元件的圖示，該變形元件在底部處具有一個單側緊固裝置，
[0031]圖6示出了穿過一個根據圖3的、處于變形后狀態(tài)的兩級變形元件的豎直剖面，
[0032]圖6a示出了帶有緊固腿的一個變形元件，該緊固腿在上部自由端和下部自由端處是成角度的，
[0033]圖7示出了該三級變形元件的一個側腿的側視圖以及在每個區(qū)段的這些z形變形折痕之間的長菱形開口，
[0034]圖8示出了在z形變形折痕之間具有不同開口的一個兩級變形元件，并且
[0035]圖8a示出了在z形變形折痕之間具有不同大小的開口的一個三級變形元件。

【具體實施方式】
[0036]提供了用于機動車輛的變形元件I ;la ；lb,以例如用作撞擊保護裝置或用在內部或外部區(qū)域中例如用作機動車輛的、用于在撞擊或類似事件中吸收能量的行人保護裝置。該變形元件I ;la在一個第一可能實施例中是由一個異型部件構成的，該異型部件具有一個上部橫向腹板2以及鄰接的、豎直取向的側腿3和4，這些側腿在腳側具有可以支撐于車輛上的成角度的支撐件5、6。支撐件5、6可以是一個位于另一個上方(圖5)或者可以安排成彼此相反(圖3)。優(yōu)選地該變形元件I ;la能夠由一個在截面上為u形的輪廓構成。
[0037]在根據圖6a的本發(fā)明的另一個有利的實施例中，該變形元件Ib被以單剪切構型形成為一個具有長菱形開口 14、15的豎直延伸的、單壁腹板部件，并且在上部自由端處具有一個水平地成角度的腿S而在下部自由端處具有另一個水平地成角度的腿SI。腿S和SI是彼此相反定向的。
[0038]側腿3、4具有一個壁7、8，該壁具有手風琴狀的設計并且例如被分為多個可能的豎直區(qū)段A、B和C，這些區(qū)段在該元件I ;la ；lb的縱向方向L上是疊置的并且以多個區(qū)段彼此相連接。由于這種手風琴狀的設計，側腿3、4在受到P方向上的力時可以通過變形作用而壓縮。
[0039]變形元件I ;la的側腿3、4的豎直區(qū)段A、B、C被實施為具有兩級或三級z形變形折痕 9、10 (圖 3)或 11、12、13 (圖 6)。
[0040]這些具有z形變形折痕9、10 ; 11、12、13的豎直區(qū)段A、B、C在各自情況下通過側腿3、4的一個平坦的壁區(qū)段16彼此相連接，如圖1、4和7中更詳細所示。
[0041]側腿3、4的這些具有z形折痕9、10 ; 11、12、13的豎直區(qū)段A、B、C被安排成使得，在這些z形變形折痕9、10 ;11、12、13之間各自交替相鄰的豎直區(qū)段之間，由這些單獨的z形折痕的成相反角度的彎折邊緣B、B1形成了上部和下部長菱形開口 14、15;17。在變形元件I ;la ；lb的縱向方向上觀察時這些開口是可見的。
[0042]在兩級和三級實施例9、10和11、12、13中側腿3、4的這些z形折痕各自交替地安排成轉過了 180度，其中一個區(qū)段的指向內的彎折邊緣BI ；B2是朝向相鄰區(qū)段的指向外的彎折邊緣B并且在所述彎折邊緣B與BI ;B2之間形成了這些長菱形開口 14、15;17。
[0043]在本發(fā)明的一個進一步的實施例中，側腿3、4的這些單獨豎直壁區(qū)段的z形折痕
9、10 ;11、12、13之間的這些長菱形開口可以具有不同的大小。這在圖8和8a中是在變形元件I和Ia的兩級和三級實施例的基礎上更詳細地展示出?？拷鼨M向腹板2的這些上部長菱形開口 15就開口面積的大小而言是朝向腳側處的支撐件5、6減小從而使得在圖8的實施例中存在兩個不同的開口面積大小F和Fl ;F2。在圖8a的實施例中，存在三個不同的開口面積大小F、F1和F2。這些開口面積的大小可以從上到下連續(xù)地減小或增大。
[0044]具有兩級和三級變形折痕9、10 ; 11、12、13的變形元件I ; Ia可以是優(yōu)選地通過一種切割和彎折方法來生產的。為此目的，在側腿3、4中形成了在圖4和7中所示的豎直切口 E ;E1。對于一個兩級和三級變形折痕9、10 ;11、12、13，所述這些切口 E優(yōu)選地是在兩個和三個豎直平面內形成的，如圖4和7中所示。在具有四級或更多級的變形折痕的情況下，不言而喻能夠在另外的平面內提供另外的切口。這些切口被安排成就高度而言是以階梯式方式彼此偏置。
[0045]變形元件I ;la ；lb也可以由一個具有長菱形結構的半成品部件來生產。
[0046]在建立這些兩級和三級變形折痕9、10 ;11、12、13的一個模制過程之后，這些彎折邊緣B和BI ；B2在水平平面a-a上是一個位于另一個頂上的。
[0047]由于一個力P作用于變形元件I ;la;lb上，該z形折痕9、10 ;11、12、13通過變形作用而壓縮并且這些長菱形開口 14、15、17被壓縮而使得這些開口的表面大致是一個位于另一個頂上，如圖6中在二級變形元件I的基礎上更詳細展示的。
【權利要求】
1.一種用于機動車輛的、優(yōu)選用作撞擊保護裝置的變形元件，該變形元件具有多個可變形側壁，這些側壁具有多個疊置的可變形區(qū)段，其特征在于，該變形元件(I ;la)是由一個異型部件構成的，該異型部件帶有多個可變形側腿(3，4)，這些側腿鄰接一個上部橫向腹板(2)并且在腳側處包括多個成角度的支撐件(5，6)，其中這些側腿(3，4)在各自情況下是由一個手風琴狀的壁(7，8)構成的，該手風琴狀的壁帶有多個z形變形折痕(9，10 ;11，12，13)，這些折痕至少被分成多個豎直區(qū)段(A，B，C)，這些豎直區(qū)段在該變形元件(I ；la)的縱向方向(L)上是疊置的并且以多個區(qū)段彼此相連接。
2.如權利要求1所述的變形元件，其特征在于，由該異型部件構成的該元件(I；la；lb)的這些側腿(3，4)的這些豎直區(qū)段(A，B, C)被形成為至少具有兩級或三級z形變形折痕(9，10 ;11，12，13)，并且該元件的相對的腿(3，4)在各自情況下具有相同的變形折痕(9，10 ;11，12，13)。
3.如權利要求1或2所述的變形元件，其特征在于，具有這些z形變形折痕(9，10;11，12，13)的這些豎直區(qū)段(A，B, C)是通過一個中央平坦壁區(qū)段(16)而彼此相連接的。
4.如權利要求1、2或3所述的變形元件，其特征在于，這些側腿(3，4)的這些具有z形折痕(9，10 ;11，12，13)的豎直區(qū)段(A，B，C)被安排成使得，在這些z形變形折痕(9，10 ;11，12，13)之間各自交替的相鄰豎直區(qū)段之間，由這些z形變形折痕(9，10 ;11，12，13)的成相反角度的彎折邊緣(B，BI ；B, B2)形成了多個長菱形開口( 14，15 ;14，15，17)。
5.如以上權利要求之一所述的變形元件，其特征在于，該變形元件(I;la)的異型部件在截面上具有u形輪廓，或者該變形元件(Ib)的異型部件以單剪切型構型形成為帶有這些長菱形開口( 14，15)的一個豎直延伸的、單壁腹板部件，該腹板部件在上部自由端和下部自由端處各包括一個腿(S，S1)來作為支撐件，這些腿從該異型部件出發(fā)在相反的方向上水平地成角度。
6.如權利要求1、2、3、4或5所述的變形元件，其特征在于，在這些側腿(3，4)的疊置區(qū)段(A，B, C)中的這些z形變形折痕(9，10 ;11，12，13)各自交替地安排成轉過了 180度，其中一個區(qū)段的指向內的彎折邊緣(BI ;B2)是面對著相鄰區(qū)段的指向外的彎折邊緣(B)，并且在所述這些彎折邊緣(B，BI ；B1, B2)之間形成了這些長菱形開口(14，15 ;14，15，17)。
7.如以上權利要求之一所述的變形元件，其特征在于，在這些側腿(3，4)中的單獨豎直區(qū)段(A，B，C)的這些z形變形折痕(9，10 ;11，12，13)之間的這些長菱形開口( 14，15 ;14，15，17)具有不同的面積大小(F，Fl ；F, Fl, F2)，其中靠近該橫向腹板(2)的這些上部開口(15)被設計成大于在單獨豎直區(qū)段(A，B, C)的、具有兩級或三級構型的z形變形折痕(9，10 ;11，12，13)之間的接下來的下部開口(14 ;17)，其中這些長菱形開口從該腹板(2)到這些支撐件(5，6)連續(xù)地增大或減小。
8.如以上權利要求之一所述的變形元件，其特征在于，該具有兩級或三級z形變形折痕(9，10 ;11，12，13)的變形元件(I ；la ; lb)可以通過一種鍛造和彎折方法來生產，其中可以在這些側腿(3，4)中形成多個豎直切口(E)，這些豎直切口在各自情況下是側向地間隔開的并且就高度而言以階梯式方式彼此偏置。
9.如以上權利要求之一所述的變形元件，其特征在于，該變形元件(I;la;lb)是由一個具有該長菱形結構的半成品部件構成的。
10.如以上權利要求之一所述的變形元件，其特征在于，這些具有Z形變形折痕的彎折邊緣(B，BI)在一個模制過程之后在水平平面(a-a)內居中地延伸穿過這些豎直切口(E ;El)并且形成這些長菱形開口(14，15，17)。
11.如以上權利要求之一所述的變形兀件，其特征在于，由于一個力在P方向上作用于該變形元件(I ;la ；lb)的腹板(2)上或作用于該腿(S)上，這些Z形變形折痕可以發(fā)生變形，并且形成這些長菱形開口的這些表面變成大致地一個位于另一個頂上。
【文檔編號】B60R21/04GK104175996SQ201410155928
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權日:2013年5月21日
【發(fā)明者】漢斯-尤根·施密特 申請人:F·波爾希名譽工學博士公司