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Die Erfindung betrifft ein Übergangselement zwischen einem Stossverzehrelement und einem Stossfängerträger eines Automobils, bei dem ein erster Verbindungsteil fest mit dem Stossfängerträger und ein zweiter Verbindungsteil fest mit dem Stossverzehrelement verbunden ist und beide Verbindungsteile über gekrümmte Stege miteinander verbunden sind.
Ein derartiges Übergangselement ist aus der DE 2441557 A1 oder der FR 2607082 A3 bekannt.
Unter "Stossverzehrelement" wird eine zwischen dem Stossfängerträger eines Automobils und dem vor einem Stoss auf den Stossfängerträger zu schützenden Fahrzeugrahmen angebrachte Vorrichtung verstanden, deren Zweck es ist, Stossenergie aufzunehmen. Das Stossverzehrelement erlaubt im Falle eines Stosses auf den Stossfängerträger eine Relativbewegung des Stossfängerträgers auf den Fahrzeugrahmen des Automobils hin, setzt dieser Relativbewegung aber eine Widerstandskraft entgegen, welche über die ganze Strecke möglichst knapp unter jener Maximalkraft liegt, mit welcher die Rahmenkonstruktion belastet werden kann, ohne beschädigt zu werden. Die Wirkung von Stossverzehrelementen ist im allgemeinen nchtungsabhängig.
Jene Richtung der Relativbewegung zwischen Stossfängerträger und Fahrzeugrahmen, bel welcher der optimale Stossverzehr erfolgt, wird des weiteren als "ideale Wlrkungsnchtung des Stossverzehrelementes" bezeichnet. Im normalen Betriebszustand stellt das Stossverzehrelement ein starres Verbindungselement zwischen Fahrzeugrahmen und Stossfängerträger dar.
Stossverzehrelemente sind beispielsweise In der EP 486058 A1 und der DE 4238631 A1, entsprechend denen bei einem Stoss zwei koaxial angeordnete Rohre ineinander geschoben werden, beschneben. Der Innendurchmesser des äusseren Rohres ist kleiner als der Aussendurchmesser des innerer Rohres. Die Stossenergie wird abgebaut, indem ein Rohr oder belde Rohre umgeformt werden und indem Reibungswärme an der Gleitfläche zwischen den beiden Rohren erzeugt wird.
Diese Stossverzehrelemente - wie auch viele andere - versagen, oder werden in ihrer Wirkung stark beeinträchtigt, wenn die auftretende Kraft in ihrer Richtung zu sehr von der Idealen Wirkungsrichtung abweicht. D. h. es wird dann auch jener Anteil der Stossenergie, welcher mit der zur idealen Wirkungsrich- tung des Stossverzehrelementes parallel liegenden Kraftkomponente verbundenen ist, nicht zufriedenstellend abgebaut.
Bel starken Stössen auf den Stossfängerträger von Automobilen wird der Stossfängerträger durchgebogen. Dadurch kommt es auch bei Stössen, welche parallel zur idealen Wirkungsrichtung der Stossverzehrelemente, nämlich parallel zur Fahrtrichtung auf den Stossfängerträger auftreffen, zu Kraftkomponenten an Stossverzehrelementen, welche normal zur idealen Wirkungsrichtung liegen.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, einen Stossfängerträger eines Automobils über Stossverzehrelemente mit dem Fahrzeugrahmen zu verbinden und die Verbindung zwischen den Stossverzehrelementen und dem Stossfängerträger dabei so zu gestalten, dass sie gegenüber normalen in Betrieb auftreten Kräften starr ist und auch bei starken Stössen nicht reisst aber dennoch solche Kräfte, welche normal zur Arbeitsrichtung des Stossverzehrelementes ausgerichtet und so gross sind, dass sie die
Funktionsfähigkeit der Stossverzehrelemente beeinträchtigen, nicht an das Stossverzehrelement übertragen werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäss der Erfindung an dem einen Verbindungsteil eine dem anderen Verbindungsteil zugewandte, ebene normal zur Wirkungsrichtung des Stossverzehrelementes ausgerichtete Gleitfläche vorgesehen und bestehen die Stege aus am Verbindungsteil anzuschliessenden, zur Gleitfläche parallelen Abschnitten und zum Verbindungsteil weiterführenden, in Querschnitt annähern halbkreisförmigen
Abschnitten.
Bei dem erfindungsgemässen Übergangselement ist somit eine Ausbildung vorgesehen, die dann, wenn bei einem Stoss eine Kraftkomponente vorliegt, die nicht in der Wirkungsrichtung des Stossverzehrelementes liegt, diese Kraftkomponenten durch eine Verformung der Stege aufgezehrt wird, so dass sie nicht auf das
Stossverzehrelement übertragen wird, die aber dennoch die In Wirkungsrichtung liegende Kraftkomponente auf das Stossverzehrelement überträgt, da bei eine Verformung der Stege der eine Gleitbewegung ausfüh- rende Verbindungsteil entlang der Gleitfläche am anderen Verbindungsteil entlang der Gleitfläche am anderen Verbindungsteil entlang gleitet.
Bei den im Normalbetrieb zwischen Stossfängerträger und Stossverzehrelement wirkenden Kräften werden Stossverzehrelement und Stossfängerträger starr aneinander gehalten.
Bei Stössen auf den Stossfängerträger, welche starke, normal zur idealen Wirkungsrichtung des Stossverzehr- elementes ausgerichtete Kräfte auf den mit dem Stossfängerträger verbundenen Verbindungsteil des Übergangselementes bewirken, werden die beiden Verbindungsteile aneinander gedrückt, und sie gleiten aneinander in einer normal auf die ideale Wirkungsrichtung des StoBverzehrelementes stehenden Richtung, wobei sich die gekrümmten Stege verformen. An das Stossverzehrelement wird dabei nur jene normal zur idealen Wirkungsrichtung ausgerichtete Kraft übertragen, welche zum Verformen der gekrümmten Stege und zum Überwinden der Reibung zwischen den beiden Verbindungsteilen erforderlich ist. Das Niveau
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dieser Kraft wird über die Auslegung der Stege und der Oberfläche der Verbindungsteile eingestellt.
Vorzugsweise werden die beiden Verbindungsteile nicht nur über gekrümmte Stege, sondern auch über einen kurzen dünnen Steg verbunden, welcher im Normalbetrieb im wesentlichen die starre Verbindung zwischen den beiden Verbindungsteilen darstellt, aber bei Stössen mit einer starken, normal auf die ideale Wirkungsnchtung des Stossverzehrelementes ausgerichteten Komponente abreisst Die zwischen dem StoBverzehrelement und dem Stossfängerträger angeordnete Vorrichtung wird des weiteren kurz als "Übergangselement" bezeichnet.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen, welche ein Ausführungsbeispiel darstellen, anschaulicher :
Fig. 1 zeigt ein Stossverzehrelement und ein Obergangsetement in einer Schnittansicht mit horizontaler
Schnittebene. StoBverzehrelement und Oberg8ngselement sind dabei in dem Zustand vor einem Stoss.
Fig. 2 zeigt den Gegenstand von Fig. 1 in einer in einer Schnittansicht mit vertikaler Schnittebene.
Fig. 3 zeigt das Übergangselement von Fig. 1 und Fig. 2 allein in dem Zustand vor einem Stoss.
Fig. 4 zeigt das Übergangselement nach einem Stoss, welcher starke, normal zur idealen Wirkungsrich- tung des StoBverzehrelementes gerichtete Kräfte zur Folge hatte.
Am dargestellten Beispiel befindet sich die zur idealen Wirkungsrichtung des Stossverzehrelementes normal stehende Fläche 1. 5, an der die beiden Verbindungsteile 1. 1 und 1. 2 des Verbindungselementes 1 aneinander abgleiten können, an dem mit dem StoBverzehrelement verbundenen Verbindungsteil 1. 2.
Der Verbindungsteil 1. 1 des Übergangsetementes 1. welcher starr mit dem Stossfängerträger 3 verbunden ist, ist als kreiszylindermantelförmiger Körper ausgeführt, an dessen Innenumfang ein Gewinde angebracht wird, in weiches ein zylinderförmiger Bolzen 4 mit Aussengewinde eingeschraubt wird, welcher in Achsialrichtung durchbohrt ist und über eine Schraube 5 am Stossfängerträger fixiert wird. (Siehe dazu Fig. 2).
Der kurze Verbindungssteg 1. 3 verbindet die beiden Verbindungsteile 1. 1 und 1. 2 auf kürzestem Weg. Er ist deshalb an einer Seite an der Gleitfläche 1. 5 auf einen der beiden Verbindungsteile verankert. Im Falle eines Stosses, welcher starke, parallel zur Aiche 1. 5 und damit normal zur idealen Wirkungsrichtung des
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hervorruft, wird dieser Verbindungssteg 1. 3 abgerissen (vor allem durch Scherspannung).
Die beiden Verbindungsteile 1. 1 und 1. 2 können über die Gleitfläche 1. 5 aneinander gleiten, wobei die längeren, gekrümmten Stege 1. 4 verformt werden. Idealerweise wird die Gleitbewegung der beiden Verbindungsteile aneinander durch Erhebungen 1. 6 an den Rändern der Gleitfläche 1. 5 begrenzt. Um zu vermeiden, dass die Stege 1. 4 abgerissen werden, ist es wichtig, ihre Verbindungsstellen zu den Verbindungsteilen hin so auszuführen, dass sie dort keinesfalls zu sehr gekrümmt werden. Das kann erreicht werden, indem sie an
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Erhöhungen 1. 6 verankert werden und indem die Erhöhungen 1. 6 wulstartig rund ausgeführt werden.
Der Radius dieser Rundung entspricht dem kleinsten möglichen Krümmungsradius, zu dem die Stege 1. 4 gebogen werden können (Siehe dazu Fig. 4). Weiters ist es vorteilhaft, die Verbindungsstelle der Biegestege 1. 4 zu dem zweiten Verbindungsteil hin (welcher keine ebene Gleitfläche aufweist) an den parallel zur Gleitfläche 1. 5 am weitesten aussen liegenden Stellen dieses Verbindungsteiles vorzusehen, und die Stege dort parallel zur Gleitfläche auszurichten.
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starken Kräften zwischen Stossfängerträger und Stossverzehrelement in vertikaler Richtung, wohl aber in horizontaler, quer zur Fahrtrichtung liegender Richtung.
Es ist daher wichtig, dass das Übergangselement 1. 1 horizontal wirkende Kräfte, welche normal zur ideale Wirkungsrichtung des Stossverzehrelementes ausgerichtet sind, nicht vom Stossfängerträger an das StoBverzehrelement weiterleitet. Es ist somit nicht wichtig, dass die Gleitbewegung der beiden Verbindungsteile 1. 1 und 1. 2 des Verbindungselementes 1 an der Gleitfläche 1, 5 in allen Richtungen, welche padtHet zur Gleitfläche 1. 5 liegen, erfolgen kann. Wichtig ist nur die mögliche Gleitbewegung in horizontaler, quer zur Fahrtrichtung liegender Richtung.
(Es wird davon ausgegangen, dass die ideale Wirkungsrichtung des Stossverzehrelementes horizontal, parallel zur Fahrzeu- glängsrichtung verläuft.) Es bietet sich daher In, das Übergangselement 1 aus einem Profil, insbesondere aus einem stranggepressten Aluminiumprofil zu fertigen, wobei die Profilrichtung - entlang welcher eine Umformung des Teiles kaum möglich ist-vertikal ausgerichtet ist.
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