DE10000747B4 - Stoßstangenanordnung bei einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Stoßstangenanordnung bei einem Kraftfahrzeug, die an den Enden von zwei seitlichen Längsträgern des Fahrzeugrahmens befestigt und mit einer integrierten Einrichtung zur Absorption einer einwirkenden Stoßenergie versehen ist, welche an jedem Trägerende als ein separater Hohlkörper ausgebildet ist, der zur Abstützung an der Stoßstange ein geschlossenes Ende und zur Abstützung an dem Längsträger ein offenes Ende aufweist und zur Ausbildung nach Art eines Faltenbalges mit einer zwischen dem geschlossenen Ende und dem offenen Ende wellenförmig verlaufenden Wand versehen ist, die nach außen vorstehende, in axialer Richtung voneinander beabstandete Erhebungen und eine sich ändernde Wanddicke aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die nach außen vorstehenden Erhebungen (30) der wellenförmig ausgebildeten Wand (32) jedes Hohlkörpers (10) eine größere Wanddicke (T) aufweisen als die übrigen Wandbereiche des Hohlkörpers (10).

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Stoßstangenanordnung bei einem Kraftfahrzeug, die an wenigstens einem zu ihrer Befestigung vorgesehenen Längsträger des Fahrzeugrahmens eine integrierte Einrichtung zur Absorption einer einwirkenden Stoßenergie aufweist.
• Das Vorsehen von Stoßstangenanordnungen bei einem Kraftfahrzeug erfüllt generell den Zweck, bei einem Aufprall des Fahrzeuges eine dabei zur Einwirkung kommende Stoßenergie zu dämpfen bzw. zu absorbieren und eine Beschädigung der Fahrzeugteile respektive der Karosserie des Fahrzeuges, also von Blechschäden, in der Nähe solcher Stoßstangenanordnungen zu verhindern. Zur Absorption einer einwirkenden Stoßenergie bei relativ niedrigen Fahrgeschwindigkeiten bis etwa 10 km/h sind daher bereits sogenannte passive Schutzkörper verwendet worden, die in den Hohlraum einer Stoßstange integriert sind und aus einer Art rechteckförmigen Tasche bestehen, welche mit dem Hohlprofil der Stoßstange einstückig ausgebildet ist. Diese passiven Schutzkörper sind jedoch relativ schwierig mit dem Hohlraum einer Stoßstangenanordnung zu integrieren und sind daher in der Bereitstellung für den damit angestrebten Zweck der Absorption einer einwirkenden Stoßenergie entsprechend kostenaufwändig.
• Die ältere Patentanmeldung DE 198 14 842 A1 beschreibt eine Stoßstangenanordnung, die einen an einem Träger des Fahrzeugrahmens befestigten Aufpralldämpfer umfasst. Dieser ist als ein separater Hohlkörper ausgebildet, der ein geschlossenes Ende und ein offenes Ende aufweist, und nach Art eines Faltenbalges mit mehreren hintereinander angeordneten, nach außen gewölbten und die Längsachse des Hohlkörpers ringförmig umschließenden Ausbuchtungen versehen ist. Dabei weist der Hohlkörper eine dem gewünschten Aufprallverhalten des Aufpralldämpfers angepasste sich ändernde Wandstärke auf. Gemäß einer Variante für die sich ändernde Wanddicke sind bei einem topfförmig ausgebildeten Faltenbalg vom einen Ende zum anderen Ende durchlaufende Formsicken vorgesehen, um das Risiko einer ungleichmäßigen Zusammenfaltung bei seitlich auftretenden Kräften zu vermindern.
• Aus der DE 1 970022 A1 ist eine Stoßstangenordnung mit einem bleibend verformbaren Knautschteil bekannt, welches durch einen mit umlaufenden, sickenartigen Faltlinien versehen Blechtopf gebildet ist. Auch die DE 1 630 859 A1 beschreibt eine Stoßstangenanordnung mit einem nach Art eines Faltenbalges ausgestalteten Hohlkörper. Aus der JP 08 198 039 A ist ein Aufpralldämpfer mit einem pyramidenförmigen Hohlkörper bekannt, dessen Wände mit stufenartigen Sicken versehen sind.
• Die Erfindung hat sich demgegenüber die Aufgabe gestellt, eine Stoßstangenanordnung mit einem separaten Hohlkörper, der zur Abstützung an der Stoßstange ein geschlossenes Ende und zur Abstützung an dem Längsträger ein offenes Ende aufweist und zur Ausbildung nach Art eines Faltenbalges mit einer zwischen dem geschlossenen Ende und dem offener. Ende wellenförmig verlaufenden Wand versehen ist, die nach außen vorstehende, in axialer Richtung von einander beabstandete Erhebungen und eine sich ändernde Wanddicke aufweist, dahingehend weiter zu entwickeln, dass das Risiko einer ungleichmäßigen Zusammenfaltung bei seitlich auftretenden Kräften vermindert wird.
• Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, dass die nach außen vorstehenden Erhebungen der wellenförmigen ausgebildeten Wand jedes Hohlkörpers eine größere Wanddicke aufweisen, als die übrigen Wandbereiche des Hohlkörpers.
• Der Hohlkörper kann dabei im wesentlichen trapezförmig gestaltet sein und einen kreisförmigen, rechteckigen oder elliptischen Querschnitt aufweisen, der an der breiteren Basis der Trapezform das offene Ende des Hohlkörpers aufweist. Der Hohlkörper sollte dabei noch bevorzugt nach Art eines Faltenbalges ausgebildet sein und also eine etwa wellenförmig verlaufende Wand zwischen seinem geschlossenem Ende und seinem offenen Ende aufweisen.
• Gemäß der Erfindung wird damit eine Stoßstangenanordnung bei einem Kraftfahrzeug bereitgestellt, bei welcher ein zur Absorption einer Stoßenergie integrierter Hohlkörper eine flexible Formgebung erhalten kann und dazu beiträgt, bei einem Aufprall des Fahrzeuges eine Art dynamischen Rückprall auszulösen, der bei den hier vorrangig berücksichtigten niedrigen Fahrgeschwindigkeiten das Ausmaß eines Blechschadens beträchtlich verringern läßt. Die Rückprallwirkung der erfindungsgemäßen Stoßstangenanordnung, welche dabei insbesondere für eine Ausbildung des Hohlkörpers nach Art eines Faltenbalges anzugeben ist, hängt mit dem Vorhandensein eines offenen Endes axial entgegengesetzt zu einem geschlossenem Ende des Hohlkörpers zusammen, wobei die Wirkung noch durch eine geeignete Materialauswahl und geeignete Abmessungen für den Hohlkörper weiterhin optimiert werden kann.
• Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausbildungen der erfindungsgemäßen Stoßstangenanordnung sind in den einzelnen Patentansprüchen angegeben.
• Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Stoßstangenanordnung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt
• 1 eine Perspektivdarstellung der Stoßstangenanordnung an einem Kraftfahrzeug,
• 2 eine rückwärtige Draufsicht auf die Stoßstangenanordnung in einer Perspektiv-ansicht des zur Absorption einer Stoßenergie integrierten Hohlkörpers und
• 3 eine Schnittansicht der Stoßstangenanordnung.
• Bei dem in der Zeichnung schematisch gezeigten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stoßstangenanordnung ist ein Fahrzeug 12 mit einem Fahrzeugrahmen vorausgesetzt, der zwei generell parallel verlaufende vordere Längsträger 14 aufweist, an deren vorderen Enden eine quer verlaufende Stoßstange 16 mit einer erfindungsgemäß integrierten Einrichtung in der Ausbildung eines Hohlkörpers 10 zur Absorption einer einwirkenden Stoßenergie befestigt ist. Die eigentliche Stoßstange ist als ein Hohlprofil 22 mit einer vorderen Wand 18 und einer rückwärtigen Wand 20 ausgebildet, wobei eine generell rechteckige Querschnittsform der aus Metall, Kunststoff oder aus einem Verbundmaterial bestehenden Stoßstange für das Hohlprofil 22 jedoch nicht zwingend vorgeschrieben sein muß.
• Der bei der Stoßstangenanordnung zur Absorption einer einwirkenden Stoßenergie vorgesehene Hohlkörper 10 ist an jedem vorderen Ende der beiden Längsträger 14 des Fahrzeugrahmens angeordnet, sodaß also das Hohlprofil 22 im Abstand der beiden Längsträger durch zwei solche Hohlkörper 10 an dem Fahrzeugrahmen abgestützt wird. Jeder Hohlkörper ist für diese Abstützung mit einem geschlossenen Ende 24 an der rückwärtigen Wand 18 des Hohlprofils 22 und mit einem offenen Ende 26 seines Hohlraumes 27 an einem geschlossenem Ende 28 des zugeordneten Längsträgers 14 befestigt, wobei für den Abstand der beiden Enden des Hohlraumes 27 eine axiale Länge eingehalten ist, die größer ist als die lichte Weiße des Hohlkörpers. Der Hohlkörper weist noch bevorzugt eine Trapezform auf, die mit einer zwischen den beiden Enden etwa wellenförmig verlaufenden Wand 32 erhalten ist, bei welcher die nach außen vorstehenden Erhebungen 30 eine etwas größere Wanddicke erhalten als die übrigen Wandbereiche des Hohlkörpers. Für den Hohlkörper wird dabei gleichzeitig eine Anordnung bevorzugt, bei welcher die breitere Basis der Trapezform für die Abstützung an einem Längsträger 14 des Fahrzeugrahmens benutzt wird und diese breitere Basis auch gleichzeitig das offene Ende des Hohlkörpers ausbildet. Mit dieser Anordnung und Ausbildung wird der Vorteil erhalten, daß bei einem Aufprall des Fahrzeuges bei kleineren Fahrgeschwindigkeiten bis etwa 10 km/h eine Art Rückprall von dem dabei durch die einwirkende Stoßenergie sich verformenden Hohlkörper 10 erhalten wird, der einen größeren Blechschaden vermeiden oder zumindest weitgehend verringern läßt. Diese Wirkung des Hohlkörpers 10 bei kleineren Fahrgeschwindigkeiten läßt sich daneben durch eine passende Materialauswahl für die Hohlkörper optimieren, wobei bevorzugt wird ein im Spritzguß – oder Blasformverfahren verarbeitetes Kunststoffmaterial, mit welchem daneben auch optimale Querschnittsformen für die integrierte Ausbildung solcher Hohlkörper an der Stoßstangenanordnung bei einem Kraftfahrzeug zu erhalten sind. Wenn dafür die Hohlkörper nach Art eines Faltenbalges gemäß der Querschnittdarstellung in 3 bevorzugt ausgebildet werden, dann ergibt dabei auch der für den Übergang der wellenförmigen Erhebungen 30 vorgegebene Radius R der entsprechenden Wellentäler eine maßgebliche Einflußgröße für das Ausmaß der erzielbaren Dämpfung der bei einem Aufprall des Fahrzeuges einwirkenden Stoßenergie, weshalb auch hier mit einer entsprechenden Anpassung dieses Radius im Verhältnis zu der Dicke der nach außen vorstehenden Erhebungen optimale Ergebnisse für unterschiedliche avisierte kritische Fahrgeschwindigkeiten zu erhalten sind.

Claims (3)

1. Stoßstangenanordnung bei einem Kraftfahrzeug, die an den Enden von zwei seitlichen Längsträgern des Fahrzeugrahmens befestigt und mit einer integrierten Einrichtung zur Absorption einer einwirkenden Stoßenergie versehen ist, welche an jedem Trägerende als ein separater Hohlkörper ausgebildet ist, der zur Abstützung an der Stoßstange ein geschlossenes Ende und zur Abstützung an dem Längsträger ein offenes Ende aufweist und zur Ausbildung nach Art eines Faltenbalges mit einer zwischen dem geschlossenen Ende und dem offenen Ende wellenförmig verlaufenden Wand versehen ist, die nach außen vorstehende, in axialer Richtung voneinander beabstandete Erhebungen und eine sich ändernde Wanddicke aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die nach außen vorstehenden Erhebungen (30) der wellenförmig ausgebildeten Wand (32) jedes Hohlkörpers (10) eine größere Wanddicke (T) aufweisen als die übrigen Wandbereiche des Hohlkörpers (10).
2. Stoßstangenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hohlkörper (10) trapezförmig ausgebildet und an der breiteren Basis mit dem offenen Ende (26) versehen ist und eine axiale Länge aufweist, die größer ist als seine lichte Weite.
3. Stoßstangenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hohlkörper (10) einen kreisförmigen, rechteckigen oder elliptischen Querschnitt aufweist.