DE102012023651A1

DE102012023651A1 - Dämpfeinheit, stossfangeinrichtung und kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102012023651A1
Application number: DE201210023651
Authority: DE
Inventors: Udo Mildner; Silke Schmidt; Lothar Teske
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2014-05-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dämpfeinheit (2) für eine Stoßfangeinrichtung (4) eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens einem in eine Längsrichtung (12) erstreckten Dämpfkörper (10), der mindestens in einer montierten Anordnung mit einem ersten Ende (20) an einem Querträger (8) der Stoßfangeinrichtung (4) und mit einem zweiten Ende (22) an einem Längsträger (6) der Stoßfangeinrichtung (4) festlegbar oder festgelegt ist, der zumindest abschnittsweise eine einen Hohlraum (16) zumindest quer zur Längsrichtung (12) nach außen begrenzende Ummantelung (14) umfasst, und mit mindestens einem an der Ummantelung (14) angeordneten und die Ummantelung (14) zumindest teilweise umgebenden Schwächungsmittel (18), das eine Verformung des Dämpfkörpers (10) bei Überschreiten einer auf die Dämpfeinheit (2) zumindest in Längsrichtung (12) wirkenden bestimmten Kraft ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dämpfeinheit, eine Stoßfangeinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Dämpfeinheit und/oder mit einer derartigen Stoßfangeinrichtung.
Es sind Dämpfeinheiten bzw. Stoßfangeinrichtungen für Kraftfahrzeuge bekannt, bei denen ein Dämpfkörper aus mindestens zwei Blechschalen gefügt ist, die zusammengeschweißt sind.
Darüber hinaus ist bekannt, dass in den Dämpfkörpern Sicken vorgesehen sein können und/oder Schotten oder Stützbleche an- oder eingeschweißt sind, die ein Deformationsverhalten der Dämpfeinheit bzw. der Stoßfangeinrichtung bei einem Aufprall beeinflussen. Hierbei hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass derartige Dämpfeinheiten ein hohes Gewicht umfassen und das Dämpfverhalten der Dämpfeinheiten begrenzt ist.
Aufgabe der Erfindung ist, eine Dämpfeinheit sowie eine Stoßfangeinrichtung vorzuschlagen, bei der das Dämpfungsverhalten bei einem Aufprall verbessert ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine erfindungsgemäße Dämpfeinheit mit mindestens einem in eine Längsrichtung erstreckten Dämpfkörper, der mindestens in einer montierten Anordnung mit einem ersten Ende an einem Querträger der Stoßfangeinrichtung und mit einem zweiten Ende an einem Längsträger der Stoßfangeinrichtung festlegbar oder festgelegt ist, der zumindest abschnittsweise eine einen Hohlraum zumindest quer zur Längsrichtung nach außen begrenzende Ummantelung umfasst, und mit mindestens einem an der Ummantelung angeordneten und die Ummantelung zumindest teilweise umgebenden Schwächungsmittel, das eine Verformung des Dämpfkörpers bei Überschreiten einer auf die Dämpfeinheit zumindest in Längsrichtung wirkenden bestimmten Kraft ermöglicht.
Der Längsträger kann bspw. Teil einer Karosseriestruktur sein. Der Querträger kann bspw. einen heckseitigen oder frontseitigen Stoßfänger umfassen.
Die bestimmte Kraft kann beispielsweise 100–120 kN umfassen.
Dadurch, dass ein Schwächungsmittel vorgesehen ist, das den Dämpfkörper zumindest teilweise umgibt, ist das Dämpfverhalten der Dämpfeinheit verbesserbar, insbesondere einstellbar.
Grundsätzlich ist es denkbar dass das Schwächungsmittel den Dämpfkörper quer zu seiner Längsrichtung umgibt. Solchenfalls ist es bspw. möglich, dass mehrere Schwächungsmittel vorgesehen sind, die ring- oder rillenartig und parallel zueinander an der Ummantelung angeordnet sind. Es wird jedoch bevorzugt, wenn das Schwächungsmittel zumindest abschnittsweise wendel- oder spiralförmig bezüglich der Längsrichtung des Dämpfkörpers an der oder in der Ummantelung erstreckt ist.
Darüber hinaus ist es denkbar, dass das Schwächungsmittel teilweise oder über die gesamte Erstreckung der Ummantelung in Längsrichtung erstreckt ist.
Das Schwächungsmittel kann beliebig gebildet sein. Es kann bspw. einen materialgeschwächten Bereich umfassen, dessen Dicke bezüglich der restlichen Ummantelung reduziert ist.
Darüber hinaus ist es denkbar, dass das Schwächungsmittel eine Perforation umfasst.
Es wird jedoch bevorzugt, wenn das Schwächungsmittel mindestens eine quer oder schräg zur Längsrichtung erstreckte Verformung, insbesondere Prägung, in der Ummantelung umfasst. Hierdurch können durch die Dämpfeinheit hohe Kräfte aufgenommen werden, insbesondere quer oder schräg zur Längsrichtung des Dämpfkörpers. Durch die Verformung, insbesondere Prägung, der Ummantelung ist jedoch gewährleistet, dass bei einem Aufprall in Längsrichtung des Dämpfkörpers ein Verformen des Dämpfkörpers gewährleistet ist.
Die Verformung, insbesondere die Prägung, kann grundsätzlich beliebig gebildet sein. Es erweist sich als vorteilhaft, wenn die Verformung mindestens eine Sicke und/oder eine nutartige Vertiefung umfasst. Wenn die Verformung mindestens eine Sicke umfasst, ist es bevorzugt, wenn mehrere Sicken vorgesehen sind, die sich perlenschnurrartig um die Ummantelung erstrecken.
Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dämpfeinheit erweist es sich als vorteilhaft, wenn die nutartige Vertiefung entlang ihrer Erstreckung einen U-förmigen und/oder V-förmigen Querschnitt umfasst.
Tiefe und Breite der Nut können derart angepasst werden, dass mit ihnen die bestimmte Kraft, bei der ein Verformen des Dämpfkörpers erfolgt einstellbar ist. Grundsätzlich erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Verformung eine Breite von 8–16 mm und eine Tiefe von 3–6 mm umfasst.
Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Dämpfkörper quer zur Längsrichtung einen verrundeten, kreisförmigen, elliptischen, quadratischen, rechteckigen und/oder mehreckigen Querschnitt umfasst.
Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Dämpfkörper zylindrisch, quadratisch, kegelstumpfförmig und/oder pyramidenförmig ist.
Darüber hinaus ist bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dämpfeinheit vorgesehen, dass der Dämpfkörper ein Leichtmetall, insbesondere Aluminium umfasst, und/oder mindestens ein Versteifungsmittel, wie Rippe oder Steg, umfasst, das wenigstens einer Deformation in Längsrichtung des Dämpfkörpers entgegenwirkt.
Durch das Hinzufügen von Versteifungsmitteln kann das Dämpfverhalten der Dämpfeinheit derart eingestellt werden, dass die Steifigkeit des Dämpfmittels erhöht ist.
Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Dämpfeinheit mindestens ein Ankerelement umfasst, an dem der Dämpfkörper lösbar oder unlösbar festlegbar ist und mit dem die Dämpfeinheit in einer montierten Anordnung mit dem zweiten Ende am Längsträger der Stoßfangeinrichtung festlegbar oder festgelegt ist und/oder wenn der Dämpfkörper mit seinem ersten Ende mittelbar oder unmittelbar am Querträger festlegbar oder festgelegt ist.
In Weiterbildung letztgenannten Erfindungsgedankens erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Dämpfkörper mit dem Ankerelement und mit dem Querträger verklebt, verlötet oder verschweißt ist und/oder wenn das Ankerelement mit dem Längsträger verschraubt oder vernietet ist.
Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch eine erfindungsgemäße Stoßfangeinrichtung für ein Kraftfahrzeugs, mit mindestens einem Längsträger, mit mindestens einem Querträger und mit mindestens einer zwischen Längsträger und Querträger angeordneten Dämpfeinheit, insbesondere mit einem der vorhergehenden Merkmale, die mindestens einen in eine Längsrichtung erstreckten Dämpfkörper, der mindestens in einer montierten Anordnung mit einem ersten Ende am Querträger und mit einem zweiten Ende am Längsträger festlegbar oder festgelegt ist und der zumindest abschnittsweise eine einen Hohlraum zumindest quer zur Längsrichtung nach außen begrenzende Ummantelung umfasst, und die mindestens ein an der Ummantelung angeordneten und die Ummantelung zumindest teilweise umgebendes Schwächungsmittel aufweist, das eine Verformung des Dämpfkörpers bei Überschreiten einer auf die Dämpfeinheit zumindest in Längsrichtung wirkenden bestimmten Kraft ermöglicht.
Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stoßfangvorrichtung ist vorgesehen, dass der Querträger einen Stoßfänger umfasst, der fahrzeugfrontseitig und/oder fahrzeugheckseitig anordenbar oder angeordnet ist.
Schließlich wird die Aufgabe gelöst durch ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, das mindestens eine Stoßfangeinrichtung, mit insbesondere einem der zuvor genannten Merkmale, und/oder das mindestens eine Dämpfeinheit, insbesondere mit einem der zuvor genannten Merkmale umfasst.
Die erfindungsgemäße Dämpfeinheit, die erfindungsgemäße Dämpfeinrichtung sowie das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug erweisen sich in mehrfacher Hinsicht als vorteilhaft:
Dadurch, dass die Dämpfeinheit mindestens ein Schwächungsmittel umfasst, das zumindest teilweise um die Ummantelung erstreckt ist lässt sich das Dämpfverhalten der Dämpfeinheit auf einfache Weise einstellen. Dadurch, dass das Schwächungsmittel eine Verformung, insbesondere Prägung der Ummantelung umfasst können quer zur Längsrichtung des Dämpfkörpers nach wie vor Kräfte aufgenommen werden.
Weitere Merkmale, Einzelheiten sowie Vorteile der Erfindung entnehmen sie aus den beigefügten Patentansprüche, aus den zeichnerischen Darstellungen und nachfolgender Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dämpfeinheit und Stoßfangeinrichtung.
In der Zeichnung zeigt:
1 eine perspektivische Teilansicht einer erfindungsgemäßen Stoßfangeinrichtung;
2 eine perspektivische Detailansicht einer ersten Ausführungsform eines Dämpfkörpers einer erfindungsgemäßen Dämpfeinheit;
3 eine Schnittansicht wie eine erfindungsgemäße Stoßfangeinheit mit einer Dämpfeinheit gemäß 2;
4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dämpfeinheit;
5 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Stoßfangeinrichtung mit einer Dämpfeinheit gemäß 4;
6 eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Dämpfeinheit.
Die Figuren zeigen eine insgesamt mit den Bezugszeichen 2 versehen Dämpfeinheit, die in einer Stoßfangeinrichtung 4 anordenbar oder angeordnet ist.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Stoßfangvorrichtung 4, bei der eine Dämpfeinheit an einem Längsträger 6 sowie an einem Querträger 8 angeordnet ist. Die Dämpfeinheit 4 umfasst einen Dämpfkörper 10, der sich in eine Längsrichtung 12 erstreckt. Der Dämpfkörper 10 umfasst eine Ummantelung 14 die einen Hohlraum 16 quer zur Längsrichtung 12 begrenzt. Darüber hinaus umfasst die erfindungsgemäße Dämpfeinheit 2 ein Schwächungsmittel 18, das sich zumindest teilweise um die Ummantelung 18 erstreckt und ein Verformen des Dämpfkörpers 10 bei Überschreiten einer zumindest in Längsrichtung 12 wirkenden Kraft ermöglicht.
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Stoßfangeinrichtung 4, bei der eine Dämpfeinheit 2 mit einem ersten Ende 20 am Querträger 10 und mit einem zweiten Ende 22 am Längsträger 6 der Stoßfangeinrichtung 4 angeordnet ist. Der Dämpfkörper 10 umfasst hierbei einen runden Querschnitt und erstreckt sich vom zweiten Ende 22 in Richtung auf das erste Ende 20 kegelstumpfartig.
Die 2 und 3 zeigen eine Dämpfeinheit 2 bzw. eine Stoßfangeinrichtung 4, bei der Schwächungsmittel 18 durch eine sich vom zweiten Ende 22 in Richtung auf das erste Ende 20 wendel- oder spiralförmig um die Ummantelung 14 erstreckt. Hierbei ist das Schwächungsmittel 18 durch eine Prägung der Ummantelung 14 gebildet. Diese umfasst bei dem in 2 und 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel einen bezüglich ihrer Erstreckungsrichtung O-förmigen Querschnitt.
2 zeigt das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dämpfeinheit 2, bei dem der Dämpfkörper 10 kegelstumpfartig ist und einen runden Querschnitt umfasst.
3 zeigt einen Schnitt durch eine Dämpfeinheit 2 gemäß 2, die in einer Stoßfangeinrichtung 4 angeordnet ist. Um mit dem Längsträger 6 verbindbar zu sein ist der Dämpfkörper 10 mit einem Ankerelement 24 verschweißt, das an den Längsträger 6 angeschraubt ist. Dieser umfasst hierzu einen korrespondierenden Flansch 26.
Die 4 und 5 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dämpfeinheit 2, bei der das Schwächungsmittel 18 die Ummantelung 14 größtenteils aber nicht vollständig bezüglich der Längsrichtung 12 umfasst. Hierdurch kann die Steifigkeit bzw. die Dämpfeigenschaft der Dämpfeinheit 2 eingestellt werden.
6 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dämpfeinheit 2, bei der der Dämpfkörper 10 pyramidenstumpfartig zusammenläuft und einen mehreckigen, insbesondere quadratische Querschnitt umfasst.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen, sowie in den Zeichnungen gezeigten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination in der Verwirklichung der Erfindung und ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
Bezugszeichenliste

2: Dämpfeinheit
4: Stoßfangeinrichtung
6: Längsträger
8: Querträger
10: Dämpfkörper
12: Längsrichtung
14: Ummantelung
16: Hohlraum
18: Schwächungsmittel
20: erstes Ende
22: zweites Ende
24: Ankerelement
26: Flansch

Claims

Dämpfeinheit (2) für eine Stoßfangeinrichtung (4) eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens einem in eine Längsrichtung (12) erstreckten Dämpfkörper (10), der mindestens in einer montierten Anordnung mit einem ersten Ende (20) an einem Querträger (8) der Stoßfangeinrichtung (4) und mit einem zweiten Ende (22) an einem Längsträger (6) der Stoßfangeinrichtung (4) festlegbar oder festgelegt ist, der zumindest abschnittsweise eine einen Hohlraum (16) zumindest quer zur Längsrichtung (12) nach außen begrenzende Ummantelung (14) umfasst, und mit mindestens einem an der Ummantelung (14) angeordneten und die Ummantelung (14) zumindest teilweise umgebenden Schwächungsmittel (18), das eine Verformung des Dämpfkörpers (10) bei Überschreiten einer auf die Dämpfeinheit (2) zumindest in Längsrichtung (12) wirkenden bestimmten Kraft ermöglicht.
Dämpfeinheit (2) nach Anspruch 1, wobei das Schwächungsmittel (18) zumindest abschnittsweise wendel- oder spiralförmig bezüglich der Längsrichtung (12) des Dämpfkörpers (10) an der oder in der Ummantelung (14) erstreckt ist.
Dämpfeinheit (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Schwächungsmittel (18) teilweise oder über die gesamte Erstreckung der Ummantelung (14) in Längsrichtung (12) erstreckt ist.
Dämpfeinheit (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schwächungsmittel (18) mindestens eine quer oder schräg zur Längsrichtung (12) erstreckte Verformung, insbesondere Prägung, in der Ummantelung (14) umfasst.
Dämpfeinheit (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verformung eine Sicke und/oder eine nutartige Vertiefung umfasst.
Dämpfeinheit (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die nutartige Vertiefung entlang ihrer Erstreckung einen U-förmigen und/oder V-förmigen Querschnitt umfasst.
Dämpfeinheit (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verformung eine Breite von 8–16 mm und eine Tiefe von 3–6 mm umfasst.
Dämpfeinheit (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Dämpfkörper (10) quer zur Längsrichtung (12) einen verrundeten, kreisförmigen, elliptischen, quadratischen, rechteckigen und/oder mehreckigen Querschnitt umfasst.
Dämpfeinheit (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Dämpfkörper (10) zylindrisch, quadratisch, kegelstumpfförmig und/oder pyramidenförmig ist.
Dämpfeinheit (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Dämpfkörper (10) ein Leichtmetall, insbesondere Aluminium umfasst, und/oder mindestens ein Versteifungsmittel, wie Rippe oder Steg, umfasst, das ein wenigstens einer Deformation in Längsrichtung (12) des Dämpfkörpers (10) entgegenwirkt.
Dämpfeinheit (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens einem Ankerelement (24), an dem der Dämpfkörper (10) lösbar oder unlösbar festlegbar ist und mit dem die Dämpfeinheit (2) in einer montierten Anordnung mit dem zweiten Ende (22) am Längsträger (6) der Stoßfangeinrichtung (4) festlegbar oder festgelegt ist und/oder wobei der Dämpfkörper (10) mit seinem ersten Ende (20) mittelbar oder unmittelbar am Querträger (8) festlegbar oder festgelegt ist.
Dämpfeinheit (2) nach Anspruch 11, wobei der Dämpfkörper (10) mit dem Ankerelement (24) und mit dem Querträger (8) verklebt, verlötet oder verschweißt ist und/oder wobei das Ankerelement (24) mit dem Längsträger (6) verschraubt oder vernietet ist.
Stoßfangeinrichtung (4) für ein Kraftfahrzeugs, mit mindestens einem Längsträger (6), mit mindestens einem Querträger (8) und mit mindestens einer zwischen Längsträger (6) und Querträger (8) angeordneten Dämpfeinheit (2), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, die mindestens einen in eine Längsrichtung (12) erstreckten Dämpfkörper (10), der mindestens in einer montierten Anordnung mit einem ersten Ende (20) am Querträger (8) und mit einem zweiten Ende (22) am Längsträger (6) festlegbar oder festgelegt ist und der zumindest abschnittsweise eine einen Hohlraum (16) zumindest quer zur Längsrichtung (12) nach außen begrenzende Ummantelung (14) umfasst, und die mindestens ein an der Ummantelung (14) angeordneten und die Ummantelung (14) zumindest teilweise umgebendes Schwächungsmittel (18) aufweist, das eine Verformung des Dämpfkörpers (10) bei Überschreiten einer auf die Dämpfeinheit (2) zumindest in Längsrichtung (12) wirkenden bestimmten Kraft ermöglicht.
Stoßfangeinrichtung (4) nach Anspruch 13, wobei der Querträger (8) einen Stoßfänger umfasst, der fahrzeugfrontseitig und/oder fahrzeugheckseitig anordenbar oder angeordnet ist.
Kraftfahrzeug mit einer Stoßfangeinrichtung (4), insbesondere nach einem der Ansprüche 13 oder 14, und/oder mit mindestens einer Dämpfeinheit (2), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12.