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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer bzw. einen
Aufprallschutz für ein Zweirad, um einen Fahrer oder Mitfahrer effektiv gegen einen
Frontalaufprall eines Zweirads zu schützen.
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In Automobilen werden Stoßdämpfer verwendet, um Insassen im Falle
einer Kollision zu schützen. Beispielsweise sind Stoßdämpfer im Inneren
von Säulenverkleidungen vorgesehen, um die Köpfe der Insassen zu
schützen. Weiterhin sind Stoßdämpfer im Inneren der Türrahmen vorgesehen,
um Rücken oder Brust der Insassen und dergleichen im Falle einer seitlichen
Kollision zu schützen. Als Stoßdämpfer bzw. Aufprallschutz war eine
Kunststoffrippe in häufiger Verwendung, welche bei verhältnismäßig
niedrigen Kosten hergestellt werden kann (JP-A-8-164810, Patent Nr. 2978083,
usw.).
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Was jedoch Zweiräder anbelangt, so wurde eine Absorption von Energie im
Falle einer Kollision bisher nicht untersucht.
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Der Stoßdämpfer für ein Zweirad muss, verglichen mit einem Stoßdämpfer
für ein Automobil, eine viel größere Energie absorbieren. Im Falle eines
Automobils beträgt die zu absorbierende kinetische Energie Ek = 1/2 mv2
beispielsweise 102,1 J, was basierend auf einer Energie bestimmt wird,
welche dann erzeugt wird bzw. auftritt, wenn ein Kopf eines Dummys mit
einer Masse von 4,54 kg bei der Geschwindigkeit von 15 Meilen pro
Stunde (= 6,71 m/s) aufschlägt. Dagegen beträgt die zu absorbierende
kinetische Energie Ek im Falle eines Zweirads 9646 J, wobei die
Fahrzeugmasse 100 kg und die Fahrgeschwindigkeit 50 km/h (= 13,89 m/s)
beträgt. Dies bedeutet, dass eine unvergleichlich große Energieabsorption
verwirklicht werden muss.
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Angenommen, es wird eine Kunststoffrippe für ein Automobil verwendet,
so wird an dem Zweirad eine beträchtlich große Fläche benötigt, wenn eine
Rippe mit gleichem Absorptionshub daran angewendet wird, da die Höhe
der Rippe in der Größenordnung von höchstens 60 mm liegt. Dies ist
faktisch unmöglich. Da der Stoßdämpfer an dem vorderen Ende des
Zweirads montiert werden muss, war es unmöglich, dessen Frontbereich zu
vergrößern. Nimmt man andererseits an, dass ein Verfahren zur
Vergrößerung der Höhe der Kunststoffrippe verwendet wird, könnte die Rippe eine
zunehmende Dicke aufweisen, da es aus Fertigungsgründen notwendig ist,
einen Freiwinkel vorzusehen. Dies führt zu dem Nachteil, dass eine
erzeugte bzw. auftretende Last zunimmt.
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Um die zuvor genannten Probleme zu lösen, ist es eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, einen Stoßdämpfer für ein Zweirad vorzusehen,
welcher eine im Falle einer Kollision erzeugte große Energie in effektiver Weise
absorbiert und welcher in einfacher Weise an ein Zweirad montiert werden
kann.
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Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe ist ein wesentlicher Punkt
der Erfindung, wie sie in Anspruch 1 dargelegt ist, ein Stoßdämpfer für ein
Zweirad, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass Stoß dämpfende
Elemente aus Kunststoff oder Kunstharz, welche jeweils einen Gitterkörper mit
einer Mehrzahl von Plattenrippen umfassen, die in ihrer Dicke von
proximalen Enden zu distalen Enden hin abnehmen und die einander kreuzend
angeordnet sind, in einem Stapel derart angeordnet sind, dass die Richtung
der Plattenrippen, welche von den proximalen Enden zu den distalen Enden
hin verlaufen, entlang der Längsrichtung des Zweirads orientiert ist, und
dass weiterhin die Stoß dämpfenden Elemente am vorderen Ende des
Zweirads montiert sind.
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Die Erfindung, wie sie in Anspruch 2 dargelegt ist, ist ein Stoßdämpfer für
ein Zweirad, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass Stoß dämpfende
Elemente aus Kunststoff oder Kunstharz, welche jeweils einen Gitterkörper
mit einer Mehrzahl von Plattenrippen, die in ihrer Dicke von den proximalen
Enden zu den distalen Enden hin abnehmen und die einander kreuzend
angeordnet sind, und eine tafelförmige Basisplatte zur Abschirmung eines
jeden Gitterraums des Gitterkörpers umfassen, wobei die Plattenrippen und
die Basisplatte integral miteinander ausgeformt sind, in einem Stapel derart
angeordnet sind, dass die Richtung der Plattenrippen, welche von den
proximalen Enden zu den distalen Enden hin verlaufen, entlang der
Längsrichtung des Zweirads orientiert ist, und dass weiterhin die Stoß
dämpfenden Elemente am vorderen Ende des Zweirads montiert sind.
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Der Stoßdämpfer für ein Zweirad gemäß Anspruch 3 ist der in Anspruch 1
oder 2 genannte, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass die
Gitteröffnung am Zentrum des Gitterkörpers größer ausgeführt ist als die
Gitteröffnungen, welche an einem anderen Abschnitt als dem Zentrum ausgebildet
sind.
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Der Stoßdämpfer für ein Zweirad gemäß Anspruch 4 ist der in Anspruch 1
oder 2 genannte; welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Teil der in
dem zentralen Bereich des Gitterkörpers positionierten Plattenrippen beim
Bilden des Gitterkörpers durch Anordnen einer Mehrzahl von Plattenrippen
derart, dass sie einander kreuzen, ausgedünnt ist.
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Wenn die Gitterkörper wie in der Erfindung von Anspruch 1 derart in einem
Stapel angeordnet sind, dass die Richtung der von dem proximalen Ende
zum distalen Ende verlaufenden Plattenrippen entlang der Längsrichtung
(Front-Heck-Richtung) des Zweirads orientiert ist, und wenn die
Gitterkörper am vorderen Ende des Zweirads montiert sind, trägt ein Anordnen von
Gitterkörpern in einem Stapel (ein Stapeln von Gitterkörpern) dazu bei,
einen großen Stoß dämpfenden Hub für eine frontale Kollision des Zweirads
sicherzustellen. Dadurch sind sie in der Lage, einen großen Aufprall wie
gewünscht zu absorbieren. Da die Stoß dämpfenden Elemente in einem
Stapel angeordnet sind, kann zusätzlich die Höhe der Plattenrippe in dem
Gitterkörper, welcher jede Lage bildet, auf einen Wert in der
Größenordnung von 60 mm verringert sein, so dass verhindert wird, dass das
proximale Ende der Rippe zu dick ist, und zwar selbst dann, wenn ein Freiwinkel
vorgesehen ist. Damit tritt ein derartiger Nachteil, dass die erzeugte bzw.
auftretende oder aufgenommene Last ansteigt, nicht auf.
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Wenn die Stoß dämpfenden Elemente einschließlich des Gitterkörpers und
der Basisplatte, welche integral miteinander ausgeformt sind, wie in der
Erfindung von Anspruch 2 in einem Stapel angeordnet sind, nimmt die
Basisplatte in dem Fall, dass jedes der in einem Stapel angeordneten Stoß
dämpfenden Elemente einer Aufpralllast ausgesetzt ist, die Aufpralllast an
erster Stelle als Ganzes auf, woraufhin die Aufpralllast zu jeder Plattenrippe
übertragen wird und die Plattenrippen kontinuierlich zerdrückt werden, um
die Aufpralllast effektiv zu absorbieren.
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Wenn die Gitteröffnung am Zentrum des Gitterkörpers wie in der Erfindung
von Anspruch 3 oder 4 größer als die an einem anderen Abschnitt als dem
Zentrum ausgebildeten Gitteröffnungen ausgeführt wird oder wenn ein Teil
der in dem zentralen Bereich des Gitterkörpers positionierten Plattenrippen
beim Bilden eines Gitterkörpers durch einander schneidendes Anordnen
einer Mehrzahl von Plattenrippen ausgedünnt ist, ist die Festigkeit des
Stoßdämpfers, welcher dadurch gebildet ist, dass die Stoß dämpfenden
Elemente in einem Stapel angeordnet werden, an dem Abschnitt nahe der
zentralen Achse verglichen mit den Fällen niedrig, in denen alle Öffnungen
insgesamt die gleiche Größe aufweisen bzw. in welchem ein Ausdünnen
nicht ausgeführt ist. Somit wird er stabil zerdrückt, wenn er einer
Aufpralllast ausgesetzt ist.
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im
Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es stellt
dar:
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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, welche einen an einem Zweirad
montierten Stoßdämpfer gemäß einer Ausführungsform des
Stoßdämpfers der vorliegenden Erfindung zeigt,
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Fig. 2 eine Vertikalquerschnittansicht des Stoßdämpfers.
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Fig. 3 eine perspektivische Explosionsansicht des Stoßdämpfers.
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Fig. 4 eine Ansicht in der durch den Pfeil X-X in Fig. 3 gezeigten
Richtung.
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Fig. 5 eine Vertikalquerschnittansicht des Stoß dämpfenden
Elements.
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Fig. 6 eine Draufsicht des Stoßdämpfers.
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Fig. 7 eine erläuternde Zeichnung, welche den Verlauf der
Stoßdämpfung zeigt.
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Fig. 8 ein Graph der erzeugten bzw. auftretenden Last, bezogen auf
die Verlagerung.
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Fig. 9 ein Graph der erzeugten bzw. auftretenden Last, bezogen auf
die Zeit.
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Fig. 10 eine erläuternde perspektivische Ansicht eines Stoßdämpfers
gemäß einer weiteren Ausführungsform, welcher an einem
anderen Zweirad als dem in Fig. 1 gezeigten montiert ist.
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Im Folgenden wird ein Stoßdämpfer bzw. Aufprallschutz für ein Zweirad
der vorliegenden Erfindung (anschließend lediglich einfach als
"Stoßdämpfer" bezeichnet) ausführlich beschrieben werden. Fig. 1 bis 9 zeigen
eine Ausführungsform des Stoßdämpfers gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die nicht ausgefüllten Pfeile repräsentieren über die Figuren hinweg
die Richtung der Aufpralllast.
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Der Stoßdämpfer umfasst Stoß dämpfende Elemente 1, von denen jedes
einen Gitterkörper 2 aus Kunststoff oder Kunstharz umfasst, welcher
gebildet ist durch allmähliches Reduzieren der Dicke der Plattenrippen 2a
von proximalen Enden 21 zu distalen Enden 22. Die Plattenrippen sind
einander schneidend bzw. kreuzend angeordnet. Die Stoß dämpfenden
Elemente 1 sind derart in einem Stapel angeordnet, dass die Richtung der
von den proximalen Enden 21 zu den distalen Enden 22 verlaufenden
Plattenrippen 2a entlang der Längsrichtung eines Zweirads 9 orientiert ist.
Der in Fig. 1 gezeigte Stoßdämpfer umfasst die zu einer sechslagigen
Konstruktion gestapelten Stoß dämpfenden Elemente 1. Die
perspektivische Explosionsansicht in Fig. 3 zeigt lediglich drei Stoß dämpfende
Elemente 1 von diesen.
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Der Gitterkörper 2 ist aus Kunststoff oder Kunstharz gebildet und durch
Anordnen von Plattenrippen 2a gebildet, welche aus Plattenabschnitten
zusammengesetzt sind, die einander derart schneiden, dass sie in der
Richtung einer frontalen Kollision ein Gitter bilden. Der Gitterkörper 2 ist
derart ausgebildet, dass er durch eine äußere Kraft, welche im Falle einer
Kollision auf ihn ausgeübt wird, in einfacher Weise geknickt oder verformt
werden kann, so dass er eine Stoßdämpfungsfähigkeit bzw.
Stoßabsorptionsfähigkeit zur Aufnahme des Kollisionsaufpralls ausübt. Genauer ist
jede den Gitterkörper 2 aufbauende Plattenrippe 2a verjüngt, und zwar mit
einer geringeren Dicke t1 am distalen Ende 22 verglichen mit einer Dicke t2
am proximalen Ende 21 (Fig. 4), so dass die Dicke t des Gitterkörpers 2
allmählich zum distalen Ende 22 hin abnimmt. Wenn eine Aufpralllast
ausgeübt wird, schreitet eine Knickung und Verformung allmählich von
dem distalen Endabschnitt 22 des Gitterkörpers 2 mit einer niedrigen
Festigkeit aus voran, so dass der Aufpralldruck in effektiver Weise
aufgenommen wird. Zusätzlich kann die Aufpralllast durch Anordnen der Gitterkörper
2 in einem Stapel (Stapeln der Gitterkörper 2) noch effektiver absorbiert
werden. Obwohl vertikale Rippen 2a1 und seitliche bzw. in Seitenrichtung
verlaufende Rippen 2a2 der ein Gitter bildenden Plattenrippen 2a in dieser
Ausführungsform eine gleiche Konfiguration aufweisen, kann die Dicke und
dergleichen der vertikalen Rippen 2a1 und der seitlichen Rippen 2a2 je nach
Bedarf gesondert gewählt sein.
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Berücksichtigt man eine effektive Stoßabsorption bzw. Stoßdämpfung,
weist die den Gitterkörper 2 bildende Plattenrippe 2a vorzugsweise eine
Höhe L in dem Bereich von 30 mm-60 mm, eine Dicke t1 des distalen
Endes 22 in dem Bereich von 0,5 mm-1,0 mm, eine Dicke t2 des
proximalen Endes 21 in dem Bereich von 1,0 mm-2,5 mm auf. Die Abmessungen
des Gitterkörpers 2 selbst sind derart, dass die vertikale Abmessung A in
der Größenordnung von etwa 140 mm liegt, die seitliche Abmessung B in
der Größenordnung von etwa 200 mm liegt, die Höhe, wie oben
beschrieben, 30 mm-60 mm beträgt und die Teilungen der die Gitterräume 23
bildenden Plattenrippen 2a in der Größenordnung von 20 mm-30 mm
liegen. Die Stoß dämpfenden Elemente 1 sind horizontal zu einer
mehrlagigen Konstruktion (sechslagig in der vorliegenden Ausführungsform)
gestapelt und, wie in Fig. 1 gezeigt ist, an dem vorderen Ende des
Zweirads 9 in einem durch eine Abdeckung 5 abgedeckten Zustand montiert.
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Obwohl der Stoßdämpfer in der vorliegenden Erfindung einfach einen
Gitterkörper 2 umfasst, ist ferner bevorzugt, ein Stoß dämpfendes Element
1 zu verwenden, welches aus Kunststoff oder Kunstharz gebildet ist und
welches den Gitterkörper 2 und eine Basisplatte 3 zum Abschirmen des
Gitterraums 23 umfasst, wobei diese in Bezug aufeinander integral
ausgeformt sind. Die Stoß dämpfenden Elemente, welche den Gitterkörper 2 und
die Basisplatte 3 umfassen, die integral ausgeformt sind, sind in einem
Stapel angeordnet. Genauer gesagt, sind sie horizontal in einem
mehrlagigen Aufbau derart angeordnet, dass die distalen Enden 22 der
Plattenrippen 2a an der Basisplatte 3 des zu diesem benachbart anzuordnenden Stoß
dämpfenden Elements 1 anliegen. Wenn eine Aufpralllast auf den
Stoßdämpfer ausgeübt wird, welcher die in einem Stapel angeordneten Stoß
dämpfenden Elemente 1 umfasst, nimmt die Basisplatte 3 zunächst die
Aufpralllast als Ganzes auf. Anschließend wird die Aufpralllast derart an
jede Plattenrippe 2a übertragen, dass eine Knickung und Verformung
hervorgerufen wird, so dass die Aufpralllast gut absorbiert werden kann.
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Das Kunststoff- bzw. Kunstharzmatrial, welches zur Bildung der Stoß
dämpfenden Elemente 1 verwendet wird, ist ein thermoplastischer
Kunststoff, wie etwa PP, PPF, ABS, PC/ABS (eine Legierung bzw.
Zusammensetzung aus Polycarbonat und ABS), und dergleichen.
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Die Basisplatte 3 ist ein tafelförmiger Körper, um den Gitterraum 23 durch
Kontakt der Basisplatte mit dem Gitterkörper 2 abzuschirmen. Die
Basisplatte 3 ist in diesem Falle, wie in Fig. 2 und in Fig. 3 gezeigt ist, eine
Deckplatte, welche auf der proximalen Seite 21 der Gitterrippen in Kontakt
mit dem Gitterkörper 2 gelangt. Die Basisplatte 3 und der Gitterkörper 2
sind integral ausgeformt und derart vorgesehen, dass die Basisplatte 3 die
durch die Gitterrippen 2a gebildete Gitteröffnungsfläche auf der proximalen
Seite 21 abdeckt. Die tafelförmige Basisplatte 3a ist eine einzelne Einheit,
welche die Basisplatte 3 und den Gitterkörper 2 einschließlich von
Plattenrippen 2a umfasst. Die Plattenrippen sind in ihrer Dicke t von den
proximalen Enden 21 zu den distalen Enden 22 hin verringert und derart an der
Basisplatte 3 vorgesehen, dass sie von dieser in der Form eines Gitters
abstehen. Er ist derart am vorderen Ende 91 des Zweirads orientiert
angebracht, dass die Basisplatte 3 zur Richtung eines Frontalaufpralls bzw. einer
frontalen Kollision hinweist und dass eine Gitteröffnung S eines jeden Stoß
dämpfenden Elements 1 zum Heck des Fahrzeugs hinweist (Fig. 2). Wenn
der Stoßdämpfer einer Aufpralllast ausgesetzt ist, nimmt die Basisplatte 3
als erstes die Last als Ganzes auf. Dann kann die Last zu den jeweiligen
Plattenrippen 2a, 2a, . . . des Gitterkörpers 2 verteilt werden. Die Dicke der
Basisplatte 3 muss derart sein, dass sie eine gewisse Festigkeit aufweist,
so dass sie in der Lage ist, den Aufprall in einer gesamten Fläche bzw. in
einem gesamten Bereich aufzunehmen. In diesem Falle wird eine
Basisplatte 3 mit einer Dicke von 2 mm verwendet. Es ist ebenso möglich, sie
durch Vorsehen eines Flansches zur Sicherstellung ihrer Steifigkeit je nach
Bedarf zu verstärken.
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Obwohl die Basisplatte 3 derart vorgesehen ist, dass sie die Fläche an der
proximalen Seite 21 des Gitterkörpers 2 (Fig. 5(a)) bedeckt, muss die
Basisplatte 3 lediglich in der Lage sein, den Gitterraum 23 abzuschirmen.
Wie beispielsweise in Fig. 5(b) und 5(c) gezeigt ist, kann sie derart
vorgesehen sein, dass die Basisplatte 3 durch das Innere des Gitterkörpers 2
hindurchgeht. Fig. 5(b) zeigt ein Beispiel, bei welchem Plattenrippen 2a, 2a
von beiden Seiten der Basisplatte 3 abstehend und einander kreuzend
verlaufen, wobei ihre Dicke graduell von den proximalen Enden 21 zu den
distalen Enden 22 hin verringert ist und wobei sie Gitterkörper 2 bilden. Mit
anderen Worten, es ist eine einzelne Einheit aus der Basisplatte 3 und an
ihren beiden Seiten ausgebildeten Gitterkörpern 2. Fig. 5(c) zeigt ein
Beispiel, in welchem ein Gitterkörper 2 mit Plattenrippen 2a, welche in ihrer
Dicke von den proximalen Enden 21 zu den distalen Enden 22 hin
verringert sind, an einer Seite der Basisplatte 3 derart vorgesehen ist, dass er
absteht und wobei an ihrer anderen Seite Körper 4 abstehend vorgesehen
sind, welche in Seitenansicht Kreuzgestalt aufweisen und Plattenrippen 2a
umfassen, die in ihrer Dicke von den proximalen Enden 21 zu den distalen
Enden 22 hin reduziert sind. Beide in Fig. 5(b) und (c) vorgesehene
Beispiele sind mit Freiwinkeln an dem Gitterkörper 2 und an den Körpern 4 mit
Kreuzgestalt versehen, welche von beiden Seiten der Basisplatte 3
abstehen. Daher besteht bei der Herstellung kein Problem. Die Körper 4 mit
Kreuzgestalt sind, wenn die Stoß dämpfenden Elemente 1 zur Bildung eines
Stoßdämpfers in einem Stapel angeordnet sind, in dem Gitterraum 23 des
Gitterkörpers 2 der nächsten Lage untergebracht. Wenn darauf eine
Aufpralllast ausgeübt wird, werden die Körper 4 mit Kreuzgestalt von den
distalen Enden 22 aus, welche eine niedrige mechanische Festigkeit
aufweisen, geknickt und verformt, wodurch ein Aufprall mit diesen
Abschnitten absorbiert werden kann. Dieser Körper 4 mit Kreuzgestalt ist dann
effektiv, wenn eine Grenze in der Gesamthöhe der gestapelten
Stoßdämpfer besteht.
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Ferner wird in dieser Ausführungsform ein Stoß dämpfendes Element 1
verwendet, bei welchem die am Zentrum des Gitterkörpers 2 gelegene
Gitteröffnung S größer ausgeführt ist als jene, welche an einem anderen
Abschnitt als dem Zentrum gelegen sind. Die vorliegende Erfindung stellt
einen Stoßdämpfer bereit, bei welchem die Stoß dämpfenden Elemente 1
(Gitterkörper 2) in einem Stapel angeordnet sind. Die Plattenrippen 2a,
welche an der Außenseite des Gitterkörpers 2 gelegen sind, können nach
außen deformiert werden. Jene jedoch, die im zentralen Bereich des
Gitterkörpers 2 gelegen sind, sind eingeschlossen. Mit anderen Worten ist der
Gitterkörper 2 im zentralen Bereich hart und im äußeren Bereich flexibel.
Wenn der Gitterkörper 2 zerquetscht wird, indem er gleichmäßig
zusammengedrückt wird, treten keine Probleme auf, wenn lediglich eine Lage des
Stoß dämpfenden Elements 1 zerdrückt wird. Im Falle von mehrlagig
gestapelten (in einem Stapel angeordneten) Stoß dämpfenden Elementen 1
verbleibt jedoch der in der Mittellage angeordnete zentrale Abschnitt. Wenn
irgendeine der äußeren Plattenrippen 2a zuerst zusammengedrückt wird,
neigt sich der Gitterkörper 2 üblicherweise zu der zerdrückten Plattenrippe
hin, und der geneigte Gitterkörper 2 wird durch die vorderen und hinteren
Plattenrippen 2a aus dem gestapelten Abschnitt herausgedrückt. Die
Plattenrippe F, welche nach außen abgesprungen ist, kann nicht zerdrückt
werden, was dazu führt, dass sie keine Energie absorbieren kann (Fig.
7(a)). Tatsächlich wird eine schlechte Ausrichtung der Stoß dämpfenden
Elemente 1, 1, . . ., welche in einem Stapel angeordnet sind, mittels eines
Verriegelungsmechanismus, Kleben, Wärmeschweißen oder dgl. verhindert,
jedoch neigt die Plattenrippe F immer noch dazu, nach außen abzuspringen.
Daher ist es derart aufgebaut, dass es stabil zerdrückt wird, indem das
Zentrum K des Gitterkörpers 2 absichtlich geschwächt wird (Fig. 7(b)) oder
indem die Gitteröffnung S am Zentrum des Gitterkörpers 2 größer als jene
ausgeführt wird, welche an einem anderen Abschnitt als dem Zentrum
gelegen sind.
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Genauer ist das Gitter als eine Draufsicht des in Fig. 6(b) und (c)
gezeigten Gitterkörpers 2 bei Betrachtung von der distalen Endseite 22 her
aufgebaut. Fig. 6 ist eine schematische Draufsicht, welche den Zustand
eines Öffnens des distalen Endbereichs 22 des Gitterkörpers 2 zeigt. Die
Gitteröffnung S1 am Zentrum des Gitterkörpers 2 ist größer ausgeführt als
die Gitteröffnungen S2, S3, welche an einem anderen Abschnitt als dem
Zentrum gelegen sind, indem die Teilungen der vertikalen Rippen 2a1, wie
sie durch . . ., n3, n2, n, gezeigt sind, vergrößert werden, und indem die
Teilungen der in Seitenrichtung verlaufenden Rippen 2a2 (seitliche Rippen),
wie durch . . ., m3, m2, m1 gezeigt, zum Zentrum des Gitterkörpers 2 hin,
wie in Fig. 6 (b) gezeigt ist, vergrößert werden, obwohl der Gitterkörper 2
dergestalt sein kann, dass die Plattenrippen 2a bei gleichmäßigen Teilungen
angeordnet sind; wie in Fig. 6(a) gezeigt ist. Alternativ, wie in Fig. 6(c)
gezeigt ist, kann ein Gitterkörper 2, von dem ein Teil der in dem zentralen
Bereich C angeordneten Plattenrippen 2a ausgedünnt ist, hergestellt
werden, wenn der Gitterkörper 2 durch Anordnen einer Mehrzahl von
Plattenrippen 2a zueinander schneidend bzw. kreuzend gebildet wird. Als Folge
wird die Gitteröffnung S1 am zentralen Abschnitt größer als jene, welche
an einem anderen Abschnitt als dem Zentrum ausgebildet sind.
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Mit den Gitteröffnungen S bei gleichmäßigen Abschnitten, wie in Fig. 6(a)
gezeigt ist, befindet er sich in einem Zustand, als wenn ein Kern K (harter
Abschnitt) an der zentralen Achse vorhanden ist (Fig. 7(b)). Somit neigt er
sich zu dem flexiblen Abschnitt hin, wenn er zusammengedrückt wird (Fig.7(a)), wodurch er instabil wird. Als Folge fällt der schräg
zusammengedrückte Gitterkörper 2 unter Umständen heraus. Weiterhin springt die
Plattenrippe F wahrscheinlich heraus. Im Gegensatz dazu ist der Zustand
dann, wenn ein Teil der im zentralen Bereich C angeordneten Plattenrippen
2a ausgedünnt ist, oder wenn die Gitteröffnung S am Zentrum des
Gitterkörpers 2 größer ausgeführt ist als jene, die an einem anderen Abschnitt
als dem Zentrum ausgebildet sind, derart, dass der vorstehend genannte
Kern entfernt ist, weshalb er stabil zusammengedrückt wird. Die
vorliegende Ausführungsform umfasst den in Fig. 6(c) gezeigten Gitterkörper 2,
verwendet das mit der Basisplatte 3 versehene Stoß dämpfende Element 1
und weist einen sechslagigen Aufbau auf (Fig. 1 bis Fig. 4). Das Ergebnis
des repräsentativen Vergleichstests ist in Fig. 8 gezeigt. Fig. 8(b) zeigt den
Fall, bei welchem ein Teil einer vertikalen Rippe 2a1 und ein Teil von zwei
seitlichen Rippen 2a2 im zentralen Bereich C wie in der vorliegenden
Ausführungsform ausgedünnt sind. Fig. 8(a) zeigt den Fall, bei welchem sie
nicht ausgedünnt sind. Ohne Ausdünnen wird die erzeugte bzw.
auftretende oder aufgenommene Last aufgrund eines Abfallens der Rippe in dem
Zustand, in welchem sie um ein gewisses Maß zusammengedrückt wurde
(Punkt W), abgesenkt, wie in Fig. 8(a) gezeigt ist. Zusätzlich nimmt die
erzeugte bzw. auftretende oder aufgenommene Last in der hinteren Hälfte
(Punkt Z) um den Betrag zu, welcher der Energie entspricht, die aufgrund
des Abfallens der Plattenrippen 2a nicht absorbiert wurde. Im Gegensatz
dazu ist bei dem durch Stapeln des Stoß dämpfenden Elements 1
gebildeten Stoßdämpfer die erzeugte bzw. auftretende oder aufgenommene Last
in Bezug auf die Verlagerung stabil, wie in Fig. 8(b) gezeigt ist. Somit wird
der Aufprall der Kollision gut absorbiert. Obwohl es in der Figur nicht
gezeigt ist, wurde erkannt, dass die erzeugte bzw. auftretende oder
aufgenommene Last wie im Graphen von Fig. 8(b) auch dann stabil ist, wenn der
Stoßdämpfer verwendet wird, der durch Stapeln von Stoß dämpfenden
Elementen 1 gebildet wird, deren Gitteröffnung S1 am Zentrum des
Gitterkörpers 2 größer ausgeführt ist als jene, welche an einem anderen
Abschnitt als dem Zentrum ausgebildet sind, wie in Fig. 6(b) gezeigt ist.
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In Fig. 9 ist ein Graph gezeigt, welcher die Beziehung zwischen der
erzeugten Last und einer Verlagerung des Stoßdämpfers gemäß der
vorliegenden Ausführungsform zeigt. Der in einer durchgezogenen Linie in Fig. 9
gezeigte Stoßdämpfer A ist ein Gegenstand der vorliegenden
Ausführungsform, welcher ausgedünnt ist. Der Stoßdämpfer B, welcher durch eine
strichpunktierte Linie dargestellt ist, ist mit Gitteröffnungen S bei
regelmäßigen Abständen ohne Ausdünnung gebildet. Die gestrichelte Linie
repräsentiert eine Idealwert-Kurve. Der Stoßdämpfer B kann einen Aufprall
verglichen mit jenem des Standes der Technik zu einem beträchtlichen
Ausmaß absorbieren. Jedoch wird er in der vertikalen Richtung oder in der
seitlichen Richtung in beträchtlichem Maße durchgebogen, und ein Block
der Plattenrippe 2a am zentralen Abschnitt fällt heraus, wodurch die
erzeugte Last erst verringert wird und dann aufgrund des Auftretens eines
Kontakts am Ende ohne vollständige Energieabsorption zu einem hohen
Wert ansteigt. Im Gegensatz dazu kann der Stoßdämpfer A ohne
Durchbiegung in der vertikalen und der seitlichen Richtung einfach
zusammengedrückt werden und absorbiert Energie vollständig entlang einer im
Wesentlichen idealen Kurve.
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Eine Näherung der absorbierten Energie E aus Fig. 9 stellt sich wie folgt
dar. Wenn die erzeugte Last als F[N] angenommen wird und eine
Verlagerung als S[m] angenommen wird, wird, da bis zu 240[mm] kontinuierlich
40 × 103[N] ausgegeben wird, die Gleichung
E = F × S = 40 × 103[N] × 0,24[m] = 9600[J] in der idealen Kurve erreicht, was
bedeutet, dass die absorbierte Energie nahezu gleich der für das Zweirad 9
erforderlichen absorbierten Energie Ek ist, welche in dem voranstehenden
Absatz der Beschreibung des Standes der Technik beschrieben wurde.
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Somit wurden effektive Gegenmaßnahmen unternommen.
Bei dem wie oben beschrieben aufgebauten Stoßdämpfer kann ein Aufprall
effektiv absorbiert werden, da die Stoß dämpfenden Elemente 1, 1, . . . mit
Gitterkörpern 2 derart in einem Stapel angeordnet sind, dass die Richtung
der von den proximalen Enden 21 zu den distalen Enden 22 verlaufenden
Plattenrippen 2a entlang der Längsrichtung des Zweirads 9 orientiert ist
und dass die Plattenrippen 2a von ihren proximalen Enden 21 zu ihren
distalen Enden 22 hin in ihrer Dicke allmählich abnehmen. Wenn ein
derartiger Stoßdämpfer an dem vorderen Ende des Zweirads 9 montiert ist,
zeigt er in zufriedenstellender Weise seine Fähigkeit bei einer frontalen
Kollision des Zweirads 9. Obwohl der vordere Bereich für das Zweirad 9
nicht größer ausgeführt werden kann, wurde ein neuer Fußhalt untersucht,
indem ein Raum in der Größenordnung von 360 mm in der Längsrichtung
des Fahrzeugs gewährleistet wird. Folglich wird das Problem, dass der
proximale Abschnitt 21 der Plattenrippe 2a aufgrund eines Freiwinkels,
welcher daran im Falle des Gitterkörpers 2 in einer einlagigen Konstruktion
ausgebildet werden muss, durch Stapeln der Gitterkörper gelöst. Durch
Stapeln der Gitterkörper 2 (Stoß dämpfendes Element 1) kann ein langer
Hub gewährleistet werden, und somit kann bis zum letzten Augenblick
Energie absorbiert werden, ohne die Dicke der Plattenrippen 2a zu erhöhen.
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Wenn ferner das Stoß dämpfende Element 1 verwendet wird, welches mit
der Basisplatte 3 am Gitterkörper 2 versehen ist, kann die Aufpralllast
effektiver absorbiert werden, da die Basisplatte 3 die Last zunächst als
Ganzes aufnimmt und die Last dann zu den jeweiligen Plattenrippen 2a des
Gitterkörpers 2 verteilt werden kann, um die Plattenrippen 2a knicken und
sich verformen zu lassen, wenn sie die Aufpralllast in einem Stapel
aufnehmen. Damit die Basisplatte 3 die Aufpralllast als erstes aufnimmt, ist es
bevorzugt, die Basisplatte 3 des Stoß dämpfenden Elements 1 derart
anzuordnen, dass sie in Richtung eines frontalen Aufpralls bzw. einer
frontalen Kollision weist.
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Durch Ausdünnen eines Teils der Plattenrippen 2a, welche in dem zentralen
Bereich C des Gitterkörpers 2 positioniert sind, oder indem die Öffnungen
der im zentralen Teil des Gitterkörpers 2 gelegenen Gitteröffnungen größer
als jene ausgeführt werden, welche an einem anderen Abschnitt als dem
Zentrum gelegen sind, kann Energie bis zum letzten Augenblick mit einer
stabilen erzeugten Last absorbiert werden, selbst dann, wenn die Stoß
dämpfenden Elemente 1 in einem Stapel angeordnet sind, so dass Energie
in einem langen Hub absorbiert wird. Selbst dann, wenn die in einem
Stapel angeordneten Gitterkörper 2 (gestapelte Rippenblöcke)
zusammengedrückt werden, fallen die Rippen 2a nicht heraus, und alle Rippen können
Aufprallenergie in effektiver Weise absorbieren. Daher ist er für einen
frontalen Zusammenstoß des Zweirads 9, welcher im Vergleich mit
Automobilen eine unvergleichlich hohe Energieabsorption erfordert, ziemlich
effektiv.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen
Ausführungsformen beschränkt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können
gemäß der Zielsetzung und ihres Einsatzes zahlreiche Modifikationen
ausgeführt werden. Konfigurationen, Abmessungen, Anzahl, Werkstoff und
dergleichen des Stoß dämpfenden Elements 1, des Gitterkörpers 2, der
Basisplatte 3 und dergleichen kann dem Einsatzfall gemäß geeignet
ausgewählt werden. Obwohl ein Beispiel in Fig. 1 gezeigt wurde, bei welchem
der Stoßdämpfer auf einen Motorroller 9 montiert ist, kann die Erfindung
auch auf ein Liefer- bzw. Transport-Zweirad 9 und dergleichen angewendet
werden, welches in Fig. 10 gezeigt ist. Die Konfiguration des Stoß
dämpfenden Elements kann in einer Pyramidengestalt ausgebildet sein, wie in
Fig. 10 gezeigt ist. Die Anzahl an Lagen von Stoß dämpfenden Elementen
kann je nach Einsatzfall modifiziert sein.
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Wie bis hierher beschrieben wurde, kann der Stoßdämpfer für ein Zweirad
gemäß der vorliegenden Erfindung an dem Zweirad montiert werden und
zeigt sehr gute Wirkungen, wie etwa, dass er in der Lage ist, große
Energiemengen im Falle einer Kollision effektiv zu absorbieren, was für ein
Zweirad erforderlich ist.
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Es soll ein Stoßdämpfer für ein Zweirad bereitgestellt werden, welcher im
Falle einer Kollision erzeugte große Energiemengen absorbieren kann und
welcher einfach an dem Zweirad angebracht werden kann.
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Ein Gitterkörper 2 aus Kunststoff oder Kunstharz, welcher gebildet ist,
indem die Dicke t einer Mehrzahl von Plattenrippen 2a allmählich von den
proximalen Enden 21 zu den distalen Enden 22 verringert wird, welche
Plattenrippen 2a einander schneidend angeordnet sind, ist derart in einem
Stapel angeordnet, dass die Richtung der von den proximalen Enden 21 zu
den distalen Enden 22 verlaufenden Plattenrippen 2a entlang der
Längsrichtung des Zweirads 9 orientiert ist. Der Gitterkörper ist an dem vorderen
Ende 91 des Zweirads montiert.