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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stoßstangenverstärkung, die
eine offene Querschnittsstruktur bzw. Struktur mit offenem Querschnitt
aufweist, umfassend eine Vorderseite bzw. -fläche, eine Oberseite und eine
Unterseite.
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Ein
Stoßfänger bzw.
eine Stoßstange,
der bzw. die zu den Sicherheitsteilen eines Fahrzeugs gehört ist,
aus einer Stoßstangenverstärkung als
ein Festigkeitsglied und einer Stoßstangenabdeckung als ein Dekorationsglied
gefertigt. Die Stoßstangenverstärkung kann
in eine, die eine geschlossene Querschnittsstruktur aufweist, und
in eine, die in eine offene Querschnittsstruktur aufweist, unterteilt
sein. Die Stoßstangenverstärkung, die
die geschlossene Querschnittsstruktur aufweist, ist in JP-A-2000-334530,
JP-A-2001-199292, JP-A-2001-260773,
JP-A-2001-227573, USP Nr. 5,080,411 usw. geoffenbart. Andererseits
ist die Stoßstangenverstärkung, die
die offene Querschnittsstruktur aufweist, in JP-A-09-095189, USP Nr.
4,492,398, USP Nr. 4,998,761 und dgl. geoffenbart.
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Die
Stoßstangenverstärkung, die
die geschlossene Querschnittsstruktur aufweist, ist als das Festigkeitsglied
vorteilhaft. Andererseits ist die Stoßstangenverstärkung, die
die offene Querschnittsstruktur aufweist, vorteilhaft, da sie leichter
mit hoher Kostenleistung hergestellt werden kann. Um die überlegenen Punkte
dieser Strukturen ineinander zu inkorporieren bzw. aufzunehmen,
wurden Verbesserungen vorgeschlagen, indem eine hilfsweise bzw. Hilfsverstärkung (z.B.
eine Abdeckung, die eine überbrückende Struktur
aufweist, in welcher Schenkelabschnitte an einer Oberseite bzw.
oberen Fläche
und einer Unterseite bzw. unteren Fläche festgelegt sind und welche
von einer Vorderseite beabstandet ist) an der Vorderseite der Stoßstangenverstärkung festgelegt
wurde, wie dies in der Japanischen Gebrauchsmusterregistrierung
Nr. 2554459, USP Nr. 2002/0047281,
DE 199 12 272 A1 , JP-A-09-095189, USP Nr.
4,492,398, USP Nr. 4,998,761 und dgl. gezeigt ist.
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Der
Grund, warum die Stoßstangenverstärkung, die
die offene Querschnittsstruktur aufweist, in der strukturellen Festigkeit
schlechter ist, ist durch die Tatsache begründet, daß, wenn die Vorderseite der
Stoßstangenverstärkung einen
Stoß bzw.
Schlag erhält,
die Oberseite und die Unterseite der Stoßstangenverstärkung vertikal
um ihre Grenzen der Vorderseite geöffnet werden, um dadurch den
Modul des Schnitts der Stoßstangenverstärkung absenken. Wenn
die Oberseite und die Unterseite der Stoßstangenverstärkung geöffnet werden,
wird spezifischer die Kapazität
zum Absorbieren der Stoßenergie
reduziert, um die Stoßabsorptionsleistung
als die Stoßstangenverstärkung abzusenken.
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Damit
die Stoßstangenverstärkung, die
die offene Querschnittsstruktur aufweist, mit der hohen strukturellen
Festigkeit und der Stoßabsorptionsleistung
der Stoßstangenverstärkung, die
die geschlossene Querschnittsstruktur aufweist, vergleichbar ist, ist
es dann ausreichend zu verhindern, daß die Oberseite und die Unterseite
der Stoßstangenverstärkung geöffnet werden,
wenn die Stoßstangenverstärkung einen
Stoß erhält. Daher
wurden Untersuchungen getätigt,
um eine Stoßstangenverstärkung zu
entwickeln, die die offene Querschnittsstruktur aufweist, welche
eine derartig hohe, strukturelle Festigkeit und Stoßabsorptionsleistung
zeigen kann, indem verhindert wird, daß die Oberseite und die Unterseite
der Stoßstangenverstärkung geöffnet wird,
da sie nicht schlechter als die Stoßstangenverstärkung ist,
die die geschlossenen Querschnittsstruktur aufweist.
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Hier
gibt es einen Fall, in welchem eine konkave Nut in der Vorderseite
der Stoßstangenverstärkung ausgebildet
ist, um die Stoßstangenverstärkung zu
verstärken.
Indem lediglich die konkave Nut ausgebildet ist, sind jedoch die Steifigkeiten
der Oberseite und der Unterseite der Stoßstangenverstärkung schlechter
als diejenigen der Vorderseite, so daß die Oberseite und die Unterseite
der Stoßstangenverstärkung leicht
veranlaßt
werden, durch den Stoß zu knicken,
der auf die Vorderseite aufgebracht ist. Dieses Knicken bzw. Krümmen kann
vermieden werden, indem die Dicke der Oberseite oder der Unterseite
erhöht
wird. Zur selben Zeit werden jedoch die Vorteile des geringen Gewichts
und der Reduktion des Materials verloren, welches der Stoßstangenverstärkung innewohnen,
die die offene Querschnittsstruktur aufweist. Daher haben die Erfinder
der vorliegenden Erfindung untersucht, die Stoßstangenverstärkung zu entwickeln,
die die offene Querschnittsstruktur aufweist, welche fähig ist,
die oben erwähnte,
hohe, strukturelle Festigkeit und Stoßabsorptionsleistungen ausreichender
zur Verfügung
zu stellen, indem das Knicken der Oberseite und der Unterseite der Stoßstangenverstärkung vermieden
wird.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Zuerst
hat in Hinblick darauf, um zu verhindern, daß die Oberseite und die Unterseite
der Stoßstangenverstärkung geöffnet werden,
die vorliegende Erfindung eine Stoßstangenverstärkung entwickelt,
umfassend eine äußere bzw.
Außenverstärkung und
eine innere bzw. Innenverstärkung,
die in der Außenverstärkung aufgenommen
ist. Die Außenverstärkung ist
aus einem kanalförmigen
Glied bzw. Kanalglied mit einem offenen Querschnitt gefertigt, der
eine Vorderseite bzw. vordere Fläche,
eine Oberseite bzw. obere Fläche
und eine Unterseite bzw. untere Fläche aufweist, und die innere
Verstärkung
ist aus einem winkeligen Glied bzw. Winkelglied gefertigt, das ein
vertikales Paar von Saumplattenabschnitten aufweist, die von einem
Zwischenabschnitt gefaltet sind. Und der Zwischenabschnitt der Innenverstärkung ist
mit der Vorderseite der Außenverstärkung verbunden.
Die oberen Saumplattenanschnitte der Innenverstärkung sind an ihren Endbereichen bzw.
Endabschnitten mit der Oberseite der Außenverstärkung verbunden und die unteren
Saumplattenabschnitte sind an ihren Endabschnitten mit der Unterseite
der Außenverstärkung verbunden.
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Die
folgenden Beispiele können
als die bevorzugten Querschnitts- bzw. Schnittformen einer Innenverstärkung aufgezählt werden.
An den individuellen Saumplattenabschnitten der Innenverstärkung sind
spezifischer die oberen bzw. Oberabschnitte ausgebildet, welche
zu der Vorderseite der Außenverstärkung vorragen,
um die oberen und unteren Saumplattenabschnitte zu unterteilen,
die weiter in die inneren Saumplattenabschnitte und die äußeren Saumplattenabschnitte
unterteilt sind. Dann entspricht der Zwischenabschnitt der Innenverstärkung dem
Abschnitt, der aus den gegenüberliegenden
Endabschnitten der inneren Saumplattenabschnitte gebildet ist, und
die verbleibenden Endabschnitte der individuellen inneren Saumplattenabschnitte
ragen als die oberen Abschnitte, die mit den Endabschnitten der äußeren Saumplattenabschnitte
ausgebildet sind, zu der Vorderseite der Außenverstärkung vor. Die äußeren bzw.
Außenkontaktseitenabschnitte
der Innenverstärkung,
welche der verbleibende Endabschnitt des zuvor erwähnten, äußeren Saumplattenabschnitts
ist, ist individuell mit der Oberseite und der Unterseite der Außenverstärkung verbunden,
um dadurch der Schnittform der Innenerstärkung zu folgen.
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Die
Außenverstärkung ist üblicherweise
aus einer einzigen Metallplatte durch ein Walzformverfahren hergestellt.
Unähnlich
zu der Hilfsverstärkung, die
an der Vorderseite der Außenverstärkung festgelegt
ist, ist die Innenverstärkung
an einer Innenseite der Außenverstärkung festgelegt,
die durch die Vorderseite, die Oberseite und die Unterseite gebildet ist.
Die Innenverstärkung
kann in eine separate Art, in welcher die Innenverstärkung, die
in ein Paar von vertikal symmetrischen Gliedern unterteilt ist,
individuell mit der Innenseite der Vorderseite und den oberen/unteren
Seiten der Außenverstärkung versehen ist,
und in eine einzeln ausgebildete Art klassifiziert werden, in welcher
die Innenverstärkung
einstückig ausgebildet
ist, um kontinuierlich mit der Innenseite der Unterseite, der Vorderseite
und der oberen Seite der Außenverstärkung zur
Verfügung
gestellt zu sein.
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Die
Innenverstärkung
jeglicher Art hat eine gemeinsame Struktur, in welcher die Außenkontaktseitenabschnitte
direkt mit den oberen/unteren Flächen
der Außenverstärkung durch
den Zwischenabschnitt verbunden sind, der mit der Vorderseite der Außenverstärkung verbunden
ist. Wenn ein Stoß auf die
Vorderseite der Außenverstärkung aufgebracht wird,
werden daher die Endabschnitte der individuellen Saumplattenabschnitte,
die den Zwischenabschnitt der Innenverstärkung ausbilden, der mit der Vorderseite
der Außenverstärkung verbunden
ist, und die Endabschnitte der Saumplattenabschnitte der Innenverstärkung, die
die Außenkontaktseitenabschnitte
ausbilden, die individuell mit den oberen/unteren Seiten der Außenverstärkung verbunden
sind, relativ zu dem Zwischenabschnitt des Saumplattenabschnitts
zurückgezogen,
so daß die
Saumplatten rund um die Zentralabschnitte der Saumplattenabschnitte
gefaltet werden. Diese Faltungsstruktur neigt die gesamten Saumplattenabschnitte
nach innen, wenn ein Stoß aufgebracht
wird, so daß die
Oberseite und die Unterseite der Außenverstärkung daran gehindert werden
können,
geöffnet
zu werden.
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Die
Zwischenabschnitte der individuellen Saumplattenabschnitte der Innenverstärkung sind die
oberen Abschnitte, welche an der Grenze zwischen den inneren Saumplattenabschnitten
und den äußeren Saumplattenabschnitten
ausgebildet sind, und welche zu der Vorderseite der Außenverstärkung vorragen.
In diesem Fall werden, wenn ein Stoß auf die Vorderseite der Außenverstärkung aufgebracht wird,
die Endabschnitte der oberen und der unteren, inneren Saumplattenabschnitte,
die mit der Vorderseite verbunden sind, und die anderen Endabschnitte der
oberen und unteren Saumplattenabschnitte, die mit den oberen/unteren
Seiten der Außenverstärkung verbunden
sind, individuell von den oberen Abschnitten zurückgezogen, so daß die inneren
Saumplattenabschnitte und die äußeren Saumplattenabschnitte
um die oberen Abschnitte gefaltet werden, um dadurch die gesamten
Saumplattenabschnitte nach innen zu neigen. Als ein Ergebnis verhindert dies,
daß die
Oberseite und die Unterseite der Außenverstärkung geöffnet wird.
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Die
Außenverstärkung muß den Raum
an ihrer Innenseite aufrecht erhalten, damit die oberen Abschnitte
der Innenverstärkung
vorragen können.
Im Fall, daß die
Vorderseite der Außenverstärkung eben ist,
ragt daher der Zwischenabschnitt der Innenverstärkung zu dieser vor und ist
mit der Vorderseite der Außenverstärkung verbunden.
Im Fall, daß ein
Stoß von
vorne auf die Verstärkung
aufgebracht wird, die jene Struktur aufweist, können daher die oberen Abschnitte
eine derartige Verlagerung der Saumplattenabschnitte behindern,
da die Verlagerung der Vorderseite der Außenverstärkung folgt. Daher ist es ratsam,
den konkaven Rillen- bzw.
Nutabschnitt, der sich in der Erstreckungsrichtung der Außenverstärkung erstreckt,
in der Vorderseite der Außenverstärkung auszubilden.
Es ist auch ratsam, den Zwischenabschnitt der Innenverstärkung mit
dem konkaven Nutbereich der Außenverstärkung und
die äußeren Kontaktseitenabschnitte
der Innenverstärkung
individuell mit der Oberseite und der Unterseite der Außenverstärkung zu
verbinden. Es ist bevorzugt, daß die
Außenverstärkung den
konkaven Nutbereich aufweist, der in der Vorderseite ausgebildet
ist und sich in der Erstreckungsrichtung der Außenverstärkung erstreckt, daß der Zwischenabschnitt
der Innenverstärkung
in gegenüberliegendem
Kontakt mit der Bodenseite bzw. -fläche des konkaven Nutabschnitts verbunden
ist und daß die äußeren Kontaktseitenabschnitte
der Innenverstärkung
individuell mit der Oberseite und der Unterseite der Außenverstärkung verbunden
sind.
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Wenn
die Bodenseite des konkaven Nutabschnitts der Außenverstärkung nach rückwärts bis
zu einem Ausmaß entsprechend
dem Vorragen bzw. dem Vorsprung der oberen Abschnitte der Innenverstärkung in
bezug auf die Vorderseite positioniert ist, können die Saumplattenabschnitte
der Innenverstärkung
oder die Endabschnitte der inneren Saumplattenabschnitte, so wie
sie sind, mit der Bodenseite oder den Seitenflächen des Nutabschnitts der
Außenverstärkung verbunden
werden. Im Fall, daß ein Stoß auf die
Verstärkung
aufgebracht wird, behindern daher die oberen Abschnitte der Innenverstärkung die
Verlagerung bzw. Verschiebung der Saumplattenabschnitte nicht, da
die Verlagerung der Vorderseite der Außenverstärkung folgt. Darüber hinaus erhöht der konkave
Nutabschnitt der Außenverstärkung die
Steifigkeit der Vorderseite, um selbst die teilweise aufgetretene
Deformation zu hemmen bzw. zu beschränken. Im Fall, daß die Stoßstangenverstärkung einen
teilweisen Stoß erhält, wie
dies durch eine Lichtmastkollision oder dgl. beispielhaft angegeben
ist, wird die Vorderseite über
einen weiten Bereich in der sich erstreckenden bzw. Erstreckungsrichtung
der Außenverstärkung deformiert,
um dadurch die teilweise Deformation der Vorderseite zu verhindern,
d.h. um die Verschlechterung der Stoßabsorptionsleistung der Stoßstangenverstärkung aufgrund
des Knickens zu verhindern.
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Um
das Falten der inneren Saumplattenabschnitte und der äußeren Saumplattenabschnitte
der Innenverstärkung
in dem Fall zu führen,
daß der
konkave Nutabschnitt in der Außenverstärkung ausgebildet
ist, ist es anzuraten, die inneren Saumplattenabschnitte kürzer oder
die äußeren Saumplattenabschnitte
länger
auszubilden, um dadurch den ansteigenden Winkel der inneren Saumplattenabschnitte von
den Endabschnitten der oberen Abschnitte der Saumplattenabschnitte
der Innenverstärkung
näher zu
dem Neigungswinkel der Seitenflächen
des konkaven Nutabschnitts der Außenverstärkung zu bringen.
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Die
inneren Saumplattenabschnitte und die äußeren Saumplattenabschnitte
der Innenverstärkung
werden durch Zurückziehen
der Endabschnitte der inneren Saumplattenabschnitte und der äußeren Saumplattenabschnitte
von den oberen Abschnitten gefaltet, wie dies zuvor beschrieben
wurde. Wenn die oberen Abschnitte der Innenverstärkung weit von den Seitenflächen des
konkaven Nutabschnitts der äußeren Verstärkung angeordnet
sind, sträuben
sich die inneren Saumplattenabschnitte der Innenverstärkung, die
Einflüsse
der Zurückziehungen
des konkaven Nutabschnitts der Außenverstärkung aufzunehmen. Als ein
Ergebnis reduziert das Moment der äußeren Saumplattenabschnitte
der Innenverstärkung, nach
innen geneigt zu werden, die Wirkungen zum Hemmen bzw. Beschränken der Öffnungen
der oberen Seiten und der unteren Seiten der Außenverstärkung. Es ist daher wünschenswert,
daß die
oberen Abschnitte der Innenverstärkung
so nahe zu den Innenseiten des konkaven Nutabschnitts wie möglich positioniert
werden.
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Zur
selben Zeit sind die inneren Saumplattenabschnitte der Innenverstärkung näher zu den Seitenflächen, jedoch
nicht in engem bzw. unmittelbarem Kontakt mit den Seitenflächen des
konkaven Nutabschnitts der Außenverstärkung. Es
ist ratsam, daß der
ansteigende Winkel der inneren Saumplattenabschnitte der Innenverstärkung von
den Endabschnitten, die mit der Bodenseite bzw. -fläche des konkaven
Nutabschnitts der Außenverstärkung verbunden
sind, nahe dem Neigungswinkel der Seitenflächen des konkaven Nutabschnitts
der Außenverstärkung ist.
D.h. es wird eine Beziehung eines offenen Winkels der inneren Saumplattenabschnitte
gegen die Seitenflächen
zur Verfügung
gestellt. Es ist ratsam, daß ein
spezifischer, ansteigender Winkel der inneren Saumplattenanschnitte
einen Raum zum Ermöglichen
der Neigung der inneren Saumplattenabschnitte in bezug auf die Seitenflächen des
konkaven Nutabschnitts der Außenverstärkung ausbildet, wenn
die inneren Saumplattenabschnitte und die äußeren Saumplattenabschnitte
von den oberen Abschnitten gefaltet werden. Der Abstand zwischen
den inneren Saumplattenabschnitten der Innenverstärkung und
der Seitenflächen
des konkaven Nutabschnitts der Außenverstärkung stellt einen Neigungsspielraum
für die
inneren Saumplattenabschnitte der Innenverstärkung zur Verfügung, um
dadurch die Neigung der inneren Saumplatten zu ermöglichen.
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Die
Innenverstärkung
kann von der separaten bzw. getrennten Art sein, wie dies zuvor
beschrieben wurde. Jedoch erhebt diese Konstruktion Probleme: einen
Anstieg der Anzahl von Teilen; die Schwierigkeit zum Positionieren
der Innenverstärkung,
wenn sie mit der Außenverstärkung verbunden
wird; und vertikal ungleiche Zurückziehungsaktionen,
wie sie durch die obere und untere Innenverstärkung erhalten werden, der
Vorderseite des konkaven Nutabschnitts der Außenverstärkung. In Hinblick auf ein Hemmen
des Anstiegs der Anzahl von Teilen oder eines vertikal gleichmäßigen Aufnehmens
des Zurückziehens
der Vorderseite oder des konkaven Nutabschnitts der Außenverstärkung wird
die Konstruktion daher so ausgebildet, daß die Innenverstärkung ein einzeln
ausgebildetes Glied ist, das den Zwischenabschnitt aufweist, und
daß die
Bodenseite des konkaven Nutabschnitts der Außenverstärkung und der Zwischenabschnitt
der Innenverstärkung
in gegenüberliegendem
Kontakt miteinander verbunden sind.
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Hier
ist es wünschenswert,
daß die
individuellen, oberen Abschnitte an vertikal symmetrischen Positionen
angeordnet sind, so daß die
oberen und inneren Saumplattenabschnitte und die oberen und unteren äußeren Saumplattenabschnitte
der Innenverstärkung
in gleicher Weise vertikal homogen durch das Zurückziehen des konkaven Nutabschnitts der
Außenverstärkung gefaltet
werden können.
Um die Einflüsse
des Zurückziehens
des konkaven Nutabschnitts der Außenverstärkung ausreichend zu erhalten,
ist es darüber
hinaus bevorzugt, daß in
dieser einstückigen
Art der Innenverstärkung
die inneren Saumplatten kürzer
oder die äußeren Saumplatten länger gemacht
werden, um dadurch den ansteigenden Winkel der inneren Saumplattenabschnitte
von den Endabschnitten zu den oberen Abschnitten der Saumplattenabschnitte
der Innenverstärkung
näher zu
den Neigungswinkel der Seitenflächen
des konkaven Nutabschnitts der Außenverstärkung zu bringen. Zu diesem
Zeitpunkt sind die inneren Saumplattenabschnitte der inneren Verstärkung näher zu den
Seitenflächen,
jedoch nicht in engem Kontakt mit den Seitenflächen des konkaven Nutabschnitts
der Außenverstärkung.
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Um
das Knicken bzw. Krümmen
der Oberseite und der Unterseite der Außenverstärkung zu verhindern, ist der
konkave Nutabschnitt, der sich in der Erstreckungsrichtung der Außenverstärkung erstreckt,
in der Vorderseite ausgebildet und Rippen, welche sich in der Erstreckungsrichtung
der Außenverstärkung erstrecken,
sind ebenfalls individuell an der Oberseite und der Unterseite ausgebildet.
Als ein Ergebnis können
die Oberseite und die Unterseite der Außenverstärkung durch die Rippen in die
Vorderseitenabschnitte und die Rückseitenabschnitte unterteilt
werden. Indem die äußeren Kontaktseitenabschnitte
der Innenverstärkung
zu den individuellen Rippen der Außenverstärkung installiert sind, werden die äußeren Kontaktseitenabschnitte
mit der Oberseite und der Unterseite der Außenverstärkung verbunden, und der Zwischenabschnitt
der Innenverstärkung
ist mit der Vorderseite der Außenverstärkung verbunden.
So wurde das Problem des Knickens bzw. Verziehens der Oberseite
und der Unterseite der Außenverstärkung gelöst.
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Die äußeren Kontaktflächenabschnitte
der Innenverstärkung
können
mit irgendeinem der Vorderseitenabschnitte, den Rippen oder den
Rückseitenabschnitten
in den oberen/unteren Seiten der Außenverstärkung verbunden sein. Jedoch
sind die individuellen Anschluß-
bzw. Verbindungspositionen in wünschenswerter
Weise so angeordnet, daß die
Linie, die die individuellen Verbindungspositionen verbindet, parallel
zu der Linie ist, die die zwei Ecken verbindet, die zwischen den
oberen/unteren Seiten und der Vorderseite ausgebildet sind.
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Die
Rippen haben eine Funktion, den Stoß, der auf die Vorderseite
der Außenverstärkung in
der Erstreckungsrichtung der Rippen aufgebracht wird, d.h. in der
Erstreckungsrichtung der Stoßstangenverstärkung zu
verteilen, wodurch die Steifigkeit der oberen/unteren Seiten bzw.
Flächen
ausreichend im Vergleich mit jener der Vorderseite zur Verfügung gestellt
ist, die den konkaven Nutabschnitt aufweist. Als ein Ergebnis hemmt
oder verhindert es das Krümmen der
Oberseite und der Unterseite der Außenverstärkung.
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Die
Rippen haben auch eine Funktion, um den Stoß, wie er individuell auf die
oberen/unteren Seiten der Außenverstärkung übertragen
wird, in der Erstreckungsrichtung der Außenverstärkung zu verteilen. Wenn die
Schlag- bzw. Stoßverteilungswirkung
zu unterschiedlichen Zeitpunkt an der Oberseite und der Unterseite
wirksam ist, wird die Last schlecht verteilt zu der Seite, die den
langsameren bzw. späteren
Zeitpunkt aufweist, wodurch das Knicken bewirkt wird. Daher wird
es die Basis, an welcher ein Paar von Rippen an identischen Positionen von
den Ecken zwischen den oberen/unteren Seiten und der Vorderseite
angeordnet ist, um damit eine gleiche Weite bzw. Breite den gepaarten
Vorderseitenabschnitten der oberen/unteren Seiten der Außenverstärkung zu
verleihen.
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Hier
bedeutet die Phrase "identische
Positionen", daß in der
Querschnittskonfiguration der Außenverstärkung die Rippen, die individuell
in der Oberseite und der Unterseite ausgebildet sind, an denselben
Positionen in bezug auf die Fahrzeugrahmenrichtung von den Ecken
zwischen den oberen/unteren Seiten und der Vorderseite der Außenverstärkung angeordnet
sind. Üblicherweise
nehmen in der Schnittkonfiguration der Außenverstärkung die Oberseite und die
Unterseite gleiche Längen
in der Fahrzeugrahmenrichtung an und sind parallel. Daher nehmen
die Rippen axial symmetrische Positionen über die Mittellinie (üblicherweise
einen Halbschnitt der Vorderseite) zwischen der Oberseite und der
Unterseite so ein, daß die
gepaarten Vorderseitenabschnitten und die gepaarten Rückseitenabschnitte, wie
sie durch die Rippen unterteilt sind, der Oberseite und der Unterseite
der Außenverstärkung gleiche Längen in
der Tiefenrichtung aufweisen.
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Indem
die Vorderseitenabschnitte und die Rückseitenabschnitte durch die
Rippen klassifiziert sind, werden die oberen/unteren Seiten der
Außenverstärkung in
Längen
in der Tiefenrichtung kürzer als
die oberen/unteren Seiten unterteilt, die keine Rippen aufweisen,
wodurch das Knicken kaum auftritt. Wenn die Rippen an tiefen Positionen
in der Tiefenrichtung angeordnet sind, d.h. an Positionen nahe zu
der Rückseite
der Verstärkung,
wird jedoch die Tiefe der Vorderseitenabschnitte vergrößert, um
das Aufnehmen des Knickens der Vorderseitenabschnitte zu erhöhen. Im
Gegensatz wird, wenn die Rippen an seichten Positionen in der Tiefenrichtung
angeordnet sind, d.h. an Positionen nahe der Vorderseite der Verstärkung, die
Tiefe der Rückseitenabschnitte
vergrößert, um
das Aufnehmen des Knickens der Rückseitenabschnitte
zu erhöhen.
Daher ist es ratsam, daß die
Rippen in einem Paar auf einer Normalen, wie sie durch den Schwerpunkt
der Verstärkung
hindurchgeht, zu der Oberseite und der Unterseite ausgebildet sind.
In diesem Fall sind die individuellen Rippen auf der gemeinsamen
Normalen so angeordnet, daß sie
niemals versagen, die axiale Symmetrie anzunehmen.
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Als
ein Ergebnis nehmen die Vorderseitenabschnitte und die Rückseitenabschnitte
der oberen/unteren Seiten der Außenverstärkung dynamisch äquivalente
Beziehungen (in welchen die Last im wesentlichen äquivalent
verteilt ist) über
die Normale ein, die durch den Schwerpunkt der Verstärkung hindurchtritt.
Daher ist es möglich,
die Besorgnis zu minimieren, daß die
Last zu den Vorderseitenabschnitten oder den Rückseitenabschnitten fehlverteilt
wird und ein Auftreten eines Knickens veranlaßt.
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Die
spezifischen Formen der Rippen sind durch Stufenabschnitte beispielsweise
dargestellt, die die Vorderseitenabschnitte und die Rückseitenabschnitte
in zwei Stufen unterteilen, oder eine konvexe Stange bzw. ein Stab
oder eine konkave Nut, die fähig
ist, die Vorderseitenabschnitte und die Rückseitenabschnitte in einer
gemeinsamen Ebene anzuordnen. Die Stufen können auch durch Stufen beispielhaft
angegeben werden, um den Abstand der gepaarten Vorderseitenabschnitte
der oberen/unteren Seiten relativ enger bzw. schmäler als
jene der gepaarten Rückseitenabschnitte
der oberen/unteren Seiten zu machen. Im Gegensatz dazu sind schmale Stufen
beispielhaft angegeben, um den Abstand der gepaarten bzw. paarweisen
Vorderseitenabschnitte der oberen/unteren Seiten relativ weiter
als jenen der gepaarten Rückseitenabschnitte
der oberen/unteren Seiten zu machen.
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Darüber hinaus
ist die konvexe Stange als eine der spezifischen Form der Rippen
durch eine seitliche, konvexe Stange beispielhaft angegeben, die
eine Seite weiter bzw. breiter als jene der Vorderseitenabschnitte
und der Rückseitenabschnitte
der oberen/unteren Seiten der Außenverstärkung aufweist. Andererseits
ist die konkave Nut durch seitenkonkave Nuten bzw. Rillen beispielhaft
erklärt,
die eine Seite bzw. Fläche
relativ schmäler
als jene der Vorderseitenabschnitte und der Rückseitenabschnitte der oberen/unteren
Seiten der Außenverstärkung aufweist.
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Die
konvexen Seitenstangen oder die konkaven Seitennuten können durch
die Konstruktion erhalten werden, in welcher die Stufen und die
schmalen Stufen, die oben erwähnt
wurden, kontinuierlich in einem Satz ausgebildet werden können, so
daß die Zwischenseitenabschnitte
zwischen den Vorderseitenabschnitten und den Rückseitenabschnitten ausgebildet
werden. Als ein Ergebnis werden die individuellen Längen der
Vorderseitenabschnitte und der Rückseitenabschnitte
in der Tiefenrichtung durch bzw. um die Länge der Zwischenseitenabschnitte verkürzt, um
dadurch das Knicken schwieriger zu machen. Die Vorderseitenabschnitte
und die Rückseitenabschnitte,
die durch die konvexen Seitenstangen oder die konkaven Seitennuten
unterteilt sind, können
in einer gemeinsamen Ebene oder an zwei verschobenen Stufen angeordnet
sein.
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Darüber hinaus
sind die Stufen, die konvexen Seitenstangen und die konkaven Seitennuten, um
die Rippen auszubilden, wirksam dahingehend, um die Schenkelabschnitte
der Hilfsverstärkung,
wie sie an der Vorderseite der Außenverstärkung angelenkt ist, in Anschlag
gegen die Oberseite und die Unterseite der Außenverstärkung zu bringen, um dadurch
die Hilfsverstärkung
in bezug auf die Außenverstärkung zu
positionieren. Darüber
hinaus sind die Stufen der konvexen Seitenstangen und der konkaven
Seitennuten zum Ausbilden der Rippen auch wirksam, um die Innenverstärkung in
Hinblick auf die Außenverstärkung zu
positionieren, wenn die Außenkontaktseitenabschnitte
der Innenverstärkung,
die die oberen Abschnitte aufweisen, mit den Innenseiten der Oberseite
und der Unterseite der Außenverstärkung verbunden
werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die den Zustand zeigt, in welchem
eine Stoßstangenverstärkung gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird;
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2 ist
ein Längsschnitt,
der die Stoßstangenverstärkung zeigt,
in welcher eine vertikale einzeln ausgeformte Art einer Innenverstärkung in
einer Außenverstärkung aufgenommen
ist, die Stufen und einen konkaven Nutabschnitt in einer Vorderseite aufweist;
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3 ist
ein Längsschnitt ähnlich zu 2, jedoch
zeigt sie eine Stoßstangenverstärkung, in welcher
vertikal gepaarte, kurze Rippenseiten durch ein Falten der Oberseite
und der Unterseite nach außen
ausgebildet sind;
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4 ist
ein Längsschnitt ähnlich zu 2, jedoch
zeigt sie eine Stoßstangenverstärkung, in welcher
eine vertikal einstückige
Innenverstärkung
in einer Außenverstärkung aufgenommen
ist, die nur einen konkaven Nutabschnitt in einer Vorderseite bzw. -fläche aufweist;
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5 ist
ein Längsschnitt,
der eine Stoßstangenverstärkung zeigt,
in welcher eine vertikal getrennte Art einer Innenverstärkung in
einer Außenverstärkung aufgenommen
ist, die Stufen und einen konkaven Nutabschnitt in der Vorderseite
aufweist;
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6 ist
ein Längsschnitt,
der eine Stoßstangenverstärkung zeigt,
in welcher eine vertikal einzelne, geformte Art einer Innenverstärkung in
einer Außenverstärkung aufgenommen
ist, die nur Stufen aufweist;
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7 ist
ein Längsschnitt,
der eine Stoßstangenverstärkung zeigt,
in welcher eine vertikal gesonderte Innenverstärkung in einer Außenverstärkung aufgenommen
ist, die nur Stufen aufweist;
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8 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Teil einer Stoßstangenverstärkung zeigt,
in welcher eine Innenverstärkung
in einer Außenverstärkung gleicher
Länge aufgenommen
ist;
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9 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Abschnitt einer Stoßstangenverstärkung zeigt,
in welcher eine Mehrzahl von kurzen Innenverstärkungen in einer Außenverstärkung aufgenommen
sind;
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10 ist
ein Längsschnitt ähnlich zu 2, welche
jedoch zeigt, wie die Stoßstangenverstärkung deformiert
wird, wenn ein Stoß F
von der Vorderseite aufgebracht wird;
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11 ist
ein Längsschnitt
einer Stoßstangenverstärkung einer
anderen Ausbildung, in welcher schmale Stufen in einer Außenverstärkung ausgebildet
sind;
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12 ist
ein Längsschnitt
einer Stoßstangenverstärkung einer
anderen Ausbildung, in welcher konvexe Seitenstäbe in einer Außenverstärkung ausgebildet
sind;
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13 ist
ein Längsschnitt
einer Stoßstangenverstärkung einer
anderen Ausbildung, in welcher konkave Seitennuten in der Außenverstärkung ausgebildet
sind;
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14 ist
ein Längsschnitt
einer Stoßstangenverstärkung einer
anderen Ausbildung, in welcher eine Verstärkungsrippe ausgebildet ist;
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15 ist
ein Längsschnitt
einer Stoßstangenverstärkung einer
geschlossenen Schnittstruktur, in welcher ein konvexer Kontaktabschnitt
ausgebildet ist;
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16 ist
ein Diagramm, das eine Last-Verlagerungs-Kurve eines Testergebnisses
einer Kollision mit einem Lichtmast darstellt; und
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17 ist
ein Diagramm, das eine Last-Verlagerungs-Kurve eines Testergebnisses
einer ebenen Kollision darstellt.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Ausbildungen
der Erfindung werden aufeinanderfolgend in den Wirkungen einer Innenverstärkung und
den Wirkungen von Rippen, die an den oberen und unteren Seiten einer
Außenverstärkung angebracht
sind, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erklärt.
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Eine
Stoßstangenverstärkung, die
eine Innenverstärkung 200 aufweist,
die in einer Außenverstärkung 100 einer
offenen Schnittstruktur angeordnet ist, ist durch Stoßstangenunterstützungsglieder 304 unterstützt, welche
nach vorwärts
(oder rückwärts) von
einem Fahrzeugrahmenglied 303, wie dies in 1 gezeigt
ist, vorragen. Die Stoßstangenverstärkung ist
an ihrer Vorderseite mit dem (nicht darge stellten) Stoßstangendekorationsglied
abgedeckt, um ein stoßdämpfendes
bzw. ein einem Stoß widerstehendes
Glied für
ein Auto oder dgl. zu konstruieren. Eine hilfsweise bzw. Hilfsverstärkung 300 ist
so geeignet an einer Vorderseite 110 der Außenverstärkung 100 angebracht,
um mit einem lokalen Stoß,
wie einer Kollision mit einem Lichtmast (wie dies in den strichlierten
Linien in 2 gezeigt ist) fertig zu werden.
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In
dieser Ausbildung, wie sie in 2 gezeigt ist,
weist die Stoßstangenverstärkung eine
Innenverstärkung 200 aus
einer einzeln ausgebildeten Art auf, die in der Außenverstärkung 100 aufgenommen
ist, die einen konkaven Nutabschnitt 115 in ihrem Vorderabschnitt
aufweist. Die Außenverstärkung 100 ist
so ausgebildet, daß sie
die Vorderseite 110, die den konkaven Nutabschnitt 115 aufweist,
eine obere Seite bzw. Fläche 111 und
eine untere Seite 112 aufweist. Der konkave Nutabschnitt 115 umfaßt ein Paar von
Seitenflächen 116 des
konkaven Nutabschnitts und eine Bodenseite 117 des konkaven
Nutabschnitts und erstreckt sich in der Richtung der Länge der
Außenverstärkung 100.
Der konkave Nutabschnitt 115 ist durch Falten der Außenverstärkung 100 kontinuierlich
von der Vorderseite 110 ausgebildet.
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Der
konkave Nutabschnitt 115 hat Funktionen: Räume beizubehalten,
um zu erlauben, daß die oberen
Abschnitte 210 der Innenverstärkung 200 an der Innenseite
der Außenverstärkung 100 vorragen; eine
Vorderseite eines Zwischenabschnitts 215, der in der Innenverstärkung 200 ausgebildet
ist, in Kontakt mit der Bodenseite 117 des konkaven Nutabschnitts 115 zu
bringen, um dadurch einen inneren Saumplattenabschnitt 213 der
Innenverstärkung 200 in
bezug auf die Außenverstärkung zu
positionieren; die Starrheit der Vorderseite 110 zu erhöhen; und
die Hilfsverstärkung 300 in
bezug auf die Außenverstärkung 100 zu
positionieren, so daß sie
ihren konkaven Schnittabschnitt 301 in Anschlag gegen die
Außenverstärkung 100 aufweist.
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Stufenabschnitte 118,
die an der Oberseite 111 und der Unterseite 112 ausgebildet
sind, haben Funktionen, um die Starrheiten der Oberseite 111 und
der Unterseite 112 zu erhöhen und um äußere Saumplattenabschnitte 211 der
Innenverstärkung 200 in
bezug auf die Außenverstärkung 100 zu
positionieren, indem sie an äußere Kontaktseitenabschnitte 211 der
Innenverstärkung 200 aufgebracht werden,
um sie mit der Oberseite 111 und der Unterseite 112 in
Kontakt zu bringen.
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Die
Oberseite 111 und die Unterseite 112 dieser Ausbildung
sind nach innen an ihren Endkanten gefaltet, die sich davon erstrecken,
um vertikal gepaarte, kurze Rippenseiten 113 auszubilden,
um ihre Starrheiten an ihren Endkanten beizubehalten. Wie dies in 3 gezeigt
ist, kann die Stoßstangenverstärkung auch
durch Festlegen der Innenverstärkung 200 in
einer Außenverstärkung 101 ausgebildet werden,
in welcher Rippenseiten 114 durch ein Erstrecken der rückseitigen
Endkanten der Oberseite 111 und der Unterseite 112 und
durch ein Falten desselben nach außen ausgebildet werden.
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Andererseits
kann, wie dies in 4 gezeigt ist, eine Innenverstärkung 201 auch
in einer Außenverstärkung 102 aufgenommen
sein, die eine flache Oberseite 111 und eine flache Unterseite 112 aufweist
(die keine Rippen aufweisen).
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Die
innere Verstärkung 200 ist
einstückig durch
ein Falten ausgebildet, um symmetrisch die inneren Saumplattenabschnitte 213,
die oberen Abschnitte 210 und die äußeren Saumplattenabschnitt 211 vertikal
um den Zwischenabschnitt 215 anzuordnen, um mit dem konkaven
Nutabschnitt 115 verbunden zu werden. Die Innenverstärkung 200 ist
mit ihrem Zwischenabschnitt 215 verbunden, um einen gegenüberliegenden
Kontakt mit der Bodenseite 117 des konkaven Nutabschnitts 115 auszubilden.
Die Öffnungswinkel
der inneren Saumplattenabschnitte 213 relativ zu dem Zwischenabschnitt 215 sind
so größer gemacht
als derjenige (unter welchem die Bodenseite 117 der konkaven
Nut und die Seitenflächen 116 der
konkaven Nut einander schneiden) als der Seitenflächen 116 relativ
zu der Bodenseite 117, um eine Möglichkeit einer Neigung zu
den Seitenflächen 116 des
konkaven Nutabschnitts 115 vorzubereiten. Andererseits
sind die äußeren Saumplattenabschnitte 211 festgelegt,
indem ihre äußeren Kontaktseitenabschnitte 212,
welche parallel zu der Oberseite 111 und der Unterseite 112 gefaltet
sind, mit den Innenseiten der Oberseite 111 und der Unterseite 112 durch
Anlegen der Außenkontaktseiten 212 an
die Stufen 118 verbunden sind, welche an der Oberseite 112 und
der Unterseite 111 ausgebildet sind.
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Die
Winkel der oberen Abschnitte 210, die jeweils zwischen
dem inneren Saumplattenabschnitt 213 und dem äußeren Saumplattenabschnitt 211 ausgebildet sind,
sind kleiner als 180 Grad oder vorzugsweise bei oder kleiner als
90 Grad eingestellt, da der innere Saumplattenabschnitt 213 und
der äußere Saumplattenabschnitt 211 gefaltet
werden muß.
Der untere Grenzwert des Winkels an dem oberen Abschnitt 210 ist
nicht spezifisch begrenzt. Je kleiner der Winkel wird, umso näher gelangt
jedoch der obere Abschnitt 210 zu der Vorderseite 110.
Der oben spezifizierte Winkel ist innerhalb eines derartigen Bereichs
bestimmt, daß der
obere Abschnitt 210 es vermeidet, gegen die Vorderseite 110 in
Anschlag zu gelangen. Der Raum bzw. Abstand, der in der Außenverstärkung 100 durch
Bereitstellen des konkaven Nutabschnitts 115 ausgebildet
ist, macht es möglich, den
oberen Abschnitt 210 der Innenverstärkung 200 unter einem
kleinen Winkel festzulegen.
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Die
Innenverstärkung 200 einer
einzeln ausgebildeten Art ist mit ihrem Zwischenabschnitt 215 in gegenüberliegenden
Kontakt mit der Bodenseite 117 des konkaven Nutabschnitts 115 verbunden.
In dieser Struktur ragt der Endabschnitt des inneren Saumplattenabschnitts 213 von
der Bodenseite 117 des konkaven Nutabschnitts 115 vor.
Sie kann als eine im wesentlichen identische Struktur angenommen
werden, unabhängig
davon, ob nur der Zwischenabschnitt 215 mit der Bodenseite 117 verbunden
sein kann oder die Endabschnitte der inneren Saumplattenabschnitte 213 mit
der Bodenseite 117 verbunden sein könnten.
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Daher
können
dieselben Tätigkeiten
und Effekte wie jene der vorhergehenden Ausbildung (wie auf 2 Bezug
genommen wurde) erhalten werden, selbst wenn vertikal getrennte
Innenverstärkungen 207 verwendet
werden, wie dies in 5 gezeigt ist, indem der Zwischenabschnitt
mit inneren Kontaktseitenabschnitten 214 beispielhaft angegeben
ist, die gefaltet sind und sich von den Endabschnitten der inneren
Saumplattenabschnitte 213 der individuellen Innenverstärkungen 207 erstrecken
und indem die individuellen Innenkontaktseitenabschnitte 214 in
gegenüberliegendem
Kontakt mit der Bodenseite 117 des konkaven Nutabschnitts 115 bzw.
Abschnitts der konkaven Nut verbunden werden.
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In
dem Fall, daß der
konkave Nutabschnitt nicht in der Stoßstangenverstärkung ausgebildet
ist, ist darüber
hinaus die Innenverstärkung
in der folgenden Weise aufgenommen. In einer Innenverstärkung 202 der
einzeln ausgebildeten Art, wie dies in 6 gezeigt
ist, ist der Zwischenabschnitt 215 ausgebildet, um zu der
Vorderseite 110 einer Außenverstärkung 103 an den Endabschnitten
anschließend
an die inneren Saumplattenabschnitte 213 vorzuragen, und
ist in gegenüberliegendem
Kontakt mit der Innenseite der Vorderseite 110 verbunden.
In einer Innenverstärkung 208 einer
gesonderten bzw. separaten Art ist andererseits der Zwischenabschnitt
beispielhaft, wie dies in 7 gezeigt
ist, durch die Innenkontaktabschnitte 218, die individuell
von den Endabschnitten der inneren Saumplattenabschnitte 213 der
Innenverstärkung 208 ausgebildet
sind und durch ein Verbinden der individuellen Innenverstärkungen 208 in
gegenüberliegendem
Kontakt mit der Innenseite der Vorderseite 110 angegeben.
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In
der Stoßstangenverstärkung der
Erfindung ist es ausreichend, daß die Vorderseite oder ihr konkaver
Nutabschnitt und die Oberseite und die Unterseite an der Innenverstärkung in
dem Längsschnitt der
Außenverstärkung konstruiert
sind. Jedoch ist es unerheblich, ob die Innenverstärkung in
der Erstreckungsrichtung so lang wie die Außenverstärkung ist oder nicht. Daher
können
die Wirkungen zum Verhindern, daß die Oberseite 111 und
die Unterseite 112 durch eine Kollision geöffnet, unabhängig davon
gezeigt werden, ob die Innenverstärkung 200, die in
der Außenverstärkung 100 aufgenommen
ist, eine gleiche Länge
aufweisen kann, wie dies in 8 gezeigt ist,
oder eine Mehrzahl einer kurzen Innenverstärkung 203 intermittierend
in der Erstreckungsrichtung der Außenverstärkung 100 aufgenommen
ist, wie dies in 9 gezeigt ist.
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In
dem Fall, daß die
verwendete Innenverstärkung 200 (von 8)
dieselbe Länge
wie die Außenverstärkung 100 aufweist,
verhindert dies, daß die
Oberseite 111 und die Unterseite 112 geöffnet werden,
unabhängig
davon, in welcher Position der Vorderseite 110 der Stoß aufgebracht
werden mag. So ist es möglich,
einen Effekt zum Verbessern der strukturellen Festigkeit und der
stoßdämpfenden Leistung
der Außenverstärkung 100 zu
erreichen.
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In
dem Fall, daß eine
Mehrzahl von Innenverstärkungen 203 kurzer
Länge (von 9)
verwendet wird, können
jedoch andererseits die benachbarten Innenverstärkungen 203, wenn
sie in einem geeigneten Abstand angeordnet sind, verhindern bzw.
unterdrücken,
daß die
Oberseite 111 und die Unterseite 112 geöffnet werden,
um die strukturelle Festigkeit und die Stoßdämpfungsleistung der Außenverstärkung 100 zu
verbessern. Ein anderer Vorteil ist, daß die Materialmenge durch Verwenden derartiger
Innenverstärkungen 203 kurzer
Länge verringert
werden kann.
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Die
Art, in welcher die Stoßstangenverstärkung deformiert
wird, wird durch Verwendung der Außenverstärkung 100, die in 2 gezeigt
ist, beschrieben. Wenn ein Stoß F
auf die Vorderseite 110 aufgebracht wird, wie dies in 10 gezeigt
ist, wird die Vorderseite 110 konkav um den konkaven Nutabschnitt 115 deformiert
und wird nach rückwärts bewegt
(oder nach rechts von 10 verlagert). Im Gegensatz
dazu werden die Oberseite 111 und die Unterseite 112 der
Außenverstärkung komprimiert
und weniger zurück
bewegt als die Vorderseite 110, so daß sie kaum nach oben oder unten
geöffnet
werden (wie dies in gepunkteten Pfeilen in den Richtungen nach oben
und unten von 10 dargestellt ist).
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Die
inneren Saumplattenabschnitte 213 und die äußeren Saumplattenabschnitte 211 der
Innenverstärkung 200 folgen
den Verlagerungen des konkaven Nutabschnitts 115 und der
Oberseite 111 und der Unterseite 112, mit welchen
sie individuell verbunden sind. Als ein Ergebnis werden die inneren Saumplattenabschnitte 213 zuerst
zu den Seitenflächen 116 des
konkaven Nutabschnitts 115 geneigt. Dann bewegen sich die
oberen Abschnitte 210 nach vorwärts relativ zu den inneren
Saumplattenabschnitten 213 und den äußeren Saumplattenabschnitten 211.
Als ein Ergebnis werden die äußeren Saumplattenabschnitte 211 nach
innen geneigt, um zu verhindern, daß die Oberseite 111 und
die Unterseite 112 geöffnet
werden.
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So
verhindern gemäß der Stoßstangenverstärkung der
Erfindung in der Innenverstärkung,
mit welcher die Vorderseite oder ihr konkaver Nutabschnitt, die
Oberseite und die Unterseite konstruiert sind, die oberen Abschnitte,
die durch den inneren Saumplattenabschnitt und den äußeren Saumplattenabschnitt
gebildet sind, die kontinuierlich gefaltet sind, daß die Oberseite
und die untere Seite der äußeren Verstärkung geöffnet werden.
Mit anderen Worten können,
solange die Innenverstärkung aktiv gehalten wird,
die Außenverstärkung und die Innenverstärkung in der Struktur so frei
gestaltet werden, daß beispielsweise
Rippen an der Oberseite 111 und der Unterseite 112 ausgebildet
werden.
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Hier
werden die Wirkungen der Rippen beschrieben, welche an der Oberseite 111 und
der Unterseite 112 der Außenverstärkung ausgebildet sind. In
der Außenverstärkung 100,
wie sie in 2 gezeigt ist, sind die gepaarten
Stufenabschnitte 118 auf einer Normalen ausgebildet, die
zwischen der Oberseite 111 und der Unterseite 112 durch
das Zentrum G der Schwerkraft der Außenverstärkung 100 hindurchtritt,
um dadurch die Oberseite 111 und die Unterseite 112 in
Vorderseitenabschnitte 122 und Rückseitenabschnitte 123 unterteilt
wird. Die Stufenabschnitte 118 verstärken die Starrheiten der Oberseite 111 und
der Unterseite 112, um dadurch das Knicken der Oberseite 111 und
der Unterseite 112 zu unterdrücken oder zu verhindern.
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Strikt
gesprochen, weist die Außenverstärkung 100 der
Struktur mit offenem Querschnitt ihr Schwerpunktzentrum G geringfügig zu der
Vorderseite 110 versetzt auf. Als ein Ergebnis sind die
Stufenabschnitte 118 näher
zur Vorderseite der Außenverstärkung 100 in
bezug auf die Länge
der Oberseite 111 und der Unterseite 112, wodurch
eine Beziehung eingerichtet wird, in welcher die Rückseitenabschnitte 123 länger als
die Vorderseitenabschnitte 122 sind.
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Die
Stufenabschnitte 118 sind ausgebildet, um Stufenseiten
bzw. -flächen 124 zu
der Vorderseite zu richten. Die Hilfsverstärkung 300 kann leicht
in bezug auf die Außenverstärkung 100 positioniert
werden, indem der konkave Querschnittsabschnitt 301 in dem
konkaven Nutabschnitt 115 der Außenverstärkung so eingepaßt wird,
daß Schenkelabschnitte 302 der
hilfsweisen bzw. Hilfsverstärkung
individuell in gegenüberliegendem
Kontakt mit den Vorderseitenabschnitten 122 gehalten werden,
während
die Kanten der Schenkelabschnitten gegen die Stufenseiten 124 der
Außenverstärkung anliegen.
Darüber
hinaus kann der Stoß,
der auf die Hilfsverstärkung 300 aufgebracht
wird, durch die Stufenseiten 124 durch die Schenkelabschnitte 302 getragen
werden, um dadurch die Schenkelabschnitte 302 daran zu
hindern, daß sie
die Vorderseitenabschnitte 122 verlassen.
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In
einer Außenverstärkung 104,
wie sie in 11 gezeigt ist, sind die Stufenabschnitte 119 als die
Rippen ausgebildet. Diese Stufenabschnitte 119 sind identisch
mit den Stufenabschnitten 118 der vorhergehenden Ausbildung
(in Bezugnahme auf 2) in den Wirkungen, die Steifigkeit
der Oberseite 111 und der Unterseite 112 der Außenverstärkung zu
erhöhen,
um dadurch ein Knicken schwierig zu machen, mit der Ausnahme, daß sie in
der Richtung der Neigung von den Stufenabschnitten 118 unterschiedlich
sind. Darüber
hinaus haben die Stufenabschnitte 119 auch Wirkungen, die
Hilfsverstärkung 300 und eine
Innenverstärkung 204 leicht
zu positionieren.
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Zusätzlich kann
hier eine Außenverstärkung 105,
wie dies in 12 gezeigt ist, die konvexe
Seitenstäbe 120 aufweist,
und eine Außenverstärkung 106 exemplarisch
dargestellt werden, wie dies in 13 gezeigt
ist, die konkave Seitennuten 121 aufweist, ausgeführt werden.
Die konvexen Seitenstäbe 120 und
die konkaven Seitennuten 121 sind mit Zwischenflächen 125 ausgebildet,
die eine Breite in der Tiefenrichtung aufweisen, und die Vorderseitenabschnitte 122 und
Rückseitenabschnitte 123 sind
kürzer
als jene der vorhergehenden Ausbildungen (von 2 und 11).
Daher sind die Oberseite 111 und die Unterseite 112 mehr
an einem Knicken gehindert.
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Jeder
der konvexen Seitenstäbe 120 hat eine
Struktur, in welcher die Stufen zu ihren Vorder- und Rückabschnitten
in einem ausgebildet sind. Daher sind die Vorderseitenabschnitte 122 und
die Rückseitenabschnitte 123 in
einer gemeinsamen Ebene angeordnet, wie dies in 12 ersichtlich
ist, wobei sie jedoch in unterschiedliche Stufen unterteilt sein
können.
Die Hilfsverstärkung 300 kann
durch Bringen ihrer Schenkelabschnitte 302 in Anlage gegen
die vorderen Stufenseiten 126 des konvexen Seitenstabs 120 unterteilt
werden. Eine Innenverstärkung 205 kann
auch durch ein Einpassen der äußeren Kontaktseitenabschnitte 212 davon
an der Innenseite der konvexen Seitenstäbe 120 bzw. Stäbe mit konvexer
Seite der Außenverstärkung und
durch Halten derselben an den rückwärtigen Stufenseiten 127 positioniert
werden.
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Andererseits
weist jede der konkaven Seitennuten 121 bzw. Nuten mit
konkaver Seite eine Struktur auf, in welcher die schmalen Stufen
an ihren Vorder- und
Rückabschnitten
in einem angeordnet sind. Daher sind die Vorderseitenabschnitte 122 und die
Rückseitenabschnitte 123 in
einer gemeinsamen Ebene angeordnet, wie dies in 13 gesehen
werden wird, wobei sie jedoch in unterschiedliche Stufen unterteilt
werden können.
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Die
Stoßstangenverstärkung (der
Ausbildung, die auf 2 Bezug nimmt) gemäß der Erfindung,
in welcher die Innenverstärkung 200 in
der Außenverstärkung 100 der
offenen Querschnittsstruktur aufgenommen ist, eine Stoßstangenverstärkung 400 (von
Vergleich 1, wie auf 14 Bezug genommen wird) der geschlossenen
Querschnittsstruktur und eine weitere Stoßstangenverstärkung 401 (von
Vergleich 2, wie auf 15 Bezug genommen wird) wurden
individuell einen Lichtmastkollisionstest und einem ebenen Kollisionstest
durch Computersimulationen unterworfen, so daß sie aus dem Gesichtspunkt der
Stoßabsorbierungsleistung
verglichen werden können.
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Die
Ausbildung benutzte die Stoßstangenverstärkung (unter
Bezugnahme auf 2), in welcher die Innenverstärkung 200 aus
einer einzelnen, ausgebildeten Art in der Außenverstärkung 10 der Struktur
mit offenem Querschnitt aufgenommen ist und der konkave Nutabschnitt 115 in
der Vorderseite der Außenverstärkung 100 ausgebildet
wurde. Die hergestellte Innenverstärkung 200 und die
Außenverstärkung 100 hatten
eine Dicke von t = 1,6 mm, eine Querschnittskontur von 120 mm (die
oberen und unteren Seiten) × 68
mm (die vorderen und kurzen Seiten der Rippen) und eine Länge in der
Erstreckungsrichtung (oder der Breite als die Stoßstange) von
780 mm, und der konkave Nutabschnitt 115, der hergestellt
war, hatte eine Öffnungsweite
= 30 mm, eine Bodenseitenweite von 20 mm, eine Tiefe = 18 mm, und
ein Gesamtgewicht der Verstärkungen
= 7,52 kg.
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Vergleich
1 benutzte die Stoßstangenverstärkung 400 (von 14)
der Struktur mit geschlossenem Querschnitt, in welcher eine rückwärtige bzw. Rückseitennut 402 ausgebildet
war und in welcher eine Verstärkungsrippe 403 zwischen
der Rückseitennut 402 und
der Vorderseite 110 ausgebildet ist. Die hergestellte Stoßstangenverstärkung 400 hatte eine
Dicke von t = 1,7 mm, eine Querschnittskontur von 120 mm (die oberen
und unteren Seiten) × 68 mm
(die vorderen und rückwärtigen Seiten)
und eine Länge
in der Erstreckungsrichtung (oder der Breite als die Stoßstange)
von 780 mm, und die rückwärtige Nut 402,
die hergestellt war, hatte eine Öffnungsweite =
30 mm, eine Bodenseitenweite = 20 mm, eine Tiefe = 15 mm, und ein
Gesamtgewicht der Verstärkung
= 7,54 kg.
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Vergleich
2 benützte
die Stoßstangenverstärkung 401 (von 15)
der Struktur geschlossenen Querschnitts, in welcher ein konvexer
Kontaktabschnitt 405 von den Rückseiten 404 zu der
Vorderseite 110 vorragte. Diese hergestellte Stoßstangenverstärkung 401 hatte
eine Dicke von t = 1,6 mm, eine Querschnittskontur von 120 mm (die
oberen und unteren Seiten) × 68
mm (die vorderen und rückwärtigen Seiten)
und eine Länge
in der Erstreckungsrichtung (oder die Breite als die Stoßstange)
von 780 mm, und der hergestellte, konvexe Kontaktabschnitt 405 hatte
eine Öffnungsweite
= 30 mm, einen konvexen Kontaktboden = 24 mm, und ein Gesamtgewicht der
Verstärkung
7,57 kg.
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Zuerst
wurden die Ausbildung und die Vergleiche 1 und 2 den Lichtmastkollisionstests
unterworfen. Spezifisch wurde der Stoß (oder die Last) F unter Bedingungen
mit dem Fahrzeuggewicht = 1.300 kg bei einer Geschwindigkeit = etwa
8,0 km/h, teilweise auf die vorderen Seiten von jeder Stoßstangenverstärkung, aufgebracht.
Die Berechnungen wurden betreffend die Verlagerungen (mm) der Vorderseite,
die nach rückwärts durch
den aufgebrachten Stoß F
verlagert wurde, und die Lasten (kN), welche bei jeden Schritten
der Verlagerungen absorbiert werden konnten, durchgeführt. Aufgrund
der Kollision mit einem Lichtmast wird angenommen, daß die Deformationen
bzw. Verformungen der Stoßstangenverstärkung auf
partielle beschränkt
waren und daß der
Unterschied in der Stoßabsorptionsleistung hauptsächlich in
der Schnittstruktur davon auftrat.
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Die
Testergebnisse wurde in einem Diagramm von Last-Verlagerungs-Kurven
von 16 zusammengefaßt. Es ist aus diesem Diagramm
ersichtlich, daß die
Vergleiche 1 und 2 der Struktur mit geschlossenem Querschnitt höhere Lasten
bei einer Verlagerung von bis zu 40 mm zeigten als jene der Ausbildung.
In dem Moment, wenn die Verlagerung von 40 mm erreicht wurde, trat
das Knicken bei den Vergleichen auf, so daß der Stoß nicht mehr absorbiert werden
konnte.
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In
der Ausbildung der Erfindung wurde im Gegensatz dazu eine im wesentlichen
konstante Stoßabsorption
von der Verlagerung von 20 mm ausgeübt und eine stabile, einen
Stoß bzw.
Schlag absorbierende Leistung wurde bis zu der Verlagerung von 50
mm gezeigt. Die gesamte Lastabsorption, die durch die Stoßstangenverstärkung zu
absorbieren ist, ist proportional zu der Fläche des Graphen. Es wurde daher
gefunden, daß die
Ausbildung und die Vergleiche 1 und 2 Stoß-absorbierende Leistungen geringen
Unterschieds in der Gesamtlastabsorption zeigen.
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Als
nächstes
wurden die Ausbildung und die Vergleiche 1 und 2 dem ebenen Kollisionstest
unterworfen. Spezifisch wurde der Stoß (oder die Last) F unter Bedingungen
mit dem Fahrzeuggewicht = 1.300 kg und einer Geschwindigkeit = etwa
8,0 km/h vollständig
auf die Vorderseiten von jeder Stoßstangenverstärkung aufgebracht.
Die Berechnungen wurden an den Verlagerungen (mm) der Vorderseitenverlagerung
nach rückwärts durch
den aufgebrachten Stoß F
und die Lasten (kN), welche in jeden Schritten der Verlagerungen
absorbiert werden konnten, durchgeführt. Aufgrund der ebenen Kollision überdeckte
die Deformation einen weiten Bereich in der Erstreckungsrichtung
der Stoßstangenverstärkung. Es
war daher möglich,
nicht nur die Stoß-absorbierende
Leistung basierend auf der Querschnittsstruktur, sondern auch die
gesamte Stoß-absorbierende
Leistung der Stoßstangenverstärkung zu
messen.
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Die
Testergebnisse sind in einem Diagramm der Last-Verlagerungs-Kurven
in 17 zusammengefaßt. Es ist aus diesem Graph
ersichtlich, daß die Vergleiche
1 und 2 der Struktur mit geschlossenen Querschnitt höhere Lasten
bis zu einer Verlagerung von 50 mm zeigen können als jene in dem Fall der Lichtmastkollision
durch die Ergebnisse der rückwärtigen Nut
(von Vergleich 1) und dem konvexen Kontaktabschnitt (von Vergleich
2). Bei und nach der Verlagerung von 50 mm, trat jedoch das Knicken
an den Vergleichen auf, was die Stoß bzw. Schlagabsorptionsleistung
drastisch absenkte. In dem Gegensatz zeigte die Ausbildung der Erfindung
die Stoß-absorbierende
Leistung bis zu der Verlagerung von 60 mm und senkte die absorbierbare
Last relativ langsam bzw. milde bei und nach der Verlagerung von
60 mm ab.
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So
zeigt die Stoßstangenverstärkung gemäß der Erfindung,
die die offenen Querschnittsstruktur besitzt, nicht immer die Charakteristika,
die identisch zu jenen der Stoßstangenverstärkung mit
der geschlossenen Querschnittsstruktur in der Stoßabsorbierenden
Leistung sind. Jedoch wurde bestätigt, daß die Erfindung
einen Effekt besitzt, um die Stoß-absorbierende Leistung der
Stoßstangenverstärkung, die
die offene Querschnittsstruktur aufweist, von welcher allgemein
erkannt wurde, daß diese
in der Leistung der Stoßstangenverstärkung schlechter
ist gegenüber
derjenigen, die die geschlossenen Querschnittsstruktur gemäß dem Stand der
Technik aufweist, bis zu einem im wesentlichen gleichen Niveau anzuheben.
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Es
wurde darüber
hinaus in den zuvor erwähnten,
individuellen Texten bestätigt,
daß die Oberseite
und die Unterseite der Außenverstärkung nicht
geöffnet
wurden, im Gegensatz zu jenen der Stoßstangenverstärkung, die
die offenen Querschnittsstruktur gemäß dem Stand der Technik aufweist.
Dies zeigt offensichtlich, daß die
Innenverstärkung
der Erfindung das Öffnen
der oberen und unteren Seiten effizient verhindert. Aus dem Obigen
zeigt sich daher, daß die
Stoßstangenverstärkung, die
die offene Querschnittsstruktur gemäß der Erfindung besitzt, nicht
schlechter nur in der Stoß-absorbierenden Leistung,
sondern auch in der strukturellen Festigkeit, wie dies in den Last-Verlagerungs-Kurven
gezeigt wurde, zu der Leistung der Stoßstangenverstärkung ist,
die die geschlossenen Querschnittsstruktur aufweist.
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Gemäß der Erfindung
wird die Stoßstangenverstärkung zur
Verfügung
gestellt, die die offene Querschnittsstruktur aufweist, welche nicht
schlechter als die Stoßstangenverstärkung, die
die geschlossene Querschnittsstruktur aufweist, und in der strukturellen
Festigkeit und der Stoß-absorbierenden Leistung
ist. D.h., man kann sich an den Vorteilen der offenen Querschnittsstruktur
erfreuen, d.h. es kann Material leicht eingespart werden, um das
Gewicht zu reduzieren, und daß die
Rückseite
der Verstärkung geöffnet bzw.
offen ist, um den Grad an Freiheit für eine Montage der Struktur
an dem Fahrzeugrahmen zu erhöhen.
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Die
Innenverstärkung
kann die Steifigkeiten der Vorderseite, der Oberseite und der Unterseite
erhöhen,
indem sie mit den Kontaktseitenabschnitten festgelegt werden, die
an den individuellen Endabschnitten der individuellen Saumplattenabschnitte
ausgebildet sind, die in anliegendem bzw. gegenüberliegendem Kontakt mit der
Vorderseite, der Oberseite und der Unterseite der Außenverstärkung vorliegen.
Insbesondere in der Stoßstangenverstärkung, die
den konkaven Nutabschnitt in der Vorderseite aufweist, wird üblicherweise
die Steifigkeit der Vorderseite, auf welche der Stoß aufgebracht
wird, auf ein höheres
Niveau gebracht, indem der Zwischenabschnitt der Innenverstärkung in
eine ähnliche
Form zu dem konkaven Nutabschnitt ausgebildet ist und in einem gegenüberliegenden
Kontakt mit der Bodenseite des konkaven Nutabschnitts festgelegt
ist. In der Konstruktion, die den konkaven Nutabschnitt und den
Zwischenabschnitt miteinander verbunden aufweist, ist es jedoch
weiters vorteilhaft, die Innenverstärkung in bezug auf die Außenverstärkung einfacher
zu positionieren.
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Die
Rippen, die an der Oberseite der Unterseite ausgebildet sind, können das
Knicken, das an der Oberseite und der Unterseite auftritt, hemmen bzw.
beschränken
oder verhindern und können
strukturelle Festigkeit und die Stoßab sorptionsleistung ohne Erhöhen der
Dicke des Materials verbessern. Zusätzlich sind die Rippen aktiv,
um das Positionieren der Innenverstärkung, die in der Außenverstärkung aufgenommen
ist, zu führen.