DE1933852A1 - Stossdaempfungsvorrichtung - Google Patents

Stossdaempfungsvorrichtung

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DE1933852A1
DE1933852A1 DE19691933852 DE1933852A DE1933852A1 DE 1933852 A1 DE1933852 A1 DE 1933852A1 DE 19691933852 DE19691933852 DE 19691933852 DE 1933852 A DE1933852 A DE 1933852A DE 1933852 A1 DE1933852 A1 DE 1933852A1
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Kendall Giles Arthur
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Menasco Manufacturing Co
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • B60R19/32Fluid shock absorbers, e.g. with coaxial coil springs

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Description

  • "Stoßdämpfungsvorrichtung" Die Erfindung befasst sich mit einer Stoßdämpfungsvorrichtung zur Abschwächung von Aufprallstössen und betrifft insbesondere eine Kraftfahrzeugstoßstange, die mit festen, gedämpften Federn arbeitet.
  • Die zur Zeit bekannten Stoßstangensysteme bedienen sich der elastischen Verformung der Sekundärstruktur bis zu einem kritischen Belastungswert, bei dem die weitereEnergie-absorbierung durch Nachgeben der Prirnärstrukturelemente (Rahmen) des Fahrzeuges erfolgt. Andere vorgeschlagene Stoßstangensysteme verwenden mechanische Federeinrichtungen zur Abstützung der Stoßstange und zur Abfederung von Stoßbelastungen. Diese Systeme sind beispielsweise in den USA-Patentschriften2 068 846 und 2 i45 952 beschrieben. Auch typische Gummifedervorrichtungen zur Lagerung bzw. Befestigung von Stoßstangen sind bereits bekannt und in den USA-Patentschriften i 439 209 und 2 144 357 beschrieben, während e in ein Energieabsorbierungssystem in der USA-Patentschrift 3 146 014 offenbart ist. Offensichtlich arbeitet keine dieser bekannten Vorrichtungen sowohl mit einer Federwiderstandsdämpfung als auch mit einer Energieaufbrauchdämpfung.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Aufprallstoßdämpfungsvorrichtung zu schaffen, die eine gedämpfte Federeinrichtung verwendet, um dadurch die Reaktionswirkung einer energiespeichernden Feder und eines Dämpfers miteinander zu kombinieren.
  • Die neuartige Dämpfungsvorrichtung soll einen kompressiblen Feststoff als Feder und Dämpfungsmittel haben. Schliesslich soll sich die erfindungsgemäße Vorrichtung einer flexiblen Stoßstange und mehrerer gedämpfter Federn bedienen, die in einer Gitterform angeordnet sind.
  • Die Erfindungsaufgabe wird mit Hilfe einer Stoßstangenvorrichtung mit gedämpften Federn gelöst, die sich der kombinierten Reaktionsvirkung oder -Kraft einer Energiespeicherfeder und einer energieaufbrauchenden Dämpfungsvorrichtung Bedient. Die in der Feder gespeicherte Stoßenergie ist relativ konstant und in gewisser Hinsicht eine Funktion der Stoßstangenverformung. Die durch die Dämpfung der Vorrichtung aufgebrauchte Energie ist jedoch eine Funktion der Stoßgeschwindigkeit. Der Vorteil der erfindungsgemässen Konstruktion gegenüber den üblichen Stoßstangen besteht darin, daß die Fahrzeugverzögerungskraft für alle Stoßgeschwindigkeiten bis zu dem Punkt, wo der Rahmen nachgibt, bedeutend geringer ist. Deshalb wird unter allen Bedingungen die Wahrscheinlichkeit, daß Menschen zu Schaden kommen, verkleinert, weil der Schaden oder die Beschädigung so festgelegt sind, daß sie direkt von der Verzögerung abhängig sind.
  • Der Erfindungsgegenstand lässt sich bei verschiedenartigen Stoßstangentypen verwenden, beispielsweise bei solchen Stoßstangen, die entweder ein flexibles Stoßstangenglied oder ein steifes Stoßstangenglied aufweisen, das Balkenbelastungstrageigenschaften besitzt. Eine Stoßstangenvorrichtung mit einem verhältnismässig flexiblen Stoßstangenglied, das ähnlich den gegenwärtig verwendeten Stoßstangen ist, lasse sich mit Hilfe mehrerer gedämpfter Federeinheiten mit dem Fahrzeugrahmen verbinden. Gemäß -einer besonderen Ausführungsform können vier gedämpfte Federeinheiten zwischen das Fahrzeug und das Stoßstangenlied geschaltet und in Form zweier Gitter angeordnet werden. Jedes Gitter besteht aus zwei gedämpften Federeinheiten, die mit dem Rahmenglied des Fahrzeuges an der einen Fahrzeugseite verbunden sind und so auseinanderstreben, daß sie das Stoßstangenelement mit zwei Stellen yerbinden, von denen die eine in der Nähe der Mitte des Stoßstangengliedes liegt, während die andere sich an dem einen Stoßstangengliedende befindet. Bei einer starren Stoßstangenvorrichtung, die einen Stoßstangenkörper mit Balkenfestigkeit verwendet, kann der Stoßstangenkörper durch zwei gedämpfte Federeinheiten abgestützt werden, zwischen denen sich eine Verstrebung befindet.
  • Gedämpfte Feststoff-Federeinheiten, wie sie bespielsweise in der USA-Patentschrift 3 053 526 beschrieben sind, können benutzt werden, um die Probleme -zu vermeiden, die mit Flüssigkeitsleckage verbunden sind. Diese Einheiten benutzen einen kompressiblen festen Stoff, beispielsteise silikongummi, als Arheitsmittel.
  • Eine einfache Kompressionstypform arbeitet zufriedenstellend .und der Hub lässt sich so variieren, daß er den Erforderniss.en des jowciligen Einbaufalles Rechnung trägt, Ausfü,hrungsbeispiele des Erfindungsgegentandes sind in der Zeichnung auf die sich die folgende Beschreibung bezieht, schematisch wiedergegeben. In der Zeichnung zeigen: Figur 1, eine Draufsicht auf eine stoßstangenvorrichtung, die einen flexiblen Stoßstangenkörper und vier gedämpfte Federeinrichtungen verwendet, Figur 2 eine. Draufsicht der in Figur i gezeigten Stoßstangenvorrichtung nach dem Stoß auf eine massive Wand, die eine zentrische, gleichförmige Belastung hervorruft, Figur 3- eine. Draufsicht auf die in Figur i gezeigte. Stoßstangenvorrichtung nach dem Stoß gegen einen Gegenstand, der eine außermitti'ge, konzentrische Belastung erzeugt, Figur 4 eine Stirnansicht längs der Linie 4-4 in Figur 1,', aus der die, Verbindung einer der gedämpften Federn mit dem Stoßstangenkörper ersichtlich ist, Figur 5 eine teilweise im Aufriss gezeigte, senkrechte Schnittansicht längs der Linie 5-5 in Figur 4, aus. der eine gedämpfte Feder sichtbar ists die zwischen einem Fahrzeugrahmenelement und dem Stoßstangenkörper geschaltet ist, Figur 6 eine waagerechte Schnittansicht längs der Linie 6-6 in Figur 5, aus der die Konstruktion einer gedämpften Feder, die einen kompressiblen Feststoff enthält, sichtbar ist, Figur 7 eine graphische Darstellung des Federhubes als Funktion der statischen Belastung für eine typische gedämpfte Federvorrichtung und Figur 8 eine graphische Darstellung der Eigenschaften der Stoßdämpfungsvorrichtung, verwendet an einem 1360 kg schweren Fahrzeug, gestossen mit einer gleichmässig verteilten Last.
  • Die hier ze,ichnerisch dargestellte Ausftihrungsform lässt sich an jedem geeigneten Teil des Rahmens 10 befestigen, der der Rahmen eines Kraftfahrzeuges oder irgendeines anderen Gegenstandes sein kann, welcher geschützt werden soll. Der Rahmen kann sich in Längsrichtung erstreckende Seitenglieder il und 12 aufweisen, die an jedem Ende durch Querriegel 13 verbunden sind. Getrennte Schenkel 15a eines Stützarme 15 und getrennte Schenkel 16a eines Stützarme 16 sind auf entgegengesetzten Seiten der Enden der Seitenglieder 11 und 12 in irgendeiner geeigneten Weise befestigt, beispielsweise mit Hilfe von Schrauben oder durch Verschweissen 17 (siehe Figur 5). Von den Schenkeln 15a erstrecken sich getrennte Platten 15b die mit Öffnungen zur Aufnahme von Drehbolzen 20 und 21 versehen sind, während sich von den Schenkeln 16a aus getrennte Platten 16b erstrecken und mit Öffnungen zur Aufnahme von Drehbolzen 22 und 23 versehen sind. Jeder Bolzen besitzt an dem einen Ende einen vergrösserten Kopf und wird in der Öffnung durch eine an dem anderen Ende befindliche Mutter gehalten, so beispielsweise der Kopf 23a und die Mutter 23b auf dem Bolzen 23 (siehe Figur 5).
  • Die gedämpften Federn 25 und 26 sind mit Zylindern 27 und 28 ausge,stattet, die Endausleger 29 und 30 tragen, bestehend aus getrennten Vorsprüngen, die in die Platten 15b des StUtzarees 15 hineinpassen. Der Schraubenbolzen 20 greift durch in dem Ausleger 29 vorhandene Öfinungen, während der Schraubenbolzen 21 sich durch in dem Ausleger 30 vorhandene Öffnungen erstreckt, um die gedämpften Federn 25 und 26 drehbar mit dem Stützarm 15 und dem Rahmen 10 zu verbinden. In gleicher Weise sind die gedämpften-Federn 34 und 35 mit Zylindern 36 bzw. 37~~-ausgestattets welche Endausleger 38 und 39 tragens bestehend aus getrennten Vorsprüngen, die in die Platten 16b des Stützarmes 16 passen. Ein ScAraubenbolzen 22 erstreckt sich durch in dem Ausleger 38 vorhandene Öffnungen, während ein Schraubenbolzen 25 durch in dem Ausleger 39 vorhandene Öffnungen greift, um die gedämpften Federn 34 und 35 drehbar mit dem Stützarm 16 und dem Rahmen 10 zu verbinden. Es versteht sich, daß der Rahmen des Fahrzauges und die Befestigungs stützarme für die gedämpfte Federvorrichtung auch andersartig gebaut sein können, als dies hier beschrieben ist.
  • Auf der äußeren Oberfläche der Zylinder 27 und 28 der D§mpfungsfedern 25 und 26 gleiten Abdeckhülsen 42 und 43, die an ihren entsprechenden Enden mit Öffnungen 44 und 45 für Gelenkzapfen 46 und 47 versehen sind. In ähnlicher Weise gleiten auf der äußeren Oberfläche der Zylinder 36 und 37 der Dämpfungsfedern 34 und 35 Abdeckhülsen 50 und 51, die an ihren entsprechenden Enden mit Öffnungen 52 und 53 für Gelenkzapfen 54 und 55 verochen sind.
  • Die Hülsen 42 und 51 stehen durch die Gelenkzapfen 46 und 55 mit den Stoßstangenstützarmen 60 und 61 in Gelenkverbindung, deren Konstruktion gleich ist und die an den entgegengesetzten Enden des Stoßstangenkörpers 63 befestigt sind.Wie aus Figur 4 hervorgeht, hat jeder Stützarm 60 und 6i eine Tragplatte 64 und zwei Plattenauskragungen 65, die mit Abstand nebeneinander liegen und zur Aufnahme der Enden der Hülsen 42 und 61 dienen und mit Öffnungen für die Gelenkzapfen 46 und 55 versehen sind. Die Hülen 43 und 50 stehen beide mit einer mittleren Stoßstangenstütze 66 in Verbindung, die eine Tragplatte 67 und zwei Plattenauskragungen 68 hat, welche mit Abstand nebeneinanderliegen und zur Aufnahme der Hülsenenden dienen sowie zwei Öffnungen für die Gelenkzapfen 47 und 54 aufweisen.
  • Die Konstruktion der gedämpften Federn 35 ist in Figur 6 dargestellt, und diese Konstruktion gilt auch für die anderen gedämpften Federn 25, 26 und 34. Jede gedämpfte Feder weist einen Stoßdorn 70 auf, bestehend aus einer Stange 71 und einem Kopf 72, die in dem Zylinder liegen. Die Stange 71 erstreckt sich durch eine in einem tassenförmigen Endkörper 75 vorhandene Öffnung in den Zylinder 37 hinein. Der tassenförmige Endkdrper 75 wird durch einen Halterungsring 76 an Ort und Stelle; gehalten. Der Körper 75 enthält ein Dichtungsmaterial 74 und nimmt das Ende eines Dichtungskärpers 77 auf, durch den die Stange 71 ebenfalls hindurchläuft. In der in Figur 6 dargestellten ausgestreckten oder ausgefahrenen Lage wird der Kopf 72 durch den in dem Zylinder 37 vorhandenen kompressiblen Feststoff 78 gegen den Dichtungskörper 77 gedrückt. Der kompressible Feststoff 78 dient als Arbeitsmittel.
  • Der Dichtungskörper 77 erzeugt in bekannter Weise einen Druck des Dichtungsmaterials 74 auf die Stange 71, der den Druck des Arbeitsmittels 78 übersteigt. Der Kopf 72 wird von refiner Öffnung 80 durchzogen, um dadurch die Dämpfungswirkung der gedämpften Feder zu erzeugen, während die Federkraft des Arbeitsmittels 78 die Feder wirkung hervorruft, wie dies noch erläutert wird., Das entgegengesetzte Ende 71a der Stange 71 ist so weit reduziert, daß ein trichterförmiger Stiltzarm 82 angebracht werden kann, der rund um seine Seitenwand an dem Ende der Hülse 51 sicher befestigt ist. Der Stützarm 82 jeder gedämpften Feder hat Öffnungen, die mit den Endöffnungen in der Hülse fluchten, so daß ein Gelenkzapfen, beispielsweise die Zapfen 46, 47, 54 und 55 hindurchgehen kann, um auf diese Weise das Ende der Hülse mit der Stoßstange zu verankern.
  • In Figur 1 ist die normale, ausgefahrene oder gestreckte Lage des Stoßstangenkörpers 63 und der gedämpften Federn dargestellt.
  • Der kompressible Feststoff 78 kann unter einem Innendruck stehen, beispielsweise unter 420 bis 560 kp/cm2, um den Stoßdorn 70 in ausgefahrener Lage zu halten und eine Ausgangsfederkraft zu erzeugen. Das Arbeitsmittel 78 kann Silikongummi oder ein anderes Material seine wie es beispielsweise in der USA-Patentschrift 3 053 526 beschrieben ist. Der kompressible Feststoff erzeugt eine auf den Stoßdorn 70 einwirkende statische Federkraft, die durch eine begrenzte äußere, Kraft überwunden werden muß, bevor eine' Relativbewegung in bezug auf das feste Arbeitsmittel stattfinden kann. Beim Hineinbewegnn.des Stoßdornes 70 in den Zylinder wird das Innervolumen des Zylinders umd das Volumen verringert, das die Stoßdornstange 71 einnimmt, so daß die das Ausfahren oder das Strecken bewirkende statische Kraft oder Federkraft ansteigt und ebenfalls der Innendruck sich erhöht. Auch bewirkt während der Bewegung des Stoßdornkopfes 72 ein plastischer Fluß des kompressiblen festen Mittels' durch die Öffnung 80 eine Geschwindigkeitsdämpfung. Die Bewegung des Kopfes 72 durch das Arbeitsmittel erfordert, daß der kompressible Feststoff durch die Öffnung 80 fliesst, und ein derartiger Fluß macht eine Beschleunigung des Mittels notwendig. Auf diese Weise ergibt sich durch dieses plastische Fließen eine Geschwindigkeitsdämpfung und aufgrund der Druckdifferenz, die auf den entgegengesetzten Seiten des Stoßdornkopfes auftritt, wird eine dämpfende Widerstandskraft erzeugt.
  • Figur 7 ist eine graphische Darstellung der typischen statischen Belastung über dem Hub für eine einzelne gedämpfte Feder des oben beschriebenen Types. Es wird darauf hingewiesen, daß die Kurve A der statischen Rückfederungskraft erheblich unter der Kurve B liegt, die die statische Kompressionskraft darstellt, wobei die Differenz in den Kurven sich aus der auf die Stoßdornstange einwirkenden Reibungsdämpfung und der Dichtungsreibung ergibt.
  • Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, sind die gedämpften Federn in Form zweier fachwerkartiger Gitter angeordnet, wobei die gedämpften Federn 25 und 26 das eine Gitter 85 und die gedämpften Federn 34 und 35 das andere Gitter 86 bilden. Wie bereits angedeutet wurde, sind auch- andere Anordnungen für die gedämpften Federn und die Stoßstangenkörper möglich, beispielsweise kann ein steifer BalkenstoBstangenkörper an dem Fahrzeug durch zwei, gedAmpite Federn angebracht werden, die nebeneinanderliegend versteift sind.
  • Die Zustandsänderung der Stoßstangenvorrichtung beim Stoß mit einer gleichtörmigenj mittigen Last, beispielsweise einer Wand 89, ist-in Figur 2 dargestellt. Es wird darauf hingewiesen, daß jede gedämpfte Feder um den gleichen Betrag zusammengepresst wird, und daß sich der Stoßstangenkörper 63 nicht verbiegt. Die Wirkung eines Stosses mit einer konzentrierten, außermittigen Last, beispielsweise mit einem Gegenstand 90, ist in Figur 3 gezeigt. Die Belastung wird zwischen den gedämpften Federn aufgeteilt, wobei die Feder 25 den überwiegenden Lastanteil und die Feder 35 den geringsten Lastanteil aufnehmen. Den Seitenbelastungen, Axialbelastungen und den Biegebelastungen des Stoßstangenkörpers 63 setzt die Gitterwerkanordnung der gedämpften Federn Widerstand entgegen, und der Stoßstangenkörper biegt sich an der Stoßstelle. Ein konzentrierter Stoß an anderen Stellen längs des Stoßstangenkörpers würde die Relativbelastungen, die vonvden gedämpften Federn aufgenommen werden, entsprechend der Weise verändern, in der die Lasten von den beiden Gitterkonstruktionen, 85 und 86 verteilt werden.
  • In Figur 8 ist eine Kurve dargestellt, die die Abhängigkeit zwischen einer typischen Fahrzeugbelastung und dem Stoßstangenhub zeigt, die sich bei der Stoßstangenvorrichtung nach Figur i ergeben kann, wenn sie bei der Stoßeinwirkung mit einer gleichmässig verteilten Last in der in Figur 2 gezeigten Weise beaufschlagt wird. Der Kurve A liegt ein Fahrzeuggewicht von 1360 kp zugrunde bei einer Stoßgeschwindigkeit von 11,2 km/h, während die Kurve B auf einem Fahrzeuggewicht von ebenfalls 1360 kp bei einer Stoßgeschwindigkeit, von 17,9 km/h beruht. Die Abhängigkeit zwischen statischer Belastung und Hub wird durch die Kurve C aufgezeigt. Bei 11,2 kn/h erleidet das Fahrzeug eine naxinale Belastung von 7000 kp bei einem Stoßstangenhub von 1,7 cm.
  • Bei 17,9 km/h steht dasselbe, Fahrzeug unter einer maximalen Belastung von 9350 kp . wobei der Stoßstangenhub 20,1 cm beträgt.
  • Der gesamte Energieverbrauch würde 750 mkp bzw. 1880 mkp beträgen, wobei'der Wirkungsgrad der Vorrichtung 93,2 % bzw. 92,6 % wäre.
  • Die sich aus dor Dressung des kompressiblen Feststoffes durch die Öffnungen ergebende Geschwindigkeitsdänpfung erzeugt eine von der Stoßstangenvorrichtung ausgeübte Reaktionskraft, die in einem gewissen Verhältnis zu der Hubgeschwindigkeit steht. Wie bereits ausgeführt wurde, lässt sich, falls gewünscht, die Stoßstangenvorrichtung mit einer Vorlast beautschlagen, so daß eine bestimmte Kraft erforderlich ist, bis bei der Vorrichtung der Hub einsetzt.
  • Auf diese Weise kann das Fahrzeug dazu benutzt werden, ein anderes Fahrzeug zu stossen, ohne daß die Stoßstange einen Hub ausführt.
  • Die den Zylinder jeder gedämpften Feder umgebende Hülse dient als Abdeckung für die Stoßdornstange sowie auch als Säule für die Führung der Stange. Deshalb kann eine lange Stange mit kleinem Durchnesser verwendet werden, sodaß sich der aus der Stangenbewegung in den Zylinder hinein ergebende Druckanstieg im Zylinder steuern lässt. Es leuchtet ein, daß die Abdichtung der Stoßdornstange keine Schwierigkeiten bereitet-, und daß' durch Verwendung eines kompressiblen Feststoffes, beispielsweise Silikongummi, als Arbeitsmittel die ernsten Dichtungsprobleme vermieden werden können, die sich bei mit Flüssigkeit arbeitenden Dämpfungsfedern einstellen.
  • Für die erfindungsgemäße Stoßstangenvorrichtung kann der gleiche flexible Blechmetallstoßstangenkörper verwendet werden, der in den gegawrtigen zerbrechlichen Stoßstangensystemen benutzt wird, die darauf beruhen, daß-die Stoßstange und das Metallbbch des Körpers verformt werden, ehe der Rahmen in Mitleidenschaft gezogen wird.
  • Der flexible Stoßstangenkörper kann sowohl dafür benutzt werden, gleichförmig einwirkenden Belastungen zu widerstehen als auch konzentrierten Belastungen, so daß sich keine Notwendigkeit dafür ergibt, den Stoßstangenkörper als Balkentyp auszubilden. Die r- schwindigkeitsemptindliche, stoßabsorbierende Vorrichtung hält die Trägheitskräfte klein und unter denjenigen,'wie sie in dem gegenwärtigen zerbrechlichen Stoßstangensystem in Erscheinung treten, und indem dies geschieht, können Schäden und VerLetzungen für die Insassen der Kraftfahrzeuge vermindert werden. Da ein steigender Widerstand gegen mit wachsender Geschwindigkeit erfolgende Stösse vorhanden ist, besteht ein höherer Stoßwiderstand, sobald die Geschwindigkeit des Fahrzeugstosses zunimmt.
  • Die Stoßstvngenvorrichtung erzeugt nur denWiderstand, der notwendig ist, un das Fahrzeug zum Halten zu bringen, und dieser Widerstand bewirkt eine, kleinere Fahrzeugverzögerungskraft als das brüchige Stoßstangensystem für alle Stoßgeschwindigkeiten bis hinauf zum Rahmenverformungspunkt. Da die Verformung des Fahrzeugkörpers nicht erforderlich ist, um einen Stoß aus zuhalten, bzw. einem Stoß zu widerstehen; kann der Fahrzeugkörper so gebaut werden, daß die Reparaturkosten für bei zusammenstössen auf tretende Beschädigungen erheblich verringert werden. Außerden stellt die Federkraft bei der neuartigen Stoßstangenvorrichtung die Stoßstange nach dem Stoß zurück, so daß sofort Sekundär-.
  • stösse aufgenommen werden können, die oftmals bei verschiedenen Unfallarten auftreten, wodurch weitere Schäden für die Insassen des Fahrzeuges verkleinert werden.
  • Wie aus Figur 8 ersichtlich ist, wird durch die Federwirkung der gedämpften Feder, dargestellt durch die Fläche unter der Kurve C, die Stoßenergie zu einen wesentlichen Teil absorbiert.
  • Der andere Teil der Stoßenergie wird von der Dämpfungswlrkung absorbiert, wie sie in der Fläche sichtbar wird, die sich zwischen den Kurven B und C für eine Stoßgeschwindigkeit von 17,9 kn/h und zwischen den Kurven A und C für eine Stoßgeschwindigkeit von 11,2 kn/h befindet. Wie bereits angedeutet wurde, ändert sich das Verhältnis zwischen diesen beiden Energieabsorptionsvorgängen für jede gegebene gedämpfte Federvorrichtung mit der Stoßgeschwindigkeit, und für wesentliche Stösse verändert sich das Verhältnis der Energieabsorption durch die Feder zu der Gesamtenergieabsorption vorzugsweise zwischen 25 und 75 %. Wenn die anfängliche Federkraft so eingestellt wird, daß eine Belastung von etwa 360 kp oder höher auf das Fahrzeug einwirken muß, danit die Stoßdämpfungsvorrichtung einen Hub ausführt, dann ist der Feder eine ausreichende Ene-rgie gespeichert, um die Stoßdämpfungsvorrichtung in ihre voll ausgefahrene Lage entgegen der Bremskraft und/oder den Fahrzeuggewicht zurückzuführen.
  • Wie bereits angedeutet wurde, lassen sich die Konstruktion der gedämpften Federvorrichtungen und ihre Anordnung in den Stoßdämpfervorrichtungen so abändern, daß sie den unterschiedlichen Stoßbelastungsanforderungen und verschiedenen Fahrzeugkonstruktionen Rechnung tragen. Auch können die Bauelemente der Stoßstangenvorrichtungen starr oder flexibel sein und lassen sich in irgendeiner geeigneten Konstruktion anordnen, die Rastungen widersteht-.
  • Es versteht sich, daß die gedämpften Federn in den beiden Gitteranordnungen.zur Abstützung des Stoßstangenkörpers 63 durch Strömungsmsitteldämpfer oder zerbrechliche mechanische Dämpfer oder auch durch andere Arten-von gedämpften Federn ersetzt werden können und dennoch eine Gitterkonstruktion schaffen, die für eine Stoßdämpfervorrichtung brauchbar ist. Wenn nur Dämpfer verwendet würden, so würde keine Rückfederungskraft vorhanden sein, und die Benutzung von Strömungsmittelvorrichtungen bringt natürlich-Abdichtungs- und Wartungsprobleme mit sich.

Claims (14)

  1. "Stoßdämpfungsvorrichtung"
    P A T E N T A N S P R Ü C H E 1. Stoßdämpfungsvorrichtung zum Schutze eines Gegenstande gekenzneichnet durch Bewegungshemmvorrichtungen (25, 26, 34, 35) ; Mittel (15, 16), die das eine Ende dieser Hemmvorrichtungen mit dem Gegenstand (10) verbinden ; eine Stoßstangeneinrichtung (63) zur Aufnahme einer Stoßbelastung ; und mittel (60, 61, 66) zur Bofetigung des anderen Endes der Hemmvorrichtungen (25, 26, 34, 35) an der Stoßstangeneinrichtung (63), wobei die Hemmvorrichtungen auf die Stoßbelastung reagieren wie eine Feder, die die Stoßenergie in Abhängigkeit von der Verschiebung speichert in Vorbindung mit einem Dämpfer, der die Energie in Abhängigkeit von der Verscheibungsgeschwindigkeit aufbraucht.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die bewegungshemmvorrichtung (25, 26, 34, 35) eine gedämpfte Federinrichtung ist,
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,, daß die gedämpfte Federeinrichtung (25, 26, 34, 35) eine anfängliche Federvorlast aufweist, so daß eine bestimmte Kraft erforderlich ist, un die kombinierte Reaktionswirkung der gedämpften Federeinrichtung zu erzeugen.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gedänpfte Federeinrichtung einen Stoßdorn (70) hat, zu dem eine Öffnung(80) gehört und der in einen Zylinder (27, 28, 36, 37) beweglich ist, und daß sich in den Zylinder ein Arbeitsmittel (78) befindet, das aus einem kompressiblen Feststoff besteht.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gedämpfte Federeinrichtung (25, 26, 34, 35) aus mehreren gedämpften Federn besteht, daß zu jeder gedämpften Feder ein.
    Zylinder (27, 28, 36, 37) gehört, in den sich je ein Stoßdorn (70) befindet, daß jede gedämpfte, Feder mit einer Öffnung (80) für den Durchgang des konpressiblen Feststoffes (78) an den Stoßdorn (70) vorbei versehen ist, und daß die beiden Enden der gedänpften Federeinrichtung von den Enden der Stoßdorne und den Enden der Zylinder gebildet werden.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (if ,22,23; 15,20,21) das eine Ende eines Paares gedämpfter Federn (34, 35; 25, 26) an einer ersten Stelle mit den Gegenstand (10) gelenkig verbinden,' daß die Hefestigungsmittel (61, 64, 66, 46, 47,-54, 55) die anderen Enden des Federpares an voneinander getrennten zweiten und dritten Stellen mit der Stoßstangenvorrichtung (63) gelenkig verbinden, so daß ein fachwerkartiges Gitter entsteht, in dem das gedämpfte Federpaar enthalten ist, und daß die Stoßstangenvorrichtung (63) einen flexiblen Körper aufweist, der sich in einer Linie erstreckt, die von den zweiten und dritten Stellen begrenzt wird.
  7. 7.. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,, daß die Verbindungsmittel (16, 22, 23; 15, 20 21) das eine Ende eines zweiten Paares gedämpfter Federn mit einer vierten Stelle an dem Gegenstand (10) gelenkig verbinden, und daß die Befestigungsmittel (612 64, 66, 46, 47, 54, 55) die anderen Enden des, zweiten Federpaares an getrennten fünften und sechsten Stellen mit der Stoßstangenvorrichtung (63) gelenkig verbinden, so daß ein zweites fachwerkartiges Gitter entsteht, zu den das zweite Paar gedämpfter Federn gehört.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und die sechste Stelle sich neben den entgegengesetzten Enden der Stoßwtangenvorrichtung (63) befinden, und daß die dritte und die fünfte Stelle sich in wesentlichen an den gleichen Platz befinden, der in der Mitte der Enden der stoßstangenvorrichtungen liegt.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8,, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die vierte Stelle mit Abstand seitlich voü dem Gegenstand (10) auf entgegengesetzten Seiten der dritten und fünften Stelle angeordnet sind.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stoßdorn (70) einen in eisen Zylinder (37) angeordneten Kopf (72) und eine Stoßdornstange (71) aufweist, die sich durch ein geschlossenes Ende (75) des Zylinders hindurcherstreckt, daß die Öffnung (80) für jede gedämpfte Feder ein durch den Stoßdornkopf (72) führender Kanal ist, und daß der Stoßdornkopf (72) durch den kompressiblen Feststoff (78) vor der Stoßeinwirkung auf die Stoßstangenvorrichtungen (63) gegen das Kopfende des Zylinders gepresst wird.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Mittel (82) zur Abstützung des Endes der Stoßdornstange (71), das den Stoßdornkopf (72) gegenüberliegt, so daß die Stange (71) einen kleinen Durchmesser haben kann und der Druckanstieg des kompressiblen Feststoffes (78) bein Hineinbewegen'der Stange (71) in den Zylinder (37) auf diese Weise auf ein Mindestmaß eschränkbar ist.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der kompressible Feststoff (78) eine anfängliche Vorbelastung aufweist, so daß eine Anfangskraft erforderlich ist, damit, die Hubbewegung der gedämpften Federn (25, 26, 34, 35) eingeleitet wird.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gedämpfte Federeinrichtung eine anfängliche Federvorlast hat, so daß ein Stoß auf den Gegenstand (10) von etwa 1360 kp oder höher erforderlich ist, un der gedämpften Frdereinricktung eine Hubbewegung zu erteilen.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Federenergie-absorption der gedämpften Federeinrichtung zu der Gesantenergieabsorption zwischen 25 und 75 % liegt.
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