DE2124427A1

DE2124427A1 - Anordnung einer Stoßstange an einem Fahrzeug, insbesondere an einem Kraft fahrzeug

Info

Publication number: DE2124427A1
Application number: DE19712124427
Authority: DE
Inventors: Siegfried 7036 Schonaich Barenyi BeIa 7034 Maichingen Wacker
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1971-05-17
Filing date: 1971-05-17
Publication date: 1972-11-30
Also published as: GB1390136A; DE2124427B2; FR2137929A1; FR2137929B1; US3840260A; DE2124427C3; IT957705B

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 9056/4

Stuttgart-Untertürkheim 4.5.1971

EPT Ro/Kö

Betr.: Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

Anordnung einer Stoßstange an einem Fahrzeug, insbesondere an einem Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft die Anordnung einer vorzugsweise in

sich" starren Stoßstange an einem Fahrzeug, insbesondere an

einem Kraftfahrzeug, die nachgiebig an dem Tragwerk des Fahrzeuges abgestützt ist.

Die nachgiebige Anordnung von Stoßstangen hat gegenüber der bishernahezu ausschließlich verwendeten starren Anordnung den Vorteil, daß bei leichteren Kollisionen weder die Stoßstange selbst noch das sie haltende Tragwerk beschädigt werden. Bei bekannten Bauarten erfolgt die nachgiebige Abstützung der Stoßstangen über Gummi- oder Metallfedern. Diese Abstützungen bereiten Schwierigkeiten, da das Gewicht der Stoßstangen die Federn auch in vertikaler Richtung belastet, so daß zusätzliche Führungen vorgesehen werden müssen. Darüberhinaus neigt eine derartige Anordnung zur Ausbildung von Schwingungen,die durch Fahrbahnunebenheiten oder Motorvibrationen o. dgl. hervorgerufen werden.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine nachgiebige Abstützung der Stoßstange ermöglicht, ohne daß die Gefahr von Schwingungsausbildungen gegeben ist. Die Erfindung besteht darin, daß seitlich von dem Tragwera zwei Stoßdämpfer angeordnet sind, die etwa in Fahrzeuglängsrichtung weisen und sowohl an dem Tragwerk als auch an der Stoßstange über Gelenke mit vertikalen Achsen befestigt sind. Derartig angeordnete Stoßdämpfer verhindern mit Sicherheit die Ausbildung von Schwingungen, während sie gleichzeitig in der Lage sind unter Vernichtung von Energie auch bei außermittigen und schrägen Belastungen der Stoßstange nachzugeben.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß vorne in der Mitte des Tragwerkes zwei doppelt wirkende Stoßdämpfer angelenkt sind, die schräg nach vorne verlaufen und zusammen mit den in etwa in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Stoßdämpfern in gemeinsamen Gelenken an der Stoßstange befestigt sind. Diese Stoßdämpfer ändern ihre Lage bei Auftreffen von Hindernissen in Fahrzeuglängsrichtung wenig, so daß sie in dieser Richtung eine geringere Wirkung besitzen, während sie jedoch bei schrägen Stössen o. dgl. einen wesentlichen Anteil der Belastung aufnehmen. Dabei ist es baulich günstig, wenn die beiden schrägliegenden Stoßdämpfer in der Ruhestellung einen Winkel von etwa 150° einschließen, um eine definierte Ruhelage für die Stoßstange bezüglich des Tragwerkes sicherzustellen, ist es zweckmäßig, ».renn die Stoßdämpfer sie in ihrer Ruhestellung haltende i>"'ederelemente enthalten.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Zylinder der seitlichen Stoßdämpfer an ihren hinteren Enden an dem Tragwerk angelenkt und im Bereich ihrer vor-

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deren Enden in Querrichtung an dem Tragwerk abgestützt, wobei sie in der Ruhestellung leicht schräg nach vorne verlaufen. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung genügen die sich weitgehend in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden, seitlichen Stoßdämpfer zur Aufnahme aller Belastungen, so daß auf querliegende Stoßdämpfer verzichtet werden kann. Die leicht schräge Anbringung der Stoßdämpfer stellt sicher, daß sie sich ohne Behinderung durch das Tragwerk um ihre Gelenke bewegen können.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Zylinder der seitlichen Stoßdämpfer im Bereich ihres vorderen Endes an dem Tragwerk angelenkt, wobei die Gelenkachsen in Abstand zu den seitlichen Teilen des Tragwerkes liegen.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß zwischen den seitlichen Stoßdämpfern und dem Tragwerk elastische Lager, insbesondere Gummilager, angebracht sind. Diese elastischen Lager bewirken in einfacher ,Veise die zur Sicherung der Ruhelage erforderlichen Rückstell iiräfte. Wenn dabei auf die querliegenden Stoßdämpfer verzichtet werdei soll, so müssen Stoßdämpfer Verv/endung finden, die in ausreichendem Maße mit Biegemomenten belastet werden können.

dem vorgenannten Zweck -wird bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Gelenke, insbesondere die die seitlichen Stoßdämpfer mit dem Tragwerk verbindenden Gelenke^, elastische Rückstellelemente enthalten. Bei einer baulich einfachen Ausführungsform der Erfindung besitzen die Zylinder der seitlichen Stoßdämpfer oben und unten diametral gegenüberlie-

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gende Zapfen, die einen mehreckigen Querschnitt aufweisen, und in gummielastische Körper eingreifen, die außen von an dem Tragwerk befestigten, mehreckigen Haltern umgeben sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, um die Wirkung der Stoßdämpfer zu unterstützen, daß zwischen der Stoßstange und cfem Tragwerk zusätzlich vorzugsweise vorgespannte Federn angebracht sind. Diese Federn können als Blatt-, Spindel-, Kegel-, oder Zylinderfedern o. dgl. ausgebildet sein.

Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich durch besondere Übersichtlichkeit und Einfachheit aus, wobei die einwandfreie Funktion und die einwandfreie Aufnahme der Kräfte aus allen Richtungen mit einem Minimum an Teilen erzielt werden.

In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsformen beispielsweise dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 bis 5 die Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 bei verschiedenen Belastungen,

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 6,

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Fig. 8 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine andere Ausführungsform der Erfindung,

Pig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX der Fig. 8,

Fig. 10 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie XI-XI der Fig. 10

Eine in sich möglichst starre Stoßatange 1, die aus einem U-förmigen Profil besteht, das in der Fahrzeugmitte etwa pfeilförmige abgewinkelte und an beiden Enden zu dem Fahrzeug hin zurückgezogen ist, stützt sich bei der Ausführungsform nach Fig. 1 über vier Stoßdämpfer 2, 3, 4 und 5 an einem Tragwerk 6 eines Fahrzeuges, beispielsweise eines Personenkraftwagens, ab. Die beiden äußeren Stoßdämpfer 2 und 3 verlaufen in der in Big. 1 dargestellten Ruhestellung in Fahrzeuglängsrichtung. Sie sind mit Gelenken 7» die vertikale Gelenkachsen besitzen, unmittelbar an der Stoßstange 1 befestigt. An den gleichen Gelenken 7 sind auch die beiden in Querrichtung verlaufenden, doppelt wirkenden Stoßdämpfer 4 und 5 angelenkt. Die Stoßdämpfer 4 und 5 schließen einen vVinkel von 150° in der dargestellten Ruhestellung ein. Sie sind mit ihrem anderen Ende etwa in der Fahrzeugmitte an einen Lagerbock 8 angelenkt, der ebenfalls mit vertikalen Achsen versehen ist. Die Zylinder 9 der Stoßdämpfer 2 und 3 sind in Gelenken 10 im Bereich ihres vorderen Endes mit einem Querträger 11 des Tragwerkes 6 verbunden. Hierzu sind an dem Zylinder 9 oben und unten diametral gegenüberliegende, zylindrische Zapfen 12 angebracht, die in Lagerplatten 13 eingreifen, die an dem Querträger 11 befestigt sind. Innerhalb der Zylinder 9 der Stoßdämpfer 2 und 3 sind Druckfedern 14 angeordnet, die die Kolbenstangen 15 der Stoßdämpfer in die in

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Fig. 1 dargestellte Ruhe st ellung drücken.

Wenn die Stoßstange 1 in der Fahrzeugmitte mit einer in Längsrichtung des Fahrzeuges entsprechend dem Pfeil 16 gerichteten Kraft belastet wird, so nimmt die Stoßstange 1 bezüglich des Tragwerkes 6 die in Fig. 3 dargestellte Stellung ein, bei welcher die axiale Richtung der beiden zusammengedrückten Stoßdämpfer 2 und 3 nach wie vor in Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Die beiden Stoßdämpfer 4 und 5 werden ebenfalls zusammengedrückt und in eine etwa quer zur Fahrzeuglängsrichtung liegende Stellung verschoben.

Wenn in Fahrzeuglängsrichtung auf die Stoßstange 1 eine Kraft außermittig eingreift, beispielsweise in Höhe des Stoßdämpfers 3, so verformt sich die Anordnung in die in Fig. 4 dargestellte Lage, bei der die einwirkende Kraft mit dem Pfeil 17 dargestellt ist. Bei einer derartigen Belastung werden nur die Stoßdämpfer 3 und 5 zusammengedrückt, während die Stoßdämpfer 2 und 4 ihre Ruhelage behalten. Die Stoßstange 1 verschwenkt um das gemeinsame Gelenk 7 der beiden Stoßdämpfer 2 und 4, so daß der Stoßdämpfer 3 bei dem Zusammendrücken geringfügig um sein Gelenk 10 verschwenkt wird.

Bei einer außermittig und schräg zur Fahrzeuglängsrichtung auftreffenden Kraft verschwenkt sich die Stoßstange 1 in die in Fig. 5 dargestellte Stellung, in welcher die Kraftrichtung mit dem Pfeil 1.8 angedeutet ist. Dabei werden die beiden Stoßdämpfer 3 und 5 auf dieser Fahrzeugseite zusammengedrückt. Da die Stoßstange 1 bei einer derartigen Belastung auch seitlich nachgeben muß, werden die Stoßdämpfer 2 und um ihre Gelenke 10 verdreht. Die Gelenke 10 liegen in einem

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ausreichenden Abstand von den seitlichen Teilen des Trag_r werkes 6, insbesondere von den Längsträgern 19, um einen ausreichenden Schwenkweg für die Stoßdämpfer 2 und 3 zu ermöglichen. Bei einer Belastung der Stoßstange 1 entsprechend der Darstellung nach Fig. 5 wird der Stoßdänrpfer 2 nicht zusammengedrückt. Der doppelt wirkende Stoßdämpfer 4 wird jedoch auseinandergezogen, um eine Bewegung der Stoßstange 1 zu ermöglichen.

Um eine Rückstellung der Stoßstange 1 in die in Fig. 1 dargestellte Ausgangsstellung zu ermöglichen, werden in nicht näher dargestellter Weise Federelemente vorgesehen, die -entweder in den Gelenken 7 oder 10 oder zwischen der Stoßstange

1 und dem Querträger 11 oder zwischen den Stoßdämpfern 2 und

3 und den Längs trägern 19 angeordnet werden. Die Wirkung der Federn kann dann außerdem die Wirkung der Stoßdämpfer unterstützen. Es ist auch möglich, nur die Stoßdämpfer 2 bis 5 mit Rückstellfedern auszurüsten.

Die Ausführungsform nach Fig. 6 bis 11 erfüllen dieselbe Funktion wie die Ausführungsform nach Fig. 1 obwohl bei ihnen auf die Verwendung von querliegenden Stoßdämpfern

4 und 5 verzichtet worden ist. Bei diesen AusiEührungsformen müssen die seitlichen Stoßdämpfer 2 und 3 teilweise erhebliche Biegemomente aufnehmen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 verlaufen die Stoßdämpfer

2 und 3 mit einer leichten Keigung zur Fahrzeuglängsrichtung. Die hinteren Enden der vorne in einem Gelenk 7 mit der Stoßstange 1 verbundenen Stoßdämpfern 2 und 3 sind bei dieser Ausführungsform an den seitlichen Längsträgern 19 des Tragwerkes 6 mit Gelenken 20 mit vertikaler Achse befestigt. Der Zylinder 9 der Stoßdämpfer 2 und 3 wird im Bereich seines oberen Endes

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mit iii Querriclitung liegenden federn 21 belastet. Von den Zylindern 9 der Stoßdämpfer 2 und 3 stehen nach oben und unten Führungszapfen 22 ab, die sich an Führungsflachen 23 des Querträgers 11 des Tragwerkes 6 anlegen. Dadurch wird das Gelenk 20 weitgehend von dem Gewicht der Stoßdämpfer 2 und 3 und der Stoßstange 1 entlastet.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 und 9 werden ebenfalls nur zwei in i'ahrzeuglängsriehtung in der Ruhestellung liegende Stoßdämpfer 2 und 3 zwischen der Stoßstange 1 und dem Tragwerk 6 vorgesehen. Die in einem Gelenk 7 mit vertikaler Achse an der Stoßstange 1 angelenkten Stoßdämpfer 2 und 3 sind mit ihren Zylindern 9 an einem Gelenk 10 an dem Tragwerk 6 angelenkt. Dieses Gelenk 10 besteht aus zwei oben und unten, di-ametral gegenüberliegend von dem Zylinder 9 der Stoßdämpfer 2 und 3 abstehenden zylindrischen zapfen 25, die in Lager 26 eingreifen. Zusätzlich ist zwischen den in Längsrichtung des Fahrzeuges verlaufenden Zylindern 9 der Stoßdämpfer 2 und 3 und einem parallel dazu verlaufenden Teil des Tragwerkes ein Gummilager 27 angebracht, Das Gummilager 27, das sich über einen beidseits des Gelenkes 10 liegenden Bereich erstreckt, bringt die Rückstellkräfte auf, die die Stoßdämpfer 2 und 3 und damit die Stoßstange 1 in ihre dargestellte Ruhelage bewegen. Darüberhinaus unterstützen die Gummilager 27 die Wirkung der Stoßdämpfer bei Belastungen " der Stoßstange 1, die schräg zu der Fahrzeuglängsrichtung gerichtet sind. Außerdem wird verhindert, daß sich eine Schwingung um die vertikalen Achsen der Gelenke 10 ausbilden kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 und 11 sind ebenfalls nur zwei seitliche, in Fahrzeuglängsrichtung in der Ruhelage

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verlaufende Stoßdämpfer 2 und 3 vorgesehen, die das Tragwerk 6 mit der Stoßstange 1 verbinden. Die Zylinder 9 der Stoßdämpfer 2 und 3 sind an dem Querträger 11 des Tragwerkes 6 in Gelenken 2o gelagert, die eine vertikale Acnse besitzen. Die Kolbenstangen der Stoßdämpfer 2 und 3 sind in Gelenken 7 mit vertikalen Achsen an der Stoßstange 1 angelenkt. Bei dieser Ausführungsform sind die Gelenice 2ö gleichzeitig als elastische Rückstellelemente ausgebildet, die eine Rückstellkraft gegen ein Verdrehen der Stoßdämpfer 2 und 3 aufbringen. Von den Zylindern 9 stehen nach oben und unten di-ametral gegenüberliegende zapfen 29 ab, die einen rechteckigen Querschnitt besitzen. Diese zapfen 29 sind in elastischen Profilen 30, beispielsweise Gummiprofilen, gehalten, die außen jeweils von einem rechtekcigen Halter 31 umgeben werden, die an dem Längsträger 11 befestigt sind.

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Patent- und Schutzansprüche

Anordnung einer vorzugSv/eise in sich starren Stoßstange an einem Fahrzeug, insbesondere an einem Kraftfahrzeug, die nachgiebig an dem Trag./eriv des fahrzeuge abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich von dem Tragwerk (6) Zvvei Stoßdämpfer (2, 3) angeordnet sind, die et/va in Pahrz euglängsr ic htung weisen und sowohl an dem !Tragwerk als auch an der Stoßstange (1) über Gelenke (7, 10, 20, 28) mit vertiiialen Achsen befestigt sind.

Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da/j vorne in der Mitte des Tragwerkes (2) ζ//ei doppelt wirkende Stoßdämpfer (4» 5) angelenkt sind, die schräg nach vorne verlaufen und zusammen mit den in etwa in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Stoßdämpfern(2, 3) in gemeinsamen Gelenken (7) an der Stoßstange (1) befestigt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden schräg liegenden Stoßdämpfer (4, 5) in. der Ruhestellung einen V/inkel von etwa 150° einschließen.

4. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßdämpfer (2, 3, 4 und 5) sie in ihrer Ruhestellung haltende i<'ederleuiente enthalten.

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5. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zylinder (9) der seitlichen Stoßdämpfer (2, 3) ^an ihren hinteren Unden an dem Tragwerk (6) angelenkt und im Bereich ihrer vorderen Enden in Querrichtung mit Federn (21) an den Tragwerk abgestützt sind, wobei sie in der Ruhestellung leicht schräg nach vorne verlauten.

6. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (9) der seitlichen Stoßdämpfer (2, 3) im Dereich ihres vorderen Und es an dem tragwerk (6) angel eriKt sind, wobei die Gelenkachseri in Abstand au den seitlichen Teilen (19) des Tragwerkes liegen.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

a»vischen c".eii seitlichen Stoßdämpfern (2, 3) und dem Tragwerk (6) elastische Lager (27), insbesondere Gummilager, angebracht sind.

o. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenice (28), insbesondere die die seitlichen utoßöLmpi'er (2, 3) mit dem Tragwerk (6) verbindenden Gelenke (23) elastische Rückstellelemente (30) enthalten.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, oa£ die Zylinder (9) der seitlichen Stoiodtiinpier (2, 3) oben und unten diametral gegenüberliegende ^apfen (29) besitzen, die einen melir eck igen Querschnitt aufweisen uno in gummielautische 'Körper (30) eingreifen, die außen

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von an dem Tragwerk (6) befestigten, mehreckigen Haltern (31) umgeben sind.

10. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stoßstange (1) und dem Tragwerk (6) zusätzlich vorzugsweise vorgespannte Federn angebracht sind.

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