DE2149035A1

DE2149035A1 - Stossfaengeranordnung, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2149035A1
Application number: DE19712149035
Authority: DE
Inventors: Guntram Dipl-Ing Huber
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1971-10-01
Filing date: 1971-10-01
Publication date: 1973-04-05
Also published as: FR2155418A5; JPS4841435A; DE2149035C2; GB1397757A

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft
Stuttgart-Untertürkheim

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Daini 8826/4

28. September 1971

Stoßfängeranordnung, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Stoßfängeranordnung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit Zwischengliedern, die zwischen Stoßstange und Fahrzeugtragwerk lösbar angeordnet und unter Aufnahme von Stoßenergie verformbar sind.

Durch zunehmende Verkehrsdichte nehmen auch Zusammenstöße unter Kraftfahrzeugen, bei denen sogenannte Bagatellschäden verursacht werden, zu. Oft ergeben sich selbst bei Zusammenstößen mit geringer Geschwindigkeit bis ca. 15 km/h hohe Sachschäden, weil die Stoßfänger ihre Aufgabe unvollkommen erfüllen.

Stabilere Stoßfänger allein können die Aufgabe eines besseren Stoßschutzes nicht befriedigend lösen, weil sie hohe Stoßkräfte in die Fahrzeugstruktur einleiten und dort bereits bei niedrigen Geschwindigkeiten unerwünschte Deformationen verursachen können. Dieser Nachteil kann durch stoßdämpfende und energieverzehrende Zwischenglieder zwischen Stoßfänger und Fahrzeug vermieden werden. Bekannte Lösungen für derartige Elemente sind hydraulische Stoßdämpfer, Stoßdämpfer, die mit viscoelastischem Kunststoff gefüllt sind oder Glieder, die durch spanabhebende oder verdichtende

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Verformung an bzw. von Metallteilen Energie aufnehmen. Weiterhin sind als Energieverzehrer zwischen der Stoßstange und dem festen Tragwerk von Kraftfahrzeugen Deformationsund Zerstörungsglieder bekannt, die gemäß der DAS 1 208 208 topfförmige Zwischenbauteile aufweisen. In ähnlicher Weise soll eine einstülpbare Hülse gemäß DP 1 172 558 engerieverzehrend wirken. Diese bekannten Ausführungen können, wie schon gesagt, einerseits doch-noch ziemlich große Kräfte auf das Fahrzeugtragwerk übertragen und bieten andererseits nach der Zerstörung der Zerstörungsglieder überhaupt keinen -Widerstand mehr. Weiterhin sind die bekannten Zwischenglie-) der ziemlich kompliziert im Aufbau und deshalb nur mit größerem wirtschaftlichem Aufwand herzustellen. Einige dieser Zwischenglieder lassen sich auch nicht ohne weiteres in einfacher Weise zwischen Stoßstange und Fahrzeugtragwerk allbringen und wirken nur auf kurzem Verformungsweg energieverzehrend. Einige dieser Zwischenglieder benötigen auch noch zusätzlich eine besondere Halterung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nachteile der bekannten Ausführungen zu vermeiden und Zwischenglieder zwischen Stoßfängeranordnungen und dem Fahrzeugtragwerk vorzuschlagen, die kostengünstig ausgeführt werden können. Weiterhin soll mit den erfindungsgemäßen Zwischen-" gliedern die Verformungscharakteristik optimal gewählt werden können, so daß ein verfügbarer längerer Verformungsweg günstig zur Energieumwandlung genützt'werden kann und die zu übertragenden Maximalkräfte an die Bedürfnisse und konstruktiven Gegebenheiten des jeweiligen Fahrzeugs leicht angepaßt werden können.

Diese Aufgaben werden durch die Erfindung dadurch gelöst, daß jedes zugleich als Halter dienendes Zwischenglied von einer streifenförmigen Platte aus metallischem Flachbandmaterial gebildet wird, die in der Ansicht auf ihre schmale

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Außenfläche wenigstens einen Bogen aufweist, der bei Überschreiten einer vorbestimmten Mindestbelastung in der Längsrichtung der Platte durch Abwälzen, vorzugsweise an einem Träger des Fahrzeugtragwerks verformbar ist. Die Platte kann in Ansicht auf ihre schmale Außenfläche auch S-förmig ausgebildet sein, so daß sie sich in sich selbst abwälzt. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Stoßstange wird die Stoßenergie bei einem Aufprall eines festen Gegenstandes auf die Stoßstange durch Einleiten der Verformungsarbeit in die Zwischenglieder aufgefangen. Die Verformung der Zwischenglieder geht so vor sich, daß ihre nahe der Befestigungsstelle am festen Fahrzeugtragwerk angeordneten Bögen längs des Trägers abrollen und dadurch die Aufprallenergie vernichten. Weiterhin können die Haupterstreckungsebenen der Platte und damit die Abwälzrichtungen parallel oder quer oder in einem Winkel zur Fahrxeuglängsachse verlaufen· Hierdurch können Stöße mit seitlichen Kraftkomponenten aus den verschiedenen Richtungen aufgenommen werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Endabschnitte der Platte als Befestigungsflansche ausgebildet sein, die in Anpassung an die jeweils anliegende Fläche des Stoßfängers oder des Fahrzeugtragwerks nach innen oder außen abgewinkelt sein können. Mit derartigen Befestigungsflanschen können die Zwischenglieder leicht an die verschiedenen Ausbildungsformen des Stoßfängers und des Fahrzeugtragwerks an den verschiedensten Stellen angepaßt werden. So können auch zwei Zwischenglieder am Träger eines Fahrzeugtragwerks angebracht werden, indem an zwei dem Stoßfänger gegenüberliegenden Seiten eines Trägers des Fahrzeugtragwerks je ein Zwischenglied angeordnet vird ·

Die Platte kann auch in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Ei-findung in ihrer Ansicht auf ihre breite Außenfläche zu ihrer Mitte hin verjüngt ausgebildet sein. Während

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nämlich bei rechteckiger Ausführung der Platte in ihrer Ansicht auf ihre breite Außenfläche bei der Verformung ein annähernd rechteckiger Verlauf des Kraftwegdiagramms, d.h. eine konstante Kraft über dem Verformungsweg aufgezeichnet wird, ergibt sich bei dieser Ausführung mit einer verjüngten Mitte der Platte ein linearer Anstieg des Kraftwegdiagramms. Das bedeutet, daß mit zunehmender Verschiebung des Stoßfängers in Richtung Karosserie der Materialquerschnitt des sich abwälzenden Flachbandes zunimmt, so daß die Verformungskraft mit zunehmendem Verformungsweg ansteigt.

Die Zwischenglieder werden zweckmäßig symmetrisch zur Längsachse des Fahrzeugs angeordnet. Bei einer Ausführung von jeweils zwei Zwischengliedern zwischen einem Stoßstangenteil und dem Längsträger auf einer Fahrzeugseite können auch die Stöße auf das gekrümmte Ende der Stoßstange durch Abrollen der Zwischenglieder aufgenommen werden.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Aueführungsbeispielen in der folgenden Beschreibung näher erläutert, der auch weitere Einzelheiten der Erfindung entnommen werden können. Es zeigen:

Fig. l eine Ausführung eines Zwischengliedes und seine Befestigung zwischen einem Stoßstangenteil und einem Endabschnitt an der Außenseite eines Längsträgers,

Fig. 2 die Ausführung und Befestigung zweier Zwischenglieder zwischen der Stoßstange und Entabschnitten an der Außen- und Innenseite eines Längsträgers ,

Fig. 3 Ausführungen und Befestigungen von zwei Zwischengliedern zwischen der Stoßstange und Endabschnitten an der Front- und Innenseite eines Längsträgers ,

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Fig. k das Abwälzprinzip mit Hilfe eines schematisch dargestellten Zwischengliedes in verschiedenen Stadien seiner Verformung,

Fig. 5 ein Zwischenglied, dessen Platte in Ansicht auf ihre schmale Außenfläche S-förmig ausgebildet ist und das sich in sich selbst abwälzt,

Fig. 6 die Ansicht auf die breite Außenfläche einer das Zwischenglied bildende Platte, die zu ihrer Mitte hin verjüngt ausgebildet ist.

Die Stoßstange 7 eines Kraftfahrzeugs ist an einem Längsträger 8 mittels eines Zwischengliedes 9 befestigt (Fig.l). Das Zwischenglied 9 ist als Platte mit einem Dogen 9a ausgebildet und sein vorderes sowie hinteres Ende ist jeweils mit einem Befestigungsflansch 10 bzw. 11 versehen. Der Hauptteil der Platte 9 verläuft etwa parallel zum Längeträger 8; ihr vorderer Befestigungsflansch 10 ist an den Verlauf der Stoßstange 7 angepaßt, nach außen zum Stoßstangenende 7a hin abgebogen und lösbar an der Stoßstange befestigt. Der Befestigungsflansch 11 führt zum Endabschnitt der Außenseite 12 des Längsträgers 8, mit dem er fest verschraubt ist.

Für eine gut verteilte Aufnahme von Stoßen kann ein Zwischengliedpaar 13 und lk mit den Bögen 13a und l4a an den beiden Längsseiten 15 und 15a eines schräg nach außen gezogenen Längsträgers l6 (Fig. 2) angeordnet sein. Der Flansch l8, der im wesentlichen etwa rechtwinklig zu der Stoßstange 17 und zum gerade verlaufenden Hauptteil der inneren Platte 13 der beiden Zwischenglieder 13 und lk verläuft, ist zur Fahrzeugmitte hin abgebogen. Der äußere Flansch 19 am schräg nach außen gezogenen Hauptteil des anderen, äußeren Zwischengliedes lk ist der Neigung des gekrümmten Endes der Stoßstange 17 angepaßt und nach außen abgebogen. Die nach innen abgebogenen Enden 20, 20a der Zwischenglieder 13 und lk

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dienen als Befestigungsflansche und sind an den Endabschnitten der Außen- und Innenseite des Längsträgers l6 angeschraubt.

Zur guten Aufnahme vor allem von schräg zur Fahrzeuglängsachse auftreffenden Stößen kann bei Anordnung eines Zwischengliedes zwischen der Stoßstange 17a und einem Längsträger 21 die Stirnseite 21a seines der Stoßstange nahen Endes einseitig zum Ende der Stoßstange 17a hin verbreitert sein (Fig.3)· • Ein äußeres Zwischenglied 22, das vor allem zum Auffangen von seitlichen oder schräg auftreffenden Stößen auf das nach hin-

) ten gekrümmte Ende der Stoßstange 17a dienen soll, stößt mit seinem Hauptteil etwa in spitzem Winkel auf die Stoßstange 17a zu und ist an ihr mit einem Flansch 19a befestigt, der an die Neigung der Stoßstange angepaßt 1st. Das innere Halterende 24, das den Befestigungsflansch an dem Längsträger 21 bildet, ist nach dem Bogen zwischen der Stoßstange 17a und der Längsträgerstirnseits 21a auf deren nach außen verbreitertem Teil lösbar befestigt. Das innere Zwischenglied 23 ist wie das Zwischenglied 13 in Fig* 2 rait einem'zur Fahrsaugmitte abgebogenen Flansch l8a an der Stoßstange 17a befestigt* sein hinterer Flansch 20 ist nach dem Bogen 23» mit der Σηεβκ· seite des Längsträgers 21 verschraubt. Insbesondere bei weit vor den eigentlichen Fahrzeugaufbau vorgezogener Stoßstange

* kann diese Ausführung eine vorteilhafte Schutzwirkung ausüben*

Der Abrollvorgang der etwa rechtwinklig zur Stoßetange 7» 17 und 17a verlaufenden Platten 9» 13 und 22 bei einem Aufprallvorgang auf die Stoßstange 7 oder 17 bzw. 17a iet in Fig. 4 verdeutlicht. Der Pfeil S stellt die beim Aufprallen auf ein Hindernis wirksame Stoßkraft dar. Unter ihrer auf die stabile Stoßstange z.B. 7t 17, 17a ausgeübten Wucht sollen die Platten 9» 13» l4, 22, 23 an oder auf dem Längsträger unter angenähertem Beibehalten des Bogens abrollen, wie es schematisch in Form einer eingedrückten Stoßstange und einer Zwischenstellung angedeutet ist. Die am weitesten eingedrückte Stellung kann sich durch einen sehr heftigen Aufprall ergeben.

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Bei Verwendung von Zwischengliedern 25 oder 26 mit einem S-förmig ausgebildeten Mittelteil 28 bzw. 28a (Fig. 5 und 6) zwischen der Stoßstange 27 und einem Längsträger 29 iet der Flansch 30 des der Stoßstange 27 nahen äußeren Zwischengliedteils 25a zur Fahrzeugmitte hin abgebogen. Der Flansch 31 zur Befestigung des Zwischenglieds 25 an der Innenseite des Längsträgers 29 ist als gerade Verlängerung des äußeren Wellenauslaufe ausgebildet. Der eingedrückte Zustand ist in Fig. 5 mit unterbrochenen Linien dargestellt. Die S-Form 28, 28a ist jeweils etwa in der dem Längsträger z.B. 29 nahen Hälfte des Abstandes zwischen Stoßstange 27 und Längsträger 29 angeordnet. Bei Druckausübung auf die Stoßstange 27 rollt die Welle 28, 28a etwa unter Beibehalten ihrer S-Form am Längsträger 29 nach hinten.

Außerdem kann die wellenförmige Platte 26 (Fig. 6) in der-Mitte verjüngt mit sonst wie in Fig. 5 gezeigten Flanschen ausgeführt sein. Dadurch erfolgt die Stoßaufnahme in erhöhtem Maße progressiv. Die beiden trapezförmig ausgebildeten Abschnitte der Platte 26 können zusätzlich zur Verbesserung des Anwachsens der Kraftaufnahme unterschiedliche Hohe und Flanschbreite aufweisen.

Die Platte 26 kann aber auch in anderer Weise hinsichtlich ihrer breiten und ihrer schmalen Seite mit veränderlicher Stärke ausgebildet sein.

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Claims

Ansprüche

( 1. istoßfängeranordnung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, V_^/ mit Zwischengliedern, die zwischen Stoßstange und Fahrzeugtragwerk lösbar angeordnet und unter Aufnahme von Stoßenergie verformbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes zugleich als Halter dienendes Zwischenglied (9, l4, 22, 23, 25, 26) von einer streifenförmigen Platte aus metallischem Plachbandmaterial gebildet wird, die in der Ansicht auf ihre schmale Außenfläche wenigstens einen Dogen (9a, 13a, l4a, 23a, 25a, 28a) aufweist, der bei Überschreiten einer vorbestimmten Mindestbelastung in der Längsrichtung der Platte (9t I^ 22, 23» 25, 26) durch Abwälzen vorzugsweise an einem Träger (8, l6, 21, 29) des Fahrzeugtragwerks verformbar ist.
2. Stoßfängeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (9, lh, 22, 23, 25 _f 26) in Ansicht auf ihre schmale Außenfläche S-förmig (28, 28a) ausgebildet ist.
3. Stoßfängeranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupterstreckungsebenen der Platte (9, 13, 23, 25) und damit die Abwälzrichtungen parallel zur Fahrzeuglängsachse verlaufen.
4. Stoßfängeranordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupterstreckungsebenen der Platte (9, 13, 23, 25) und damit die Abwälzrichtungen quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufen.
5» Stoßfängeranordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupterdtreckungsebenen der Platte (l4, 22) und damit die Abwälzrichtungen in einem Winkel zur Fahrzeuglängsachse verlaufen.

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6. Stoßfängeranordnung nach Anspruch 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte (lO, 11, l8 - 20, 24, 30, 31) der Platte (9, 13, l4, 22, 23, 25, 26) als Befestigungsflansche ausgebildet sind, die in Anpassung an die jeweils anliegende Fläche des Stoßfängers (7, 17, 17a, 27) oder des Fahrzeugtragwerks (8, l6, 21, 29) nach innen oder außen abgewinkelt sein können.
7« Stoßfängeranordnung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (25) in ihrer Ansicht auf ihre breite Außenfläche mit veränderlicher Breite (26) ausgebildet ist.
8. Stoßfängeranordnung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (25) in ihrer Ansicht auf ihre schmale Außenfläche mit veränderlicher Dicke ausgestaltet ist.
9. Stoßfängeranordnung nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß an zwei dem Stoßfänger (8, l6, 21, 29) gegenüber liegenden Seiten eines Trägers (l6, 21) des Fahrzeugtragwerks je ein Zwischenglied (13, l4; 22, 23) ange ordne t ist.
10. Stoßfängeranordnung nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglieder (9, 13, l4, 22, 23, 25) symmetrisch zur Längsachse des Fahrzeugs angeordnet sind.

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