DE2231637B2

DE2231637B2 - Stossfaenger, insbesondere fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2231637B2
Application number: DE19722231637
Authority: DE
Inventors: Peter A. Dover N.H. Weller (V-StA.)
Original assignee: McCord Corp
Current assignee: McCord Corp
Priority date: 1971-07-01
Filing date: 1972-06-28
Publication date: 1977-02-24
Also published as: AU5746473A; ES404384A1; GB1401212A; JPS5212975B1; AR198490A1; AU4328872A; SE377911B; CA970413A; IT958441B; GB1401213A; FR2144412A5; DE2231637A1; US3809420A; BR7204320D0

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoßfänger, insbesondere für Fahrzeuge, bestehend aus einem gegebenenfalls im Abstand mit einer Stoßstange oder einer äußeren Abdeckung verbundenen, dem Fahrzeug abgewandten vorderen Stoßfängerteil und einem am Fahrzeugrahmen befestigten hinteren Stoßfängerteil, die sich beide über die Länge des zu schützenden Fahrzeugbereiches erstrecken, im Abstand parallel hintereinander angeordnet sind und zwischen denen energieabsorbierende verformbare Elemente angeordnet sind.

Bei einem bekannten Stoßfänger dieser Art (US-PS 19 57 515) sind die energieabsorbierenden, verformbaren Elemente durch Durchdrückungen, also aus dem zweiten Teil teilweise herausgestanzte Verbindungslaschen, gebildet. Bei diesem Stoßfänger erfolgt bei einem Aufprall bzw. b.ii einem Stoß auf einen Bereich des Stoßfängers eine örtliche Deformierung der Stoßfängerteile und der Verbindungslaschen in diesem Bereich, wodurch Energie absorbiert wird. Dieser bekannte Stoßfänger ist nach dem Aufprall unansehnlich geworden. Bei einer anderen bekannten Stoßstange (US-PS 35 06 295) sind die energieabsorbierenden verformbaren Elemente durch ein wabenförmiges Streckmetallgitter gebildet, dessen Waben an der Aufprallstelle zusammengedrückt werden und durch die Deformierung Energie absorbieren. Auch dieser Stoßfänger ist nach dem Aufprall unansehnlich geworden. Bei einem anderen Stoßfänger (DT-AS 19 23 305) ist das als energieabsorbierendes verformbares Element verwendete Wabengitter gegenüber den vorbeschriebenen energieabsorbierenden Elementen um 90° versetzt. Auch dieser Stoßfänger wird beim Auftreffen eines Stoßes an der Auftreffstelle deformiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten energieabsorbierenden Stoßfänger, bei denen zwischen zwei langgestreckten Stoßfängerteilen energieabsorbierende Elemente geschaltet sind, dahingehend zu verbessern, daß ein auf den äußeren Stoßfängerteil gerichteter Stoß nicht nur einen Bereich der energieabsorbierenden Elemente wirksam werden läßt, sondern vielmehr die Gesamtheil der Elemente wirken läßt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen dem vorderen Stoßfängerteil und dem hinteren Stoßfängerteil mindestens ein sich über die Länge dieser beiden Stoßfängerteile erstreckendes und zu ihnen parallel verlaufendes Mittelteil angeordnet ist, daß die energieabsorbierenden verformbaren Elemente von den beiden, dem vorderen und dem hinteren Stoßfängerteil zugewandten Seiten des Mittelteiles aus, an dem sie befestigt sind, sich im spitzen Winkel zum vorderen und zum hinteren Stoßfängerteil hin erstrecken und mit ihren freien Enden jeweils mit dem vorderen bzw. dem hinteren Stoßfängerteil verbunden sind, und daß die sich von der einen Seite des Mittelteils aus spitzwinklig erstreckenden verformbaren Elemente in die gleiche Längsrichtung des Mittelteils weisen, wie die sich von der anderen Seite des Mittelteils erstreckenden verformbaren Elemente.

Während bei den bekannten Stoßfängern Wabengitter oder Laschen als energieabsorbierende Elemente zwischen die beiden Stoßfängerteile geschaltet sind, werden beim erfindungsgemäßen Stoßfänger verformbare Elemente in einer wesentlich anderen Art verwendet. Danach erfolgt beim erfindungsgemäßen Stoßfänger beim Auftreffen eines Stoßes auf den vorderen Stoßfängerteil zum Absorbieren der Energie eine Längsbewegung des Mittelteils relativ zu den beiden Stoßfängerteilen, wobei sich diese gegeneinander bewegen. Ein örtliches Verformen des Stoßfängers erfolgt dabei nicht, weil alle energieabsorbierenden Elemente gleichmäßig durch den Aufprall auf den vorderen Stoßfängerteil beansprucht werden.

Um die Energieabsorbierung des Stoßfängers zu erhöhen, sind, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, zwischen dem Mittelteil und mindestens einem der beiden Stoßfängerteile zusätzliche energieabsorbierende nachgiebige Mittel angeordnet. In Weiterbildung der Erfindung können die zusätzlichen nachgiebigen MiUeI, die den Mit'elteil zumindest mit dem inneren bzw. dem äußeren Stoßfängerteil verbinden, dehnbare Elemente, vorzugsweise aus elastomerem Werkstoff, sein, der in den Zwischenräumen zwischen den verformbaren Elementen angeordnet ist.

Zur Bildung einer Einheit sind, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, die verformbaren Elemente und der Mittelteil in bekannter Weise in den elasiomeren Werkstoff eingebettet, dabei können, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, in bekannter Weise auch der vordere Stoßfängerteil sowie der hintere Stoßfängerteil von dem elastomeren Werkstoff umgeben sein.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Mittelteil durch eine Platte gebildet und die sich von der Platte aus erstreckenden verformbaren Elemente sind etwa J^förmig gestaltet. Auf diese Weise kann der Mittelteil in einfachster Weise wirtschaftlich gefertigt werden. Es ist jedoch auch möglich, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, den Mittelteil und die verformbaren Elemente aus Kunststoff zu fertigen. Um die energieabsorbierende Wirkung des Stoßfängers zu steigern, sind, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, mehrere Mittelteile vorgesehen und die verformbaren Elemente zwischen den Mittelteilen bzw. zwischen dem vorderen Stoßfängerteil und dem hinteren Stoßfängerteil in benachbarten Zwischenräumen erstrecken sich in entgegengesetzte Richtungen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Stoßfängers dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform, in der sich die Stoßfängerteile in ihrer normalen, installierten Stellung befinden;

Fig.2 eine der Fig. 1 entsprechende Draufsicht, in der sich jedoch der Mittelteil und die energieabsorbierenden Elemente in der Lage befinden, in die sie durch einen Aufprall auf den vorderen Stoßfängerteil bewegt worden sind;

. F i g. 3 eine schaubildliche Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels, in der einige Teile aufgebrochen dargestellt sind;

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 3;

Fig.5 eine teilweise aufgebrochen dargestellte schaubildliche Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Stoßfängers und F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in F i g. 5.

In den nachstehend näher erläuterten Ausführungsbeispielen werden für gleiche Teile jeweils gleiche Bezugszeichen verwendet, die sich jeweils um Hundert von einem Ausführungsbeispiel zum anderen unterscheiden. Die in F i g. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform des Stoßfängers ist mit 10 bezeichnet, während die in F i g. 3 und 4 veranschaulichte das Bezugszeichen 110 und die in F i g. 5 und 6 dargestellte Ausführungsform das Bezugszeichen 210 trägt

Der in F i g. 1 und 2 dargestellte ^nergieabsorbierende Stoßfänger 10 weist einen hinteren Stoßfängerteil 14 auf, mit dem der Stoßfänger an einem Fahrzeugrahmen 12 befestigt ist Der dem Fahrzeug abgewandte Bereich 16 des Stoßfängers 10, der bei einem Anstoß den ersten Aufprall aufnimmt, wird gebildet durch eine Stoßstange 18 und einen vorderen Stoßfängerteil 20, der mit der Stoßstange 18 über Verbindungsstücke 22 verbunden ist Weiterhin weist der Stoßfänger 10 mindestens einen Mittelteil 24 auf, der sich in Längsrichtung erstreckt und zwischen dem vorderen und dem hinteren Stoßfängerteil 20 und 14 liegt Bei dem in F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft der Mittelteil parallel zu den beiden Stoßfängerteilen 14 und 20.

Der Stoßfänger 10 weist ferner energieabsorbierende verformbare Elemente 26 auf, die eine vorbestimmie Länge des Mittelteils 24 mit dem vorderen und dem hinteren Stoßfängerteil 20 und 14 verbinden, um bei einem Aufprall Energie über die gesamte vorbestimmte Länge des Mittelteils zu absorbieren, während sich dieser in Längsrichtung des Stoßfängers in Abhängigkeit von der Kraft bewegt, die auf den vorderen Stoßfängerteil nur in einem Bereich ausgeübt wird und durch die der vordere Stoßfängerteil zum hinteren hin bewegt wird. Die energieabsorbierenden verformbaren Elemente 26 erstrecken sich im spitzen Winkel vom Mittelteil 24 aus zu den gegenüberliegenden Stoßfängerteilen 20 und 14. Die Elemente 26 weisen alle in die gleiche Längsrichtung des Mittelteils 24. Zusätzlich zu den vorbeschriebenen energieabsorbierenden Elementen 26 weist der Stoßfänger 10 nachgiebige Mittel auf. beispielsweise Federn 28, die den Mittelteil 24 mit dem hinteren Stoßfängerteil 14 und mit dem vorderen Stoßfängerteil 20 verbinden.

Die Elemente 26 haben eine im wesentlichen gestreckte S-Form. In dem in F1 g. 1 und 2 der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind die parallelen Bereiche 30 eines ersten Satzes S-förmiger Elemente 26 mit dem Mittelteil 24 bzw. dem hinteren Stoßfängerteil 14 verbunden. Entsprechend sind die parallelen Bereiche 32 eines zweiten Satzes der S-förmigen Elemente 26 am Mittelteil 24 und am vorderen Stoßfängerteil 20 angebracht.

Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Stoßfänger 10 weist an der einen einem Ende des Mittelteiles 24 zugewandten Seite einen Anschlag 34 auf, um die Längsbewegung des Mittelteiles in einer Richtung zu begrenzen. Die vom Mittelteil 24 getragenen und diesen mit den beiden Stoßfängerteilen 14 und 20 verbindenden energieabsorbierenden verformbare Elemente sind so angeordnet, daß die sich zwischen den parallelen Bereichen 30 und den parallelen Bereichen 32 liegenden "teile der energieabsorbierenden Elemente vom Anschlag 24 wegerstrecken. Bei einer Bewegung des vorderen Stoßfängerteils 20 auf den hinteren Stoßfängerteil 14 zu drücken die Elemente 26 den Mittelteil 24 vom Anschlag 24 weg. Mit anderen Worten, der mittlere Teil 24 bewegt sich aus der in F i g. 1 dargestellten Lage heraus vom Anschlag 34 weg in die in F i g. 2 gezeigte Stellung, wenn der vordere Stoßfängerteil 20 in Richtung auf den hinteren Stoßfängerteil gedrückt wird.

Mit der Bewegung des vorderen Stoßfängerteils 20 aus der in F i g. 1 gezeigten Lage heraus in die in F i g. 2 gezeigte Stellung hinein verformen sich die S-förmigen Elemente 26 und absorbieren Energie und die Federn 28 strecken sich bzw. geben nach, um zusätzliche Energie zu absorbieren.

Bei dem in Fig.3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwischen dem vorderen Stoßfängerteil 120 und dem hinteren Stoßfängerteil 114 zwei Mittelteile 124 vorgesehen, die untereinander und mit den Stoßfängerteilen 114 und 120 durch energieabsorbierende Elemente 126 verbunden sind. In den Zwischenräumen zwischen den verformbaren Elementen 126 ist als zusätzliches nachgiebiges Mittel elastomerer Werkstoff 128 angeordnet. Darüber hinaus sind bei dem in Fig.3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel die Mittelteile und die verformbaren Elemente in den elastomeren Werkstoff 128 eingebettet. Der elastomere Werkstoff 128 hat eine glatte Oberfläche und ist zusätzlich mit einer Deckschicht 129 versehen. Der elastomere Werkstoff 128 kann beispielsweise Polyurethan oder dergleichen sein. Der dem Fahrzeug zugewandte hintere Stoßfängerteil 114 ist mit Ausbiegungen 115 versehen, die der Befestigung des Stoßfängers am Fahrzeug dienen. Außerdem sind in öffnungen, die durch die Ausbiegungen gebildet werden, die verformbaren Elemente mit dem hinteren Stoßfängerteil 114 verbunden. In gleicher Weise weisen die Mittelteile 124 Ausbiegungen 136 auf, die der Festlegung der verformbaren Elemente 126 dienen. Die Sloßfängerteile 114, 120 sowie die Mittelteile 124 als auch die verformbaren Elemente 126 sind aus Metall gefertigt.

Wird auf das in Fig.3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel durch einen Anprall eine Kraft auf den dem Fahrzeug abgewandten Bereich 116 ausgeübt, so wird diese den vorderen Stoßfängerteil 120 zum hinteren Stoßfängerteil 114 zu bewegen trachten. Durch die Anordnung der verformbaren Elemente 126 bewirkt eine solche Kraft, daß der dem Bereich 116 benachbarte Mittelteil 124 in die Längsrichtung, in F i g. 3 und 4 nach rechts, bewegt wird, während sich der nächste Mittelteil 124 durch die entsprechende Anordnung der verformbaren Elemente 126 in die entgegengesetzte Richtung, nämlich in Fig. 3 und 4 nach links, bewegt. Während dieser Bewegung wird der elastomere Werkstoff, der zwischen den verformbaren Elementen 126 angeordnet ist, zum Absorbieren von Energie zusammengedrückt. Ferner wird Energie längs der gesamten Ausdehnung der Mittelteile 124 absorbiert, selbst dann, wenn der Aufprall nur an einem Bereich der gesamten Längsausdehnung des Stoßfängers erfolgt.

Bei dem in Fig.5 und 6 der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die Zellenkonstruktion im wesentlichen aus Kunststoff gefertigt Es sind jedoch Metallplatten aus Profilen in die verschiedenen Wände der Zellenkonstruktion eingeschlossen. Die Metallplatte 214, die auf der dem Fahrzeug zugewandten Seite wieder Ausbiegungen 215 zur Befestigung am Fahrzeug aufweist, ist in den Kunbistoff eingebettet Ferner sind die Mittelteile bildenden Metallplatten 238 :n den die verformbaren Elemente 226 bildenden Kunststoff eingebettet. Obwohl in den Fig.5 und 6 diese verformbaren Elemente rein aus Kunststoff gefertigt sind, besteht durchaus die Möglichkeit auch in diese Metallplatten einzubetten. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der vordere StoBfängerteil 220 gleichzeitig dei dem Fahrzeug abgewandte Bereich 216, da bei dieserr Ausführungsbeispiel keine Metallplatte als vordere! Stoßfängerteil vorgesehen ist Auch bei diesem ali Ganzes mit 210 bezeichneten Stoßfänger werden alle verformbaren Elemente bei einem partiellen Aufpral auf den Bereich 216 energieabsorbierend wirken Obwohl in den Fig.5 und 6 die Zwischenräume zwischen den verformbaren Elementen 226 offen sind ist es durchaus möglich, auch diese Zwischenräume mi einem elastomeren Werkstoff anzufüllen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stoßfänger, insbesondere für Fahrzeuge, bestehend aus einem gegebenenfalls im Abstand mit einer Stoßstange oder einer äußeren Abdeckung verbundenen, dem Fahrzeug abgewandten vorderen Stoßfängerteil und einem am Fahrzeugrahmen befestigten hinteren Stoßfängerteil, die sich beide über die Länge des zu schützenden Fahrzeugberei- «° ches erstrecken, im Abstand parallel hintereinander angeordnet sind und zwischen denen energieabsorbierende verformbare Elemente angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem vorderen Stoßfängerteil (20; 120; 220) und dem hinteren StoSfängerteil (14; 114; 214) mindestens ein sich über die Länge dieser beiden Stoßfängerteile erstreckendes und zu ihnen parallel verlaufendes Mittelteil (24; 124; 224) angeordnet ist, daß die energieabsorbierenden verformbaren Elemente (26; 126; 226) von den beiden, dem vorderen und dem hinteren Stoßfängerteil (20; 120; 220 und 14; 114; 214) zugewandten Seiten des Mittelteiles (24; 124; 224) aus, an dem sie befestigt sind, sich im spitzen Winkel /um \ orderen und hinteren Stoßfängerteil 2s hin erstrecken und mit ihren freien Enden jeweils mit dem vorderen bzw. dem hinteren Stoßfängerteil verbunden sind, und daß die sich von der einen Seite des Mittelteils aus spitzwinklig erstreckenden verformbaren Elemente in die gleiche Längsrichtung des Mittelteils weisen, wie die sich von der anderen Seite des Mittelteils erstreckenden verformbaren Elemente.

2. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Mittelteil (24) und mindestens einem der beiden Stoßfängerteile (14, 20) zusätzliche energieabsorbierende nachgiebige Mittel (28; 128) angeordnet sind.

3. Stoßfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen nachgiebigen Mittel, die den Mittelteil (24) zumindest mit dem inneren (14) bzw. dem äußeren gstoßfängerteil (20) verbinden, dehnbare Elemente (28) sind.

4. Stoßfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche nachgiebige Mittel in den Zwischenräumen zwischen den verformbaren Elementen (126) elastomerer Werkstoff (128) angeordnet ist.

5. Stoßfänger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbaren Elemente (126) und der Mittelteil (124) in bekannter Weise in den elastomeren Werkstoff (128) eingebettet sind.

6. Stoßfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise auch der vordere Stoßfängerteil (120) sowie der hintere Stoßfängerteil (114) von dem elastomeren Werkstoff (128) umgeben sind.

7. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (124) durch eine Platte gebildet ist und daß die sich von der Platte aus erstreckenden verformbaren Elemente (126) etwa _/^förmig gestaltet sind.

8. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (224) und die verformbaren Elemente (226) aus Kunststoff gefertigt sind.

9. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Mittelteile (124; 224) vorgesehen sind und daß sich die verformbaren Elemente (126; 226) zwischen den Mittelteilen (124; 224) bzw. zwischen dem vorderen Stoßfängerteil (120; 220) und dem hi.iteren Stoßfängerteil (114; 214) in benachbarten Zwischenräumen in entgegengesetzte Richtungen erstrecken.