DE2242730A1

DE2242730A1 - Energieabsorbierende stosstange

Info

Publication number: DE2242730A1
Application number: DE19722242730
Authority: DE
Inventors: Peter A Weller
Original assignee: McCord Corp
Current assignee: McCord Corp
Priority date: 1971-09-02
Filing date: 1972-08-31
Publication date: 1973-03-15
Also published as: FR2152066A5; BR7205776D0; JPS4835540A; IT962201B

Description

Dipl.-lng. W. Dahlke

DipUng. H.-]. Lippert Patentanwälte

506 Refrath bei Köln Frankenforster Straße 137

29. August-"1972 W./tar

McCord Corporation Detroit, Michigan / U.S.A.

"Energieabsorbierende Stoßstange"

Die Erfindung betrifft eine energieabsorbierende Stoßstange in einer Ausführung, wie sie in Fahrzeugen verwendet wird, um ein Fahrzeug sicherer zu machen, indem Energie absorbiert wird, wenn die Stoßstange des Fahrzeugs auf einen

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fremden Gegenstand aufprallt.

Es sind die verschiedensten energieabsorbierenden Stoßstangen bekannt, jedoch sind die meisten der bekannten Anordnungen kompliziert und erfordern besonderen Raum, der nicht immer in Automobilen zur Verfügung steht, wie sie zur Zeit gebaut werden. Mit anderen Worten, es muß entweder besonderer Platz für solche Stoßstangen vorgesehen sein, oder die Stoßstange selbst muß eine vollkommen andere Konstruktion und ein vollkommen anderes äußeres Aussehen haben. Ferner müssen viele der bekannten Stoßstangen Mittel umfassen , um gegenüberliegende Enden der energieabsorbierenden Stoßstange zu verbinden, damit sichergestellt wird, daß die Stoßstange sich gleichmäßig bewegt, falls sie nur an einem Ende oder nur an einem Teil davon in einen Aufprall verwickelt ist. Beispiele für Stoßstangen dieser Art sind aus der US-Patentschrift 1 755 007 bekannt.

" Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte energieabsorbierende Stoßstange zu schaffen, die eine äußere Form hat, welche derzeit üblichen Stoßstangen ähnlich ist, wobei die energieabsorbierenden Mittel innerhalb der Stoßstange sitzen, so daß eine energieabsorbierende Stoßstange geschaffen wird, die in dem Raum aufgenommen werden kann, der derzeit bei den laufenden Automobilkonstruktionen zur Verfügung steht.

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Im Zusammenhang damit bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Stoßstange mit zwei sich überlappenden Teilen, wobei Flansche sich seitlich von den Teilen wegerstrecken und energieabsorbierende Mittel zwischen den Flanschen der Teile angeordnet sind, um Energie zu absorbieren, wenn eine relative Längsbewegung zwischen den Teilen erfolgt, nachdem ein Aufprall auf die Stoßstange erfolgt ist.

Im Zusammenhang damit bezweckt die Erfindung weiter die Schaffung einer verbesserten energieabsorbierenden Stoßstange, bei der die überlappenden Teile im wesentlichen ein U-Profil haben, wobei der eine in dem anderen angeordnet ist und ein Block aus energieabsorbierendem Plastikmaterial zwischen den Flanschen angeordnet ist, um Energie zu absorbieren, wenn die U-Profile sich in Längsrichtung relativ zueinander bewegen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind*

Fig. 1 ein Schnitt in Längsrichtung durch eine Stoßstange in der normalen Betriebsstellung,

Fig. 2 ein Schnitt ähnlich der Darstellung

in Fig. 1, wobei die Stoßstange jedoch

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in einer Lage gezeigt ist, die sie nach einem Aufprall einnimmt,

Fig. 3 ein Schnitt an der Linie 3-3 der Pig. 1, Fig. 4 ein Schnitt an der Linie 4-4 der Pig. I,

Fig. 5 ein Schnitt in Längsrichtung, der ein weiteres Ausführungsbeispiel der Stoßstange zeigt und

Fig. 6 eine Einzelheit im Schnitt an der Linie 6-6 der Fig. 5·

Die in Fig. 1 - 4 gezeigte Stoßetange 10 weist ein erstes und ein zweites U-Profil 12 bzw. 14 auf, die sich überlappen. Wie am besten aus Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, ist das erste U-Profil 12 im wesentlichen C-förmig, ebenso wie das zweite U-Profil U. Das erste Ü-Profil 12 sitzt im zweiten U-Profil Hi und die offenen Seiten der U-Profile 12 und 14 Bind in die gleiche Richtung bzw. nach links gemäß Fig. 3 und 4 gerichtet. Das zweite U-Profil H hat eine Anzahl in Abstand angeordneter Laschen 16, die sich in Richtung aufeinander zu nach innen erstrecken und damit die offene Seite dee ereten U-Profils 12 überlagern, um das erste U-Profil 12 innerhalb des zweiten U-Profils 14 zu halten.

Flansche 18 und 20 erstrecken sich seitlich bzw. quer den U-Profilen 12 bzw. H gegenüber. Die Flansche 18 Hind ein-

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stückig mi-t der Stegwand des U-Profils 12 ausgebildet, und aus ihr herausgepreßt. Entsprechend sind die Flansche 20 einstückig mit dem U-Profil 1'4 ausgebildet und daraus herausgepreßt. Das U-Profil 12 hat langgestreckte Öffnungen bzw. Schlitze 22, durch die sich die Flansche 20 erstrecken, welche sich von dem zweiten U-Profil H wegerstrecken, und die eine Bewegung der Flansche 20 in Längsrichtung derselben bei einer relativen Längsbewegung zwischen .den U-Profilen 12 und 14 ermöglichen.

Die Stoßstange umfaßt ferner energieabsorbierende Mittel, bestehend aus Blöcken aus Kunststoffmaterial 24, die zwischen jeweils zwei Flanschen 18 und 20 sitzen, um Energie zu absorbieren, wenn eine relative Längsbewegung zwischen den U-Profilen 12 und Η erfolgt. Wenn die U-Profile 12 und 14 sich also relativ zueinander bewegen, wandern die Flansche 18 und 20 derselben in Richtung aufeinander zu, um die Kunststoff blöcke 24 zusammenzudrücken.

Die Stoßstange umfaßt ferner eine Abstützung, die durch im wesentlichen V-förmige Teile 26 gebildet ist. Die Teile sind an den flachen Partien der Scheitel 28.zur Verbindung mit dem Fahrgestell des Fahrzeugs eingerichtet und bewirken die relative Längsbewegung zwischen den U-Profilen 12 und H bei Aufprall eines Gegenstandes auf die Stoßstange, um die Stoßstange nach hinten in die in Fig. 2 gezeigte Lage zu bewegen. Jeder V-förmige Teil ist mit einem Schenkel mit

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dem ersten U-Profil 12 verbunden, beispielsweise durch Verschweißen bei 30, während der andere Schenkel mit dem anderen U-Profil H verbunden ist, wie das bei 32 dargestellt ist. Das U-Profil 14 hat Schlitze 34, in denen das Ende eines Schenkels jedes V-förmigen Teils 26 sitzt, um mit dem inneren bzw. ersten U-Profil 12 verschweißt zu werden.

Die Stoßetange 10 weist ferner einen Stoßteil auf, der halbiert ist, wobei jede Hälfte des Stoßteils ein Kunststoff-Stoßelement 36 und eine Metallstützplatte 38 umfaßt. Eine Hälfte des Stoßteils ist mit dem U-Profil 12 verbunden, während die andere Hälfte des Stoßteils mit dem anderen U-Profil 14 verbunden ist, so daß die beiden Hälften des Stoßteile auaeinander wandern, wenn eine relative Längsbewegung zwischen den U-Profilen 12 und 14 erfolgt. Im einzelnen umfaßt das erste U-Profil 12 Ohren 40, die sich zwischen den Laschen 16 von ihm wegerstrecken, um eine Hälfte des Stoßteile abzustützen, indem eine Verbindung mittels Nieten oder dergleichen mit der Stützplatte 38 einer Hälfte des Stoßteils erfolgt. Entsprechend umfaßt das zweite U-Profil 14 längs der gegenüberliegenden Hälfte Ohren 42, die zwischen angrenzenden Laschen 16 sitzen und die andere Hälfte des Stoßteils abstützen, indem eine Verbindung durch Nieten oder dergleichen mit der Stützplatte 30 erfolgt. Wie am besten aus Fig. 2 zu ersehen ist, drücken die U-Profile 12 und 14 bei einer Längsbewegung relativ zueinander die

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energieabsorbierenden Kuriststoffblöcke 24 zusammen, während die beiden Hälften des Stoßteils auseinander bewegt werden.

Der Stoßteil bzw. das Kunststoffmaterial 36 desselben erstreckt sich um die Enden der U-Profile 12 und 14» um den üb Hellen TJmwicklungseffekt zu schaffen. Es versteht sich, daß das Künststoffmaterial nicht unbedingt vorgesehen zu werden braucht.

Bei dem in Pig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel sind Teile, die den Teilen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen versehen," denen jedoch die Zahl 100 zugezählt wird.

Die Stoßstange 110 weist das erste und das zweite U-Profil 112 bzw. 114 auf, wobei das erste U-Profil 112 innerhalb des U-Profils 114 sitzt. Die U-Profile 112 und 114 haben im wesentlichen eine C-Form, wobei das erste U-Profil 112 innerhalb des zweiten U-Profils 114 sitzt und wobei die offene Seite der betreffenden U-Profile 112 und? 114 in entgegengesetzte Richtungen zeigen. Das zweite U-Profil 1-14 hat Arme 115» die sich von ihm aus an der offenen Seite desselben nach außen erstrecken.

Die U-Profile 112 und 114 haben Flansche 118 und 120, die sich seitlich bzw. in Querrichtung derselben erstrecken. Die

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energieabsorbierenden Mittel in der Stoßstange 110 umfassen den Kunststoffblock 112, der zwischen den Planschen 118 und 120 der U-Profile 112 und 114 sitzt, und die Kunststoffblocke 125 und 127.

Der Stoßteil in der Stoßstange 110 umfaßt ein Kunststoff-Stoßelement 136, das an einer Kunststoffstützplatte 138 befestigt ist. Der Stoßteil ist mit dem U-Profil 114 durch Schrauben 140 verbunden, die sich durch Schlitze 142 in der Querseite des U-Profils 114 erstrecken. Die Schlitze 142 ermöglichen eine Längsbewegung des U-Profils 114 mit der Bewegung der Stoßstange nach hinten bei Aufprall eines Gegenstandes darauf.

Die Schrauben HO und die Schlitze 142 bilden damit eine Totgangverbindung, die den Stoßteil und das zweite U-Profil 114 miteinander verbinden, um eine relative Längsbewegung zwischen dem Stoßteil und dem U-Profil 114 zu ermöglichen.

Die Stoßstange 110 umfaßt ferner eine Abstützung, die durch den V-förmigen Teil 126 gebildet ist. Ein Schenkel dee V-förmigen Teils 126 ist mit dem ersten U-Profil 112 verbunden, wie dae bei 130 dargestellt ist, beispieleweise durch Verschweißen oder dergleichen. Der andere Schenkel jedes V-förmigen Teils 126 ist beispieleweise durch Verschweißen oder dergleichen mit einer Platte 132 verbunden, die ihrerseits durch Schweißen oder dergleichen mit den Ohren 115

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des U-Profils 114 verbunden ist.

Die Stoßstange 110 umfaßt ferner einen Stoßteil, der sich um die Enden der U-Profile 112 und 114 herum erstreckt und der mit ihnen zusammenwirkt, um die Stoßteile 136 und 138 in. einer Mittellage zu halten. Insbesondere wirkt an einem Ende eine Halterung 144 mit dem U-Profil 112 und dem energieabsorbierenden Kunststoffblock 125 zusammen, und am anderen Ende wirkt eine Halterung 146 mit dem U-Profil 114 und dem energieabsorbierenden Kunststoffblock 127 zusammen, um gleiche und entgegengesetzte Kräfte auf die Stoßstangenverlängerungen auszuüben, wenn ein Aufprall auf den Stoßteil erfolgt.

Die Stoßstange 110 umfaßt ferner Distanzmittel zur Distanzhaltung der Bauteile relativ zueinander. Die U-Profile 112 und 114 und die verschiedenen Platten sind aus Metall gefertigt und können gegeneinander isoliert sein, um ein Rosten oder Pesthaften untereinander zu verhindern, und damit eine Längsbewegung der Bauteile zu erleichtern, wenn ein Aufprall auf die Stoßstange erfolgt. Die Distanzmittel umfassen eine Anzahl von Kunststoffknöpfen 150 und 152 sowie die Kunststoffblöcke 124, 125 und 127· Wie im einzelnen aus Fig. 6 zu ersehen ist, hat der Kunststoffblock 125 eine solche Form, daß er das U-Profil 112 vertikal im Abstand vom U-Profil 114 hält. Die Platten 132 bilden einen Teil der Abstützung und sind durch die Kunststoffknöpfe I52 von" der Stegwänd des U-.Profils

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ORlGKNAl. INSPECTED

112 im Abstand gehalten. Die Kunststoffknöpfe 152 haben Köpfe, die zwischen den Platten 132 und der Stegwand des U-Profils 112 sitzen. Die Kunststoffknöpfe 152 werden in Löcher in der Stegwand des U-Profils 112 eingeschnappt. Die Kunststoffknöpfe 150 haben dieselbe Form wie die Kunststoffknöpfe 152, und deren Köpfe sitzen zwischen der Platte 138 des Stoßteils und der Stegwand des U-Profils 114·

Es versteht sich, daß entsprechende Knöpfe oder Distanzmittel zwischen den U-Profilen 12 und H in dem in Fig. 1 - 4 gezeigten Ausführungsbeispiel verwendet werden können.

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Claims

Patentansprüche

J Stoßstange, gekennzeichnet du χ e h zwei sich überlappende Teile (12, 14; 112, 114) mindestens einen Plansch (18, 20; 118* 120), der sieh seitlich von jedem der Teile (12, 14; 112, 114) wegerstreckt, energieabsorbierende Mittel (24; 124, 125, 127), die zwischen den Planschen (18, 20; 118, 120) der Teile (12, H; 112, 114) zum Absorbieren von Energie "bei einer relativen Längsbewegung zwischen den Teilen (12, 14} 112, 114) sitzen, und eine Abstützung (26; 126), die mit jedem der Teile (12, 14; 112, 114) verbunden und zur Verbindung mit einem Fahrzeug zur Bewirkung einer relativen Längsbewegung zwischen den Teilen (12, 14; 112, 114) bei einem Aufprall auf die Stoßstange (10·, HO) eingerichtet ist.
2. Stoßstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil (12) mindestens einen Schlitz (22) aufweist, und daß sich ein Flansch (20), der sich von dem zweiten Teil (H) wegerstreckt, durch den Schlitz (22) erstreckt.
3· Stoßstange nach Anspruch 1, dadurch gekenn-· zeichnet, daß die Abstützung mindestens einen im wesentlichen V-förmigen Teil 26 umfaßt, von dem ein Schenkel

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mit dem ersten Teil (12) und der andere Schenkel mit dem zweiten Teil (14) verbunden ist.
4. Stoßstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die energieabsorbierenden Mittel einen Block (24) aus Kunststoff umfassen, der sswischen jedem Paar Plansche (18, 20) sitzt, die sich von den Teilen (12, 14) wegerstrecken.
5. Stoßstange nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Teile (12, Η) ein U-Profil haben.
6. Stoßstange nach Anspruch 5_f dadurch gekennzeichnet, daß einer (12) der Teile (12, H) im anderen (H) sitzt.
7· Stoßstange nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Distanzmittel, die die Ü-Profilteile von anderen Bauteilen der Stoßetange im Abstand halten.
8. Stoßstange nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Teile aus Metall bestehen und die Distanzmittel eine Anzahl von Kunstetoffknöpfen (150, 152) umfassen, die Köpfe haben, welche über den Teilen (112, 114) sitzen.

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9· Stoßstange nach Anspruch. 6, gekennzeichnet durch einen. Stoßteil, wobei eine erste Hälfte des Stoßteils mit einem (12) der U-Profilteile (12, H) und die zweite Hälfte mit dem anderen (H) der U-Profilteile (12, H) verbunden sind. _ö
10. Stoßstange nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der erste TJ-Profilteil und der zweite U-Profilteil im wesentlichen C-förmig sind, wobei der erste U-Profilteil (12) innerhalb des zweiten U-Profilteils (H) sitzt und die offenen Seiten in die gleiche Richtung zeigen, wobei der zweite U-Profilteil (H) Laschen (16) hat, die sich von ihm aus nach innen über die offene Seite-des ersten U-Profilteils (12) zum Halten desselben darin erstrecken.
11. Stoßstange nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß der erste U-Profilteil (12) Ohren umfaßt, die sich von ihm über einen. Teil der Länge zum Abstützen der erste Hälfte des Stoßteils erstrecken und daß der zweite U-Profilteil (H) Ohren umfaßt, die sich über einen Teil der Länge desselben zum Abstützen der zweiten Hälfte des Stoßteils erstrecken.
12. Stoßstange nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der erste U-Profilteil (112) und

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der zweite U-Profilteil (1H) im wesentlichen C-förmig sind, wobei der erste U-Profilteil (112) innerhalb des zweiten U-Profilteils (114) sitzt, wobei die offenen Seiten der U-Profilteile in entgegengesetzte Richtungen zeigen und der zweite U-Profilteil Arme hat, die sich von ihm aus an der offenen Seite desselben nach außen erstrecken.
13. Stoßstange nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Stoßteil.
14· Stoßstange nach Anspruch I3, gekennzeichnet durch eine Totgangverbindung, die den Stoßteil und den zweiten U-Profilteil zur Ermöglichung einer relativen Längsbewegung dazwischen miteinander verbindet.
15« Stoßstange nach Anspruch I4, gekennzeichnet durch Distanzmittel, die die U-Profilteile von dem Stoßteil und von der Abstützung im Abstand halten.
16. Stoßstange nach Anspruch I4, dadurch gekennzeichnet , daß die Distanzmittel eine Anzahl von Kunststoffknöpfen (150, 152) umfassen, die Köpfe haben, welche zwischen dem ersten U-Profilteil (112) und der Abstützung (126) sitzen, ferner eine Anzahl von Knöpfen (150),

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die Köpfe haben, welche zwischen dem zweiten TJ-Profilteil (1H) und.dem Stoßteil sitzen.
17. Stoßstange nach Anspruch 16, dadurch, gekenn, zeichnet , daß die energieabsorbierenden Mittel mindestens einen Block (125) aus Kunststoff "umfassen, der die U-Profilteile (112, 114) im Abstand "voneinander hält.
18. Stoßstange nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Distanzmittel zum Halten der Teile im Abstand voneinander.
19·. Stoßstange nach Anspruch 18, dadurch gekenn zeichnet , daß die genannten Teile aus Metall und die Distanzmittel aus Kunststoff bestehen.
20. Stoßstange nach Anspruch I9» dadurch gekenn zeichnet , daß die Abstützung mindestens einen im wesentlichen V-förmigen Teil (26; 126) umfaßt, von dem ein Schenkel mit dem ersten Teil (12; 112) und der andere Schenkel mit dem zweiten Teil (14; 114) verbunden sind.

. Stoßstange nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Stoßteil, der sich um die Enden der genannten Teile (12, 14; 112, 114)herum erstreckt und mit ihnen zusammenwirkt, derart, daß der Stoßteil in einer Mittellage "bei einem Aufprall auf den Stoßteil gehalten wird.

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