DE2314711A1

DE2314711A1 - Energieverzehrender stossfaenger fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2314711A1
Application number: DE19732314711
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung R Antrag
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Renault SAS
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Renault SAS
Priority date: 1972-03-27
Filing date: 1973-03-24
Publication date: 1973-10-11
Also published as: DE2314711C3; FR2178299A5; DE2314711B2; US3869163A; IT981684B; GB1414731A

Description

PATENTANWÄLTE

dr. ing. E. LIEBAU Dipl. ing. G. LIEBAU

89Of Augsburg-Göggingen, den 25 ♦ 3.1973 v9n-Hcn«nHorff-StrnB· IO Unser Zeichen R 9061 (Bei Rückantwort bitte angeben)

Ihr Zeichen

23H711

REGIE NATIONALE DES USINES RENAULT 8/10 Avenue Emile Zola
Billancpurt (Seine) Frankreich

und

AUTOMOBILES PEUGEOT

75 Avenue de la Grande Arme'e

Paris / Frankreich

Energieverzehrender Stoßfänger für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf die Konstruktion eines energieverzehrenden Stoßfängers für Kraftfahrzeuge.

Es sind bereits energieverzehrende Anordnungen bekannt, die aus einem Stoßfänger bestehen, der mit Hilfe von Puffern, zerbrechenden Bauteilen od. dgl. an dem Chassis befestigt werden. Durch den Einbau derartiger Vorrich-

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tungen wird die Energieaufnahme der Anordnung erheblich verbessert gegenüber Konstruktionen, bei denen der Stoßfänger mit dem Chassis unmittelbar verbunden ist. Die Energxeaufzehrung ändert sich jedoch erheblich je nach der Auftreffstelle und dem Auftreffwinkel des Stoßes relativ zu der Fahrzeugachse, Wenn man nämlich annimmt, daß ein von vorn gegen die Mitte des Stoßfängers geführter Stoß bestimmter Stärke aufgefangen wird, so zeigt es" sich, daß je nach dem Abstand der Auftreffstelle von der Mitte und mit deren Annäherung an· die Enden des Stoßfängers das Energieaufnahmevermögen der Anordnung sehr schnell abnimmt. .

Es war festzustellen, daß, wenn man sich um ein Drittel der Entfernung zwischen Stoßfängermitte und Stoßfängerende von der Mitte nach aussen entfernt, die aufnehmbare Energie nur noch die Hälfte der in der Stoßfängermitte aufnehmbaren Energie beträgt, während am Stoßfängerende die Energieabsorption nur noch ein Viertel des optimalen Wertes ausmacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine energieverzehrende, aus einem Stoßfänger, der an dem Chassis eines Kraftfahrzeugs mittels mindestens zweier hydraulischer Dämpfer angebracht ist, bestehende Einrichtung zu entwickeln, die die genannten Nachteile weitgehend vermeidet. Eine derartige energie verzehrende Einrichtung soll insbesondere eine günstigere Beziehung der Abnahme der energieaufnehmenden Wirkung mit dem Abstand von der Stoßfängermitte aufweisen. Dank dieser langsameren Wirkungsabnehme zeigt sich die. Herabsetzung der aufnehmbaren Energie auf die Hälfte des Werts an der Stoßfängermitte erst am Ende des Stoßfängers, während sie sich zuvor bei einem Drittel der von der Stoßfängermitte aus gemessenen Länge ergab,

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Der erfindungsgemasse energieverzehrende Stoßfänger, der mit zwei Hydraulikzylindern an dem Fahrzeug angebracht ist, ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß seine Enden an dem Fahrzeug mit elastischen Mitteln befestigt sind, die eine umkehrbare Verschiebung vorbestimmter Weite zulassen, und daß die Arbeitszylinder mit Vorrichtungen versehen sind, die sich erforderlichenfalls der Inbetriebnahme der Arbeitszylinder widersetzen.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen beschrieben, die folgendes darstellen:

Fig. 1 ein Schema der Arbeitsweise eine-s erfindungsgemässen energieverzehrenden Stoßfängers;

Fig. 2 zwei Energieabsorptionskurven, die den Zusammenhang der Energieabsorption von dem Auftreffort des Stoßes auf dem Stoßfänger mit und ohne Anwendung der erfindungsgemässen Lehre zeigen;

Fig. 3 eine praktisch ausgeführte Form der energieverzehrenden Einrichtung;

Fig. M- bis 6 Einzelheiten von Variationsmöglichkeiten eines Teils der Absorptionseinrichtung;

Fig. 7 bis 9 drei unterschiedliche Zustände der Absorptionsvorrichtung, je nach dem Auftreffort und dem Auftreffwinkel des Stoßes;

Fig.10 bis 13 zwei Varianten der Dämpfungsvorrichtung, jeweils im ausgefahrenen und im zurückgezogenen Zustand.

Fig. 2 soll zeigen, daß der Stoßfänger B B¹ mit der 309841/0858

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Karosserie eines Fahrzeugs durch zwei Hydraulikzylinder·

V V¹ verbunden ist, wobei 0 die Mitte des Stoßfängers bedeutet. Die Kurven C C¹ geben die Werte der auftreffenden Energie, die absorbiert werden-kann, in Abhängigkeit vom Auftreffort des Stoßes längs' der Stoßfängerhälfte 0 B¹ an, und zwar für eine übliche Stoßfängeranordnung (Kurve C) bzw. für eine erfindungsgemässe Stoßdämpferanordnung (Kurve C¹); dabei da: 2P die Grosse- der Energie, die ohne Verformung des Fahrzeugs aufgenommen werden kann, wenn der Stoß in der Stoßfängermitte 0 auftrifft. Man erkennt, daß bei der¹Verschiebung des Stoßauftreffpunktes nach dem rechten Ende B^1- die für die erfindungsgemässe Anordnung maßgebende Kurve C¹ einen Minimalwert P erreicht. Demgegenüber wird dieser Wert bei einer Anordnung nach dem Stand der Technik bereits erreicht, wenn erst ein Drittel dieser Entfernung durchlaufen ist; der Minimal-

' P
wert beträgt nur ■»·■«■

Fig. 1 zeigt schematisch das Erfindungsprinzip; in der Zeichnung ist 1 der eigentliche Stoßfänger, der mit der Karosserie durch zwei Arbeitszylinder V V' verbunden ist, die über einen Kanal 4, der ein belastetes Ventil S enthält, miteinander verbunden sind. Die Besonderheit der erfxndungsgemässen Bauweise ist darin zu sehen, daß die Enden 2* - 3' des Stoßfängers, die im vorliegenden Fall einwärts gebogen sind, sich an feststehenden, mit dem Chassis verbundenen Elementen 2-3 abstützen. Diese Anordnung in Verbindung mit der durch die Arbeitszylinder

V V¹ herbeigeführten Beweglichkeit des Stoßfängers ermöglicht es, in günstiger Weise das Moment -aufzufangen, das sich aus der Wirkung einer nicht senkrecht zur Fahrzeugachse auftreffenden Kraft ergibt; dadurch erklärt sich der günstige Verlauf der Kurve C.

Fig. 3 zeigt eine der vorhergehenden Ausführung nahe-309841/0856

kommende Ausgestaltung; danach sind die Enden 2' - 3¹ des Stoßfängers mit den Anschlägen 2-3 nicht fest, sondern elastisch verbunden. Fig. 4 stellt eine mögliche Ausfuhrungsform einer solchen Verbindung dar, wobei ein Kautschukblock 5 einerseits mit den Enden 2¹ - 3' des Stoßfängers und andererseits mit den feststehenden, an dem Chassis befestigten Elementen 2-3 verklebt ist. Im linken Teil der Figur sieht man die Elemente in Ruhelage, im rechten Teil der Figur in gedehntem Zustand. Wie bei der Anordnung nach Fig. 2 führt ein seitlicher Stoß auf den Stoßfänger zum Kippen des Stoßfängers durch Zusammendrücken eines der Arbeitszylinder V V¹ und der entsprechenden Seite 2^r - 3¹ durch Dehnen des elastischen Blocks 5, während die entgegengesetzte Seite des Stoßfängers unbeweglich bleibt und damit zur Absorption des Drehmoments beiträgt. Ein solcher Vorgang ist in Fig. 8 gezeichnet, während ein genau von vorn oder genau von der Seite auftreffender Stoß F in den Fig. 7 und 9 vorausgesetzt wird.

Die Kautschukblöcke 5 lassen sich durch Kautschukstreifen 6 ersetzen, die einerseits mit einem feststehenden Element des Chassis 7, das in eine Rolle 8 (Fig.5) oder einen Anschlag 9 (Fig. 6) ausläuft, und andererseits mit dem Ende 3¹ des Stoßfängers verbunden sind, das die Form einer Führung hat, die den Elementen 8 - 9 als Abrollbahn dient; die Fig. 5 und 6 zeigen die Anordnung in Ruhelage und in gedehntem Zustand.

Aus den Fig. 3 und 7 bis 9 ist zu entnehmen, daß die Arbeitszylinder V V je nach der Richtung, aus der der Stoß auftrifft, eine unterschiedliche Lage annehmen müssen; sie sind infolgedessen um Achsen D-D* des Chassis beweglich anzuordnen und werden an dem Stoßfänger mit nach-

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giädgen Streifen LL' befestigt. Es ist andererseits erforderlich, daß im Falle eines seitlich auftreffenden Stoßes (vgl. Fig. 8) einer^der Arbeitszylinder V anspricht, während der andere V¹ blockiert bleibt. Das ist dank der besonderen Einrichtungen möglich, die in den Fig. 8 und 10 bis 13 im einzelnen erläutert sind.

Ein Arbeitszylinder V besteht aus einem ZyÜnderkörper 11, der längs einer Mantellinie öffnungen IH aufweist, und in dem sich ein Kolben 12 verschieben läßt (Fig. und 11), Man kann aber den Kolben 12,wie in den Fig. und 13 dargestellt, auch über die Aussenseite des Zylinders 11 laufen lassen. Eine elastische Hülle 13 umgibt den ZyÜnderkörper des Arbeitszylinders vollständig, Es zeigt sich ohne weiteres, daß, wenn auf den Kolben ein Druck ausgeübt wird, die Kolbenvorderseite die Flüssigkeit durch die Öffnungen 14 in die von der Hülle gebildete Tasche drückt, soweit diese öffnungen nicht abgedeckt sind..

Die Flüssigkeit geht umso leichter von dem Zylinder in die Hülle über, je grosser die Zahl der aufgedeckten Öffnungen 14 ist, d.h. zu Beginn der Kolbenbewegung.

Demgegenüber wird der Flüssxgkeitsübertrxtt umso mehr behindert, je weiter der Kolben 12 sich im Inneren oder über die Aussenseite des Zylinderkörpers 11 verschiebt und öffnungen 14 abdeckt.

In den Fig. 7 und 8 sind noch feststehende Blöcke 10-10^f gezeichnet, die beispielsweise aus Kautschuk bestehen können. Der an einer Mantellinie mit Löchern versehene Teil des Zylinderkörpers ist so gedreht, daß die öffnungen 14 den Blöcken 10 - 10' gegenüberstehen, wobei aber

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ein solcher Abstand gewährt wird, daß die Hülle 13 nicht auf die öffnungen 14 gedrückt wird.

Wenn ein Stoß von vorn in der Mitte auftrifft, kann somit der Arbeitszylinder normal arbeiten, wie es in den Fig,11 und 13 gezeichnet ist, weil die Flüssigkeit aus dem Zylinder 11 in die Hülle 13 übertreten kann.

Bei einem seitlich von vorn auftreffenden Stoß (Fig. 8) verursacht die Entstehung eines Moments eine geringe Drehung des Stoßfängers und führt zu einer Schwenkung der Längsachsen der Arbeitszylinder V V um die Drehpunkte DD¹. Dabei wird der Arbeitszylinder V, während der Arbeitszylinder V sich von dem Kautschukblock 10 abhebt, was zum Ausfliessen von Flüssigkeit aus dem Zylinderkörper 11 in die Hülle 13 führt, mit den Öffnungen IM· des Zylinderkörpers gegen den Block 10^f gedrückt. Die Flüssigkeit kann nicht mehr aus dem Zylinderkörper austreten und hindert damit das Eintauchen des entsprechenden Kolbens. Der Stoßfänger wird daher mit seinem dem Auftreffpunkt des Stoßes abgewandten Ende durch die Bauteilgruppe 2 - 5 - 2¹ und den Arbeitszylinder V¹ festgehalten, woraus sich ein besseres Standvermögen der Gesamtanordnüng ergibt, wie man den Kurven nach Fig. 2 entnehmen kann.

Patentansprüche:

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Claims

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Patentansprüche:

Energieverzehrender Stoßfänger für Kraftfahrzeuge, der mit zwei Hydraulikzylindern -an dem Fahrzeug angebracht ist,

.dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (2¹, 3') des Stoßfängers (1) durch elastische Mittel (5, 6) geführt sind, die eine umkehrbare Verschiebung vorbestimmter Weite zulassen, und daß die Arbeitszylinder (V, V¹) mit Vorrichtungen versehen sind, die sich nötigenfalls der Inbetriebnahme der Arbeitszylinder widersetzen.

2, Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (2^f, 3¹) des Stoßfängers (1) durch verformbare, beispielsweise aus Kautschuk bestehende¹ Blöcke (5) - am Chassis festgelegt sind,-

Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (2¹, -3' > des Stoßfängers (I)* eine Innenfläche in Form einer Abrollbahn für eine Rolle (8) oder ein anderes gleichwertiges Element (9) bilden, das mit der Abrollbahn zusammenwirkt und das an einem an dem Chassis angebrachten Teil (7) befestigt ist, das seinerseits mit dem angrenzenden Ende des Stoßfängers (1) durch einen elastischen Streifen (6) verbunden ist.

4» Stoßfänger nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß die Hydraulikzylinder (V, V) untereinander durch eine Leitung (4) verbunden sind, in der ein belastetes Ventil (S) angeordnet ist.

5, Stoßfänger nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitszylinder (V, V) einen Kolben (12) aufweisen, der mit einer an dem Stoßfänger (1) befestigten Blattfeder (L, L') starr verbunden ist und sich in einem an einer seiner Mantellinien mit öffnungen (14) versehenen Zylinderkörper (11) verschieben läßt, der schwenkbar an dem Chassis angebracht ist, und daß eine elastische Hülle (13) eine undurchlässige Tasche bildet, die den Zylinder (11) derart umgibt, daß die aus dem Zylinderkörper (11) bei dem Eintauchen des Kolbens (12) in den Zylinderkörper (11) verdrängte Hydraulik· flüssigkeit aufgefangen wird.-

6« Stoßfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe jedes Arbeitszylinders (V, V), den öffnungen (14) der Zylinderkörper (11) gegenüberstehend, Blöcke (10, 10') aus nachgiebigem Material angeordnet sind, gegen die sich unter bestimmten Umständen die Zylinderkörper (11) lehnen, so daß die öffnungen (14) durch die Hülle (13) abgedeckt werden, die Hydraulikflüssigkeit nicht aus den öffnungen (14) heraustreten kann und der Arbeitszylinder (V, V) untätig bleibt.

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