DE2314711B2

DE2314711B2 - Energieverzehrender stossfaenger fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2314711B2
Application number: DE19732314711
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Regie Nationale des Usines Renault, Boulogne-Billancourt, Seine; Automobiles Peugeot, Paris; (Frankreich)
Priority date: 1972-03-27
Filing date: 1973-03-24
Publication date: 1978-02-16
Also published as: DE2314711C3; FR2178299A5; DE2314711A1; US3869163A; IT981684B; GB1414731A

Description

)ie Erfindung bezieht sich auf einen energieverzehden Stoßfänger für Kraftfahrzeuge der im Oberbef des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
)ie energieverzehrende Wirkung eines Stoßfängers

Kraftfahrzeugen ändert sich erheblich mit der Ftreffstelle und dem Auftreffwinkel des Stoßes relativ der Fahrzeugachse. Mit der Entfernung der Auftreffstelle von der Fahrzeugmitte zu den Enden des Stoßfängers nimmt das Energieverzehrungsvermögen meist sehr rasch ab. Liegt die Auftreffstelle des Stoßes z. B. ein Drittel der Entfernung zwischen Stoßfänger- > mitte und Stoßfängerende von der Mitte nach außen entfernt, so sinkt das Energieverzehrungsvermögen bereits auf den halben Wert gegenüber mittigem Stoßangriff ab. Am Stoßfängerende macht die Energieabsorption sogar nur noch ein Viertel des Wertes bei

in mittiger Stoßaufnahme aus.

Die CH-PS 5 15 810 zeigt einen Stoßfänger für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Stoßstange und zwei in Querabstand an dem Kraftfahrzeug um eine vertikale Achse schwenkbar angelenkten, mit der

ι· Stoßstange verbundenen hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten. Weitere hydraulische Zylinder-Kolben-Einheiten greifen an den S'.oßstangenenden an, um auch seitliche Stöße auffangen zu können. Bei außermittigen Stoßen tragen aber im wesentlichen nur die hydrauli-

.»(I sehen Zylinder-Kolben-Einheiten der betroffenen Stoßstangenseite zur Energieverzehrung bei, so daß sich gegenüber einem zentrischen Stoßangriff ein stark verringertes Stoßabsorptionsvermögen ergibt.

Bei einem aus der US-PS 16 69 140 bekannten

j'i Stoßfänger sind zwischen die Stoßstange und das Kraftfahrzeugchassis zwei Pralldämpfer angeordnet, die jeweils einen an die Stoßstange angelenkten Hebel zwischen zwei Reibplatten aufnehmen. Zur Stoßaufnahme kann sich dieser Hebel zwischen den Reibplatten

in verdrehen. Bei einseitigem Stoßangriff auf die Stoßstange wird im wesentlichen nur der betroffene Pralldämpfer abgeknickt, d. h. es wird der an die Stoßstange angelenkte Hebel zwischen den Reibplatten verdreht, während die Stoßstange um den anderen, ausgestreckt

π bleibenden Pralldämpfer frei verschwenken kann. Das bedeutet, daß bei einseitigem Stoßangriff im wesentlichen nur der eine Pralldämpfer zur Stoßabsorption herangezogen wird und damit das Stoßabsorptionsvermögen gegenüber mittigem Stoßangriff wesentlich

in verringert ist.

Aus der US-PS 24 04 931 ist es bekannt, hydraulische Zylinder-Kolben-Einheiten über elastische Glieder an der Stoßstange anzuschließen, die zusätzlich energieverzehrend wirken. Maßnahmen zur Verbesserung des Stoßabsorptionsvermögens bei außermittigem Stoßangriff sind nicht getroffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bei bekannten Stoßstangen beobachteten Abfall des Energieabsorptionsvermögens bei seitlichem (außermitti-

,Ii gern) Stoßangriff zu vermindern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem energieverzehrenden Stoßfänger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 den Zylinder-Kolben-Einheiten Einrichtungen zugeordnet sind, die den Stoßwiderstand

■>-> derjenigen Zylinder-Kolben-Einheit erhöhen, die bei seitlichem Stoßangriff an der Stoßstange gegen die andere Zylinder-Kolben-Einheit geschwenkt wird, und daß die längselastischen Glieder im wesentlichen nur eine reversible Zurückbewegung der Stoßstangenenden

mi zum Kraftfahrzeug hin erlauben.

Die Wirkung der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist die, daß bei einem außermittigen Stoßangriff die hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit, deren Beitrag zur Energieabsorption gering wäre, blockiert und das

en zugehörige Stoßstangenende an einer Vorbewegung, d. h. an einer Bewegung vom Kraftfahrzeug weg, gehindert wird. Das bedeutet, daß die Stoßstange nicht frei um den Angriffspunkt dieser hydraulischen

Zylinder-Kolben-Einheit schwenken kann, sondern vielmehr durch Verformung der Stoßstange ein zusätzlicher Beitrag zur Energieabsorption geleistet wird. Dank der erfindungsgemäßen Ausbildung zeigt sich die Herabsetzung der aufnehmbaren Energie auf die Hälfte des Werts bei mittigem Stoßangriff erst am Ende des Stoßfängers, während bei bekannten Stoßfängern eine solche Herabsetzung sich bereits bei einem Abstand der Stoßangriffsstelle von der Stoßfängermitte ergab, der etwa einem Drittel der Strecke zwischen Stoßfängermitte und Stoßfängerende entspricht.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 zwei Energieabsorptionskurven, die den Zusammenhang der Energieabsorption von dem Auftreffort des Stoßes auf dem Stoßfänger zeigen, einmal mit und einmal ohne Anwendung der erfindungsgemäßen Lehre,

F i g. 2 eine erste Ausführungsform eines energieverzehrenden Stoßfängers,

Fig.3 bis 5 drei Varianten eines Einzelteils des energieverzehrenden Stoßfängers,

F i g. 6 bis 8 den energieverzehrenden Stoßfänger bei drei unterschiedlichen Stoßangriffen,

Fig.9 bis 12 zwei Varianten der verwendeten hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten, jeweils im ausgefahrenen und im zurückgezogenen Zustand.

In Fi g. 1 ist angedeutet, daß die Stoßstange ßß'mit der Karosserie eines Fahrzeugs durch zwei hydraulische Zylinder-Kolben-Einheiten V und V verbunden ist, wobei O die Mitte der Stoßstange bedeutet, die Kurven C und C geben die Werte der absorbierten Energie in Abhängigkeit vom Auftreffort des Stoßes längs einer Stoßfängerhälfte OB' an, und zwar für einen üblichen Stoßfänger (Kurve C)und für einen erfindungsgemäßen Stoßfänger (Kurve C')\ dabei ist 2P die Größe der Energie, die ohne Verformung des Fahrzeugs aufgenommen werden kann, wenn der Stoß in der Stoßfängermitte O auftrifft. Man erkennt, daß bei der Verschiebung des Stoßauftreffpunktes nach dem rechten Ende B' die für die erfindungsgemäße Anordnung maßgebende Kurve C" 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 Minimalwert beträgt nur P/2.

Gemäß Fig.2 sind bei einem erfindungsgemäßen Stoßfänger die Enden 2' und 3' der Stoßstange 1 mit längselastischen Gliedern an Chassisteilen 2 und 3 des Kraftfahrzeugs festgelegt. F i g. 3 stellt eine mögliche Ausführungsform einer solchen Verbindung dar, wobei ein Kautschukblock 5 als längselastisches Glied einerseits mit den Enden 2' bzw. 3' der Stoßstange und andererseits mit den Chassisteilen 2 bzw. 3 verklebt ist. Im linken Teil der Fig.3 sieht man die Glieder 5 in Ruhelage, im rechten Teil der F i g. 3 in gedehntem Zustand. Ein seitlicher Stoß auf den Stoßfänger führt zum Kippen der Stoßstange durch Zusammendrücken einer der hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten V oder V und durch Dehnen des elastischen Blocks 5 der entsprechenden Seite, während die entgegengesetzte Seite des Stoßfängers unbeweglich bleibt und damit zur Absorption des Drehmoments beiträgt. Ein solcher Vorgang ist in F i g. 7 gezeichnet, während ein genau von vorn oder genau von der Seite auftreffender Stoß F in den F i g. 6 bzw. 8 vorausgesetzt wird.

Die Kautschukblöcke 5 lassen sich durch Kautschukstreifen 6 ersetzen, die einerseits mit einem feststehenden Chassisteil 7, das mit einer Rolle 8 (Fig.4) oder einem gleichwertigen Element 9 (Fig. 5) ausläuft, und andererseits mit dem Ende 3' der Stoßstange verbunden sind, das die Form einer Führung hat, die den Elementen

"> 8 bzw. y als Abrollbahn dient; die F i g. 4 und 5 zeigen die Anordnung jeweils in Ruhelage und in gedehntem Zustand.

Aus den F i g. 2 und 6 bis 8 ist zu entnehmen, daß die hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten V und V je

in nach der Richtung, aus der der Stoß auftrifft, eine unterschiedliche Lage annehmen müssen; sie sind infolgedessen um Achsen D bzw. D' des Chassis beweglich anzuordnen und werden an der Stoßstange mit nachgiebigen Streifen L und L' befestigt. Es ist

ι'· andererseits erforderlich, daß im Falle eines seitlich auftreffenden Stoßes (Fig. 7) eine der hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten V anspricht, während die andere V blockiert bleibt. Das ist dank der besonderen Einrichtungen möglich, die in den F i g. 7 und 9 bis 12 im

_>« einzelnen dargestellt sind.

Eine Zylinder-Kolben-Einheit V besteht aus einem Zylinder 11, der längs einer Mantellinie öffnungen 14 aufweist und in dem sich ein Kolben 12 verschieben läßt (Fig.9 und 10). Man kann aber den Kolben 12, wie in

.π den Fig. 11 und 12 dargestellt, auch über die Außenseite des Zylinders 11 laufen lassen. Eine elastische Hülle 13 umgibt den Zylinder vollständig. Wenn auf den Kolben 12 ein Druck ausgeübt wird, drückt die Kolbenvorderseite die Flüssigkeit durch öffnungen 14, soweit diese

in nicht abgedeckt sind, in die von der Hülle 13 gebildete Tasche.

Die Flüssigkeit geht um so leichter von dem Zylinder in die Hülle über, je größer die Zahl der aufgedeckten öffnungen 14 ist, d. h. zu Beginn der Kolbenbewegung.

ι, Demgegenüber wird der Flüssigkeitsübertritt um so mehr behindert, je weiter der Kolben 12 sich im Innern oder über die Außenseite des Zylinders 11 verschiebt und öffnungen 14 abdeckt.

In den Fig.2 und 6 bis 8 sind noch feststehende

κι Blöcke 10 und 10' gezeichnet, die beispielsweise aus Kautschuk bestehen können. Der längs einer Mantellinie mit Löchern versehene Teil des Zylinders ist so gedreht, daß die öffnungen 14 den Blöcken 10 und 10' gegenübersteher, wobei aber ein solcher Abstand

.(·> gewahrt wird, daß die Hülle 13 nicht auf die öffnungen 14 gedrückt wird.

Wenn ein Stoß mittig von vorn auftrifft, können die hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten normal arbeiten, wie es in den Fig. 10 und 12 gezeichnet ist, weil die

-,ι. Flüssigkeit aus dem Zylinder 11 in die Hülle 13 übertreten kann.

Bei einem seitlich von vorn auftreffenden Stoß (Fig. 7) bewirkt das dabei auftretende Moment eine geringe Schwenkbewegung der Längsachsen der

-,■-, Zylinder-Kolben-Einheiten Vund Vum die Drehpunkte Dbzw. D'. Dabei wird die Zylinder-Kolben-Einheit V mit den öffnungen 14 des Zylinders gegen den Block 10' gedrückt, so daß die Flüssigkeit nicht mehr aus dem Zylinder austreten und damit der Kolben nicht in den

„ο Zylinder eintauchen kann, während die Zylinder-Kolben-Einheit '/sich von dem Kautschukblock 10 abhebt. Die Stoßstange wird daher mit ihrem dem Auftreffpunkt des Stoßes abgewandten Ende durch die Bauteilgruppe 2, 5, 2' und die Zylinder-Kolben-Einheit

tv-, V" festgehalten, woraus sich ein besseres Stoßabsorptionsvermögen der Gesamtanordnung bei außermittigem Stoßangriff ergibt, wie man den Kurven nach F i g. 1 entnehmen kann.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Energieverzeiirender Stoßfänger für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Stoßstange und zwei in Querabstand an dem Kraftfahrzeug um eine vertikale Achse schwenkbar angelenkten, mit der Stoßstange verbundenen hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten sowie längselastischen Gliedern, mit denen die Enden der Stoßstange am Kraftfahrzeug festgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß den Zylinder-Kolben-Einheiten (V und V) Einrichtungen (10 und 10' sowie 13, 14) zugeordnet sind, die den Stoßwiderstand derjenigen Zylinder-Kolben-Einheit erhöhen, die bei seitlichem Stoßangriff an der Stoßstange gegen die andere Zylinder-Kolben-Einheit geschwenkt wird, und daß die längselastischen Glieder (5 und 6) im wesentlichen nur eine reversible Zurückbewegung der Stoßstangenenden (2' und 3') zum Kraftfahrzeug hin erlauben.

2. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Erhöhung des Stoßwiderstands einer der Zylinder-Kolben-Einheiten (Vbzw. V)zwischen den Zylinder-Kolben-Einheiten (V und V) angeordnete Blöcke (10 und 10') umfassen, die mit Teilen (13) des betreffenden Zylinders (11) zwecks Verengung von AustriUsöffnungen (14) für Hydraulikflüssigkeit zusammenwirken.

3. Stoßfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke (10 und 10') aus elastisch nachgiebigem Material bestehen und der mit ihnen zusammenwirkende Zylinderteil eine elastische Hülle (13) ist, die einen Auffangbehälter für verdrängte Hydraulikflüssigkeit bildet und die Austrittsöffnungen (14) verschließen kann.

4. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (12) der Zylinder-Kolben-Einheiten (V und V) über elastische Elemente (L und L') mit der Stoßstange (1) verbunden sind.

5. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die längselastischen Glieder zur Festlegung der Stoßstangenenden (2' und 3') am Kraftfahrzeug elastische Blöcke (5) sind, die bei Zurückbewegen der Stoßstangenenden zum Kraftfahrzeug hin auf Dehnung und bei Vorbewegen oder Querbewegen der Stoßstangenenden auf Kompression beansprucht werden.

6. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßstangenenden (2' und 3') eine Innenfläche in Form einer Abrollbahn für eine Rolle (8) oder ein anderes gleichwertiges Element (9) aufweisen, wobei Rolle oder Element an einem am Kraftfahrzeugchassis angebrachten Teil (7) angeordnet ist, das seinerseits mit dem angrenzenden Stoßstangenende durch einen elastischen Streifen (6) verbunden ist.