DE2364599A1

DE2364599A1 - CUSHIONING DEVICE FOR ABSORPTION OF SHOCK ENERGY IN THE EVENT OF LIGHT CLOSES OF MOTOR VEHICLES

Info

Publication number: DE2364599A1
Application number: DE19732364599
Authority: DE
Inventors: Harald Voitel
Original assignee: Sachsenring Automobilwerke VEB
Current assignee: Sachsenring Automobilwerke VEB
Priority date: 1973-02-02
Filing date: 1973-12-24
Publication date: 1974-08-15
Also published as: FR2216148B1; GB1441672A; FR2216148A1; DD110012A1

Description

Dümpfun-Tseinrichtung zur Aufnahme von Dümpfun-Tseinrichtung to accommodate

Stoßenergie bei leichten Zu.3.i::r:iens115.3:nImpact energy with slight injuries.3.i :: r: iens115.3: n

von Kraftfahrzeugen 2364599of motor vehicles 2364599

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungseinrichtung zur Aufnahme von Stoßenergie bei leichten Zusammenstößen von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einem Stößel, dessen Schaft zumindest teilweise von einer aus elastomerem Material bestehenden Hülse umgeben und mit mindestens einer Wulst versehen ist, die beim Zusammenstoß in das elastomere Material der Hülse eindringt und dieees verformt·The invention relates to a damping device for recording of impact energy in light collisions of motor vehicles, consisting of a plunger, the shaft of which at least partly by a sleeve made of elastomeric material is surrounded and provided with at least one bead which penetrates into the elastomeric material of the sleeve upon collision and dieee deformed

Bei einer bekannten Dämpfungseinrichtung ist die Hülse über ein c-förmiges Trägersystem ortsfest an der Fahrzeugkarosserie befestigt, dergestalt, daß sie in einer in diesem Trägersystem angeordneten Büchse eingesetzt ist*In a known damping device, the sleeve is on a C-shaped support system fixedly attached to the vehicle body, in such a way that it is inserted in a bushing arranged in this carrier system *

Di· Hülse nimmt den Schaft des Stößels teilweise in sich auf, wobei dessen Wülste in montiertem Zustand des Stoßfängers außerhalb der Hülse liegen. Der Stößel trägt an seinem vorderen Ende den aus einem nachgiebigen Material bestehenden Stoßfänger, der seinerseits duroh ein Befestigungselement am c-förmigen Trägersystem formschlüssig befestigt ist.The sleeve partially accommodates the stem of the tappet, the beads of which lie outside the sleeve in the assembled state of the bumper. At its front end, the plunger carries the bumper made of a flexible material, which in turn is positively attached to the C-shaped support system by a fastening element.

Nachteilig bei dieser Ausführung ist einmal der verhältnismäßig geringe Dämpfungsweg, da die Größe desselben lediglich durch die Ausladung des Stoßfängers gebildet wird, weil beim Verformen des Stoßfängers sich dieser an die Hülse bzw. an das c-förmige Trägersystem anlegt. Von da an ist dann das System der Stoßenergieverzehrung Hülse - Stößelwülste unwirksam. Weiterhin ist der Ansprechbereich dieser Einrichtung stark eingeengt, d.h. sie spricht nur auf Stöße an, die genau senkrecht von vorn auf -den Stoßfänger auftreffen, während schräge Stöße hingegen katun oder gar nicht absorbiert werden.The disadvantage of this design is the relatively small damping path, since the size of the same is only due to the projection of the bumper is formed because when the bumper is deformed, it attaches to the sleeve or to the C-shaped support system creates. From then on, the system of collision energy absorption, sleeve - ram bulges, is ineffective. Furthermore, the response range of this device is severely restricted, i.e. it only responds to impacts that are exactly perpendicular from the front-impact the bumper while sloping On the other hand, shocks can be absorbed or not absorbed at all.

Dies ist einerseits auf die verhältnismäßig lange Führung des Stößelschaftes in der Hülse und andererseits auf die über dieThis is due on the one hand to the relatively long leadership of the plunger shaft in the sleeve and on the other hand to the

409833/0270 - ² -409833/0270 - ² -

gesamte Fahrzeugbreite sich erstreckende Befestigung des Stoßfängers an dem c-förmigen Trägersystem zurückzuführen, welches kein seitliches Ausweichen des Stoßfängers zuläßt. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen₉ daß ein Zurückführen des Stoßfängers in seine ursprüngliche Lage nach einem Zusammenstoß nur über ein zusätzliches Werkzeuge z.B. eine Brechstange, bewerkstelligt werden kann, indem durch einen Druck von Hand auf das hintere Stößelende die Stößelwülste aus der Hülse herausgedrückt werden. Da aber die Hülse in die Büchse des c-förmigen Trägersystems lediglich eingedrückt ist₉ kann es passieren, daß beim Zurückführen des Stößels in seine Einbaulage die Hülse aus der Büchse mit herausgedrückt wird.« Sie käme dabei hinter der unzugänglichen elastischen Außenhaut des Stoßfängers zu liegen, wodurch dieser demontiert werden müßte. Schließlich ergibt sich durch die konstruktive Ausbildung und Anordnung des Stoßfängers und der Dämpfungseinrichtung ein erheblicher Montage - und Demonta.^eaufwand«, Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer gegenüber der eingangs erwähnten Lösung verbesserten Dämpfungseinrichtung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine besondere Anordnung und Ausbildung von Stößel und Hülse den Dämpfungsweg der Dämpfungseinrichtung zu vergrößern» ihren Ansprechbereich zu erweitern, eine begrenzte selbsttätige Rückführung des Stoßfängers in seine Ausgangslage zu ermöglichen und bessere Montage-, bedingungen für Stoßfänger und Dämpfungseinrichtung zu schaffen.Entire vehicle width extending attachment of the bumper to the C-shaped support system, which does not allow the bumper to give way to the side. A further disadvantage is to be seen in ₉ that a returning of the bumper in its original position after a collision only an additional tools such as a crowbar can be accomplished by be pushed out of the sleeve by a manual pressure on the rear plunger end of the Stößelwülste . However, since the sleeve is only pressed into the sleeve of the C-shaped support system ₉ , it can happen that when the plunger is returned to its installation position, the sleeve is also pushed out of the sleeve , which would have to be dismantled. Finally, the structural design and arrangement of the bumper and the damping device results in a considerable assembly and disassembly effort. The purpose of the invention is to create a damping device that is improved compared to the solution mentioned at the beginning. The invention is based on the object of increasing the damping path of the damping device through a special arrangement and design of the plunger and sleeve »to expand its response range, to enable a limited automatic return of the bumper to its starting position and to improve assembly conditions for the bumper and damping device to accomplish.

- 3 -409833/0270 _ßAD original - 3 - 409833/0270 _ßAD original

Erfindung3gemäß wird die Aufgabe wie folgt gelöst: Der Stößel ist unbeweglich und ortsfest an der Fahrzeugkarosβerie angeordnet. Er nimmt im montierten Zustand des Stoßfängers die an diesem befestigte Hülse unter Bildung einer Dämpfungskammer mit seinen Wulsten axial fixiert und verformungsfrei auf· Durch die erfindungsgemäße getrennte Befestigung von Hülse und Stößel wird eine Montageerleichterung insofern erreicht, daß Stößel und Hülse bereits vor ihrer Montage zur Dämpfungseinrichtung an ihren jeweiligen Grundkörpern (Pahrzeugkarosserie Stoßfänger) befestigt werden können u/id bei der Endmontage des Fahrzeuges nur noch zusammengesteckt zu werden brauchen. Durch · die Befestigung des Stößels an der Fahrzeugkaroaserie läßt sich die elastische Hülse leichter auf den starren-Stößel aufschiebenals umgekehrt der Stößel in die gegebenfalla seitlich ausweichende Hülse,In accordance with the invention, the object is achieved as follows: The plunger is arranged immovably and in a stationary manner on the vehicle body. In the assembled state of the bumper, it takes up the sleeve attached to it, forming a damping chamber with its bulges, axially fixed and deformation-free.By the separate attachment of sleeve and tappet according to the invention, assembly is facilitated in that the tappet and sleeve are already installed before they are assembled to form the damping device can be attached to their respective base bodies (car body bumpers) u / id only need to be plugged together during the final assembly of the vehicle. By attaching the tappet to the vehicle body series, the elastic sleeve can be pushed onto the rigid tappet more easily than, conversely, the tappet into the sleeve, which may move laterally,

Mit diesen Maßnahmen wird erreicht, die Taktzeit zur Montage des Stoßfängers an die Fahrzeugkaroseerie zu verkürzen. Dadurch, daß die Wülste des Stößels bereits im montierten Zustand des Stoßfängers in die Hülse eingreifen, ergibt sich eine sichere Befestigung der Hülse auf dem Stößel, die ein verhältnismäßig großes Ausladen der Dämpfungseinrichtung nach vorn gestattet, womit der Dämpf ungsv.-eg vorteilhaft groß aufgelegt werden kann· Dieser vergrößerte Dämpfungsweg wird durch die infolge der in der Dämpfungskiimmer komprimierten Luft verstärkte Dämpfung noch ergänzt. Die erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung; der Hülse erlaubt der Dämpfun3seinrichtung, durch äie in gewissen Grenzen vorhandene Eigenschaft der Hülse, seitlich auszuweichen, auch die Absorbierung von schräg auf den Stoßfänger auftreffendenWith these measures it is achieved to shorten the cycle time for mounting the bumper on the vehicle body. As a result of that the beads of the plunger already engage in the sleeve in the assembled state of the bumper, resulting in a secure attachment the sleeve on the ram, which allows a relatively large unloading of the damping device to the front, with which the damping element can be placed advantageously large This increased damping path is increased by the damping due to the air compressed in the damping ski added. The arrangement and training according to the invention; the sleeve allows the damping device to be within certain limits existing property of the sleeve to evade sideways, also the absorption of obliquely hitting the bumper

409833/0270 _ ₄ .409833/0270 _ ₄ .

Stößen· Damit wird der Ansprechbereich gegenüber den bekannten Ausführungen, die nur senkrecht auf den Stoßfänger auftreffende Stöße vernichten, erweitert.Bumps · This is the response range compared to the known Versions that only destroy impacts that hit the bumper perpendicularly have been expanded.

Die Dämpfungskammer läuft in eine Uberdruclckammer aus und bildet mit dieser eine Ringschulter.The damping chamber runs out into an overpressure chamber and forms with this one ring shoulder.

Durch die bei einem Zusammenstoß durch das Vordringen des Stößels in die Dämpfungskammer in der Uberdruckkammer komprimierte Luft wird der Stoßfänger bis zu einem gewissen Dämpfungsweg, welcher durch die Ringschulter bestimmt ist, nach dem Zusammenstoi3 selbsttätig in seine Ausgangslage zurückgeführt. Dies hat den Vorteil, daß bei wenigen heftiger Stoßen, der Stoßfänger nicht erst durch Hilfswerkzeuge wieder in seine Ausgangsstellung gebracht werden muß.Due to the penetration of the plunger in a collision Air compressed into the damping chamber in the overpressure chamber the bumper is up to a certain damping path, which is determined by the ring shoulder, after the collision automatically returned to its original position. This has the advantage that if there are a few violent bumps, the bumper will not only brought back to its original position by auxiliary tools must become.

Die Dfimpfungskammer erweitert sich von der Ringschulter ab zur Fahrzeugkaroseerie hin konisch·The attenuation chamber expands from the ring shoulder to the Vehicle body towards conical

Der Stößel trägt an seinem vorderen Ende einen mit einem Außenkonus versehenen Kopf. Dieser Außenkonus entspricht dabei dem Innenkonus der Dämpfungskammer.The front end of the plunger has one with an outer cone provided head. This outer cone corresponds to the inner cone of the damping chamber.

Durch dae Zusammenwirken dee konischen Kopfes mit dem Innenkonus der Hülse wird erreicht, daß beim Vordringen des Stößels in der Hülse sehen eine gewisse Voraufweitung der Hülse für die nachfolgenden Wülste des Stößels geschaffen wird. Damit wird vermieden, daß die Hülse durch plötzliches örtliches Aufweiten im Bereich der Wülste aufplatzt, wodurch die Dämpfungaeinrichtung funktionsunfähig wird und für eine y/eitere Verwendung unbrauchbar ist·Through the interaction of the conical head with the inner cone the sleeve is achieved that when the plunger penetrates into the sleeve see a certain pre-expansion of the sleeve for the subsequent beads of the plunger is created. This prevents the sleeve from suddenly expanding locally bursts open in the area of the beads, causing the damping device becomes inoperable and useless for further use

409833/0270 _{SAD 0R)G1NAL} 409833/0270 _{SAD 0R) G1NAL}

Weiterhin dient der konische Kopf gleichzeitig als Kolben zur Abdichtung der Dämpfungskammer und damit zur Gewährleistung des selbsttätigen Zurückgehens der Hülse und des Stoßfängers in ihre Ausgangslage nach einem Zusaramenstoi3. Ferner wird durch die beim Vordringen.des konischen Kopfes in der Hülse erzeugte Reibung zwischen dem Außenkonus des Kopfes und dem Innenkonus der Hülse bereits ein Teil der Stoßenergie absorbiert.Furthermore, the conical head also serves as a piston to seal the damping chamber and thus to guarantee it the automatic return of the sleeve and the bumper to their original position after a collision. Furthermore, when the conical head penetrates Friction generated in the sleeve between the outer cone of the head and the inner cone of the sleeve is already part of the Impact energy absorbed.

Schließlich fungiert der Kopf des Stößels als zusätzliche Zentrierung und Führung der Hülse und unterstützt auf diese Weise deren verhältnismäßig große Ausladung nach vorn und den damit verbundenen großen Dämpfungsweg. Die Dämpfungekammer und die Überdruckkammer nehmen eine Druckfeder in sich auf, die sich an der Stirnfläche des Kopfes und an der Stirnfläche der Überdruckkammer abstützt· Diese Druckfeder bewirkt einerseits eine Vergrößerung der Dämpfung und andererseits eine Unterstützung des Rückführungseffektes der in der Überdruckkammer komprimierten Luft, Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Pig. 1: Den Längsschnitt der Dämpfungseinrichtung im Einbauzustand,
Fig. 2: den Längsschnitt der Dämpfungseinrichtung nach einem ZusammenstoßFinally, the head of the plunger acts as an additional centering and guide for the sleeve and in this way supports its relatively large forward projection and the associated large damping path. The damping chamber and the overpressure chamber accommodate a compression spring, which is supported on the face of the head and on the face of the overpressure chamber.This compression spring increases the damping on the one hand and on the other hand supports the return effect of the air compressed in the overpressure chamber, The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show: Pig. 1: The longitudinal section of the damping device in the installed state,
Fig. 2: the longitudinal section of the damping device after a collision

An der Fahrzeugkarosserie 1 ist der Stößel 2 befestigt. Dieser besitzt zwei Wülste 3 und 4 sowie einen.mit einem Außenkonus 5 versehenen Kopf 6. Der Stößel 2 greift mitThe plunger 2 is attached to the vehicle body 1. This has two beads 3 and 4 as well as a head 6 provided with an outer cone 5. The plunger 2 engages with it

409833/0270409833/0270

8AD ORIGINAL8AD ORIGINAL

— υ —- υ -

seinen Wülsten 3,4 in entsprechende Rillen 7 und 8 der aus elastomeren Material bestehenden Hülse 9 verformungsfrei ein. Dadurch ist die Hülse 9 auf dem Stößel 2 axial fixiert. Der Kopf 6 bildet mit der Hülse 9 eine Dämpfungakammer 10, an der aich unter Bildung einer Ringschulter 11 eine Überdruolclcaamer 12 anschließt. Die Dämpfungskanmer 10 erweitert eich von der Ringschulter 11 ab zur Fahrzeugkarosserie 1 hin konisch, wobei deren Innenkonus 13 dem Außenkonus des Kopfes 6 entspricht. Die Dämpfungskammer TO und die Überdruckkammer 12 nehmen eine Druckfeder 14 in sich auf· Diese stützt sich an der Stirnfläche 15 des Kopfes 6 und an der Stirnfläche 16 der Uberdruckkammer 12 ab· An der vorderen Stirnfläche 17 der Hülse 9 let durch, eine Schraube 18 der Stoßfänger 19 befestigt·its beads 3.4 in corresponding grooves 7 and 8 of the elastomeric material existing sleeve 9 deformation a. As a result, the sleeve 9 is axially fixed on the plunger 2. The head 6 and the sleeve 9 form a damping chamber 10, on the aich an overpressure caamer forming a ring shoulder 11 12 connects. The damping channel 10 expanded calibrate from the ring shoulder 11 to the vehicle body 1 conically, the inner cone 13 of which corresponds to the outer cone of the head 6. The damping chamber TO and the overpressure chamber 12 take on a compression spring 14 · This is supported on the end face 15 of the head 6 and on the end face 16 of the overpressure chamber 12 · On the front End face 17 of the sleeve 9 let through, a screw 18 of the Bumper 19 attached

Das der Fahrzeugkarosserie 1 zugewandte End® der Hülse 9 umschließt und übergreift ein Deckel 20, wodurch ein unbeabsichtigtes Abziehen der Hülse 9 vom Stößel 2 verhindert wird.The End® of the sleeve 9 facing the vehicle body 1 encloses and overlaps a cover 20, as a result of which an unintentional Removal of the sleeve 9 from the plunger 2 is prevented.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Dämpfungseinrichtung ist folgende:How the described damping device works is the following:

Bei einem auf den Stoßfänger 19 infolge eines Aufpralles wirkenden Stoßes dringt der Stößel 2 in der Hülse 9 vor, wobei dessen Wülste 3,4 unter Verformung der Hülse 9 aus den Rillen 7,8 gleiten (siehe Pig. 2) und dadurch den Stoß unter Vernichtung der Stoßenergie dämpfen. Diese Dämpfungswirkung wird dadurch vergrößert, daß der in der Dämpfungskammer 10 und Uberdruckkammer 12 befindliche Luft-• _ 7 _In the event of a shock acting on the bumper 19 as a result of an impact, the plunger 2 penetrates into the sleeve 9, its ridges 3, 4 slide out of the grooves 7, 8 with deformation of the sleeve 9 (see Pig. 2) and thereby the Damp the shock while destroying the shock energy. This damping effect is increased by the fact that in the Damping chamber 10 and overpressure chamber 12 located air • _ 7 _

409833/0270409833/0270

druck durch Verkleinerung des Volumens der Dämpfungskammer 10, wobei der Kopf 6 als Kolben wirkt, laufend ansteigt und bei einem durch die Ringschulter 11 begrenzten Weg des Kopfes 6 (siehe Fig. 2) einen Höchstwert aufweist. Bei diesem Vordringen des Stößels 2 in der Dämpfungskammer 10 wird auf Grund des Zusammenwirkens des Außenkonus 5 des Kopfes 6 mit dem Innenkonus 13 der Hülse 9 eine gewisse Voraufweitung der Hülse 9 für die nachfolgenden Wülste 3,4 geschaffen. Dadurch wird vermieden, daß die Hülse 9 durch plötzliches örtliches Aufweiten im Bereich der Wülste aufplatzt, wodurch die Dämpfungseinrichtung ihre Funktionsfähigkeit verlieren würde· pressure by reducing the volume of the damping chamber 10, the head 6 acting as a piston, increases continuously and has a maximum value when the path of the head 6 is limited by the annular shoulder 11 (see FIG. 2). With this advance of the plunger 2 in the damping chamber 10, due to the interaction of the outer cone 5 of the Head 6 with the inner cone 13 of the sleeve 9, a certain pre-expansion of the sleeve 9 for the subsequent beads 3, 4 created. This prevents the sleeve 9 from bursting open due to sudden local widening in the area of the beads, whereby the damping device would lose its functionality

Die in der Überdruckkammer 12 auf einen Höchstwert zusammengedrückte Luft bewirkt, daß die Hülse 9 und mit ihr der Stoßfänger 19 nach einem Zusammenstoß selbsttätig aus der Stellung nach Pig. 2 in ihre Einbaulage gemäß Fig, 1 zurückgeführt werden. Dieser Vorgang wird von der Druckfeder 14 unterstützt, abgesehen von der durch sie erreichten Vergrößerung der Dämpfung·The compressed in the overpressure chamber 12 to a maximum value Air causes the sleeve 9 and with it the bumper 19 to automatically out of the after a collision Position after Pig. 2 are returned to their installation position according to FIG. This process is carried out by the compression spring 14, apart from the increased damping achieved by it

Treten heftigere Stöße auf, dann wird der Kopf 6 mit seiner Stirnfläche 15 auf den Kopf der Schraube 18 aufprallen, gegebenenfalls unter Zerstörung der Hülse 9. Solche Stöße können dann von der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht mehr aufgenommen werden, sondern sind durch anderweitige Maßnahmen (z.B. Knautschzonen in der j?ahrzeu.<~karosserie) zu absorbieren.If violent impacts occur, then the head 6 with his Impact the end face 15 on the head of the screw 18, possibly destroying the sleeve 9. Such impacts can then no longer be taken up by the device according to the invention, but are by other means Measures (e.g. crumple zones in the year. <~ Body) to absorb.

409833/0270409833/0270

ORIGINAL.ORIGINAL.

Alia diesem Grund sind Dämpfungseinrichtungen der hier beschriebenen Art auch nur zur Vernichtung von Stößen "bei leichten Zusammenstößen gedacht, wobei der Terminus "leicht" dahingehend interpretiert werden kann, daß durch solche Zusammenstöße keine Verformungen der Pahrzeugkarosserie auftreten.Alia for this reason, damping devices are those described here Kind also only intended for the destruction of impacts "in light collisions, whereby the term" light " It can be interpreted to the effect that such collisions do not cause any deformation of the vehicle body appear.

409833/0270409833/0270

Claims

Claims ι

1 »/ damping device for absorbing impact energy light collisions of motor vehicles, consisting of a plunger, the shaft at least partially from a sleeve made of elastomeric material is surrounded and provided with at least one bead, which in the event of a collision in the elastomeric material of the The sleeve penetrates and deforms it, characterized in that the plunger (2) is immovable and stationary is arranged on the vehicle body (1) and in mounted state of the bumper (19) the sleeve (9) attached to it to form a damping karamer (10) with its beads (3 | 4) axially fixed and free of deformation.

2. Damping device according to claim 1, characterized in that the damping chamber (10) in an overpressure chamber (12) runs out and forms an annular shoulder (11) with this.

3. Damping device according to claims 1 and 2, characterized characterized in that "the damping chamber (10) extends from the annular shoulder (11) to the vehicle body (1) widened conically.

4. Damping device according to .Anspr claims 1 to 3, thereby characterized in that the plunger (2) at its front The end carries a head (6) provided with an outer cone (5), the outer cone (5) being the inner cone (13) the damping chamber. (10) corresponds.

409833/0270409833/0270

5. Damping device according to claims 1 to 4, characterized in that the damping chamber (10) and the overpressure chamber (12) accommodate a compression spring (14) which is located on the end face (15) of the head (6) and on the end face (16) of the overpressure chamber (12) is supported.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

409833/0270409833/0270