DE2416799A1

DE2416799A1 - Collision protection bumper for car - with sealed elastic air cushion inside elastic bumper reinforced by fabric layers

Info

Publication number: DE2416799A1
Application number: DE2416799A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Schueler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-04-06
Filing date: 1974-04-06
Publication date: 1975-10-23

Abstract

The collision protection bumper has a broad, hollow plastic shape which extends across the width of the vehicle. The inside of the bumper is filled with a sealed plastic tube which is air filled at slightly more than atmospheric pressure, and which is reinforced by several fabric insert layers. The rear of the bumper is braced by a metal bar which is contoured to fit the hollow tube and which is attached to the chassis by profiled metal strips. The outside of the bumper is partially chromed for added trim effect. The bumper is simple and economic to produce and requires no moving parts, othe rthan a pressure relief valve for the sealed tube.

Description

Ramms chutzeinri chtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Rammschutzeinrichtung, insbesondere auf eine Stoßstange für Kraftfahrzeuge, mit einem verformbaren Element und einer Halterung zur Befestigung des Elementes an dem zu schützenden Gegenstand. Ramming protection device The invention relates to a ramming protection device, in particular a bumper for motor vehicles, with a deformable element and a holder for fastening the element to the object to be protected.

Die in jüngster Zeit üblicherweise bei Kraftfahrzeugen verwendeten Stoßstangen bestehen im allgemeinen aus einem metallischen Teil, auf dem ein schmaler, hartelastischer Wulst befestigt ist, wobei dor metallische Teil an zwei mit Abstand zueinander angeordneten Trägern, die die Halterung bilden, angebracht ist, die ihrerseits am Chassis des Kraftfahrzeugs befestigt sind Diese Stoßstangen haben den Nachteil, daß sie bereits bei geringen Rammkräften plastisch verformt werden.Those commonly used recently in automobiles Bumpers generally consist of a metallic part on which a narrow, hard-elastic bead is attached, with the metallic part at two spaced apart mutually arranged carriers that form the bracket is attached, which in turn are attached to the chassis of the motor vehicle These bumpers have the disadvantage that they are already at low ramming forces be plastically deformed.

Es sind des weiteren sogenannte Sicherheitsstoßstangen für Kraftfahrzeuge bekannt, die bis zu einer plastischen Verformung wesentlich höhere Rammkräfte aufzunehmen vermögen als die üblicherweise verwendeten Stoßstangen. Derartige Sicherheitsstoßstangen bestehen aus einem metallischen Teil mit einem hartelastischen Wulst und einer am Kraftfahrzeug befestigten Halterung, in dem der metallische Teil verschiebbar gelagert ist. Der metallische Teil steht über ein Hydrauliksystem mit der Halterung in Wirkverbindung, derart, daß bei auf den metallischen Teil wirkenden Rammkräften dieser unter Verdrängung der Hydraulikflüssigkeit in die Halterung gedrückt wird. Ein erheblicher Nachteil dieser Sicherheitsstoßstangen besteht darin, daß sie konstruktiv aufwendig und teuer sind und nach einem größeren Zusammenstoß, bei dem die Sicherheitsstoßstange beschädigt oder gar zerstört wird, umfangreiche Reparaturarbeiten erforderlich sind.There are also so-called safety bumpers for motor vehicles known to absorb significantly higher ramming forces up to plastic deformation than the commonly used bumpers. Such safety bumpers consist of a metallic part with a hard-elastic bead and an am Motor vehicle-mounted bracket in which the metallic part is slidably mounted is. The metallic part is in operative connection with the bracket via a hydraulic system, such that when ramming forces act on the metallic part, it is displaced the hydraulic fluid is pressed into the holder. A significant disadvantage this safety bumpers is that they are structurally complex and expensive and after a major collision in which the safety bumper is damaged or even destroyed, extensive repair work is required.

Diese Nachteile sollen durch die Erfindung überwunden werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Rammschutzeinrichtung zu schaffen, die ohne Beschädigung oder Zerstörung hohe Rammkräfte aufzunehmen vermag und einen möglichst einfachen, billigen und bauteilarmen Aufbau besitzt.These disadvantages are intended to be overcome by the invention. It is Therefore, the object of the invention to provide a ram protection device that without damage or destruction capable of absorbing high piling forces and a simple, has cheap and low-component structure.

Ausgehend von der Rammschutzeinrichtung der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das verformbare Element aus mindestens einem allseits geschlossenen Hohlkörper aus einem elastisch verformbaren Material besteht, der mit einem kompressiblen Medium gefüllt ist.Based on the ram protection device described above This object is achieved according to the invention in that the deformable element of at least one hollow body, which is closed on all sides, of an elastically deformable one Material consists that is filled with a compressible medium.

Durch diese Maßnahme wird eine Rammschutzeinrichtung bzw. eine Stoßstange erhalten, die im Vergleich zu der bekannten Sicherheitsstoßstange einen äußerst einfachen und billigen Aufbau besitzt und dieser hinsichtlich der Aufnahme von Rammkräften kaum nachsteht.This measure creates a ram protection device or a bumper obtained, which in comparison to the known safety bumper an extremely has a simple and cheap structure and this with regard to the absorption of pile driving forces hardly inferior.

Das verformbare Element kann aus mehreren ineinander angeordneten in sich geschlossenen flohlkörpern bestehen - beispielsweise aus einem weichelastischen inneren IIohlkörper und einem hartelastischen äußeren IIohlkörper, ähnlich dem Aufbau eines Fahrzeugreifens mit Schlauch - oder aus einem einzigen Hohlkörper, wobei letzterem aus Kostengründen im allgemeinen der Vorzug gegeben wird.The deformable element can be composed of several nested consist of self-contained floss - for example, from a soft elastic inner hollow body and a hard elastic outer hollow body, similar in structure a vehicle tire with a tube - or from a single hollow body, the latter being is generally preferred for reasons of cost.

Die Form des bzw. der ineinander angeordneten, gleichförmig ausgebildeten Hohlkörper kann an und für sich beliebig gewählt werden. Insbesondere im Hinblick auf die Gestalt der üblicherweise verwendeten Stoßstangen hat es sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, jeden Hohlkörper in Form eines beidseitig verschlossenen Rohres auszubilden. Die Länge des Rohres richtet sich dabei nach der Braite des Fahrzeuges bzw. gegebenenfalls auch nach seiner Länge, wenn die Ramrnschutzeinrichtung an der Fahrzeugseite angebracht werden soll, wie es beispielsweise bei Verwendung der Einrichtung für Wasserfahrzeuge der Fall ist, für die sich die Rammschutzeinrichtung ebenfalls in hervorragender Weise eignet.The shape of the nested, uniformly formed Hollow body can in and of itself be chosen as desired. Especially with regard to on the shape of the commonly used bumpers, however, it has turned out to be Proven to be useful, each hollow body in the form of a tube closed on both sides to train. The length of the pipe depends on the size of the vehicle or possibly also according to its length, if the Ramrnschutzeinrichtung on the Vehicle side is to be attached, for example when using the device for watercraft is the case for which the ram protection device is also suitable in an excellent way.

In einer bevorzugten Ausführungsform geht die dem zu schützenden Gegenstand abgewandte Oberfläche des äusseren Rohres in eine plane, zur Rohrachse parallel verlaufende Rammfläche über. Eine solche Formgestaltung der Oberfläche des äußeren Rohres bringt im Vergleich zu einer gekrümmten Oberfläche eine bessere Verteilung der auf das Rohr wirkenden Rammkräfte mit sich. Darüber hinaus läßt sich durch eine derartige Ausbildung eine besondere ästhetische Wirkung erzielen, die noch dadurch erhöht werden kann, daß die Rammfläche mit zur Rohrachse parallelen Nuten versehen wird. Ebenfalls aus ästhetischen Grunden kann es für eine Anzahl von Anwendungsfällen von Vorteil sein, die Oberfläche des Hohlkörpers bzw. Rohres mit einer Metallschicht, vorzugsweise einer Chromschicht zu versehen.In a preferred embodiment, this goes to the object to be protected facing away surface of the outer tube in a plane, parallel to the tube axis running ramming surface over. Such a shaping of the surface of the outer Compared to a curved surface, pipe brings a better distribution the ramming forces acting on the pipe. About that lets out A special aesthetic effect can be achieved through such a training, which can be increased by the fact that the ramming surface is parallel to the pipe axis Grooves is provided. Also for aesthetic reasons, it can be used for a number of applications, the surface of the hollow body or tube can be advantageous to be provided with a metal layer, preferably a chrome layer.

Zur Erzielung der gezvünschten Längs- und Querstabilität der Rammschutzeinrichtung ist am zweckmäßigsten der dem zu schützenden Gegenstand zugewandte Teil des Rohres mit einer längs des Rohres verlaufenden starren metallischen Versteifung versehen.To achieve the desired longitudinal and transverse stability of the ram protection device is most appropriate the part of the pipe facing the object to be protected provided with a rigid metallic stiffener running along the pipe.

Mit Vorteil ist die starre Versteifung in die Rohrwand eingebettet. Dadurch kann auf eine kostspielige Anti-Korrosions-Behandlung der Versteifung verzichtet werden, da sie vollständig von dem Rohr-bzw. Hohlkörpermaterial umgeben ist. Als besonders zweckmäßig hat es sich wiesen, die Halterung an der starren Versteifung zu befestigen oder anzuformen.The rigid reinforcement is advantageously embedded in the pipe wall. This means that there is no need for an expensive anti-corrosion treatment for the reinforcement because they are completely from the pipe or. Hollow body material is surrounded. as It has proven to be particularly useful to attach the bracket to the rigid reinforcement to be attached or molded.

Der Hohlkörper besteht am zweckmäßigsten aus natürlichem oder synthetischen Kautschuk oder Kautschukmischung, wobei in der Hohlkörperwand mindestens eine flexible Verstärkungseinlage eingebettet ist. Als Kautschuk bzw. Kautschukmischung kommen hauptsächlich die in der Reifenindustrie verwendeten Sorten und Mischungen in Betracht. Für die Verstärkungseinlage bzw. -einlagen wird am zweckmäßigsten Leinwand benutzt.The hollow body is most suitably made of natural or synthetic Rubber or rubber mixture, with at least one flexible in the hollow body wall Reinforcement insert is embedded. Come as rubber or rubber mixture mainly the types and compounds used in the tire industry. For the reinforcement insert or inserts, canvas is most useful.

Zur Füllung des Hohlkörpers ist am zweckmäßigsten in der Wand desselben ein Ventil angeordnet, über das der Innenraum des Hohlkörpers mit dem kompressiblen Medium, das Luft oder ein anderes Gas oder Gasgemisch sein kann, beaufschlagbar ist. Der Füllung druck kann in,weiten Grenzen den Anforderungen angepaßt werden. Insbesondere bei Verwendung der Rammschutzeinrichtung für Kraftfahrzeuge hat sich ein Füllungsdruck von 0,5 bis 2 atü als zweckmäßig erwiesen. Vorzugsweise wird ein Füllungsdruck von 1,5 atü vorgesehen, da, wie sich gezeigt hat, die Rammschutzeinrichtung bei einem solchen Füllungsdruck auftretende Rammkräfte besonders gut zu absorbieren vermag.To fill the hollow body is most expedient in the wall of the same a valve is arranged, via which the interior of the hollow body with the compressible Medium, which can be air or another gas or gas mixture, can be acted upon. Of the Filling pressure can be adapted to the requirements within wide limits. In particular when using the ram protection device for motor vehicles, a filling pressure has developed from 0.5 to 2 atmospheres proven to be appropriate. A filling pressure of 1.5 atm, because, as has been shown, the ram protection device in a such filling pressure occurring ramming forces is able to absorb particularly well.

Durch den Aufbau der Rammschutzeinrichtung bzw. des IIohlkörpers aus einem elastisch verformbaren Material besteht die Möglichkeit, in die dem zu schützenden Gegenstand abgewandte Außenoberfläche des Hohlkörpers lichtreflektierende Elemente, wie beispielsweise sogenannte Katzenaugen, einzulagern. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß auf die zu den beiden üblichen Rückleuchtenkombinationen aus Rücklicht, Rückfahrscheinwerfer und Katzenauge zusätzliche Anbringung von reflektierenden Elementen im Heck der Kraftfahrzeugkarosserie, wie sie bei Lastkraftwagen in einigen europäischen Ländern und in USA gesetzlich vorgeschrieben ist, verzichtet werden kann. Dadurch können bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen die für die Montage der üblicherweise verwendeten reflektierenden Elemente benötigten Arbeitszeiten sowie die Befestigungsmittel für diese Elemente eingespart werden.Due to the structure of the ram protection device or the hollow body an elastically deformable material there is the possibility in the to be protected Object facing away from the outer surface of the hollow body light-reflecting elements, such as so-called cat's eyes. This has the advantage with the fact that the two common rear light combinations of rear light, Reversing lights and cat's eye additional attachment of reflective elements in the rear of the motor vehicle body, as is the case with trucks in some European countries Countries and in the USA is required by law, can be waived. Through this can be used in the manufacture of motor vehicles for the assembly of the usual reflective elements used, required working hours and the fasteners for these elements can be saved.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Rammschutzeinrichtung ist an der dem zu schützenden Gegenstand benachbarten Ober- und/oder Unterseite undoder den Stirnseiten des Hohlkörpers jeweils mindestens eine elastisch an dem Gegenstand anliegende Lippe angeformt. Durch eine solche Lippe wird das Eindringen von schwer entfernbarem Schmutz und Wasser zwischen Rammschutzeinrichtung und Gegenstand weitestgehend unterbunden, was sich günstig auf die Lebensdauer der Rammschutzeinrichtung auswirkt. Hinzu kommt, daß bei einer an einem Kraftfahrzeug befestigten Rammschutzeinrichtung durch solche Lippen die Reinigung der Karosserie erleichtert wird.In a preferred embodiment of the ram protection device on the top and / or bottom side adjacent to the object to be protected and / or the end faces of the hollow body each have at least one elastic on the object molded lip. It is through such a lip that penetration occurs from Difficult-to-remove dirt and water between the impact protection device and the object largely prevented, which has a positive effect on the service life of the ram protection device affects. In addition, when a ram protection device is attached to a motor vehicle such lips facilitate the cleaning of the body.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnungen, die in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel enthalten, näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer an einem Kraftfahrzeugheck montierten Stoßstange, Fig. 2 eine Vorderansicht der vom Kraftfahrzeug abgenommenen Stoßstange nach Fig.1, Fig. 3 eine Aufsicht auf die vom Kraftfahrzeug abgenommene Stoßstange nach Fig. 1 und Fig. 4 einen Querschnitt durch die Stoßstange nach Figur 2 entlang der Linie IV-IV.The invention is based on the drawings, some of which are schematic Representation contain an embodiment, explained in more detail. 1 shows a perspective view of a bumper mounted on a motor vehicle rear, FIG. 2 shows a front view of the bumper according to FIG. 1 removed from the motor vehicle; Fig. 3 is a plan view of the removed from the motor vehicle bumper according to Fig. 1 and 4 show a cross section through the bumper according to FIG. 2 along the line IV-IV.

Die Stoßstange 1, die an einem Personenkraftwagen 2 befestigt ist, umfaßt einen Hohlkörper in Form eines beidseitig verschlossenen Rohres 3. Die dem Personenkraftwagen 2 abgewandte Oberfläche des Rohres 3 geht in eine plane, zur Rohrachse parallel verlaufende Rammfläche 4 über, in der sich zur Rohrachse parallele Nuten 5 befinden. Die Nuten 5 setzen sich auf den verschlossenen Stirnseiten des Rohres 3 fort.The bumper 1 attached to a passenger car 2 comprises a hollow body in the form of a tube 3 closed on both sides Passenger car 2 facing away from the surface of the tube 3 goes into a plane, for Pipe axis parallel ramming surface 4, in which is parallel to the pipe axis Grooves 5 are located. The grooves 5 sit on the closed end faces of the Rohres 3 continued.

Wie insbesondere aus Figur 4 ersichtlich ist, ist in die dem Personenlçraftwagen 2 benachbarte Wand des Rohres 3 eine starre Versteifung 6 eingebettet, die in Form eines Kreisringausschnitts ausgebildet ist und sich über die gesamte Länge der Stoßstange 1 erstreckt.As can be seen in particular from FIG. 4, is in the passenger vehicle 2 adjacent wall of the tube 3 a rigid stiffener 6 embedded in the form a circular ring section is formed and extends over the entire length of the bumper 1 extends.

An dieser Versteifung 6 greift die IIalterung 7 der Stoßstange 1 an, die zwei U-förmige Bügel 8 und 9 umfaßt, deren Schenkelenden an der Versteifung 6 angeschweißt sind. Die Versteifung 6 und die Bügel 8 und 9 bestehen im allgemeinen aus Stahl In der Wand des Rohres 3, das aus einer Kautschukmischung, wie sie für Kraftfahrzeugreifen verwendet wird, besteht, befinden sich des weiteren zwei flexible Verstärkungseinlagen 10 und 11 aus Leinwand, von denen die eine im Bereich der Rohrinnenwand und die andere im Bereich der Rohraußenwand, die starre Versteifung 6 umschließend, angeordnet ist.The aging 7 of the bumper 1 attacks this stiffening 6, which comprises two U-shaped brackets 8 and 9, the leg ends of which on the stiffener 6 are welded on. The stiffener 6 and the brackets 8 and 9 are generally made made of steel In the wall of the pipe 3, which is made of a rubber mixture, as it is for Motor vehicle tires is used, there are also two flexible ones Reinforcement inserts 10 and 11 made of canvas, one of which is in the area of the inner wall of the pipe and the other in the area of the pipe outer wall, enclosing the rigid reinforcement 6, is arranged.

Zur Füllung des Innenraumes 12 des Rohres 3 mit Luft ist ein Ventil 13 vorgesehen, das in eine Gewindebohrung 14 in der starren Versteifung 6 eingeschraubt und mittels einer Kontermutter 15 gegen ein unbeabsichtigtes Lösen gesichert ist. Über dieses Ventil 13 wird der Innenraum des Rohres 3 mit einem Druck von ungefähr 1,5 atü beaufschlagt.A valve is used to fill the interior 12 of the tube 3 with air 13 is provided, which is screwed into a threaded hole 14 in the rigid reinforcement 6 and is secured against unintentional loosening by means of a lock nut 15. Via this valve 13, the interior of the tube 3 is at a pressure of approximately 1.5 atmospheres applied.

An der dem Personenkraftwagen 2 zugewandten Unter- und Oberseite des Rohres 3 ist jeweils eine aidas Rohr 3 angeformte Lippe 16 und 17 vorhanden, die sich nach der Montage der Stoßstange 1 an das Kraftfahrzeug elastisch an die Karosserie anlegt und das Eindringen von Schmutz und Wasser in den Zwischenraum zwischen Rohr 3 und Karosserie weitestgehend verhindert. Die an der Unterseite befindliche Lippe 17 ist an der Stelle des Ventils 13 auf einem kurzen Stück unterbrochen. An dieser Stelle kann auch in den Raum zwischen Rohr 3 und Karosserie eingedrungenes Wasser ablaufen.On the passenger car 2 facing bottom and top of the Tube 3 each has a lip 16 and 17 formed on the tube 3, which after mounting the bumper 1 on the motor vehicle elastically to the body and the ingress of dirt and water into the space between the pipe 3 and body largely prevented. The lip at the bottom 17 is interrupted for a short distance at the point of valve 13. At this Water that has penetrated into the space between the pipe 3 and the body can also occur expire.

Claims

Patent claims

1. Impact protection device, in particular bumpers for motor vehicles, with a deformable element and an assembly for fastening the element to the object to be protected, that is not indicated that the deformable element made of at least one hollow body (3) closed on all sides consists of an elastically deformable material that interacts with a compressible medium is filled.

2. Ramming protection device according to claim 1, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t that each hollow body is in the form of a tube closed on both sides (3) is formed.

3. Ram protection device according to claim 2, d a d u r c h g e k e n It should be noted that the surface facing away from the object (2) to be protected of the outer tube (3) into a flat ramming surface running parallel to the tube axis (4) passes.

4. Ram protection device according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the ramming surface (4) with grooves (5) parallel to the pipe axis is provided.

5. Ram protection device according to one of claims 2 to 4, d a d u notices that the object to be protected (2) facing Part of the pipe (3) with a rigid, metallic one extending along the pipe (3) Stiffening (6) is provided.

6. Ram protection device according to claim 5, d a -d u r c h g e k e n It is noted that the rigid reinforcement (6) is embedded in the pipe wall.

7. Ram protection device according to claim 5 or 6, d a d u r c h S e It is not indicated that the bracket (7) is attached to the rigid reinforcement (6) or is molded.

8. Ram protection device according to one of claims 1 to 71 d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e that the hollow body (3) is made of natural or synthetic There is rubber or rubber mixture and at least one in the hollow body wall flexible reinforcement insert (10,11) is embedded.

9. Impact protection device according to claim 8, d a -d u r c h g e k e n It is noted that each reinforcement insert (10, 11) consists of canvas.

10. Ram protection device according to one of claims 1 to 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that in the wall of the hollow body (3) a valve (13) is arranged, via which the interior (12) of the hollow body (3) with the compressible Medium can be acted upon.

11. Ram protection device according to one of claims 1 to 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the interior (12) of the hollow body (3) with a medium pressure of 0.5 to 2 atmospheres, preferably 1.5 atmospheres.

12. Impact protection device according to one of claims 1 to 11, d a d u r c h ge k e n n n z e i c h -n e t that in the object to be protected (2) remote outer surface of the hollow body (3) light-reflecting elements embedded are.

13. Impact protection device according to one of claims 1 to 12, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h -n e t that the object to be protected (2) adjacent top and / or bottom and / or the end faces of the hollow body (3) in each case at least one lip (16, i7) resting elastically on the object (2) is molded.

14. Impact protection device according to one of claims 1 to 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the surface of the hollow body (3) with a metal layer, preferably a chrome layer, is coated.

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