DE2431302B2

DE2431302B2 - Energieabsorbierende Stoßstange

Info

Publication number: DE2431302B2
Application number: DE2431302A
Authority: DE
Inventors: Peter A. Durham N.H. Weller (V.St.A.)
Original assignee: McCord Corp
Current assignee: MCCORD GASKET CORP DETROIT MICH US
Priority date: 1973-08-13
Filing date: 1974-06-29
Publication date: 1980-05-22
Also published as: ES426566A1; JPS5341857B2; FR2240845B1; IT1015970B; GB1476434A; US3866963A; SE7405493L; DE2431302A1; FR2240845A1; AU6828674A; DE2431302C3; JPS5043642A; CA1025500A; AU468072B2; GB1476435A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine energieabsorbierende Stoßstange mit einem an ein Fahrzeug anzubringenden Träger und einer im Abstand von diesem angeordneten, langgestreckten Schale, wobei zwischen dem Träger und der Schale mehrere den Abstand überbrückende erste Elemente zum Absorbieren einer ersten Energiemenge und zweite, eine zweite Energiemenge absorbierende Elemente angeordnet sind.

Bei bekannten energieabsorbierenden Stoßstangen dieser Art sind die zwischen den Stoßstangenteilen angeordneten energieabsorbierende Elemente gleich gestaltet (IT-PS 6 39 747 und US-PS 36 66 310). Bei einer anderen bekannten energieabsorbierenden Stoßstange sind die energieabsorbierenden Elemente so aufgebaut, daß sie zu einer einzigen, stoßabsorbierenden

Vorrichtung kombiniert sind (DE-OS 20 64 021). Diese Vorrichtung kann die Energie eines geringen Stoßes absorbieren, indem sie mit ihrem der Stoßstange zugewandten Teil wirkt Erfolgt ein stärkerer Stoß, durch den die Stoßstange eine bestimme Strecke zurückbewegt wird, so wirkt der zweite Teil der Vorrichtung, der die größere Energie absorbieren kann. Wird bei der bekannten Stoßstange, bei der zwei Elemente zu einer Vorrichtung zusammengefügt sind (IT-PS 6 39 747) die Stoßstange durch einen stärkeren Stoß eine bestimmte Strecke zum Fahrzeug hin bewegt, legen sich die zweiten Elemente gegeneinander und absorbieren parallel geschaltet zu den ersten Elementen eine größere Energie. Schließlich sind bei einer anderen Art von bekannten Stoßstangen die ersten und zweiten '⁵ energieabsorbierenden Elemente durch die spezielle Gestaltung der aus elastomerem Kunststoff gefertigten Schale gebildet Wird diese vorgewölbte Schale durch einen Stoß geringer Kraft verformt, wird dabei Energie absorbiert Ist der Stoß jedoch von größerer Kraft, legt sich die Schale mit einem wabenförmigen Muster gegen den ersten Teil der Stoßstange, wobei die Waben zusätzlich verformt werden, was weitere Energie absorbiert

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten energieabsorbierenden Stoßstangen dahingehend zu verbessern, daß sie nicht nur den für einen Frontalaufprall vorgeschriebenen Normen entsprechen, sondern darüber hinaus auch den Normen entsprechend Aufprallvorgänge an verschiedenen Stellen längs der Stoßstange aushalten. Darüber hinaus soll die Stoßstange formgestalterischen Anforderungen genügen, sowie geringes Gewicht haben und billig herzustellen sein.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die ersten Elemente und die zweiten Elemente längs der Schale mit Abständen voneinander angeordnet sind, daß die ersten Elemente durch Blöcke aus elastomerem Werkstoff gebildet sind, daß die Schale in ihrer Längsrichtung eine unterschiedliche Gestalt hat und daß die zweiten Elemente über die Länge der "to Schale einen unterschiedlichen Querschnitt haben.

Der wesentliche Unterschied zwischen den bekannten energieabsorbierenden Stoßstangen und der erfindungsgemäßen besteht darin, daß in Anlehnung an die am häufigsten auftretenden Auffahrunfälle die Bereiche der Stoßstange, an denen die meisten Auffahrunfälle erfolgen, speziell ausgebildet sind. An diesen Stellen ist die größte Stoßenergie zu absorbieren. Um nun die übrigen Bereiche der Stoßstange nicht völlig ohne energieabsorbierende Elemente zu belassen, wie dies bei einigen bekannten Stoßstangen der Fall ist, verlaufen die zweiten energieabsorbierenden Elemente, von den am meisten gefährdeten Bereichen ausgehend, in zunehmendem Abstand von dem zweiten Teil der Stoßstange zum Mittelbereich hin. Auf diese Weise ^3S erfolgt in den am stärksten gefährdeten Bereichen sofort zu Beginn des Auftreffens eines Stoßes eine Energieabsorbierung sowohl von den ersten als auch den zweiten energieabsorbierenden Elementen. In den übrigen Bereichen der Stoßstange erfolgt erst nach &" einer vorbestimmten Bewegung des einen Stoßstangenteiles zum zweiten hin, nämlich nach dem Überbrücken des vorerwähnten Abstandes, eine zusätzliche Wirkung der zweiten energieabsorbierenden Elemente zusätzlich zu den ersten, die bereits beim Auftreffen des Stoßes auch auf diese Stoßstangenbereiche wirksam waren.

Über die genannten Merkmale hinausgehende Einzelheiten zur Weiterbildung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ausfühi ungsbeispiele der erfindungsgemäßen Stoßstange sind in der Zeichnung dargestellt Darin zeigt

F i g. 1 eine Einzelheit eines ersten Ausführungsbeispieles der Stoßstange im Schnitt;

Fig.2 eine Vorderansicht der in Fig. 1 gezeigten Stoßstange;

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in F i g. 2;

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 k; F i g. 2;

Fig.5 ein Schaubild eines Blocks aus einem energieabsorbierenden, elastomeren Material, der in der in F i g. 1 bis 4 gezeigten Stoßstange verwendet wird;

F i g. 6 eine der F i g. 1 ähnliche Darstellung, bei der jedoch ein energieabsorbierendes elastomeres Material anstelle der Stege gezeigt ist die in dem in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel verwendet werden und

F i g. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 in F i g. 6.

Die energieabsorbierende Stoßstange 10 weist einen Träger 12 auf, der zur Befestigung an einem Fahrzeug, beispielsweise einem Personenkraftwagen dient. Der Träger 12 kann am Rahmen des Personenkraftwagens angeschraubt, angeschweißt od. dgl. befestigt sein.

Der Träger 12 besteht aus einer Metallplatte 14 und einstückig damit ausgebildeten oberen und unteren Flanschen 16 und 18, die sich von der Platte 14 aus nach hinten erstrecken. Die Stoßstange 10 weist ferner eine langgestreckte Schale 20 auf, mit einer Forderfront 28, seitlichen gekrümmten Enden 30, die sich von der Vorderfront 28 nach hinten in Richtung des Trägers 12 erstrecken, einen sich von der Vorderfront 28 aus nach hinten zum Träger 12 erstreckenden Flansch 40, der mit dem deren Flansch 16 des Trägers verbunden ist einer sich von der Vorderfront 28 oberhalb des Flansches 40 nach hinten erstreckenden Abdeckung 44 sowie mit einem sich von der Vorderfront 28 aus an deren unteren Ende nach hinten erstreckenden Boden 46.

Zum Absorbieren einer ersten Energiemenge eines auf die Stoßstange einwirkenden Stoßes sind zwischen dem Träger 12 und der Schale 20 mehrere, den Abstand überbrückende erste Elemente vorgesehen. Diese ersten Elemente sind Blöcke 22 und 24 aus elastomerem Werkstoff. Die Blöcke 22, von denen in der Zeichnung nur einer dargestellt ist, sind an den beiden seitlichen Enden der Schale 20 angeordnet, und die Blöcke 24, von denen ebenfalls nur einer dargestellt ist, sind im mittleren Bereich der Schale 20 angeordnet. Die Blöcke 22 und 24 können aus Naturgummi, synthetischem Gummi oder Schaumstoff, z. B. einem mikrozellularen Polyurethanschaum mit einer dicken Haut, die für Festigkeit und für einen Oberflächenschutz sorgt, gefertigt sein. Jeder der Blöcke 22 und 24 weist säulenförmige Rippen 26 auf, die sich quer, im wesentlichen rechtwinklig zur Platte 14 erstrecken, um den Blöcken 22 und 24 zusätzliche Festigkeit zu verleihen.

Die bei einem stärkeren Stoß zum Absorbieren einer zweiten Energiemenge zwischen dem Träger 12 und der Schale 20 vorgesehenen zweiten Elemente sind an die Schale 20 angeformte Stege 32 und 42, die sich von der Schale 20 aus in Richtung auf die Platte 14 des Trägers 12 hin erstrecken. Der Steg 32 verläuft horizontal in Längsrichtung der Schale 20 in Abstand unterhalb des Flansches 40 und parallel zu diesem und weist erste, den Blöcken 22 benachbarte und bis zur Platte 14 sich erstreckende Abschnitte 34 auf. An die ersten Abschnitte 34 schließen sich zwei Abschnitte 36 des horizontalen Stegs 32 an, die sich in horizontaler

Richtung bis zu den zweiten Blöcken 24 erstrecken. Der hintere Rand jedes zweiten Abschnitts 36 des horizontalen Stegs 32 endet im Abstand vor der Platte 14, und zwei jeweils vom ersten Abschnitt aus in Richtung auf den zweiten Block 24 in zunehmend > größerem Abstand. Zwischen den beiden zweiten Blöcken 24 erstreckt sich ein dritter Abschnitt 38 des horizontalen Stegs 32, dessen hinterer Rand in noch größerem Abstand als die hinteren Ränder der Abschnitte 36 vor der Platte 14 endet. Die Stege 42, die wie der Steg 32 an die Schale 20 angeformt sind und sich von der Schale 20 aus in Richtung auf die Platte 14 jeweils im gleichen Abstand wie die hinteren Ränder der entsprechenden Abschnitte des Stegs 32 hin erstrecken, dienen ebenfalls der Absorption einer zweiten Energie- \^r> menge eines auf die Stoßstange einwirkenden stärkeren Stoßes. Die Stege 42 sind in Abständen angeordnet und verlaufen vertikal zwischen dem Steg 32 und dem Flansch 40. Erste vertikale Stege 42 begrenzen den Flansch 40 und die ersten Abschnitte 34 des Stegs 32 nahe den seitlichen Enden 30 und erstrecken sich wie die Stegabschnitte 34 bis zur Platte 14. Im Raum zwischen jedem seitlichen Steg 42 und jedem seitlichen Ende 30 der Schale 20 sind die ersten Blöcke 22 angeordnet. Zwischen dem dritten Abschnitt 38 und jedem zweiten Abschnitt 36 des Stegs 32 sind jeweils in einem der breite der zweiten Blöcke 24 entsprechenden Abstand vertikal verlaufende Stege 48 vorgesehen, die wie die vertikalen Stege 42 an die Schale 20 angeformt sind und sich von der Schale 20 aus in Richtung auf die Platte 12 jn hin jeweils im gleichen Abstand wie die hinteren Ränder der entsprechenden Abschnitte 36 und 38 erstrecken. Im Raum zwischen den Stegen 48 sind jeweils die zweiten Blöcke 24 angeordnet Die Befestigung der Blöcke 22 und 24 an der Platte 14 des Trägers 12 erfolgt mittels r~> Einschnappvorsprüngen 50 an den Blöcken 22 und 24, die sich durch Löcher in der Platte 14 erstrecken.

Die Schale 20, deren Außenseite nach unterschiedlichen geschmacklichen oder ästhetischen Gesichtspunkten gestaltet sein kann, ist einstückig aus einem formsteifen, flexiblen Kunststoff gefertigt Durch die Gestaltung und Anordnung der Stege 32 und 42 um aufgrund des unterschiedlichen Abstandes der hinterei Ränder der einzelnen Abschnitte des Stegs 32 und dei Stege 42 von der Platte 14 sind unterschiedlich« Aufprallsituationen berücksichtigt Stöße an den seitli chen Bereichen der Stoßstange werden durch die in der seitlichen Bereichen der Stoßstange angeordneter Blöcke und durch die mit ihren hinteren Rändern bis ar die Platte 14 des Trägers heranreichenden Stege dei ersten Abschnitte 34 des Stegs 32 und die mit ihrer hinteren Rändern an diesen Bereichen ebenfalls bis ar die Platte 14 heranreichenden Stege 42 absorbiert.

Bei einem Stoß auf die Mittelpartie der Stoßstange wird die Stoßstange vor allem durch die zu beider Seiten der Mittellinie der Stoßstange angeordneter Blöcke absorbiert.

In F i g. 6 und 7 ist ein zweites Ausführungsbeispie einer energieabsorbierenden Stoßstange 10' gemäß dei Erfindung dargestellt Entsprechende Bezugszahler werden in dem in Fig.6 und 7 dargestellter Ausführungsbeispiel zum Kennzeichnen gleicher Teile verwendet, wie im Zusammenhang mit dem Ausfüh rungsbeispiel nach Fi g. 1 bis 4. Der einzige Unterschiec des Ausführungsbeispiels nach F i g. 6 und 7 gegenübei dem zuvor beschriebenen besteht darin, daß eir elastomeres Material 60 anstelle der Stege 32 und 4i vorgesehen ist. Dementsprechend weist das elastomere Material 60 in gleicher Weise wie der Steg 32 einer unterschiedlichen Abstand von dem Träger 12 auf unc es hat die gleiche vertikale Abmessung wie die Stege 42 Das elastomere Material 60 kann klebend mit dei Schale 20 verbunden sein und es kann aus einen einzigen Stück oder aus einer Reihe von aneinandei liegenden Blöcken bestehen.

Um entsprechend der durch die Anordnung dei Blöcke 22 und 24 bedingten unterschiedlichen Absorp tionscharakterisiik bei der Stoßstange nach Fig. 1 bis' eine unterschiedliche Absorptionscharakteristik de: elastomeren Materials 60 über seine Länge zu erreichen kann das elastomere Material 60 Ober seine Längt unterschiedliche Breite aufweisen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Energieabsorbierende Stoßstange mit einem an ein Fahrzeug anzubringenden Träger und einer im Abstand von diesem angeordneten, langgestreckten Schale, wobei zwischen dem Träger und der Schale mehrere den Abstand überbrückende erste Elemente zum Absorbieren einer ersten Energiemenge und zweite, eine zweite Energiemenge absorbierende Elemente angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Elemente (22 und 24) und die zweiten Elemente (32,42 bzw. 60) längs der Schale (20) mit Abständen voneinander angeordnet sind, daß die ersten Elemente durch Blöcke (22 und 24) aus elastomerem Werkstoff gebildet sind, daß die Schale (20) in ihrer Längsrichtung eine unterschiedliche Gestalt hat und daß die zweiten Elemente (32,42 bzw. 60) über die Länge der Schale (20) einen unterschiedlichen Querschnitt haben.

2. Stoßstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Elemente (32, 42) aus elastomerem Werkstoff bestehen.

3. Stoßstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Elemente Stege (42) aufweisen, die sich von der Schale (20) aus zum Träger (12) hin erstrecken,

4. Stoßstange nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (42) in unterschiedlichen Abständen von dem Träger (12) in dessen Längsrichtung enden.

5. Stoßstange nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Elemente (60) aus elastomerem Werkstoff bestehen, der sich von der Schale (20) aus zum Träger (12) hin erstreckt und über dessen Länge in unterschiedlichen Abständen von diesem endet.

6. Stoßstange nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stegen (42) ein sich in Längsrichtung der Schale (20) erstreckender horizontaler Steg (32) angeordnet ist.

7. Stoßstange nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale Steg (32) erste, den Blöcken (22) benachbarte, an den Träger (12) angrenzende Abschnitte (34) aufweist.

8. Stoßstange nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden der Schale (20) erste Blöcke (22) angeordnet sind.

9. Stoßstange nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (20) eine Vorderfront (28) und sich an diese anschließende, um die Blöcke (22) herum nach hinten gekrümmt erstreckende Enden (30) aufweist.

10. Stoßstange nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale Steg (32) zweite Abschnitte (36) aufweist, die im Abstand von dem Träger (12) neben den zweiten Blöcken (24) liegen.

11. Stoßstange nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale Steg (32) mit seinen ersten Abschnitten (34) an denn Träger (12) angreift.

12. Stoßstange nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Abschnitte (36) des horizontalen Steges (32) sich von den ersten Abschnitten (34) aus zu Blöcken (24) mit größer werdendem Abstand von dem Träger (12) hin erstrecken.

13. Stoßstange nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (20) ein einstückig

aus Kunststoff gefertigtes Teil ist

14. Stoßstange nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (20) einen sich von der Vorderfront (28) aus nach hinten erstreckenden Flansch (40) aufweist, der mit dem Träger (12) verbunden ist

15. Stoßstange nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale Steg (32) unterhalb des Flansches (40) im Abstand von diesem angeordnet ist

16. Stoßstange nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale Steg (32) vertikal verlaufende Steg (42) aufweist, die sich zwischen dem waagerechten Steg (32) und dem Flansch (40) erstrecken.

17. Stoßstange nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (20) eine Abdeckung (44) aufweist, die sich von der Vorderfront (28) oberhalb des Flansches (40) nach hinten erstreckt

18. Stoßstange nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (20) einen Boden (46) aufweist der sich von der Vorderfront (28) aus an deren unterem Ende nach hinten erstreckt.

19. Stoßstange nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (20) beiderseits der Mitte die zweiten Blöcke (24) trägt.

20. Stoßstange nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (20) die zweiten Blöck-j (24) aufnehmende Taschen (48) aufweist.

21. Stoßstange nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke (22 und 24) an dem Träger (12) befestigt sind.

22. Stoßstange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale Steg (32) einen dritten Abschnitt (38) aufweist, der sich zwischen den beiden zweiten Blöcken (24) erstreckt.

23. Stoßstange nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Abschnitt (38) des horizontalen Steges (32) in einem Abstand von dem Träger (12) liegt.

24. Stoßstange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (12) durch eine Metallplatte (14) gebildet ist.

25. Stoßstange nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte (14) einen oberen Flansch (16) und einen unteren Flansch (18) aufweist, die sich von der Platte (14) aus nach hinten erstrecken.