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Stoßfänger für Fahrzeuge
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Die Erfindung betrifft einen Stoßfänger für Fahrzeuge, der das Fahrzeug
gegen vergleichsweise geringe Aufschlagsbelastungen schützen soll, wie sie beispielsweise
bei Geschwindigkeiten bis zu maximal 45 km/h auftreten und Belastungen von 100 kg
nicht überschreiten.
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Fahrzeuge werden normalerweise mit Stoßstangen ausgerüstet, welche
die Fahrzeuge in vielen Fällen schützen, wobei. aber dennoch viele Fälle verbleiben,
in denen trotz der Verwendung von Stoßstangen Schäden auftreten, beispielsweise
wenn mit einem solchen Fahrzeug ein Tier angefahren wird oder ein Fahrzeug beim
Parken beschädigt wird. Diese Probleme sind durchaus bekannt, und zu ihrer Beseitigung
ist vorgeschlagen worden, schwere Stahlrohre an im Abstand voneinander liegenden
Stützstangen zu montieren, um so ein Fahrzeug gegen Beschädigungen beim Anfahren
von Tieren zu sichern.
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Derartige bekannte Schutzvorrichtungen weisen aber eine Reihe von
Nachteilen auf, wobei in erster Linie das übermäßige Gewicht zu beachten ist, welches
an einem Ende, besonders am vorderen Ende des Fahrzeugs höchst unerwünscht ist,
da das Fahrzeug dadurch gewichtsmäßig aus dem Gleichgewicht gebracht
wird
und die Fahrsicherheit bzw. das Straßenverhalten leidet.
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Die Lenkung des Fahrzeuges kann schwieriger und insbesondere schwieriger
vorauszusagen werden, und die Stahlrohre behindern darüberhinaus die Funktion und
insbesondere Sichtbarkeit der Beleuchtung und der Blinker des Fahrzeuges.
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Eine wesentliche Zielsetzung der Erfindung besteht somit darin, einen
vergleichsweise leichtgewichtigen und federnd nachgiebigen Stoßfänger zu schaffen,
der wenigstens in vielen Fällen bei Stößen auf das Fahrzeug Schaden vermindert und
die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung anderer Fahrzeuge beim Parken vermindert.
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Diese Aufgabe wird im Prinzip dadurch gelöst, daß federnd nachgiebige
Stoßstangen vorgesehen werden, die an Stoßstangenstützabschnitten von Stützstangen
befestigt, beispielsweise festgeklemmt werden, die ihrerseits am Fahrgestell des
Fahrzeuges befestigt sind, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die Stoßstangen
sich über die gesamte Breite des Fahrzeuges an einem Fahrzeugende erstrecken. In
den meisten Fällen wird die Vorrichtung am vorderen Ende des Fahrzeuges montiert,
so daß sie sich vom Fahrzeug aus nach vorne erstreckt, jedoch kann in manchen Fällen
die Vorrichtung auch am rückwärtigen Ende des Fahrzeuges verwenaet werden.
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Die federnde Nachgiebigkeit ist von wesentlicher Bedeutung, und zur
Erzielung des gewünschten niedrigeren Gewichtes wird im Rahmen der Erfindung vorzugsweise
von Rohren aus Polykarbonat Gebrauch gemacht, deren Elastizitätsmodul oberhalb von
etwa 24.000 kp/cm2 (290.000 lbs./sq.in.) liegt.
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Ein derartiger Werkstoff ist leichtgewichtig, transparent und federnd
nachgiebig. Bezüglich dieses Werkstoffes besteht noch insoweit ein gewisser Nachteil,
als bei einer Einspannung durch starre Klemmen das Rohr lokalen Spannungsspitzen
ausgesetzt ist, so daß in vorteilhafter Weiterbildung
der Erfindung
Klemmen zur Anklemmung der Stoßstangen an den Stützstangen verwendet werden, welche
in einer Tandemanordnung Gummiblöcke aufweisen, die die Stoßstangen und Stützstangen
einklemmen und dabei übermäßige lokale Spannungsspitzen vermeiden. Selbst bei einer
solchen Zwischenschaltung von Gummiblöcken zur Anklemmung von Rohren aus Polykarbonat
können sich jedoch Schwierigkeiten ergeben, wenn der Klemmdruck zu hoch ist, so
daß in weiterer Ausgestaltung der Erfindung Druckbegrenzungsrohre vorgesehen sind,
welche sich durch die Klemmblöcke erstrecken und die Klemmschrauben umgeben. Die
Druckbegrenzungsrohre dienen zur Verminderung des Übermaßes der Polykarbonat-Rohre
gegenüber einem festgeklemmten Gummiblock derart, daß die Öffnung in einem festgekemmten
oder eingespanntem Gummiblock im Durchmesser höchstens 4% kleiner ist als der Rohrdurchmesser,
im Beispielsweise eines 35 mm-Rohrdurchmessers also ein Untermaß des eingespannten
Gummiblockes von 1,4 mm gegenüber dem festgeklemmten Rohr nicht überschritten wird.
Vorzugsweise liegt das maximal erzielbare Untermaß der Lageröffnungen im Gummiblock
bei etwa 2,5% des Rohrdurchmessers, so daß ein solcher Festsitz unter normalen Bedingungen
keine Spannungen erzeugt, welche am Rohr merkliche Schäden ergeben könnten.
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Die Lösung der Aufgabe im einzelnen ergibt sich aus den Merkmalen
des Anspruchs 1, während die Unteransprüche vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
zum Inhalt haben.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Zeichnung.
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Es zeigt Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Stoßfängers am vorderen Ende eines Fahrzeugs,
Fig. 2 eine perspektivische
Ansicht eines erfindungsgemäßen Stoßfängers am rückwärtigen Ende eines Fahrzeuges,
Fig. 3 eine Vorderansicht des Stoßfängers, Fig. 4 eine Draufsicht auf den Stoßfänger,
Fig. 5 eine Seitenansicht des Stoßfängers, Fig. 6 eine zentrale Schnittdarstellung
einer Klemmanordnung zur Veranschaulichung der Festklemmung einer Stoßstange an
einer Stützstange und Fig. 7 eine Fig. 6 entsprechende Darstellung eines Schnittes
in einer parallelen, gegenüber der Schnittebene gemäß Fig. 6 versetzt angeordneten
Ebene.
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In Fig. 1 ist ein Teil eines Fahrzeuges 10 veranschaulicht, welches
ein Paar von Stützstangen 11 aufweist, die sich vom vorderen Ende des Fahrzeuges
nach vorne erstrecken und Stoßstangen 12 tragen. In Fig. 2 ist dieselbe Anordnung
an der Rückseite eines Fahrzeuges 14 veranschaulicht. Jede Stoßstange 12 besteht
aus Polykarbonat, einem Werkstoff, mit 2 einem Elastizitätsmodul oberhalb etwa 24.000
kp/cm (290.000 lbs./ 2 sq.in.), und miteinerZugfestigkeit von mehr als80 kp/cm (1.000
lbs./sq.in). Jede Stoßstange 12 ist als Rohr ausgebildet, dessen Enden mit Kappen
16 verschlossen sind. Die Rohre und Kappen bestehen alle aus transparentem Material,
so daß die Blinker, Scheinwerfer und sonstigen Leuchten am Fahrzeug trotz der Stoßfängervorrichtung
gut sichtbar bleiben.
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Die Stützstangen 11 sind je mit Klemmenden 18 und einem Stoßstangenstützabschnitt
19 ausgebildet, an dem die Stoßstangen 12 gepolstert befestigt sind. Das Klemmende
18 ist am Fahrgestell des Fahrzeuges befestigt, wobei die Befestigungsart von Fahrzeug
zu Fahrzeug stark unterschiedlich ausgeführt sein kann, im Prinzip aber bekannt
ist. Daher ist die Anklemmung
der inneren Enden der Stützstangen
11 nicht im einzelnen veranschaulicht, jedoch liegt auf der Hand, daß hierfür U-Klammern,
die Stützstangen 11 durchsetzende Klemmschrauben oder Klemmplatten verwendet werden
können.
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Jede Klemmvorrichtung ist insgesamt mit 21 bezeichnet und weist drei
in Tandemanordnung hintereinander angeordnete Gummiblöcke auf, wobei die Gummiblöcke
stirnseitig aneinander benachbart sind und so zwei Trennebenen 23 bilden.
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Der hinterste Gummiblock ist mit 24 bezeichnet, der mittlere Block
mit 25 und der vorderste Block mit 26. Die beiden Trennebenen 23 enthalten je die
Achse entsprechender Öffnungen, welche die Stützstangen und die Stoßstangen umschließen.
Die äußeren Gummiblöcke 24 und 26 weisen nichtkreisförmige Vorsprünge 28 auf, die
durch Endplatten 29 hindurchgreifen und diese lagesichern. Die Endplatten 29 liegen
wiederum an den Stirnseiten von Abstandsrohren 30 an, die der Druckbegrenzung dienen.
Bolzen 31 erstrecken sich durch die Abstandsrohre 30 und liegen mit ihren Enden
an den Rückflächen der Endplatten 29 an oder erstrecken sich einen kurzen Abstand
über die Endplatten 29 hinaus. Die Anordnung ist jedenfalls so getroffen, daß beim
Anziehen der Bolzen 31 mit einer entsprechenden Mutter od. dgl. ein Festsitz der
Öffnungen in den Gummiblöcken 24 bis 26 sowohl um die Stützstangen 11 als auch um
die Stoßstangen 12 entsteht, wobei die halbkreisförmigen Ausnehmungen an der Seite
jeder Trennebene 23 aufeinander zu gezogen werden. Die Abstandsrohre 30 begrenzen
jedoch dabei die Einwärtsbewegung der Endplatten 29 aufeinander zu und verhindern
somit ein Verquetschen oder eine zu große Druckbelastung der vergleichsweise leichten
Rohre der Stoßstangen 12 und der Stützstangen 11 aus Polykarbonat.
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Im Beispielsfalle ist für die Gummiblöcke ein Styrol-Butadiengummi
mit einer Shore-A-Härte von 90 bis 95, einer Längung
2 von 360%
und einer Zugfestigkeit von etwa 160 kp/cmS (1.900 lbs./sq.in.) gewählt. Mit einem
solchen Gummi wurde ein Festsitz mit einer Maßdifferenz von 2,5% konstruktiv vorgesehen,
d.h. also, daß der freie Durchmesser der Öffnung zwischen den Gummiblöcken 2,5%
geringer ist als der Durchmesser des zugehörigen Rohres, und es hat sich gezeigt,
daß dieses Maß des Festsitzes eine feste Klemmung der Polykarbonat-Rohre ergibt,
dabei jedoch nur geringe Spannungen infolge der Klemmung auftreten.
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Überraschend hat sich gezeigt, daß eine solche Stoßfängeranordnung
mit zwei Stoßstangen bei einer Geschwindigkeit von 40 km/h in ein hängendes Gewicht
von 100 kg hineingefahren werden kann, ohne die Stoßstangen zu zerstören. Dies ist
besonders nützlich zur Begrenzung von Schäden an einem Motorfahrzeug, und da die
Stoßfängeranordnung sich über das Vorderende des Fahrzeuges und in manchen Fällen
auch über das rückwärtige Ende des Fahrzeuges erstreckt, sind an die Fahrkünste
wesentlich verringerte Anforderungen zu stellen, wenn das Fahrzeug in eine enge
Parklücke manövriert werden muß, da einerseits die Abmessungen des Fahrzeugs für
den Fahrer klar erkennbar sind und andererseits ein Anfahren an ein benachbartes
Fahrzeug kaum jemals Schäden verursacht.