DE3121628C2 - Bumpers for automobiles - Google Patents

Bumpers for automobiles

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DE3121628C2
DE3121628C2 DE19813121628 DE3121628A DE3121628C2 DE 3121628 C2 DE3121628 C2 DE 3121628C2 DE 19813121628 DE19813121628 DE 19813121628 DE 3121628 A DE3121628 A DE 3121628A DE 3121628 C2 DE3121628 C2 DE 3121628C2
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Wolfgang 7022 Leinfelden Fischer
Horst 7000 Stuttgart Kleiner
Wolfgang Dipl.-Ing. 7015 Korntal Klie
Daniel 7032 Sindelfingen Riechers
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Daimler Benz AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/18Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
    • B60R19/22Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact containing mainly cellular material, e.g. solid foam

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

Bei einem Stoßfänger für Kraftfahrzeuge, der einen sich an fahrzeugfesten Teilen abstützenden Träger aufweist, dem ein aus geschäumtem Material bestehender, vorzugsweise durch eine elastische Abdeckung verkleideter Energieabsorber vorgelagert ist, dessen Formänderungswiderstandswert - ausgehend von der Stoßfängermitte - sich durch Variation der Schaumdichte und/oder durch Materialschwächung kontinuierlich oder stufenweise ändert, wird vorgeschlagen, daß unter Einbeziehung des zugeordneten Formänderungswiderstandes des Trägers, der Energieabsorber ein in Stoßfängermitte gelegenes Minimum des Formänderungswiderstandes aufweist, der bei einem im wesentlichen gerade verlaufenden Stoßfänger zu den Abstützstellen hin stetig zunimmt und der bei einem stark gepfeilten im Bereich der Abstützstellen sprunghaft ansteigt, um dann jeweils zu den freitragenden Stoßfängerenden hin wieder abzunehmen.In the case of a bumper for motor vehicles, which has a support which is supported on parts fixed to the vehicle and which is preceded by an energy absorber made of foamed material, preferably clad by an elastic cover, whose deformation resistance value - starting from the center of the bumper - is determined by varying the foam density and / or by Material weakening changes continuously or gradually, it is proposed that, taking into account the associated deformation resistance of the beam, the energy absorber has a minimum deformation resistance located in the middle of the bumper, which increases steadily in the case of a substantially straight bumper towards the support points and that in the case of a heavily swept in the Area of the support points increases by leaps and bounds, only to then decrease again towards the cantilevered bumper ends.

Claims (1)

1 21 2 dargestellten Schaubildern näher erläutert Es zeigenIllustrated diagrams explained in more detail It show Patentansprüche: F i g. 1 ein Kraft-Wegdiagramm für einen endnahenClaims: F i g. 1 is a force-displacement diagram for a near-end Stoßfängerpunkt undBumper point and Stoßfänger für Kraftfahrzeuge, insbesondere Per- F i g. 2 eine Verteilungskurve des Formänderungswisonenkraftwagen, mit einem sich in zwei Abstütz- 5 derstandes des Energieabsorbers bei einem stark gestellen an fahrzeugfesten Teüen abstützenden Trä- pfeilten erfindungsgemäßen Stoßfänger,
ger, dem ein durch eine elastische Abdeckung ver- Die in F i g. 1, in der P die Kraft und /den Weg bedeukleideter Energieabsorber vorgelagert ist, dessen tet, dargestellte Kraft-Wegkennlinie O-GES für einen Formänderungswiderstand sich über die Länge des endnahen Stoßfängerpunkt ergibt sich durch Addition Stoßfängers z. B. durch Materialschwächung derart :o des Federweges O-i/des Trägers Tund des Federweges ändert, daß der Formänderungswiderstand, ausge- O- V des Energieabsorbers S, wobei die Maximalkraft hend von einem in der Stoßfängermitte gelegenen durch das Kraftaufnahmevermögen des Trägers im anMinimum des Formänderungswiderstandes, zu den gesprochenen Punkt begrenzt wird. Der höchstmöglibeiden Abstützstellen hin zunimmt und dort jeweils ehe Yerformungsweg des Energieabsorbers beträgt daein Maximum aufweist, um dann zu den freitragen- 15 bei zwischen 60 und 70% seiner Bautiefe. Verlegt man den Stoßfängerenden hin wieder abzunehmen, da- den durch die Kraft beaufschlagten Stoßfängerpunkt zu durch gekennzeichnet, daß der Träger (3) einem Auflager hin, so wird die Trägerkennlinie O-T des Stoßfängers stark gepfeilt ist und daß die den unter Zugrundelegung des gleichen Trägerquerschnit-Verlauf des Formänderungswiderstandes des in an tes immer steiler, bis sie direkt im Auflagerpunkt mit der sich bekannter Weise aus geschäumtem Material be- 20 Ordinate zusammenfällt, um dann zur Stoßfängermitte stehenden Energieabsorbers (4) über die Länge des hin wieder zunehmend flacher zu verlaufen.
Stoßfängers darstellende Kurve im Bereich der bei- Der aus F i g. 2 ersichtliche Kurvenverlauf des Formden Abstützstellen (1 und 2) jeweils sprunghaft an- änderungswiderstandes des Energieabsorbers 4 über steigt die Länge y des Stoßfängers, der stark gepfeilt ist, zeigt
Bumpers for motor vehicles, in particular per- F i g. 2 shows a distribution curve of the deformation-wise motor vehicle, with a bumper according to the invention which is supported in two supporting positions of the energy absorber with a strongly supported part on parts fixed to the vehicle,
ger, to which an elastic cover is provided. The in FIG. 1, in which P the force and / the path meaning-clad energy absorber is upstream, the tet, illustrated force-path characteristic O-GES for a deformation resistance over the length of the bumper point near the end results from adding bumper z. B. by material weakening in such a way: o of the spring travel Oi / of the beam T and the spring travel changes that the deformation resistance, from O- V of the energy absorber S, the maximum force starting from a located in the bumper center through the force absorption capacity of the beam in the minimum of the deformation resistance , being limited to the spoken point. The highest possible support points increases and there before the deformation path of the energy absorber is there a maximum, and then to the cantilevered 15 at between 60 and 70% of its structural depth. If the end of the bumper is moved to remove it again, so that the bumper point, which is acted upon by the force, is characterized by the fact that the beam (3) is facing a support, the beam characteristic OT of the bumper is strongly swept and that, based on the same beam cross-section, Course of the deformation resistance of the in an tes always steeper until it coincides directly at the point of support with the known manner of foamed material, then the energy absorber (4) towards the center of the bumper becomes increasingly flat again over the length of the foam material.
The curve representing the bumper in the area of the two from FIG. 2 shows the apparent curve of the support points (1 and 2) in each case abruptly changing resistance of the energy absorber 4 increases over the length y of the bumper, which is strongly arrowed
25 sprunghaft ansteigende Maxima im Bereich der beiden Abstützstellen 1 und 2. Bei einem mittigen Aufprall auf ein flächiges Teil wird zunächst, wie bei einem Aufprall25 abruptly increasing maxima in the area of the two support points 1 and 2. In the event of a central impact a flat part is initially like an impact Die Erfindung betrifft einen Stoßfänger für Kraft- auf ein schmales Hindernis, lediglich der Bereich A befahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, mit ei- aufschlagt, und dann erst werden die beiden angrenzennem sich in zwei Abstützstellen an fahrzeugfesten Tei- 30 den Bereiche A\ und A2 einbezogen. Die Bereiche B und len abstützenden Träger, dem ein durch eine elastische C werden nicht beaufschlagt, solange die für das Stoß-Abdeckung verkleideter Energifabsorber vorgelagert fängersystem vorgesehene Aufprallgeschwindigkeit ist, dessen Formänderungswiderstand sich über die Lan- nicht überschritten wird. Damit kann der Formändege des Stoßfängers z. B. durch Mat^fialschwächung der- rungswiderstand der Bereiche B und C so hoch angeart ändert, daß der Formänderungswiderstand, ausge- 35 setzt werden, daß bei einer partiellen BeaufschlagungThe invention relates to a bumper for motor vehicles on a narrow obstacle, only area A , in particular passenger cars, hits with it, and only then are the two adjacent areas in two support points on parts fixed to the vehicle the areas A 1 and A 2 included. The areas B and len supporting beam, to which an elastic C is not acted upon, as long as the energy absorber upstream of the catcher system clad for the shock cover is the intended impact speed whose deformation resistance is not exceeded over the lane. So that the Formändege of the bumper z. B. by material weakening, the resistance of the areas B and C changes to such an extent that the resistance to deformation is exposed that in the event of a partial application K*»nH \ie\n *>ir«»m in At*r Q+oRfancy^rmitti» σ«>1«*σΑτΐΑη Nyfini- rliACAr R#»nair»Ki» Ai& RAlactKarlr^ttcoTAn?^ γΙαγ r\ar\\a&- K * »nH \ ie \ n *> ir« »m in At * r Q + oRfancy ^ rmitti» σ «> 1« * σΑτΐΑη Nyfini- rliACAr R # »nair» Ki » Ai & RAlactKarlr ^ ttcoTAn? ^ ΓΙαγ r \ era&- "**■"* * **" ■·""*"·■»· «■■ MV* WWWSW(QV* ■ *■■*» QW.VQW..W·· ······· W>WWW. UW. W.W..W W.W ^O W> w V .WW. ..V_.VQ. W.M.W WW. ..WW>»QW"** ■" * * ** "■ ·""*" · ■ »·« ■■ MV * WWWSW (QV * ■ * ■■ * »QW.VQW..W ·· ········ W> WWW. UW. WW.W WW ^ OW> w V .WW. .. V _. V QWMW WW. ..WW> »QW mum des Formänderungswiderstandes, zu den beiden schalteten fahrzeugfesten Teile gerade nicht überschrit-mum of the deformation resistance, to the two switched parts fixed to the vehicle just not exceeded. Abstützstellen hin zunimmt und dort jeweils ein Maxi- ten wird. Dadurch erhöht sich die mögliche Aufprallge-Support points increases and there is a maximum in each case. This increases the possible impact mum aufweist, um dann zu den freitragenden Stoßfän- schwindigkeit bei partieller Beaufschlagung in den Be-mum, in order to then add to the self-supporting impact speed with partial impact in the loading gerenden hin wieder abzunehmen. 40 reichen B und C. Außerdem wirkt sich das vergrößertegerenden to take off again. 40 range from B and C. It also affects the enlarged Bei einem derartigen bekannten Stoßfänger nach der Energisabsorptionsvermögen der Bereiche B und C In such a known bumper according to the energy absorption capacity of areas B and C DE-OS 27 41 969 verläuft der Träger geradlinig. Diecsr auch im Fall der Überbeanspruchung des StoßfängersIn DE-OS 27 41 969 the carrier runs in a straight line. This also applies in the event of overuse of the bumper Stoßfänger hat zwar bei einem großflächig eingeleite- beim Aufprall auf ein ebenes Hindernis auf den SchutzAlthough the bumper has been initiated over a large area when it hits a level obstacle, it hits the protection ten Stoß ein gutes Stoßaufnahmevermögen, das jedoch der Karosserie positiv aus.th impact has a good shock absorption capacity, but the body has a positive effect. bei einem örtlich im Bereich der Stoßfängermitte einge- 45 Bei einem weitgehend geraden Verlauf des Stoßfän-in the case of a locally in the area of the bumper center. leiteten Stoß wegen der in diesem Fall gegebenen star- gers würde sich eine so deutliche Erhöhung der Form-due to the star- gers given in this case, such a significant increase in the form keren Durchbiegung des Trägers beschränkt ist, da bei änderungswiderstände der Bereiche B und C verbieten,keren deflection of the beam is limited, since with resistance to change in areas B and C prohibit Überschreiten einer bestimmten Durchbiegung des da beim Aufprall Ruf eine ebene Fläche die Bereiche B Exceeding a certain deflection of the areas B because on impact call a flat surface Trägers die diesen aufnehmende Fahrzeugstruktur be- und C ebenfalls verformt werden und die Summe derThe vehicle structure accommodating this carrier and C are also deformed and the sum of the schädigt wird. 50 Formänderungswiderstände die Belastbarkeitsgrenzeis damaged. 50 deformation resistances the load limit Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stoßfänger der der Fahrzeugstruktur schnell erreichen würde. Wollte eingangs genannten Art so auszubilden, daß unter Zu- ;nan einen Ausgleich durch entsprechende Vermindesammenwirken der Verformbarkeit des Energieabsor- rung der Formänderungswiderstände der Bereiche A, bers und der elastischen Nachgiebigkeit des Trägers A\ und Λ2 erreichen, so würde sich die mögliche Auförtlich und flächig eingeleitete Stöße so aufgenommen 55 prallgeschwindigkeit bei partieller Beaufschlagung der werden, daß der insgesamt zur Verfügung stehende Ein- mittleren Bereiche zu sehr reduzieren,
federungsweg möglichst voll genutzt wird, ohne daß der Gemäß Fig. 2 fällt anschließend an die Bereiche B Träger und die ihn aufnehmende Fahrzeugstruktur in und C die Kurve in den Bereichen D und E zu den Mitleidenschaft gezogen werden. Stoßfängerenden 5 und 6 hin ab. Der Formänderungs-
The object of the invention is to provide a bumper that would quickly reach the vehicle structure. If I wanted to develop the type mentioned at the beginning so that a balance would be achieved by a corresponding reduction in the deformability of the energy absorption of the deformation resistances of the areas A, bers and the elastic resilience of the carrier A \ and Λ2, so the possible problem would arise impacts initiated over a large area are absorbed in such a way that the impact velocity is too much reduced when the partial impact is applied,
suspension travel is fully utilized as possible without the FIG. 2 is subsequently incident on the areas B and the support accommodating it in the vehicle structure, and curve C which are drawn in the regions D and E to the affected. Bumper ends 5 and 6 down. The deformation
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, ω widerstand des Energieabsorbers 4 wird unter Berück-This object is achieved according to the invention in that ω resistance of the energy absorber 4 is taken into account daß der Träger des Stoßfängers stark gepfeilt ist und sichtigung des zugeordneten Formänderungswiderstan-that the support of the bumper is strongly swept and that the associated deformation resistance is visible. daß die den Verlauf des Formänderungswiderstandes des des Trägers 3 so bemessen, daß bei einer partiellenthat the course of the deformation resistance of the carrier 3 so dimensioned that with a partial des in an sich bekannter Weise aus geschäumtem Mate- Beaufschlagung des Stoßfängers der mögliche Feder-the in a known manner made of foamed mate- loading the bumper of the possible spring rial bestehenden Energieabsorbers über die Länge des weg des Trägers 3 und des Energieabsorbers 4 weitest-rial existing energy absorber over the length of the path of the carrier 3 and the energy absorber 4 as far as possible. Stoßfängers darstellende Kurve im Bereich der beiden 65 gehend ausgenutzt wird.The curve representing the bumper in the area of the two 65 is utilized. Abstützstellen jeweils sprunghaft ansteigt. Support points increases by leaps and bounds. Die erfindungsgemäße Auslegung des Stoßfängers Hierzu 2 Blatt ZeichnungenThe design of the bumper according to the invention For this purpose 2 sheets of drawings wird nachfolgend anhand von zwei in den Zeichnungen is explained below with reference to two in the drawings
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