DE3836724A1 - Pralldaempfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Pralldämpfer zur nachgiebigen Befestigung eines Stoßfängers am Längsträger eines Fahrzeugaufbaus der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei einem bekannten Pralldämpfer dieser Art (DE 36 17 099 A1) besteht das Deformationsglied aus mehreren Rollblechen, die sich parallel längs der Innenwandung des Gehäuses erstrecken und mit ihren vom Arbeitszylinder abgekehrten Enden mit dem Gehäuse fest verbunden sind. Die Befestigungsvorrichtung für den Pralldämpfer am Stoßfänger weist Befestigungslaschen, die am vorderen Ende des Gehäuses seitlich vorstehen, Befestigungsschrauben zum Befestigen der Befestigungslaschen am Längsträger und eine mit dem Arbeitszylinder fest verbundene Fixierlasche auf, die zum Stoßfänger hin offene, von den Befestigungsschrauben durchsetzte Schlitze trägt. Außerdem umfaßt die Befestigungsvorrichtung eine am rückwärtigen Teil des Gehäuses befestigte Grundplatte, die ebenfalls nach vorn offene Schlitze trägt, und Befestigungsschrauben, die durch diese Schlitze hindurchtreten und im Längsträger verschraubt sind.

Bei niedrigen Aufprallgeschwindigkeiten (z.B. 4 km/h) ist allein der Stoßdämpfer wirksam und absorbiert die gesamte Aufprallenergie durch elastisches Einschieben des Verdrängungskolbens in den Arbeitszylinder. Nach dem Aufprall nimmt der Stoßfänger wieder seine Ausgangsstellung ein.

Bei höheren Aufprallgeschwindigkeiten (z.B. 4 km/h bis 8 km/h) wird die gesamte Aufprallenergie durch den hydraulischen Stoßdämpfer und durch das Deformationsglied, das sich beim Energieverzehr bleibend verformt, absorbiert. Der Längsträger bleibt bei dieser Aufprallgeschwindigkeit unbeschädigt. Nach dem Aufprall muß lediglich das Deformationsglied ersetzt werden, um den ursprünglichen Zustand wieder vollständig herzustellen. Erst bei noch höheren Geschwindigkeiten setzt eine Deformation des Längsträgers ein.

Der bekannte Pralldämpfer ist konstruktiv sehr aufwendig, sowohl hinsichtlich der Ausbildung des Deformationsgliedes als auch hinsichtlich seiner Befestigung am Längsträger und relativ montageunfreundlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Pralldämpfer der eingangs genannten Art konstruktiv zu vereinfachen und leicht auswechselbar zu gestalten.

Die Aufgabe ist bei einem Pralldämpfer der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße aus der Baueinheit eines regenerierbaren Stoßdämpfers und eines nachgeschalteten nicht regenerierbaren Energieabsorbers aus Kunststoff oder Metallschaum bestehende Pralldämpfer wird stirnseitig in den hohlen Längsträger soweit eingesetzt, bis die Befestigungsplatte an der Stirnseite des Längsträgers anliegt. Mittels seitlich angreifender Befestigungsschrauben wird dann die Befestigungsplatte am Längsträger arretiert. Der Energieabsorber liegt z.B. als einfacher Hartschaumblock oder Block in Wabenstruktur in dem Führungstopf ein und kann nach Deformation leicht ausgewechselt werden. Da die Demontage und Montage des Pralldämpfers denkbar einfach ist, kann das Auswechseln schnell und preiswert erfolgen.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Pralldämpfers mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung findet sich in Anspruch 2. Durch diese Maßnahmen wird das Demontieren des Pralldämpfers zum Auswechseln des deformierten Energieabsorbers wesentlich vereinfacht. Durch entsprechende Wahl der Abmessungen der Kappe kann die Größe des Absorbers und damit dessen Energieaufnahme in weiten Grenzen bestimmt werden.

Wird gemäß der Ausführungsform in Anspruch 3 die Druckplatte fest mit dem Arbeitszylinder verbunden, so wird gleichzeitig der Arbeitszylinder im Führungsrohr gesichert. Eine gesonderte Befestigung entfällt.

Wird für den Energieabsorber gemäß der Ausführungsform in Anspruch 5 eine Wabenstruktur, z.B. PC-Röhrchenwaben, verwendet, so kann zur Erhöhung des Kraftniveaus diese Wabenstruktur gemäß der Ausführungsform in Anspruch 6 ausgeschäumt werden.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines an einem Längsträger befestigten Pralldämpfers,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des mit dem Längsträger verbundenen Pralldämpfers in Fig. 1.

Der in Fig. 1 im Längsschnitt und in Fig. 2 in perspektivischer Darstellung zu sehende Pralldämpfer zur nachgiebigen Befestigung eines hier nicht dargestellten Stoßfängers am Längsträger 10 eines Fahrzeugaufbaus besteht aus einem regenierbaren Stoßdämpfer 11 und einem nicht regenerierbaren Deformationsglied 12. Der an sich bekannte Hydraulik-, Gas oder Feststoff-Stoßdämpfer 11 weist einen Arbeitszylinder 13 und einen darin unter Verdrängung eines Mediums, wie Hydrauliköl, Gas oder Silicon, axial verschieblichen Verdrängungskolben 14 auf, der stirnseitig eine Aufnahme 15 zur Befestigung des Stoßfängers trägt. Der Arbeitszylinder 13 ist weitgehend in ein als Führungstopf 16 ausgebildetes Gehäuse eingesetzt und ragt nur geringfügig aus dem Führungstopf 16 hervor. Der zweiteilige Führungstopf 16 besteht aus einem den Arbeitszylinder 13 eng umschließenden Führungsrohr 17 und einer das Führungsrohr 17 endseitig übergreifenden Kappe 18, deren Querschnittsfläche wesentlich größer ist als die lichte Querschnittsfläche des Führungsrohrs 17. Die Kappe 18 ist auf dem vom Verdrängungskolben 14 abgekehrten Ende des Führungsrohrs 17 auf dieses aufgeschoben. Zur Befestigung der Kappe 18 trägt das Führungsrohr 17 einen Ringflansch 22, der von der Kappe 18 übergriffen wird. Führungsrohr 17 und Kappe 18 können jedoch auch lediglich miteinander verschweißt sein. Die im Querschnitt etwa U-förmige Kappe 18 weist eine rechteckförmige Querschnittsfläche auf, die der Form des hohlen Längsträgers 10 angepaßt ist, und ist mittels zweier Bundabschnitte 32, die von zwei im Bereich des Führungsrohrs 17 ausgesparten Stegen 33, 34 abragen, auf der Rückseite des Ringflansches 22 am Führungsrohr 17 gehalten.

Der freie Innenraum der Kappe 18 ist mit dem z.B. als Kunststoffenergieabsorber 19 ausgebildeten Deformationsglied 12 gefüllt. Dieser blockförmige Kunststoffenergieabsorber 19 besitzt Wabenstruktur, die zur Erhöhung des Kraftniveaus zusätzlich ausgeschäumt sein kann. Wie in Fig. 2 angedeutet ist, kann diese Wabenstruktur beispielsweise durch sog. PC-Röhrchenwaben realisiert werden, die axial ausgerichtet sind. Anstelle einer Wabenstruktur kann aber auch ein Prallrohr oder ein Hartschaumblock den Energieabsorber 19 bilden. Zwischen dem bis zum Ende des Führungsrohres 17 reichenden Arbeitszylinder 13 und dem Energieabsorber 19 ist eine Druckplatte 20 angeordnet, die den gesamten Energieabsorber 19 überdeckt. Die Druckplatte 20 weist eine zentrale Öffnung 21 auf, durch welche hindurch die Druckplatte 20 an dem Ende des Arbeitszylinders 13 angeschweißt ist. Die Druckplatte 20 kann jedoch auch mit dem Arbeitszylinder 13 verschraubt sein. Da die Druckplatte 20 über den Ringflansch 22 hinwegreicht, wird über die Druckplatte 20 der Arbeitszylinder 13 im Führungsrohr 17 gesichert und kann nicht aus dem Führungstopf 16 nach vorn herausgezogen werden. Der Führungstopf 16 mit einliegendem Energieabsorber 19 und der Stoßdämpfer 11 bilden somit eine komplette Baueinheit, die wie ein herkömmlicher Pralldämpfer montiert werden kann.

Zur Befestigung des Pralldämpfers am Längsträger 10 ist am Führungsrohr 17 nahe dem Austrittsende des Arbeitszylinders 13 aus dem Führungsrohr 16 eine das Führungsrohr 16 koaxial umgebende Befestigungsplatte 23 an dem Führungsrohr 17 angeschweißt. Die Befestigungsplatte 23 ist etwa U-förmig ausgebildet, wobei die zur Erstreckungsrichtung des Führungsrohrs 17 parallel verlaufenden Schenkel 23, 24 zur Kappe 18 hin weisen. Die Schenkel 23, 24 enthalten Schraubendurchgangslöcher 26, 27, durch welche mit 28, 29 angedeutete Befestigungsschrauben hindurchgesteckt und in entsprechenden Gewindebohrungen 30, 31 im Längsträger 10 verschraubt werden.

Die Wirkungsweise des Pralldämpfers ist wie folgt:

Bei geringeren Aufprallgeschwindigkeiten absorbiert der Stoßdämpfer 11 durch Einschieben des Verdrängungskolbens 14 in den Arbeitszylinder 13 und Verdrängung des Mediums im Arbeitszylinder 13 die gesamte Aufprallenergie. Danach kehrt der Verdrängungskolben 14 wieder in seine Ausgangslage zurück. Der maximal mögliche Verschiebeweg des Verdrängungskolbens 14 ist in Fig. 1 mit a gekennzeichnet. Bei Aufprallgeschwindigkeiten, die so groß sind, daß der regenerierbare Verschiebeweg des Stoßdämpfers 11 nicht mehr zum Abbau der Aufprallenergie ausreicht, wird nach Erreichen des maximalen Verschiebewegs a des Verdrängungskolbens 14 die Aufprallenergie über den Arbeitszylinder 13 und die Druckplatte 20 in den Energieabsorber 19 eingeleitet. Letzterer wird unter Energieverzehr plastisch verformt, wobei die Stirnseite des Verdrängungskolbens 14 den nicht regenerierbaren Weg b (Fig. 1) zurücklegt. Nach dem Aufprall kehrt zwar der Verdrängungskolben 14 wieder um den Verschiebeweg a relativ zum Arbeitszylinder 13 zurück, doch bleibt der Arbeitszylinder 13 um den Verschiebeweg b in die Kappe 18 des Führungstopfes 16 hinein verschoben, so daß der Stoßfänger um diesen Verschiebeweg b näher an der Stirnseite des Längsträgers 10 liegt. Bis zu einer gewissen Aufprallgeschwindigkeit kommt es dabei nicht zu Schäden an dem Längsträger 10.

Zur Wiederherstellung der ursprünglichen Stoßfängerlage ist es notwendig, den Pralldämpfer auszubauen und den Energieabsorer 19 auszuwechseln. Hierzu brauchen lediglich die Befestigungsschrauben 28, 29 gelöst und der Pralldämpfer aus dem Längsträger 10 herausgezogen zu werden. Der deformierte Energieabsorber 19 wird seitlich aus der Kappe 18 herausgezogen gegen einen intakten ausgetauscht. Der eingeschobene neue Energieabsorber 19 stützt sich auf der der Einschiebeseite gegenüberliegenden Seite an Laschen 35 ab, die im Einbauzustand des Pralldämpfers unten liegen und ein Durchrutschen des Energieabsorbers 19 verhindern. Der Pralldämpfer kann nun wieder lagerichtig in den Längsträger 10 eingesetzt und dort befestigt werden.

Bei noch höheren Aufprallgeschwindigkeiten wird nach Einschieben des Verdrängungskolbens 14 um den maximalen Verschiebeweg a und Deformation des Energieabsorbers 19 um den maximalen Deformationsweg b der Führungstopf 16 aus der Befestigungsplatte 23 herausgerissen. Der Stoßfänger legt sich stirnseitig an den Längsträger 10 an, und dieser wird unter Energieverzehr kontrolliert deformiert.

Claims (9)

1. Pralldämpfer zur nachgiebigen Befestigung eines Stoßfängers am Längsträger eines Fahrzeugaufbaus mit einem einen Arbeitszylinder und einen darin unter Verdrängung eines Mediums verschieblichen Verdrängungskolben aufweisenden Stoßdämpfer, dessen aus dem Arbeitszylinder vorstehender Verdrängungskolben stirnseitig eine Aufnahme zur Befestigung des Stoßfängers trägt, mit einem den Arbeitszylinder teilweise aufnehmenden Gehäuse, das eine Vorrichtung zur Befestigung am Längsträger aufweist, und mit einem im Gehäuse angeordneten energieabsorbierenden Deformationsglied, an dem sich der Arbeitszylinder mit seiner vom Stoßfänger abgekehrten Stirnseite abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse als ein den Arbeitszylinder (13) mindestens teilweise umschließender Führungstopf (16) und das Deformationsglied (12) als Energieabsorber (19) ausgebildet ist, der den Führungstopf (16) in dem den Topfboden unmittelbar vorgelagerten Topfabschnitt (18) am Topfboden anliegend ausfüllt, und daß die Befestigungsvorrichtung eine den Führungstopf (16) nahe dem Topfrand koaxial umgebende und mit diesem fest verbundene Befestigungsplatte (23) aufweist, die so bemessen ist, daß sie sich an der Stirnseite des hohlen Längsträgers (10) abstützt.

2. Pralldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungstopf (16) zweiteilig ausgebildet ist und aus einem den Arbeitszylinder (13) umschließenden Führungsrohr (17) und einer das Führungsrohr (17) endseitig übergreifenden Kappe (18) mit gegenüber dem Führungsrohr (17) wesentlich größerer Querschnittsfläche besteht, die vorzugsweise in Anpassung an den Längsträger (10) rechteckförmig ist, und daß die Kappe (18) vollständig mit dem Energieabsorber (19) ausgefüllt ist, der am führungsrohrseitigen Ende der Kappe (18) mit einer Druckplatte (20) abgedeckt ist.

3. Pralldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (20) fest mit dem Arbeitszylinder (13) des Stoßdämpfers (11) verbunden ist.

4. Pralldämpfer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (17) endseitig einen Ringflansch (22) trägt und daß die Kappe (18) den Ringflansch (22) rückseitig übergreift.

5. Pralldämpfer nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Energieabsorber (19) Wabenstruktur, z.B. PC-Röhrchenwaben, aufweist.

6. Pralldämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wabenstruktur ausgeschäumt ist.

7. Pralldämpfer nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennnzeichnet, daß der Energieabsorber (18) aus Hartschaum ausgeführt ist, welcher aus Kunststoff-, mineralischem oder metallischem Material besteht.

8. Pralldämpfer nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Energieabsorber (18) aus einem Prallrohr besteht.

9. Pralldämpfer nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsplatte (23) mindestens zwei zum Führungstopf (16) hin rechtwinklig abgebogene und dazu parallel verlaufende Laschen (24, 25) mit Schraubendurchgangslöcher (26, 27) zur Befestigung der Befestigungsplatte (23) an dem Längsträger (10) aufweist.