DE3836724C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Pralldämpfer zur nachgiebigen Befestigung eines Stoßfängers am Längsträger eines Fahrzeugaufbaus der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to an impact damper for compliant Attaching a bumper to the side member of a Vehicle body in the preamble of claim 1 specified genus.
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.In a known impact damper of this type (DE 36 17 099 A1) the deformation member consists of several Rolling plates that run parallel along the inner wall of the Extend housing and with their from the working cylinder opposite ends are firmly connected to the housing. The Fastening device for the impact absorber on the bumper has mounting tabs on the front end of the case protrude sideways, fastening screws for fastening the Fastening tabs on the side member and one with the Working cylinder firmly attached fixing tab to the Bumpers open towards the fastening screws penetrated slots. In addition, the Fastening device on the rear part of the Housing-attached base plate, which also faces forward carries open slots, and mounting screws through these slots pass through and screwed into the side member are.
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.At low impact speeds (e.g. 4 km / h) the shock absorber alone is effective and absorbs the whole Impact energy through elastic insertion of the Displacement piston in the working cylinder. After this Impact, the bumper returns to its original position a.
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.At higher impact speeds (e.g. 4 km / h to 8 km / h) the total impact energy is from the hydraulic shock absorber and through the deformation member, that permanently deforms when energy is consumed. The side member remains at this impact speed undamaged. After the impact, only that Deformation link to be replaced to the original To restore the condition completely. Only at higher speeds sets a deformation of the Side member.
Der bekannte Pralldämpfer ist konstruktiv sehr aufwendig, sowohl hinsichtlich der Ausbildung des Deformationsgliedes als auch hinsichtlich seiner Befestigung am Längsträger und relativ montageunfreundlich.The known impact damper is structurally very complex, both with regard to the formation of the deformation element as well as with regard to its attachment to the side member and relatively unfriendly.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Pralldämpfer der eingangs genannten Art konstruktiv zu vereinfachen und leicht auswechselbar zu gestalten.The invention has for its object a shock absorber of the type mentioned at the outset to simplify the design and easy to change.
Die Aufgabe ist bei einem Pralldämpfer der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 gelöst.The task for an impact damper is that in the preamble of claim 1 specified genus according to the invention the features in the characterizing part of claim 1 solved.
Der erfindungsgemäße aus der Baueinheit eines regenerierbaren Stoßdämpfers und eines nachgeschalteten nicht regenerierbaren Deformationsgliedes in Form eines Einsatzes 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 Einsatz 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.The invention from the assembly of a regenerable shock absorber and a downstream one non-regenerable deformation member in the form of an insert made of plastic or Metal foam existing impact absorber is inserted into the front hollow side members used until the Fastening plate on the front of the side member is present. By means of laterally engaging fastening screws the mounting plate is then locked on the side member. The application lies z. B. as a simple block of rigid foam or block in honeycomb structure in the guide pot and can can be easily replaced after deformation. Since the Disassembly and assembly of the impact damper is very easy, can be replaced quickly and inexpensively.
Der Einsatz eines Deformationsgliedes, bestehend aus einem Block mit Wabenstruktur, der einem Stoßdämpfer nachgeschaltet ist, kann dem gattungsverschiedenen Pralldämpfer nach der DE 24 41 557 A1 als bekannt entnommen werden. Allerdings gestal tet sich bei dieser Ausführung der Austausch des Einsatzes schwierig, weil es aufgrund der stoßfernen Festlegung des Pralldämpfers notwendig ist, den Einsatz sowohl mit dem Stoßdämpfer als auch mit dem Befestigungselement, jeweils unter Zwischenschaltung einer Druckplatte, kraftschlüssig zu verbinden, damit ein ungewolltes Vorwandern des Prall dämpfers verhindert wird.The use of a deformation element consisting of a Block with honeycomb structure, which is connected to a shock absorber is the generic impact damper according to DE 24 41 557 A1 can be taken as known. Certainly with this version, the exchange of the insert difficult because it is due to the distance from the shock Impact absorber is necessary to use both with the Shock absorber as well as with the fastener, each with the interposition of a pressure plate, non-positive to connect, thus an unwanted advance of the impact damper is prevented.
Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Pralldämpfers mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.Advantageous embodiments of the invention Impact absorber with appropriate training and Refinements of the invention result from the others Claims.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung findet sich in Anspruch 2. Durch diese Maßnahmen wird das Demontieren des Pralldämpfers zum Auswechseln des deformierten Einsatzes wesentlich vereinfacht. Durch entsprechende Wahl der Abmessungen der Kappe kann die Größe des Absorbers und damit dessen Energieaufnahme in weiten Grenzen bestimmt werden.An advantageous embodiment of the invention can be found in claim 2. These measures will dismantle the impact damper to replace the deformed insert much simplified. By appropriate Choice of the dimensions of the cap can be the size of the absorber and thus determines its energy consumption within wide limits will.
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.According to the embodiment in claim 3, the pressure plate firmly connected to the working cylinder, so at the same time the working cylinder is secured in the guide tube. A separate attachment is not required.
Wird für den Einsatz 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.Is for use according to the embodiment in Claim 5 a honeycomb structure, e.g. B. PC tube honeycomb, used, this can increase the level of force The honeycomb structure according to the embodiment in claim 6 be foamed.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:The invention is based on one in the drawing illustrated embodiment in the following described. Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines an einem Längsträger befestigten Pralldämpfers, Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a fastened to a longitudinal beam impact absorber,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des mit dem Längsträger verbundenen Pralldämpfers in Fig. 1. FIG. 2 is a perspective view of the impact damper connected to the side member 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.The impact damper, seen in longitudinal section in FIG. 1 and in perspective in FIG. 2, for the flexible attachment of a bumper (not shown here) to the side member 10 of a vehicle body consists of a regenerable shock absorber 11 and a non-regenerable deformation member 12 . The known hydraulic, gas or solid shock absorber 11 has a working cylinder 13 and a displacement piston 14 which is axially displaceable therein while displacing a medium such as hydraulic oil, gas or silicone and which carries a receptacle 15 on the end face for fastening the bumper. The working cylinder 13 is largely inserted into a housing designed as a guide pot 16 and protrudes only slightly from the guide pot 16 . The two-piece guide pot 16 consists of a working cylinder 13 which closely surrounds the guide tube 17 and a guide tube 17 end cross-cap 18, whose cross-sectional area is substantially greater than the clear cross-sectional area of the guide tube 17th The cap 18 is pushed onto the end of the guide tube 17 facing away from the displacement piston 14 . To attach the cap 18 , the guide tube 17 carries an annular flange 22 which is overlapped by the cap 18 . Guide tube 17 and cap 18 can, however, only be welded to one another. The cap 18 , which is approximately U-shaped in cross section, has a rectangular cross-sectional area which is adapted to the shape of the hollow longitudinal beam 10 , and is on the back by means of two collar portions 32 which protrude from two webs 33 , 34 which are recessed in the region of the guide tube 17 of the ring flange 22 held on the guide tube 17 .
Der freie Innenraum der Kappe 18 ist mit dem als Einsatz 19 z. B. aus Kunststoff 19 ausgebildeten Deformationsglied 12 gefüllt. Dieser blockförmige Einsatz 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 Einsatz 19 bilden. Zwischen dem bis zum Ende des Führungsrohres 17 reichenden Arbeitszylinder 13 und dem Einsatz 19 ist eine Druckplatte 20 angeordnet, die den gesamten Einsatz 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 Einsatz 19 und der Stoßdämpfer 11 bilden somit eine komplette Baueinheit, die wie ein herkömmlicher Pralldämpfer montiert werden kann.The free interior of the cap 18 is with the insert 19 z. B. plastic 19 formed deformation member 12 filled. This block-shaped insert 19 has a honeycomb structure, which can also be foamed to increase the level of force. As indicated in FIG. 2, this honeycomb structure can be implemented, for example, by so-called PC tube honeycombs, which are aligned axially. Instead of a honeycomb structure, an impact tube or a rigid foam block can also form the insert 19 . A pressure plate 20 is arranged between the working cylinder 13 reaching to the end of the guide tube 17 and the insert 19 , which covers the entire insert 19 . The pressure plate 20 has a central opening 21 through which the pressure plate 20 is welded to the end of the working cylinder 13 . However, the pressure plate 20 can also be screwed to the working cylinder 13 . Since the pressure plate 20 reaches beyond the annular flange 22, the working cylinder 13 is secured in the guide tube 17 via the pressure plate 20 and can not be pulled out of the guide cup 16 forward. The guide pot 16 with the insert 19 and the shock absorber 11 thus form a complete structural unit which can be mounted like a conventional impact damper.
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.For fastening of the impact damper on the longitudinal member 10 of the working cylinder is a guide tube 16 coaxially surrounding the mounting plate 13 is welded from the guide tube 16 23 of the guide tube 17 to the guide tube 17 near the exit end. The fastening plate 23 is approximately U-shaped, the legs 23, 24 which run parallel to the direction of extension of the guide tube 17 pointing towards the cap 18 . The legs 23 , 24 contain screw through holes 26 , 27 , through which fastening screws indicated by 28, 29 are inserted and screwed into corresponding threaded bores 30 , 31 in the side member 10 .
Die Wirkungsweise des Pralldämpfers ist wie folgt:The impact damper works as follows:
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 Einsatz 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. At lower impact speeds, the shock absorber 11 absorbs the entire impact energy by inserting the displacement piston 14 into the working cylinder 13 and displacing the medium in the working cylinder 13 . The displacement piston 14 then returns to its starting position. The maximum possible displacement of the displacement piston 14 is marked with a in FIG. 1. At impact speeds that are so great that the regenerable displacement path of the shock absorber 11 is no longer sufficient to reduce the impact energy, after the maximum displacement path a of the displacement piston 14 has been reached, the impact energy is introduced into the insert 19 via the working cylinder 13 and the pressure plate 20 . The latter is plastically deformed while consuming energy, the end face of the displacement piston 14 covering the non-regenerable path b ( FIG. 1). After the impact, the displacement piston 14 returns again by the displacement path a relative to the working cylinder 13 , but the working cylinder 13 remains displaced by the displacement path b into the cap 18 of the guide pot 16 , so that the bumper by this displacement path b is closer to the end face of the side member 10 is. Up to a certain impact speed, there is no damage to the side member 10 .
Zur Wiederherstellung der ursprünglichen Stoßfängerlage ist es notwendig, den Pralldämpfer auszubauen und den Einsatz 19 auszuwechseln. Hierzu brauchen lediglich die Befestigungsschrauben 28, 29 gelöst und der Pralldämpfer aus dem Längsträger 10 herausgezogen zu werden. Der deformierte Einsatz 19 wird seitlich aus der Kappe 18 herausgezogen und gegen einen intakten ausgetauscht. Der eingeschobene neue Einsatz 19 stützt sich auf der der Einschiebeseite gegenüberliegenden Seite an Laschen 35 ab, die im Einbauzustand des Pralldämpfers unten liegen und ein Durchrutschen des Einsatzes 19 verhindern. Der Pralldämpfer kann nun wieder lagerichtig in den Längsträger 10 eingesetzt und dort befestigt werden.To restore the original bumper position, it is necessary to remove the impact damper and replace the insert 19 . For this purpose, only the fastening screws 28 , 29 need to be loosened and the impact damper pulled out of the side member 10 . The deformed insert 19 is laterally pulled out of the cap 18 and replaced with an intact one. The inserted new insert 19 is supported on the side opposite the insertion side by tabs 35 which, when the impact damper is installed, lie at the bottom and prevent the insert 19 from slipping. The impact damper can now be inserted in the correct position in the side member 10 and fastened there.
Bei noch höheren Aufprallgeschwindigkeiten wird nach Einschieben des Verdrängungskolbens 14 um den maximalen Verschiebeweg a und Deformation des Einsatzes 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.At even higher impact speeds, the guide pot 16 is torn out of the fastening plate 23 after the displacement piston 14 has been pushed in by the maximum displacement path a and the insert 19 has been deformed by the maximum deformation path b. The bumper bears against the side of the side member 10 , and this is deformed in a controlled manner while consuming energy.
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |