DE3927082A1 - Automobilstossfaenger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elastisch deformierbaren aus­ wechselbaren Stoßfänger zum Schutz der Karosserien von Kraftfahrzeugen gegen Front- oder Seitenstöße.

Stoßfänger aus Kunststoff bedeuten eine erhebliche Ver­ besserung gegenüber den älteren Stoßfängern aus Metall, weil erstere leichter sind, eine bessere Widerstandsfähig­ keit gegen Witterungseinflüsse haben, einfacher herge­ stellt werden können und auch bessere Funktionseigenschaf­ ten besitzen. Nach einer Verformung können bestimmte Kunststoffe ihre ursprüngliche Form wieder einnehmen, was noch durch ein geschlossenes Querprofil begünstigt wird. Beim Absorbieren der Stoßenergie kommt es bei solchen Stoßfängern auch bei einer größeren Verformung zu keiner ausgeprägten Veränderung des Widerstandsmoments und des Trägheitsmoments durch den Einfluß der Deformation und demnach auch zu keinem Verlust der Stabilität des Profils. Die Eigenschaften des Stoßfängers bleiben grundsätzlich während des gesamten Verformungsvorgangs erhalten und der besonders bei Stoßfängern mit offenem Profil auftretende Effekt, daß nämlich in einem bestimmten Moment der Verfor­ mung infolge des sogenannten Ausrollens, d. h. der plötz­ lichen Veränderung des Querprofils des Stoßfängers, ein sprungartiges Anwachsen des Verformungsverlaufs und eine starke Verringerung der Verformungskraft sich nicht be­ merkbar machen. Die Stoßfänger mit voll geschlossenem Pro­ fil aus Kunststoff fanden jedoch bisher keine breitere praktische Anwendung, weil die mit der Herstellung des ge­ schlossenen Profils aus einem einzigen Stück verbundenen technischen Probleme nicht zufriedenstellend gelöst werden konnten. Daher bestehen Stoßfänger mit geschlossenem Pro­ fil allgemein aus zwei getrennten Stücken, und zwar aus einer vertikalen steifen Tragplatte und aus dem deformier­ baren Stoßteil aus Kunststoff mit U-förmigem Querschnitt, d. h. mit einer etwa vertikalen Frontstoßplatte und je einem etwa horizontalen oberen und unteren Längssteg, die an ihren freien Enden mit der steifen Tragplatte durch­ gehend fest verbunden sind. Die Stoßenergie wird bei Stoß­ fängern aus Kunststoff mit geschlossenem Profil durch ela­ stische Verformung nur in dem Maße aufgefangen, indem die Stoßenergie unter der Grenze der plastischen Verformung des Profils des deformierbaren Stoßteils liegt, wobei die Art der Befestigung der horizontalen Längsstege des Stoßteils an der steifen Tragplatte und auch das Material des Stoßteils das Verhalten des Stoßfängers mit beein­ flussen.

Aus der DE-32 32 940 ist die Verbindung des deformierbaren Stoßteils mit steifer Tragplatte mittels Klinken bekannt, die am freien Ende der horizontalen Längsstege ausgebildet sind und in Ausschnitte in der steifen Tragplatte eingrei­ fen. Die freien Enden der horizontalen Längsstege stützen sich an der senkrechten Wand der steifen Tragplatte. Eine die Verformung des Profils bei einem Stoß verhindernde Kraft wird nur von den Klinken übertragen, so daß der Stoßteil gegen die angeführten Effekte des Aufrollens des Profils nicht geschützt ist.

Die bekannten Stoßfänger mit geschlossenem Profil setzen sich zum Ziel, den deformierbaren Stoßteil aus Kunststoff mit steifer Tragplatte so zu verbinden, daß die horizonta­ len Längsstege an ihren freien Enden sich im Gebiet der Stützfläche befinden, durch die die Kraft aus den Längs­ stegen auf die steife Tragplatte übertragen wird, und mit der steifen Tragplatte fest verbunden sind. Eine solche Lösung ist z. B. aus der DE-31 25 687 bekannt, bei der das freie Ende des Längsstegs fest in die Leitbahn eingescho­ ben ist, so daß sich das freie Ende des Längssteges wie ein in die steife Tragplatte eingespannter Träger verhält.

Bei einer Verformung des horizontalen Längssteges durch einen Stoß kann bei den die eingespannten Träger erset­ zenden Verbindungen die Belastung des freien Endes des Längssteges durch ein Moment sowohl positiv und negativ werden, und es kommt zu einer lokalen Überlastung des Materials des Stoßteils. Damit die Stoßenergie an den freien Enden der Stege durch elastische Verformung ab­ sorbiert und die Grenze der plastischen Verformung nicht überschritten wird, muß bei den bekannten Verbindungen des Stoßteils mit einer Tragplatte das Material einen hohen Elastizitätsmodul haben, wie z. B. Polykarbonate, Polymere usw., die eine homogene Struktur und eine hohe Festig­ keitsgrenze besitzen. Solche Materialien sind allerdings sehr teuer. Die vorstehend angegebenen festen Verbindungen sind von komplizierter Konstruktion, kostspielig und las­ sen sich nach einer Verformung nicht auf einfache Weise auswechseln.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und eine Verbindung des defor­ mierbaren Stoßteiles mit der steifen Tragplatte zu schaf­ fen, welche die Beanspruchung des freien Endes des Längs­ steges verringert und die Verwendung von billigerem Kunst­ stoff mit geringerem Elastizitätsmodul und niedrigerer Fe­ stigkeitsgrenze ermöglicht. Ferner soll diese Verbindung eine einfache Auswechselung des dauerhaft verformten Stoß­ teils gestatten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst, wobei die freien Enden der Längs­ stege des Stoßteiles mit der vertikalen Tragplatte so verbunden sind, daß bei einem Frontstoß die freien Enden der Längsstege auf Torsion nur in einem Sinn beansprucht werden und sich die Längsstege wie ein gelenkig gelagerter Träger verhalten.

Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Stoßfängers beruht auf einer erheblich verringerten Beanspruchung der freien Enden der Längsstege, was die Herstellung des Stoß­ teils aus billigerem Material mit geringerer Festigkeits­ grenze gestattet. Im Hinblick auf den günstigeren Verlauf des Torsionsmoments, mit dem die Längsstege belastet sind, muß das Material der Längsstege nicht homogen sein. Es kann Blähmittel enthalten, wodurch zwar die Festigkeits­ grenze sinkt, das Widerstandsmoment jedoch gleichzeitig steigt. Die Konstruktion des Stoßfängers gemäß der Erfin­ dung gestattet ein einfaches Einsetzen und Auswechseln des Stoßteils im Fall seiner Beschädigung durch einen Stoß, da zum Lösen der Verbindungen ein einfaches Werkzeug aus­ reicht. Da der Stoßfänger durch die einfachen Verbindungen des Stoß- und Tragteils keine negativen Flächen enthält, können zu seiner Herstellung einfache zweiteilige Formen verwendet werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verwirklicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht des Stoßteiles und der Tragplatte;

Fig. 2 den oberen Steg des Stoßteils und die Tragplatte an der Stelle des Haltezahns;

Fig. 3 im Querschnitt den oberen Steg des Stoß­ teils und der Tragplatte außerhalb des Haltezahns.

Der dargestellte Stoßfänger enthält einen U-förmigen Stoßteil 1 und eine Tragplatte 10. Beide Teile 1 und 10 sind in der Ebene 16 geschnitten dargestellt, wobei eine Stoßwand 2 vertikal verläuft, aber auch eine andere Form haben kann. Ein oberer und ein unterer Längssteg 3 des Stoßteils 1 sind am freien Ende mit Haltezähnen 7 verse­ hen, deren Haltezungen 8 beim oberen Ende 4 nach oben und beim unteren freien Ende 4 nach unten umgebogen sind. Da­ durch können zweiteilige Gießformen verwendet werden, weil keine negativen bzw. hinterschnittenen Flächen vorhanden sind. Zwischen den Haltezungen 8 sind an den freien Enden 4 im wesentlichen vertikale Stützflächen 5 angeordnet. An der Außenseite der freien Enden der Längsstege 3 des Stoß­ teils 1, d. h. an der oberen Seite der oberen freien Enden 4 der Längsstege 3 und an der unteren Seite der unteren freien Enden 4 der Längsstege 3, sind äußere Stützflächen 6 ausgebildet.

Der von der Tragplatte 10 gebildete Tragteil weist einen Rand 11 in L-Form auf, der nach vorn umgebogen ist und dessen freie Enden 12 in zusammengesetztem Zustand in Längsrichtung die Haltezungen 8 übergreifen und nach der Erfindung auch die freien Enden der oberen und unteren Längsstege zwischen den Haltezähnen 7. Die freien Enden 12 überragen in Längsrichtung die vertikalen Stützflächen 5. Die Tragplatte 10 hat Öffnungen 13, in die die Zungen 8 der Haltezähne 7 mit Vorspannung eingreifen. Die freien Enden 12 der Ränder 11 sind an der Innenseite mit Stütz­ flächen 14 versehen, die bei einem Stoß an den äußeren Stützflächen 6 anliegen, die an den äußeren Seiten der freien Enden 4 der Längsstege 3 ausgebildet sind.

Fig. 2 zeigt den Querschnitt durch den oberen Steg 3 des Stoßteils 1 und der Tragplatte 10 an der Stelle des Halte­ zahns 7, an dem die äußere Stützfläche 6 an der Außenseite der freien Enden 4 der oberen und unteren Stege 3 gebildet wird. Der durch die Öffnung 15 durchgehende Haltezahn 7 ragt in Längsrichtung aus dem freien Ende 4 hervor. Die Innenseite der Stützfläche 14 am gebogenen freien Ende 12 des Randes der Tragplatte 10 stützt sich beim Anprall auf die äußere Stützfläche 6.

Fig. 3 zeigt den Querschnitt durch den oberen Steg 4 des Stoßteils und die Tragplatte 10 an der Stelle außerhalb des Haltezahns 7. Bei einem Aufprall stützt sich im we­ sentlichen die vertikale Fläche 5, die am freien Ende 4 der oberen und unteren Längsstege 3 ausgebildet ist, auf die Vorderseite der Tragplatte 13 und die äußere Stützflä­ che 6, die an der Außenseite der freien Enden 4 der Längs­ stege 3 ausgebildet ist, stützt sich auf die innere Stütz­ fläche 14 an der Innenseite der freien Enden 12 der nach vorn gebogenen Ränder 11 der Tragplatte 10.

Claims (1)

1. Stoßfänger für Kraftfahrzeuge zum Schutz der Automobil­ karosserien gegen Stöße, bestehend aus einer am Rahmen oder an der Karosserie befestigten vertikalen steifen Tragplatte und aus einem verformbaren Stoßteil von U- förmigem Querschnitt, das eine vordere Stoßwand und im wesentlichen horizontale obere und untere Längsstege auf­ weist, an deren freien Enden Haltezähne zur Verbindung mit der Tragplatte ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (10) obere und untere Ränder (11) von L-förmigem Querschnitt aufweist, deren nach vorn gebogene freie Enden (12) in Längsrichtung die freien Enden (4) der oberen und unteren Längsstege (3) des Stoßteils (1) über­ ragen, wobei zwischen den Haltezähnen (7) vertikale Front­ stützflächen (5) vorgesehen sind, die an der Vorderseite der Tragplatte (13) anliegen und wobei an der Außenseite vorgesehene äußere Stützflächen (6) mit der Innenseite der gebogenen freien Enden (12) der Ränder der Tragplatte (11) abstützend zusammenwirken.