DE4037408A1

DE4037408A1 - Stossstange aus kunstharz

Info

Publication number: DE4037408A1
Application number: DE4037408A
Authority: DE
Inventors: Noboru Yamashita; Keiji Sugiura; Kazunori Shimomaki; Toshiaki Takanishi
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1989-12-06
Filing date: 1990-11-24
Publication date: 1991-06-13
Anticipated expiration: 2010-11-25
Also published as: CA2028404C; DE4037408C2; US5114198A; CA2028404A1; JPH03178847A; JP2779852B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stoßstange aus einem Kunstharz.

Wie in Fig. 15 dargestellt, ist es bekannt, ein Fahrzeugaufbau mit einer unter Verwendung eines Kunstharzes hergestell ten Stoßstange 51 zu versehen, um den Fahrzeugaufbau vor einer Beschädigung zu schützen und während der Kollision eine Stoßkraft aufzunehmen. Diese Stoßstange 51 weist von außer her der Reihe nach eine Verkleidung 52, einen Dämpfer 53 aus Harzschaum sowie eine aus einer Stahlplatte hergestellte Verstärkung 54 auf und ist durch eine Klemm befestigung mit Schrauben o. dgl. an vorderen und hinte ren Teilen des Fahrzeugaufbaus angebracht.

Bei einer Stoßstange 51 dieser Bauart ist jedoch die Ver stärkung 54 ein metallisches Teil, das sich in Breiten richtung erstreckt. Daraus ergibt sich der Nachteil, daß dieses Teil teuer ist und außerdem das Gewicht erhöht. Aus diesem Grunde ist bereits eine Kunstharz-Stoßstange 61 gemäß Fig. 16 in großem Umfang zur Anwendung gekom men. Diese Stoßstange 61 setzt sich aus einer Verkleidung 62, einem im Blasformverfahren als Harzerzeugnis herge stellten Dämpfer 63 und einer Stütze 64 zusammen, die aus einem Stahlblech (oder aus einem Harz) hergestellt ist.

Bei dieser bekannten Kunstharz-Stoßstange 61 weist der Dämpfer 63 einen umschlossenen Querschnitt auf und sind die Stützen 64 am rechten und am linken Ende rückseitig am Dämpfer 63 angeordnet. Dabei ist es nachteilig, daß bei einer Kollision durch Auffahren des Fahrzeugs auf eine Wand o. dgl. der Dämpfer 63 in einem der Stütze 64 zuge ordneten Bereich sehr stark verformt wird, wie es Fig. 17 zeigt, und daß die Aufnahme der Kollisionsenergie im Vergleich zur die Verstärkung 54 verwendenden Stoßstange 51 herabgesetzt ist.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kunstharz-Stoßstange zu schaffen, mit der die vor stehend beschriebenen Nachteile vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kunstharz- Stoßstange gelöst, bei der ein aus einem Harz hergestell ter Dämpfer, der mit einer als getrenntes Teil hergestell ten Verkleidung verdeckt ist, mittels eines Paares rech ter und linker Stützen, die an der Rückseite des Dämpfers angeordnet sind, an einem Fahrzeugaufbau angebracht ist, wobei am vorderen Ende einer jeden Stütze ein Flansch vor gesehen ist und von einer Seitenwand gebildete Durchgangs öffnungen sich von der Vorderseite zur Rückseite des Dämpfers innerhalb eines auf den Flansch ausgerichteten Be reichs erstrecken.

Die erfindungsgemäße Kunstharz-Stoßstange weist einen Dämpfer mit geschlossenem Hohlprofil auf, das sich nach einer Kollision des Fahrzeugs wieder nahezu in die ursprüngliche Form zurückführen läßt und auch nach wiederholten Kol lisionen Festigkeit aufweist. Da ferner die von einer Sei tenwand umgrenzten Durchgangsöffnungen, die von der Vor derseite zur Rückseite des Dämpfers reichen, im auf den Flansch der Stütze ausgerichteten Dämpferbereich angeord net sind, kann im Vergleich mit einer bekannten Stoßstange die Kollisionsenergie innerhalb einer kurzen Zeitspanne und in einem früheren Kollisionsstadium aufgenommen und einer Verformung der gesamten Stoßstange verhindert werden. Ferner wird ein Dämpfer aus Harz mit einem einfachen geschlossenen Querschnitt für die erfindungsgemäße Kunstharz- Stoßstange verwendet, so daß geringes Gewicht und niedrige Kosten erreicht werden können. Ferner entfällt im Vergleich zur Konstruktion mit einer Stahlverstärkung die Gefahr des Rostens. Da ferner der Dämpfer von der se paraten Verkleidung bedeckt ist, sind die Durchgangsöffnungen von außen nicht zu sehen, so daß es auch hinsicht lich des Erscheinungsbildes keine Schwierigkeiten gibt.

Drei Ausführungsbeispiele (Fig. 1-Fig. 7, Fig. 8-Fig. 11 und Fig. 12-Fig. 14) werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 die Kunstharz-Stoßstange der ersten Ausfüh rungsform in einer auseinandergezogenen per spektivischen Darstellung, wobei auch ein Teil des Fahrzeugaufbaus zu sehen ist;

Fig. 2 den Dämpfer und eine Stütze in Draufsicht;

Fig. 3 einen Schnitt längs Linie A-A in Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt längs Linie B-B in Fig. 2;

Fig. 5 eine Vorderansicht des Dämpfers im Bereich der Durchgangsöffnungen;

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Dämpfer während einer Kollision;

Fig. 7 ein Diagramm, bei dem die während einer Kol lision auftretende Belastung des Dämpfers über der Zeit aufgetragen ist;

Fig. 8 den Dämpfer der zweiten Ausführungsform vor dem Einsetzen eines gitterförmigen Bauteils in perspektivischer Darstellung;

Fig. 9 eine Draufsicht auf den Dämpfer mit den ein gesetzten gitterförmigen Bauteilen in einem Kollisionsfall;

Fig. 10 eine Vorderansicht des Dämpfers im Bereich der Durchgangsöffnungen;

Fig. 11 ein der Fig. 7 entsprechendes Diagramm für die Stoßstange gemäß Fig. 8-10;

Fig. 12 den Dämpfer der dritten Ausführungsform vor dem Einführen der Vorsprünge einer Stütze in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 13 den Dämpfer mit eingeführten Vorsprüngen der Stütze in einer Draufsicht bei einer Kolli sion;

Fig. 14 ein den Fig. 7 und 11 entsprechendes Dia gramm für die Ausführungsform gemäß Fig. 12 und 13;

Fig. 15 eine bekannte Kunstharz-Stoßstange in per spektivischer Darstellung;

Fig. 16 eine andere bekannte Kunstharz-Stoßstange in perspektivischer Darstellung;

Fig. 17 eine Draufsicht auf die Stoßstange gemäß Fig. 16 bei einer Kollision.

Fig. 1-7 zeigen die erste Ausführungsform der Erfin dung. Danach ist eine vordere Stoßstange 1 aus einem Kunstharz vorgesehen, die an einem vorderen Montageab schnitt 2a eines Wagenaufbaus 2 befestigt ist. Diese vor dere Stoßstange 1 besteht der Reihe nach von außen ange fangen aus einer Verkleidung 3, einem Dämpfer 4, der mit derart getrenntem Teil hergestellten Verkleidung 3 be deckt ist und aus einem Paar rechter und linker Stützen 5, die an der Rückseite des Dämpfers 4 angeordnet sind.

Für die Verkleidung 4 wird ein geeignetes Material, wie Metall, Kunstharz und Leder verwendet.

Der Dämpfer 4 ist ein Kunstharzerzeugnis mit dem geschlos senen Hohlprofil, das einstückig mittels eines Blasform verfahrens (Hohlprofil-Formverfahren) und in einer Größe hergestellt ist, die im wesentlichen der breiten Abmes sung der Frontpartie des Fahrzeugaufbaus 2 entspricht.

Für den Dämpfer 4 werden beispielsweise als Kunstharzma terial Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polybuty len-Phthalat, Polyphenylanoxyd u. dgl. verwendet.

Ferner sind durch eine Seitenwand 6, die von der Vorder seite bis zur Rückseite des Dämpfers 4 reicht, zwei Durch gangsöffnungen sowohl am rechten Ende wie am linken Ende des Dämpfers 4 ausgebildet. Diese Durchgangsöffnungen 7 sind innerhalb eines Bereichs vorgesehen, in dem ein Flansch einer Stütze 5 angeordnet ist, wie es nachfolgend noch beschrieben wird. Jede Durchgangsöffnung 7 weist eine Fronthöhe auf, die 10%-80% der Gesamthöhe des Dämpfers 4 beträgt, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Dabei weisen die Durchgangsöffnungen 7 eine rechteckige Form mit einer Vorderseitenbreite von 10-100 mm auf. Im übrigen ist die Zahl der Durchgangsöffnungen 7 nicht auf zwei an je dem Ende festgelegt, vielmehr können ein, zwei oder mehr Durchgangsöffnungen vorgesehen sein. Ferner kann auch die vorderseitige Form der Durchgangsöffnungen 7 quadratisch, ellipsenförmig, kreisförmig usw., also abweichend von der Rechteckform sein.

Jede Stütze 5 besteht aus einem Stützteil 8, das an einem vorderseitigen Montageabschnitt 2a des Fahrzeugaufbaus 2 befestigt ist, und aus einem Flansch 9, der einstückig am vorderen Ende des Stützteils 8 angeformt ist. In seit licher Richtung ist der Flansch 9 so bemessen, daß er sich über 50-200 mm nach rechts und nach links über den Mon tageabschnitt 2a des Fahrzeugaufbaus 2 hinaus erstreckt. Die Rückseite des Dämpfers 4 ist am Flansch 9 der Stütze 5 mittels einer nicht dargestellten Schraube o. dgl. fest verbunden.

Wenn es bei der vorbeschriebenen vorderen Stoßstange 1 aus Kunstharz zu einem Unfall durch Auffahren des Fahr zeugs auf eine Wand o. dgl. kommt, verformt sich die Sei tenwand 6, welche die Durchgangsöffnungen 7 bildet, unter den Kompressionsdruck zwischen dem Flansch 9 der Stütze 5 und der (nicht dargestellten) Wand, was in Fig. 6 ver anschaulicht ist. Dementsprechend wird in einem frühen Stadium der Kollision eine große Belastung im Dämpfer er zeugt. Fig. 7 zeigt den Zusammenhang zwischen der Belastung F und der Zeit T, und daraus ist ersichtlich, daß im Vergleich zu den Verhältnissen bei einer bekannten Stoßstange, dargestellt durch eine durchgehende Linie eine starke Belastung in einem frühen Kollisionsstadium erzeugt wird, wie es für die erfindungsgemäße Ausfüh rungsform der Stoßstange durch die strichpunktierte Linie wiedergegeben ist.

Bei der vorderen Stoßstange 1 in der beschriebenen er findungsgemäßen Ausbildung ist die Absorptionswirkung auf die Kollisionsenergie größer als bei einer bekannten Stoßstange, die Kollisionsenergie wird in einer kürzeren Zeit spanne absorbiert und die Verformung der gesamten Stoßstange wird unterbunden.

Bei der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 8-11 sind in den Durchgangsöffnungen 7, die im Dämpfer 4 ausgebil det sind, gitterförmige Bauteile 10 aus Kunstharz einge fügt und angeordnet. Diese Bauteile 10 sind aus einem Kunstharz wie Polyethylen, Polypropylen oder glasfaser verstärktem Kunststoff hergestellt. Im übrigen ist die Stoßstange wie bei der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform aufgebaut.

Bei der zweiten Ausführungsform verhindern die gitterför migen Bauteile 10 entsprechend der Darstellung in Fig. 9, daß die Wand 6 der Durchgangsöffnungen 7 sich unter der Kompressionsbelastung einwärts verformt. Es ist ein Anstieg der Belastung in einem früheren Kollisionsstadium festzustellen, wie es im einzelnen in Fig. 11 dargestellt ist, in der die durchgehende Linie wiederum die Ver hältnisse bei einer bekannten Stoßstange und die strich punktierte Linie die Verhältnisse für die zweite Ausführungsform gemäß Fig. 8-10 darstellt. Somit läßt sich bei dieser Ausführungsform die Absorptionswirkung auf die Kollisionsenergie im Vergleich zur ersten Aus führungsform weiter erhöhen. Im übrigen läßt sich eine entsprechende Wirkung auch dadurch erzielen, daß Gummi blöcke von hoher Kompressionsfestigkeit anstelle der vor genannten gitterförmigen Bauteile 10 in die Durchgangsöffnungen 7 eingesetzt werden.

Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 12-14 sind an der Stütze 5 Vorsprünge 11 vorgesehen, die in die Durchgangsöffnungen 7 des Dämpfers 4 in der durch einen Pfeil angedeuteten Richtung eingeführt werden. Diese Vorsprünge 11 sind dadurch ausgebildet, daß Front flächenbereiche des Flansches 9 an den Durchgangsöffnungen 7 des Dämpfers 4 entsprechenden Stellen verlagert werden, wobei die Gesamtabmessungen der Vorsprünge 11 kleiner als die Abmessungen der Durchgangsöffnungen 7 ausgebildet werden. Es muß jedoch ein geeignetes Ausmaß des Vorsprin gens der Vorsprünge 11 eingehalten werden, denn wenn die Vorsprünge 11 in einem zu starken Ausmaß zur Vorderseite des Dämpfers 4 vorspringen, treffen sie im Kollisionsfall heftig auf die Auffahrwand o. dgl. auf und führen zu ei ner unangenehmen Beschädigung der Stütze 5. Im übrigen entspricht auch hier die weitere Ausbildung des Stoßdämpfers derjenigen der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform.

Bei dieser dritten Ausführungsform wird bei einer Fahrzeug kollision die Seitenwand 6 der Durchgangsöffnungen 7 durch die Vorsprünge 11 der Stütze 5 an einem einwärts gerichteten Zusammenfallen gehindert, wie es in Fig. 13 gezeigt ist, wobei es zu einer Anlage an der Wand während der Kollision kommt und eine Verformung der gesamten Stoßstange aufgehalten wird. Dieses rührt daher, daß im End stadium der Kollision eine etwas höhere Belastung erzeugt wird, wie es in Fig. 14 mit der strichpunktierten Linie dargestellt ist.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen. Vielmehr kann eine Viel zahl von Veränderungen und Abwandlungen vorgenommen werden, die auf dem technischen Konzept der Erfindung beru hen.

Beispielsweise kann die Form der vorderen Stoßstange 1 von der Darstellung in den Figuren abweichen und in An passung an den jeweiligen Fahrzeugtyp gewählt werden. Ei gentlich ist es überflüssig, noch darauf hinzuweisen, daß die Erfindung auch bei einer hinteren Stoßstange angewen det werden kann.

Claims

1. Stoßstange aus einem Kunstharz mit einem Dämpfer (4) von geschlossenem Hohlprofil, der von einer als ge trenntes Teil hergestellten Verkleidung (3) bedeckt ist und mittels eines Paars rechter und linker Stüt zen (5) an einem Fahrzeugaufbau (2) befestigt ist, die an der Rückseite des Dämpfers (4) angeordnet sind, da durch gekennzeichnet, daß Flansche (9) an den vorderen Enden der Stützen (5) vorgesehen sind, und daß von einer Seitenwand (6) gebildete Durchgangsöffnungen (7) vorhanden sind, die sich von der Vorderseite zur Rück seite des Dämpfers (4) erstrecken und in Bereichen des Dämpfers (4) angeordnet sind, die auf den Flansch (9) ausgerichtet sind.

2. Stoßstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gitterförmige Bauteile (10) aus einem Harz in die Durchgangsöffnungen (7) eingesetzt und in diesen ange ordnet sind.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Vorderseite des Flansches (9) der Stützen (5) Vorsprünge (1) angeordnet sind, die in die Durch gangsöffnungen (7) eingeführt und in diesen angeordnet sind.