DE4109780C2

DE4109780C2 - Stoßfänger-Anordnung

Info

Publication number: DE4109780C2
Application number: DE4109780A
Authority: DE
Inventors: Dean Madden Bayer; Curtis Howard Harris; Bradley Alan Jones
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1990-04-02
Filing date: 1991-03-25
Publication date: 1994-04-28
Anticipated expiration: 2011-03-26
Also published as: DE4109780A1; JPH04224436A; US4998761A; CA2031653A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Stoßfänger-Anordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Weiche Stoßfänger-Systeme für die vorderen und hinteren Enden von Fahrzeugen sind bekannt. Allgemein wird eine Auf prallstange an der Fahrzeugstützstruktur mit Befestigern oder anderen entsprechenden Mitteln angebracht. Aufprallstan gen sind so ausgelegt, daß sie einer Verformung während des Aufpralls widerstehen und den Schaden an der Fahrzeugkarosse rie und an sicherheitsbezogenen Teilen verringern. Oftmals wird ein energieabsorbierendes Medium wie z. B. Schaumstoff oder eine zellulare Einheit an der Außenfläche einer Auf prallstange angebracht, um durch einen Zusammenprall mitge teilte Energie zu absorbieren. Eine aus nachgiebigem Mate rial gebildete Verkleidung wird über das energieabsorbieren de Medium gepaßt, um eine ansehnliche Außenfläche des Stoß fänger-Systems zu schaffen. Ein Beispiel bekannter Einrich tungen ist in der US 3 884 516 gezeigt.

Eine gattungsgemäße Stoßfänger-Anordnung ist in der DE 31 25 137 A1 beschrieben. Diese Einheit wird von einem länglichen Montageträger, einem energieabsorbierenden Teil und einer länglichen Hülle gebildet, die neben dem Montageträger und um den energieabsorbierenden Teil angeordnet ist. Der Montageträger ist in eine Fahrzeugrahmenkonstruktion integriert und umfaßt zwei vertikal im Abstand voneinander liegende, miteinander verbundene und nach vorne vorspringende hohle, rohrförmige Teile, die je einen geschlossenen Querschnitt aufweisen und sich über die gesamte Länge des Montageträgers zu dessen Versteifung und zum Herabsetzen der Durchbiegung bei Stoßbelastung erstrecken. Der energieabsorbierende Teil erstreckt sich zwischen den rohrförmigen Teilen, liegt an einem rückwärtigen, die beiden rohrförmigen Teile verbindenden Teil an und erstreckt sich nach vorwärts über die beiden rohrförmigen Teile hinaus.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Festigkeit und den Aufprallwiderstand der Auf prallstange zu erhöhen, ohne ihr Gewicht wesentlich zu stei gern. Weiter ist es erwünscht, eine verstärkte Aufprallstan ge zu schaffen, die wirtschaftlich herzustellen ist und in übliche Stoßfänger-Anordnungen eingepaßt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Die vorliegende Erfindung ergibt eine Stoßfänger-Anordnung für ein Fahrzeug. Eine verstärkte Aufprallstange widersteht einer Verformung und einer Druckverbiegung, insbesondere wäh rend eines Aufpralls mit einem vertikalen Pfosten. Die ver stärkte Aufprallstange reduziert die sonst bei üblichen Auf prallstangenaufbauten erforderliche Masse, so daß dadurch der Treibstoffverbrauch des Fahrzeugs verbessert wird. Die Aufprallstange ist wirtschaftlich herzustellen und kann mit üblichen Stoßfänger-Anordnungen benutzt werden.

Die längli che Aufprallstange besitzt innere und äußere Flächen. Eine integral als ein zentraler Abschnitt der Aufprallstange ausgebildete Rippe steht von der Außenfläche nach außen vor und erstreckt sich über einen wesentlichen Anteil der Länge der Aufprallstange. Ein Ver stärkungsteil ist an der Außenfläche der Aufprallstange ange bracht und bedeckt einen wesentlichen Anteil der Länge der Rippe. Bei einer bevorzugten Ausführung ist ein energieabsorbierendes Medium an der Außenflä che der Aufprallstange angebracht und bedeckt einen wesentli chen Anteil der Länge der Rippe und des Verstärkungsteils. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung ist eine Verkleidung an dem Fahrzeug angebracht und bedeckt das energieabsorbierende Medium.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung bei spielsweise näher erläutert; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Stoßfänger-Anord nung erfindungsgemäßer Art, die an einem schematisch dargestellten Fahrzeug angebracht ist, wobei Verklei dung und energieabsorbierendes Medium zur klareren Darstellung weggelassen sind,

Fig. 2 eine Teildraufsicht auf die vom Fahrzeug abgenommene Stoßstangenanordnung nach Fig. 1, mit Darstellung einer integralen nach außen vorstehenden Rippe, die in einer Aufprallstange ausgebildet und teilweise durch ein angebrachtes Verstärkungsteil bedeckt ist,

Fig. 3 eine Frontansicht der Stoßfänger-Anordnung aus Fig. 2,

Fig. 4 eine Schnittansicht der Stoßfänger-Anordnung aus Fig. 1 bis 3 mit weiterer Darstellung eines energie absorbierenden Mediums und einer auf die Anordnung aufgesetzten Verkleidung,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführung einer Stoßfänger-Anordnung, mit einem Verstärkungs teil von halbkreisförmigem Querschnitt, das auf die Aufprallstange aufgebracht ist, und

Fig. 6 eine Schnittdarstellung einer dritten Ausführung einer Stoßfänger-Anordnung, bei der das Verstärkungs teil V-förmigen Querschnitt besitzt und auf die Auf prallstange aufgesetzt ist.

Eine Stoßfänger-Anordnung 10 ist in Fig. 1 bis 4 darge stellt. In Fig. 1 ist die Stoßfänger-Anordnung 10 an dem vor deren Ende eines schematisch dargestellten Fahrzeugs 12 ange bracht. Es ist einzusehen, daß die Stoßfänger-Anordnung 10 auch für das hintere Ende des Fahrzeugs 12 geeignet ist.

Die Stoßfänger-Anordnung 10 enthält eine längliche Aufprall stange 14. Die Aufprallstange 14 kann entweder an dem vorde ren oder hinteren Ende des Fahrzeugs 12 mit entsprechenden Mitteln angebracht werden. Beispielsweise können (nicht dargestellte) Befestigungsteile benutzt werden, um die Auf prallstange 14 an dem (nicht dargestellten) Stützaufbau des Fahrzeugs 12 in bekannter Weise anzubringen. Vorzugsweise überdeckt die Stoßfänger-Anordnung 10 die Gesamtbreite des Fahrzeugs 12 und ist aus stoßbeständigem Material von gerin gem Gewicht, beispielsweise Aluminium oder Aluminiumlegie rung, hergestellt. Die Enden 16 und 18 der Aufprallstange 14 können gekrümmt oder abgerundet sein, entsprechend der Kon tur des Fahrzeugs 12. Nur der rechte Anteil der Stoßfänger- Anordnung 10 ist in Fig. 2 und 3 dargestellt und es ist ein zusehen, daß das gegenüberliegende Ende der Stoßfänger-Anord nung 10 ein Spiegelbild der Darstellung nach Fig. 2 und 3 ist.

Bei einer bevorzugten Ausführung besitzt die Aufprallstange 14 einen Querschnitt, wie er in Fig. 4 gezeigt ist. Eine im wesentlichen vertikale Vorderwand 20 ist zusammen mit zwei einander gegenüberliegenden und allgemein parallelen oberen bzw. unteren Wänden 22 und 24 ausgebildet. Die oberen und un teren Wände 22, 24 laufen in jeweilige Rückwände 26 bzw. 28 aus. Die Vorderwand 20 ergibt eine dem Fahrzeug 12 zugewand te Innenfläche 30, wenn die Aufprallstange 14 an dem Fahr zeug befestigt ist, und eine äußere oder Befestigungsfläche 32, die vom Fahrzeug 12 weggewandt ist. Es ist einzusehen, daß auch andere Formen und Querschnittsgestaltungen für die Aufprallstange 14 nach der Erfindung möglich sind.

Die Aufprallstange 14 besitzt eine vorbestimmte Höhe H (Fig. 4). Im Zentralabschnitt dieser Höhe H, vorzugsweise im mitt leren Drittel, ist in der vorderen Wand 20 eine integrale Rippe 34 ausgebildet. Die Rippe 34 kann auf irgendeine ent sprechende Weise so geformt sein, daß sie nach außen von der Außenfläche 32 absteht. Vorzugsweise besitzt die Rippe 34 einen abgerundeten oder halbkreisförmigen Querschnitt und er streckt sich über einen wesentlichen Anteil der Länge der Vorderwand 20 zwischen den Enden 16 und 18. Bei einem typi schen Personenwagen kann die Rippe 34 so in der Vorderwand 20 ausgebildet sein, daß sie sich in einer Höhe von ca. 45,7 cm (18 inch) über der Straßenfläche befindet, wenn die Stoß fänger-Anordnung 10 an dem Fahrzeug 12 befestigt ist. Eine Rippe 34 mit einem Radius von etwa 12 mm hat sich bei einer Vorderwandhöhe von ca. 125 mm als geeignet erwiesen.

Ein Verstärkungsteil 36 ist an der Außenfläche 32 der Vorder wand 20 angebracht und überdeckt einen wesentlichen Anteil der Länge der Rippe 34. Das Verstärkungsteil 36 ist aus stoß beständigem Material mit geringem Gewicht (vorzugsweise Alu minium oder Aluminiumlegierung) gefertigt. Das Verstärkungs teil 36 kann mit entsprechenden Mitteln wie (nicht darge stellten) Befestigern oder durch Schweißen angebracht sein. Der Querschnitt des Verstärkungsteils 36 kann, wie in Fig. 3 dargestellt, mit Deck- und Bodenwänden 38 bzw. 40 ausgebil det sein, die annähernd senkrecht zu einer Vorderwand 42 ver laufen. Rückwände 44 und 46 ergeben eine Befestigungsfläche benachbart zur Außenfläche 32 der Vorderwand 20 der Aufprall stange 14. Ein Verstärkungsteil 36 mit oberen, unteren und vorderen Wänden 38, 40 bzw. 42 von jeweils etwa 30 mm Breite hat sich bei einer Rippe 34 mit einem Radius von 12 mm als geeignet erwiesen. Andere Querschnittsformen und Gestaltun gen des Verstärkungsteils 36 sind im Rahmen der Erfindung möglich, einschließlich des in Fig. 5 dargestellten Verstär kungsteils 48 mit halbkreisförmigem Querschnitt mit Rückwän den 50 und 52 und des Verstärkungsteils 54 mit V-förmigem Querschnitt und Rückwänden 56 und 58 nach Fig. 6.

Ein energieabsorbierendes Mittel oder Medium 60 kann über die Rippe 34 und das Verstärkungsteil 36 gepaßt und an der Aufprallstange 14 befestigt sein. Das energieabsorbierende Medium 60 kann aus energieabsorbierenden zellularen Einhei ten mit Mehrfachunterteilung gebildet sein, wie sie in der US 4 275 912 beschrieben sind. Entsprechende (nicht dargestell te) Befestigungsteile können benutzt werden, um das energie absorbierende Medium 60 an der Aufprallstange 14 zu befesti gen. Andere energieabsorbierende Mittel, beispielsweise ener gieabsorbierendes Schaummaterial, kann für die Stoßfänger- Anordnung 10 benutzt werden.

Eine Verkleidung 62 (Verkleidungsmittel) wird ausgebildet und über das energieabsorbierende Medium 60 gepaßt. Die Ver kleidung 62 kann an der Aufprallstange 14 oder an Fahrzeugka rosserie-Tafeln in entsprechender Weise angebracht sein.

Bei einem Aufprall, insbesondere bei einem mit einem im we sentlichen vertikalen Pfosten, verleihen das Verstärkungs teil 36 und die Rippe 34 der Aufprallstange 14 zusätzliche Festigkeit, so daß ein Karosserieschaden für das Fahrzeug 12 verringert wird. Der durch die Rippe 34 und das Verstärkungs teil 36 erhöhte Verformungswiderstand erlaubt es, die Masse der Aufprallstange 14 zu reduzieren, so daß sich Herstellko sten-Einsparungen ergeben und der Treibstoffverbrauch des Fahrzeugs verringert wird.

Sowohl die Rippe 34 wie das Verstärkungsteil 36 versetzen die Anfangs-Aufprallfläche vor die neutrale Achse der Auf prallstange 14. Jedes dieser Elemente erhöht den Aufprallwi derstand der Aufprallstange und kann, wie oben beschrieben, in Kombination eingesetzt werden.

Claims

1. Stoßfänger-Anordnung (10) für ein Kraftfahrzeug (12), bestehend aus einer länglichen Aufprallstange (14), die im am Fahrzeug angebrachten Zustand eine dem Fahrzeug zu gewandte Innenfläche (30) und eine vom Fahrzeug abgewan dte Außenfläche (32) besitzt, mit einer an der Aufprallstange (14) integral ausgebildeten Rippe (34), die von der Außenfläche (32) nach außen vorsteht und sich über einen wesentlichen Anteil der Länge der Auf prallstange erstreckt, gekennzeichnet durch ein Verstärkungsteil (36), das an der Außenfläche der Aufprallstange ange bracht ist und das einen wesentlichen Anteil der Länge der Rippe (34) überdeckt.

2. Stoßfänger-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß ein energieabsorbierendes Mittel (60) an der Außen fläche (32) der Aufprallstange (14) angebracht ist und einen wesentlichen Anteil der Längen des Verstärkungs teils (36) und der Rippe (34) überdeckt.

3. Stoßfänger-Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß eine Verkleidung (62) an der Aufprallstange (14) angebracht ist und das energieabsorbierende Mittel (60) überdeckt.

4. Stoßfänger-Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß das energieabsorbierende Mittel (60) eine mehrfach unterteilte zellulare Einheit umfaßt.

5. Stoßfänger-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Rippe (34) einen im wesent lichen abgerundeten oder halbkreisförmigen Querschnitt be sitzt.

6. Stoßfänger-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsteil (36) einen im wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt besitzt.

7. Stoßfänger-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsteil (36) einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt besitzt.

8. Stoßfänger-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsteil (36) einen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt besitzt.