DE9402167U1

DE9402167U1 - Spring element

Info

Publication number: DE9402167U1
Application number: DE9402167U
Authority: DE
Original assignee: Peguform Werke GmbH
Current assignee: SMP Deutschland GmbH
Priority date: 1994-01-22
Filing date: 1994-01-22
Publication date: 1994-05-05
Anticipated expiration: 2004-01-23

Description

DämpfungselementDamping element

Die Erfindung betrifft ein Dämpfungselement, insbesondere zur Verwendung als Einlegeteil zwischen einer Stoßfängeraußenhaut eines Stoßfängers und einem an einem Fahrzeug befindlichen Träger, mit mindestens einer stoßaufnehmenden Rippe.The invention relates to a damping element, in particular for use as an insert between an outer bumper skin of a bumper and a support located on a vehicle, with at least one shock-absorbing rib.

Ein derartiges Dämpfungselement ist aus dem Prospekt "Der neue Passat" der Volkswagen AG, Wolfsburg, Ausgabe März 1988 auf Seite 21 beschrieben. Das Dämpfungselement besteht im wesentlichen aus einem U-förmigen, der gebogenen Trägerform angepaßten Grundkörper, auf dessen zur Stoßfängeraußenhaut weisenden Seite eine Vielzahl längs- und quergerichteter, ein wabenförmiges Muster bildender Rippen angeordnet ist. Das zwischen der Stoßfängeraußenhaut und dem Träger angeordnete Dämpfungselement erstreckt sich entlang der gesamten Frontpartie des Stoßfängerträgers.Such a damping element is described in the brochure "The new Passat" from Volkswagen AG, Wolfsburg, March 1988 edition on page 21. The damping element essentially consists of a U-shaped base body adapted to the curved shape of the support, on the side of which facing the outer skin of the bumper a large number of longitudinal and transverse ribs are arranged, forming a honeycomb pattern. The damping element arranged between the outer skin of the bumper and the support extends along the entire front section of the bumper support.

Mit Hilfe dieses Dämpfungselementes sind kleinere Stöße, beispielsweise Rangierstöße, bei Geschwindigkeiten von bis zu 4 km/h ohne bleibende Verformung des Dämpfungselements auffangbar. Die Aufprallkraft wirkt auf die erhabenen, rechtwinklig bezüglich des Dämpfungselementkörpers angeordneten Rippen, so daß diese durch Einbeulen oder durch Ein- bzw. Wegknicken die Aufprallenergie aufnehmen. Die Materialauswahl und die Materialelastizität des Dämpfungselementes sind so ausgelegt, daß bei einem Aufprall mit den oben genannten geringen Geschwindigkeiten keine Weißbrüche entlang der sich ausbildenden Knicklinien auftreten, die die Elastizität des Dämpfungselementes im Deformationsberexch reduzieren würden.With the help of this damping element, smaller impacts, such as shunting impacts, can be absorbed at speeds of up to 4 km/h without permanent deformation of the damping element. The impact force acts on the raised ribs arranged at right angles to the damping element body, so that they absorb the impact energy by denting or buckling. The choice of material and the elasticity of the damping element are designed in such a way that in the event of an impact at the low speeds mentioned above, no white cracks occur along the bend lines that form, which would reduce the elasticity of the damping element in the deformation area.

Bei wiederholten Aufprallen auf einen Bereich des Dämpfungselements tritt in den wiederholt beanspruchten Knickstellen eine Materialermüdung ein, so daß sich Weißbrüche ausbilden. Die ursprüngliche Stoßauffangwirkung des Dämpfungselementes ist dann nicht mehr in vollem Umfange gewährleistet.If there are repeated impacts on an area of the damping element, material fatigue occurs in the repeatedly stressed bends, so that white cracks form. The original shock-absorbing effect of the damping element is then no longer fully guaranteed.

Darüber hinaus wird das bekannte Dämpfungselement bei Zusammenstößen mit höheren Geschwindigkeiten, etwa von 8 km/h, bleibend verformt, da sich dann bereits bei einem einzigen Aufprall Weißbrüche oder sogar Risse in dem Dämpfungselement ausbilden.In addition, the known damping element is permanently deformed in collisions at higher speeds, such as 8 km/h, since white fractures or even cracks can form in the damping element after just one impact.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Dämpfungselement zum Auffangen kleinerer Stöße zu schaffen, daß nicht nur ohne Einbuße seiner elastischen Eigenschaften zum Auffangen von einer Vielzahl von Aufprallen geeignet ist, sondern das auch bei Aufprallgeschwindigkeiten über 4 km/h eine elastische Verformbarkeit aufweist.The invention is therefore based on the object of creating a damping element for absorbing small impacts, which is not only suitable for absorbing a large number of impacts without loss of its elastic properties, but which also has elastic deformability at impact speeds of over 4 km/h.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Rippe zwei Federschenkel aufweist, wobei jeder Federschenkel einen Stoßübertragungsabschnitt, einen Befestigungsabschnitt und einen gekrümmten, den Stoßübertragungsabschnitt und den Befestigungsabschnitt verbindenden Stoßaufnahmeabschnitt aufweist, wobei die beiden Federschenkel im Bereich ihrer Stoßübertragungsabschnitte miteinander verbunden sind, und daß der Abstand der beiden nicht deformierten, sich gegenüberliegenden, Federschenkel im stoßübertragungsabschnittnahen Bereich der Stoßaufnahmeabschnitte kleiner als im befestigungsabschnittnahen Bereich der Stoßaufnahmeabschnitte ist.This object is achieved according to the invention in that a rib has two spring legs, each spring leg having a shock transmission section, a fastening section and a curved shock absorption section connecting the shock transmission section and the fastening section, the two spring legs being connected to one another in the region of their shock transmission sections, and the distance between the two non-deformed, opposing spring legs in the region of the shock absorption sections near the shock transmission section is smaller than in the region of the shock absorption sections near the fastening section.

Da eine Rippe aus zwei miteinander verbundenen Federschenkeln gebildet ist, die im Bereich des Be-Since a rib is formed from two interconnected spring legs, which are in the area of the

festigungsabschnittes flächig an einer Befestigungsoberfläche, etwa einem Träger oder einer Stoßfängeraußenhaut, anliegen und über einen gekrümmten Abschnitt rippenbildend von der Befestigungsoberfläche wegweisend angeordnet sind, legen sich bei einer auf die Federschenkel wirkenden Druckbelastung zunehmend weitere Bereiche des gekrümmten Stoßaufnahmeabschnittes abrollähnlich an der Befestigungsoberfläche an. Die Aufprallenergie wird somit in eine gleichmäßige Abrollung der Federschenkel eingeleitet, wobei die Verformung nicht entlang einer einzigen Knicklinie sondern in einem breiten Federschenkelabschnitt stattfindet. Es ist daher gewährleistet, daß das Dämpfungselement ohne Materialermüdung eine hohe Anzahl von entsprechenden Aufprallen ohne Elastizitätseinbuße auffangen kann. Die in einem breiten Abschnitt stattfindende Stoßaufnahmeverformung der Rippen gewährleistet auch, daß relativ steife, weniger elastisch reagierende und daher sprödere Materialien zur Herstellung des Dämpfungselementes verwendet werden können, um das Dämpfungselement zum Auffangen von energiereicheren Stößen verwenden zu können.fastening section lie flat against a fastening surface, such as a support or a bumper outer skin, and are arranged over a curved section to form ribs pointing away from the fastening surface, when a pressure load acts on the spring legs, increasingly further areas of the curved shock absorption section lie against the fastening surface in a rolling manner. The impact energy is thus introduced into a uniform rolling of the spring legs, whereby the deformation does not take place along a single bend line but in a wide spring leg section. It is therefore guaranteed that the damping element can absorb a large number of corresponding impacts without material fatigue and without loss of elasticity. The shock absorption deformation of the ribs taking place in a wide section also ensures that relatively stiff, less elastically reacting and therefore more brittle materials can be used to manufacture the damping element in order to be able to use the damping element to absorb more energetic impacts.

Da eine Rippe zwei, vorzugsweise spiegelsymmetrisch ausgebildete Federschenkel aufweist, deren Abstand im befestigungsabschnittnahen Bereich der Stoßaufnahmeabschnitte größer als im stoßübertragungsabschnittnahen Bereich der Stoßaufnahmeabschnitte ist, ist die Rippe auch zum Auffangen von schräg auf diese wirkenden Belastungen ohne Knickbildung geeignet. Die zur Befestigungsoberfläche hin divergierenden Federschenkel wirken dann abstützähnlich.Since a rib has two spring legs, preferably mirror-symmetrical, whose distance in the area of the shock absorbing sections near the fastening section is greater than in the area of the shock absorbing sections near the shock transmission section, the rib is also suitable for absorbing loads acting on it at an angle without buckling. The spring legs diverging towards the fastening surface then act in a support-like manner.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Federschenkeln einer Rippe im Bereich des Stoßübertragungs-In a preferred embodiment, between the two opposing spring legs of a rib in the area of the shock transmission

abschnittes ein Abstand gelassen, wobei ein die Federschenkel verbindender Steg vorgesehen ist, der ausreichend breit ausgestaltet ist, um an einer Oberfläche anzuliegen.
5A gap is left between the spring sections, with a web connecting the spring legs being provided which is sufficiently wide to rest against a surface.
5

Die Federschenkel einer Rippe weisen im Regelfall eine gleichbleibende Materialstärke auf. Zur Erhöhung der Biegesteifigkeit der Federschenkel können die Federschenkel im Bereich der Stoßaufnahmeabschnitte jedoch auch stärker ausgebildet sein als im benachbarten Befestigungsabschnitt bzw. im Stoßübertragungsabschnitt .The spring legs of a rib usually have a constant material thickness. To increase the bending stiffness of the spring legs, the spring legs in the area of the shock absorption sections can also be made stronger than in the adjacent fastening section or in the shock transmission section.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Dämpfungselement eine Längsrippe und eine Vielzahl von im wesentlichen rechtwinklig zu dieser angeordneten Querrippen auf. In dieser Ausgestaltung reagiert das Dämpfungselement deutlich steifer, was zur Folge hat, daß wesentlich energiereichere Stöße ohne Materialermüdung auffangbar sind. Die Stege der Längs- bzw. Querrippen sind in einer Ebene liegend angeordnet, so daß ein wabenähnliches Muster gebildet ist. Die aneinandergrenzenden Federschenkel der Längs- und Querrippen sind zur freien Verformbarkeit der jeweiligen Stoßaufnahmeabschnitte der Federschenkel im wesentlichen im Bereich der aneinandergrenzenden Stoßaufnahmeabschnitte geschlitzt ausgebildet .In a further embodiment, the damping element has a longitudinal rib and a plurality of transverse ribs arranged essentially at right angles to it. In this design, the damping element reacts much more rigidly, which means that significantly higher-energy impacts can be absorbed without material fatigue. The webs of the longitudinal and transverse ribs are arranged in one plane, so that a honeycomb-like pattern is formed. The adjacent spring legs of the longitudinal and transverse ribs are slotted essentially in the area of the adjacent shock absorption sections to allow the respective shock absorption sections of the spring legs to be freely deformed.

Das Dämpfungselement kann sowohl mit seinen Befestigungsabschnitten an der Innenseite der Stoßfängeraußenhaut anliegend als auch mit den Befestigungsabschnitten auf der Oberfläche eines zur Karosserie gehörenden Trägers anliegend angeordnet sein. Weiterhin ist das Dämpfungselement einstückig mit der Stoßfängeraußenhaut fertigbar, so daß dasThe damping element can be arranged with its fastening sections on the inside of the bumper outer skin or with the fastening sections on the surface of a support belonging to the body. Furthermore, the damping element can be manufactured in one piece with the bumper outer skin, so that the

integrierte Dämpfungselement zusätzlich als Halterung für eine Stoßfängeraußenhaut dienen kann.The integrated damping element can also serve as a holder for an outer bumper skin.

Zum Abfedern besonders energiereicher Stöße können in dem zwischen zwei Federschenkeln befindlichen Zwischenraum Schaumeinleger, vorzugsweise aus Partikelschaum, eingesetzt werden.To cushion particularly high-energy impacts, foam inserts, preferably made of particle foam, can be inserted into the space between two spring legs.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Bestandteil der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung. Es zeigen:Further embodiments and advantages of the invention are part of the subclaims and the following description with reference to the attached drawing. They show:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes eines eine Rippe aufweisenden Dämpfungselementes,Fig. 1 is a perspective view of a section of a damping element having a rib,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines alsFig. 2 is a perspective view of a

Halterung ausgebildeten Dämpfungselementes,
20Bracket formed damping element,
20

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes eines eine Längsrippe und eine Vielzahl von Querrippen aufweisenden Dämpfungselementes,
25Fig. 3 is a perspective view of a portion of a damping element having a longitudinal rib and a plurality of transverse ribs,
25

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Ebene IV der Fig. 3 mit der sich einstellenden Verformung der Federschenkel bei einer auf die Federschenkel wirkenden Kraft,
30Fig. 4 is a section along plane IV of Fig. 3 showing the deformation of the spring legs when a force is applied to the spring legs,
30

Fig. 5 einen Schnitt gemäß der Fig. 4 eines weiteren Ausführungsbeispiels mit stärker ausgebildeten Stoßaufnahmeabschnitten,Fig. 5 is a section according to Fig. 4 of a further embodiment with more strongly designed shock absorption sections,

Fig. 6 das Dämpfungselement der Fig. 3, in das zur Erhöhung der Steifigkeit Partikelschaumeinleger eingesetzt sind,Fig. 6 the damping element of Fig. 3, in which particle foam inserts are inserted to increase the rigidity,

Fig. 7 eine zum Teil geschnittene Ansicht eines auf einem Träger befestigten Dämpfungselementes mit einer vor diesem angeordneten Stoßfängeraußenhaut ,
5Fig. 7 is a partially sectioned view of a damping element mounted on a support with a bumper outer skin arranged in front of it,
5

Fig. 8 einen Schnitt durch das an der Innenseite einer Stoßfängeraußenhaut befestigte, als Halterung ausgebildete Dämpfungselement,Fig. 8 a section through the damping element designed as a bracket attached to the inside of a bumper outer skin,

Fig. 9 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Dämpfungselements, das in eine Stoßfängeraußenhaut integriert ist.Fig. 9 shows a section through another embodiment of a damping element which is integrated into an outer bumper skin.

Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Dämpfungselement 1. Das Dämpfungselement 1 weist zwei Federschenkel 2, 3 auf, die durch einen Steg 4 eine Rippe 5 bildend miteinander verbunden sind. Die Federschenkel 2, 3 grenzen in etwa rechtwinklig, ein sich öffnendes U bildend an den Steg 4. Der Steg 4 ist als flache Leiste ausgebildet.Fig. 1 shows a perspective view of a damping element 1. The damping element 1 has two spring legs 2, 3, which are connected to one another by a web 4 to form a rib 5. The spring legs 2, 3 border the web 4 at approximately a right angle, forming an opening U. The web 4 is designed as a flat strip.

Die an den Steg 4 grenzenden Federschenkel 2, 3 bestehen aus drei, ihrer Funktion nach unterscheidbarer Abschnitte, nämlich einem an den Steg 4 grenzenden Stoßubertragungsabschnitt 6, einen Stoßaufnahmeabschnitt 7 und einen Befestigungsabschnitt 8. Der Stoßubertragungsabschnitt 6 und der Befestigungsabschnitt 8 sind in etwa rechtwinklig zueinander angeordnet und durch den gekrümmt ausgebildeten Stoßaufnahmeabschnitt 7 miteinander verbunden. Der Befestigungsabschnitt 8 weist in regelmäßigen Abständen Befestigungslöcher 9 auf, durch die das Dämpfungselement 1 mit Hilfe von Befestigungsmitteln, etwa Nieten oder Schrauben, an einem an der Karosserie befindlichen Träger oder an einer Stoßfängeraußenhaut befestigbar ist. In Abhängigkeit von der gewünschten Verwendung des Dämpfungselementes 1The spring legs 2, 3 bordering the web 4 consist of three sections that can be distinguished according to their function, namely a shock transmission section 6 bordering the web 4, a shock absorption section 7 and a fastening section 8. The shock transmission section 6 and the fastening section 8 are arranged approximately at right angles to one another and are connected to one another by the curved shock absorption section 7. The fastening section 8 has fastening holes 9 at regular intervals through which the damping element 1 can be fastened to a support on the body or to an outer bumper skin using fastening means, such as rivets or screws. Depending on the desired use of the damping element 1

kann bei einer Befestigung des Dämpfungselements 1 an einem Träger eine Stoßfängeraußenhaut an der Vorderseite 10 des Steges 4 anliegen bzw. daran befestigt sein oder es kann zwischen der Innenseite der Stoßfängeraußenhaut und der Vorderseite 10 des Steges 4 ein Abstand belassen sein.When the damping element 1 is attached to a support, an outer bumper skin can rest on the front side 10 of the web 4 or be attached thereto, or a gap can be left between the inside of the outer bumper skin and the front side 10 of the web 4.

Ist das Dämpfungselement 1 mit seinem Befestigungsabschnitten 8 auf einer Befestigungsoberfläche befestigt und wird auf die Vorderseite 10 des Steges 4 eine Kompressionskraft ausgeübt, wird diese über die Stoßübertragungsabschnitte 6 an die Stoßaufnahmeabschnitte 7 übertragen, so daß sich diese mit zunehmend größeren Anteilen an der Oberfläche des Befestigungsgrundes anlegen. Bei einem Nachlassen der Kompressionskraft wird durch die Elastizität des für das Dämpfungselement 1 vorgesehenen Materiales dieses selbstätig die ursprüngliche Form wieder einnehmen.If the damping element 1 is attached to a mounting surface with its fastening sections 8 and a compression force is exerted on the front side 10 of the web 4, this is transferred via the shock transmission sections 6 to the shock absorption sections 7, so that these are placed on the surface of the mounting base to an increasing extent. If the compression force decreases, the elasticity of the material intended for the damping element 1 will cause it to automatically return to its original shape.

Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein als Halteelement ausgebildetes Dämpfungselement 11 mit nur einer relativ kurzen Längserstreckung. Das Dämpfungselement 11 weist sämtliche zu Fig. 1 beschriebenen Merkmale auf. Darüber hinaus ist von dem Steg 4 wegweisend an diesem ein Tannenbaumzapfen 12 angeordnet, so daß das Dämpfungselement 11 zur Befestigung in eine entsprechende Bohrung einer Befestigungsoberfläche etwa einem Träger, einsetzbar ist. Mit seinen Befestigungsabschnitten 8 an einem Gegenstand, beispielsweise einer Stoßfängeraußenhaut, befestigt dient das Dämpfungselement 11 als dessen Halterung.Fig. 2 shows a perspective view of a damping element 11 designed as a holding element with only a relatively short longitudinal extension. The damping element 11 has all the features described in Fig. 1. In addition, a Christmas tree cone 12 is arranged on the web 4, pointing away from it, so that the damping element 11 can be inserted into a corresponding hole in a fastening surface, such as a support, for fastening. Fastened with its fastening sections 8 to an object, for example an outer bumper skin, the damping element 11 serves as its holder.

Fig. 3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Abschnitt eines Dämpfungselementes 13 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Das Dämpfungseleraent 13 weist eine Längsrippe 14 und eine Vielzahl von Quer-Fig. 3 shows a perspective view of a section of a damping element 13 according to a further embodiment. The damping element 13 has a longitudinal rib 14 and a plurality of transverse

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• ··

rippen 15 auf. Die Querrippen 15 sind rechtwinklig zur Längsrippe 14 angeordnet. Die Rippen 14, 15 grenzen unmittelbar aneinander, so daß durch die sich kreuzenden Stege 16, 17 der Längsrippe 14 bzw. der Querrippen 15 Kreuzungsbereiche 18 gebildet sind. Die aneinandergrenzenden Federschenkel 19, 20 der Längsrippe 14 bzw. der Querrippen 15 weisen im Kontaktbereich jeweils einen Schlitz 21 auf. Die Längserstreckung der Schlitze 21 entspricht im wesentlichen der Länge der aneinandergrenzenden Stoßaufnahmeabschnitte 7 der Federschenkel 19 und 20. Das Vorsehen der Schlitze 21 gewährleistet, daß das Dämpfungselement unter Ausnutzung eines möglichst großen Deformationsweges gleichmäßig verformbar ist.ribs 15. The transverse ribs 15 are arranged at right angles to the longitudinal rib 14. The ribs 14, 15 adjacent to one another, so that crossing areas 18 are formed by the intersecting webs 16, 17 of the longitudinal rib 14 or the transverse ribs 15. The adjacent spring legs 19, 20 of the longitudinal rib 14 or the transverse ribs 15 each have a slot 21 in the contact area. The longitudinal extent of the slots 21 corresponds essentially to the length of the adjacent shock absorption sections 7 of the spring legs 19 and 20. The provision of the slots 21 ensures that the damping element can be deformed evenly using the greatest possible deformation path.

In einer weiteren Ausgestaltung ist ein Dämpfungselement vorgesehen, bei dem die Kontaktbereiche der Stoßaufnahmeabschnitte der Längs- und Querrippen nicht geschlitzt sind, so daß das Dämpfungselement steifer reagiert.In a further embodiment, a damping element is provided in which the contact areas of the shock-absorbing sections of the longitudinal and transverse ribs are not slotted, so that the damping element reacts more rigidly.

In einer nicht dargestellten Ausgestaltung ist ein Dämpfungselement vorgesehen, daß mehrere der Längsrippe 14 entsprechende Längsrippen aufweist, so daß auch breitere Bereiche mit einem Dämpfungselement schützbar sind.In an embodiment not shown, a damping element is provided which has several longitudinal ribs corresponding to the longitudinal rib 14, so that even wider areas can be protected with a damping element.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch das Dämpfungselement 13 entlang der Ebene IV der Fig. 3, wobei das Dämpfungselement 13 durch Nieten 22 an einem Stahlblechträger 23 befestigt ist. Das Dämpfungselement 13 ist mit einer gleichmäßigen Materialstärke gefertigt. Die Breite eines Steges 17 entspricht etwa einem Fünftel des Federschenkelabstandes im Bereich der Oberfläche des Trägers 23. Der Abstand der Federschenkel im Bereich des Trägers 23 beträgt etwa dasFig. 4 shows a cross section through the damping element 13 along the plane IV of Fig. 3, whereby the damping element 13 is attached to a sheet steel support 23 by rivets 22. The damping element 13 is manufactured with a uniform material thickness. The width of a web 17 corresponds to approximately one fifth of the spring leg spacing in the area of the surface of the support 23. The spacing of the spring legs in the area of the support 23 is approximately

2,5-fache des Abstandes eines Steges 17 von der Oberfläche des Trägers 23.2.5 times the distance of a web 17 from the surface of the carrier 23.

Sind die Rippen 15 einer im wesentlichen rechtwinklig auf die Stegebene wirkenden Druckbelastung F, beispielsweise einen Aufprall mit geringer Geschwindigkeit, wie durch die Pfeile 24 dargestellt, ausgesetzt, wird die Aufprallenergie in die Verformungsarbeit der Stoßaufnahmeabschnitte 7 übertragen. Im Verlauf des Verformungsprozesses nimmt das Dämpfungselement 13 die in Fig. 4 gestrichelt dargestellte Form ein. Durch die Aufprallkraft werden die Stoßaufnahmeabschnitte 7 so verformt, daß deren Krümmungsradius sukzessive verringert wird, wobei zunehmend größere Anteile der Stoßaufnahmeabschnitte 7 an der Oberfläche des Stahlblechträgers 23 angelegt werden. Dieser Vorgang vollzieht sich abrollähnlich, so daß gewährleistet ist, daß die elastische Deformation nicht entlang einer einzigen Knicklinie stattfindet.If the ribs 15 are subjected to a pressure load F acting essentially at right angles to the web plane, for example an impact at low speed, as shown by the arrows 24, the impact energy is transferred to the deformation work of the shock absorbing sections 7. In the course of the deformation process, the damping element 13 takes on the shape shown in dashed lines in Fig. 4. The impact force deforms the shock absorbing sections 7 in such a way that their radius of curvature is gradually reduced, with increasingly larger portions of the shock absorbing sections 7 being placed on the surface of the sheet steel support 23. This process takes place in a rolling-like manner, so that it is guaranteed that the elastic deformation does not take place along a single bend line.

Erst wenn ein Abrollen der Stoßaufnahmeabschnitte 7 nicht mehr möglich ist, sei es durch die Steifigkeit des verwendeten Materiales oder durch das Aneinanderstoßen der sich ausbildenden trägernahen Biegepunkte 25, ist eine Verformung der Rippen 17 auf eine Knicklinie beschränkt. Eine Verformungsarbeit entlang einer solchen Knicklinie tritt erst bei Belastungen ein, die einem Aufprall von mehr als 8 km/h entsprechen. Only when rolling of the impact absorption sections 7 is no longer possible, either due to the rigidity of the material used or due to the contact of the bending points 25 that form near the beam, is deformation of the ribs 17 limited to a bending line. Deformation work along such a bending line only occurs at loads that correspond to an impact of more than 8 km/h.

Da die beiden Federschenkel 20 durch den Steg 17 miteinander verbunden sind und da die Abrollbewegung, d.h. die Krümmungsradiusverkleinerung der Stoßaufnahmeabschnitte 7, wie in Fig. 4 gestrichelt dargestellt gegeneinandergerxchtet verläuft, wodurch die urspünglich divergierend von dem Steg 17 wegweisende Anordnung der Federschenkel 20 in eine konvergierende Anordnung gebracht wird, wird deutlich, daß die fürSince the two spring legs 20 are connected to one another by the web 17 and since the rolling movement, i.e. the reduction in the radius of curvature of the shock absorbing sections 7, as shown in dashed lines in Fig. 4, runs in opposite directions, whereby the arrangement of the spring legs 20, which originally diverged away from the web 17, is brought into a converging arrangement, it becomes clear that the

eine Verformung benötigte Energie mit zunehmender Verformung der Rippen 15 ansteigt.The energy required for deformation increases with increasing deformation of the ribs 15.

Aus der oben dargelegten Verformung der Rippen 15 des Dämpfungselementes 13 wird deutlich, daß die Dämpfungseigenschaft einer Rippe 15 maßgeblich durch die Elastizität bzw. die Biegesteifigkeit im Bereich der Stoßaufnahmeabschnitte 7 bestimmt ist. Sind, wie in Fig. 5 gezeigt, bei einem Dämpfungselement 26 die Stoßaufnahmeabschnitte 7 stärker als die angrenzenden Stege 17 bzw. die angrenzenden Befestigungsabschnitte 8 ausgebildet, ist die zur Verformung der Stoßaufnahmeabschnitte 7 benötigte Energie erhöht. Das Dämpfungselement 26 reagiert somit steifer als beispielsweise das mit gleichmäßiger Materialstärke gefertigte Dämpfungselement 13.From the deformation of the ribs 15 of the damping element 13 described above, it is clear that the damping properties of a rib 15 are determined primarily by the elasticity or the bending stiffness in the area of the shock absorbing sections 7. If, as shown in Fig. 5, the shock absorbing sections 7 of a damping element 26 are made stronger than the adjacent webs 17 or the adjacent fastening sections 8, the energy required to deform the shock absorbing sections 7 is increased. The damping element 26 therefore reacts more rigidly than, for example, the damping element 13 manufactured with a uniform material thickness.

Da sich bei der Verformung der Stoßaufnahmeabschnitte 7 keine Knicklinien ausbilden, nehmen die Dämpfungselemente 1, 11, 13, 26 bei einem Nachlassen der Druckbeanspruchung aufgrund der Materialelastizitäten ihre ursprüngliche Form wieder ein. Eine Bildung von Weißbrüchen ist verhindert.Since no bending lines are formed when the shock absorption sections 7 are deformed, the damping elements 1, 11, 13, 26 return to their original shape when the compressive stress is reduced due to the elasticity of the material. The formation of stress whitening is prevented.

Fig. 6 zeigt in einer perspektivischen Ansicht das Dämpfungselement 13 der Fig. 3 in einer perspektivischen Ansicht, bei dem zur Erhöhung der Dämpfungssteifigkeit in den zwischen den Federschenkelpaaren 19, 20 belassenen Zwischenräumen Schaumeinleger 27 aus Polypropylen-Partikelschaum eingesetzt sind.Fig. 6 shows the damping element 13 of Fig. 3 in a perspective view, in which foam inserts 27 made of polypropylene particle foam are inserted in the gaps left between the pairs of spring legs 19, 20 to increase the damping stiffness.

Fig. 7 zeigt in einer zum Teil geschnitten perspektivischen Ansicht das auf dem Stahlblechträger 23 befestigte Dämpfungselement 13. Der Träger 23 ist Bestandteil einer nicht dargestellten Fahrzeugkarosserie. Vor dem Träger 23 und vor dem Dämpfungs-Fig. 7 shows a partially cutaway perspective view of the damping element 13 attached to the sheet steel support 23. The support 23 is part of a vehicle body (not shown). In front of the support 23 and in front of the damping element

element 13 ist eine strukturierte Stoßfängeraußenhaut 28 angeordnet, so daß das Dämpf ungseleinent 13 als Stoßfängereinlegeteil verwendet ist.A structured bumper outer skin 28 is arranged on the element 13, so that the damping element 13 is used as a bumper insert.

In Fig. 8 ist ein Schnitt durch das mit seinen Befestigungsabschnitten 8 an der Innenseite einer weiteren Stoßfängeraußenhaut 28' angeschweißtes Befestigungselement 11 in einem Schnitt dargestellt. Das Dämpfungselement 11 dient als Halteelement für die Stoßfängeraußenhaut 28' bei einer Befestigung an dem Stahlblechträger 23. Der zwischen dem Stahlblechträger 23 und der Stoßfängeraußenhaut 28' neben dem Dämpfungselement 11 belassene Zwischenraum Z kann beispielsweise mit Schaumeinlegern ausgefüllt sein.In Fig. 8, a section through the fastening element 11 welded with its fastening sections 8 to the inside of another bumper outer skin 28' is shown. The damping element 11 serves as a holding element for the bumper outer skin 28' when it is fastened to the sheet steel support 23. The gap Z left between the sheet steel support 23 and the bumper outer skin 28' next to the damping element 11 can be filled with foam inserts, for example.

Auch bei einer Vielzahl kleinerer auf die Stoßfängeraußenhaut 28' wirkender Aufpralle zeigt die Halterung 11 weder eine Rißbildung noch eine Materialermüdung.Even with a large number of smaller impacts on the bumper outer skin 28', the bracket 11 shows neither cracking nor material fatigue.

Fig. 9 zeigt in einem Querschnitt ein einstückig mit einer Stoßfängeraußenhaut 30 gefertigtes Dämpfungselement 31. Das Dämpfungselement 31 erstreckt sich im wesentlichen entlang der gesamten Längserstreckung der Stoßfängeraußenhaut 30 und ist vorderseitig durch eine Blende verschließbar. Das Dämpfungselement 31 und somit die Stoßfängeraußenhaut 30 ist über mehrere Bolzen 32 an einem Träger 33 befestigt. Das Dämpfungselement 31 verbindet somit die Eigenschaften eines Dämpfungselements mit den Eigenschaften einer Halterung.Fig. 9 shows a cross-section of a damping element 31 made in one piece with a bumper outer skin 30. The damping element 31 extends essentially along the entire longitudinal extent of the bumper outer skin 30 and can be closed at the front by a cover. The damping element 31 and thus the bumper outer skin 30 is attached to a support 33 via several bolts 32. The damping element 31 thus combines the properties of a damping element with the properties of a holder.

In einer Weiterbildung sind zwei Dämpfungselemente 11, 13 oder 26 mit ihren Stegen 4, 16 bzw. 17 aufeinanderliegend angeordnet, um den Dämpfungsweg zu verdoppeln. Mit den Befestigungsabschnitten 8 ist eine Stoßfängeraußenhaut an einem Träger befestigbar.In a further development, two damping elements 11, 13 or 26 with their webs 4, 16 or 17 are arranged one on top of the other in order to double the damping path. With the fastening sections 8, a bumper outer skin can be fastened to a support.

Claims

Protection claims

1. Damping element, in particular for use as an insert between an outer bumper skin (28, 28·, 30) of a bumper and a support (23, 33) located on a vehicle, with at least one shock-absorbing rib, characterized in that a rib (5, 14, 15) has two spring legs (2, 3; 19; 20), each spring leg (2, 3; 19; 20) having a shock-transmitting section (6), a fastening section (8) and a curved shock-absorbing section (7) connecting the shock-transmitting section (6) and the fastening section (8), the two spring legs (2, 3; 19; 20) being connected to one another in the region of their shock-transmitting sections (6), and that the distance between the two non-deformed, opposing spring legs (2, 3; 19; 20) in area of the shock absorbing sections (7) close to the shock transmission section is smaller than in the area of the shock absorbing sections (7) close to the fastening section.

2. Damping element according to claim 1, characterized in that the shock transmission sections (6) of the spring legs (2, 3; 19; 20) are connected to one another by a web (4).

3. Damping element according to claim 2, characterized in that the shock transmission sections (6) border the web (4) approximately at right angles.

4. Damping element according to claim 2 or 3, characterized in that between the two spring

legs (2, 3; 19; 20) in the area of the shock transmission sections (6) a distance is left.

5. Damping element according to one of claims 1 to 4, characterized in that a damping element (13, 26) has at least one longitudinal rib (14) and a plurality of transverse ribs (15).

6. Damping element according to claim 5, characterized in that the spring legs (19) of the longitudinal ribs (14) and the spring legs (20) of the transverse ribs (15) have a slot (21) in the region of the respective adjacent shock absorption sections (7).

7. Damping element according to claim 1 or 5, characterized in that the spring legs (2, 3; 19; 20) have a uniform material thickness.

8. Damping element according to claim 1 or claim 5, characterized in that the spring legs (2, 3; 19; 20) are formed stronger in the region of the shock absorption sections (7) than in the adjacent shock transmission sections (6) and in the fastening sections (8).

9. Damping element according to claim 1, characterized in that the damping element (1, 11, 13, 26) can be fastened with its fastening sections (8) to a carrier (23, 33) belonging to the body of a vehicle.

10. Damping element according to claim 1, characterized in that the damping element (11, 31) is manufactured integrated with a bumper outer skin (30), wherein the web (4) is connected to a corresponding on the body of a vehicle

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located carrier (23, 33).

11. Damping element according to claim 4 or 5, characterized in that foam inserts (27) are arranged between the spaces left by the rib-forming spring legs (2, 3; 19; 20).

12. Damping element according to claim 1, characterized in that a damping element (11, 31) is provided as a holder for connecting a bumper outer skin (28·, 30) to a carrier (23, 33).

13. Damping element according to one of the preceding claims, characterized in that two damping elements (1, 13, 26) are arranged with their webs (4, 16, 17) lying on top of one another.