NL8402333A - Bumper. - Google Patents

Description

JJS/WP/mjh * , * · ‘ STAMICARBON B.V. (Licensing subsidiary of DSM)

Uitvinders: Arie W. Beekman te Schinnen 9

Hendrik van Dalen te Geleen -1- PN 3564

BUMPER

De uitvinding heeft betrekking op een uit kunststof vervaardigde bumper bestaande uit een langwerpig kokervormig lichaam·

Een dergelijke kunststofbumper is bekend uit DE-A-2708856.

Het vervaardigen van bumpers uit kunststof heeft het laatste 5 decennium een grote vlucht genomen· De voordelen die kunststof biedt tegenover metaal alsmede algemene informatie betreffende kunststofbum-pers zijn o.a. beschreven in het tijdschrift Plastverarbeiter 34, 1983, nummers 10 en 12, resp. blz. 1128 en 1479.

De autoindustrie stelt bepaalde eisen waaraan bumpers moeten 10 voldoen. Autobumpers worden op hun mechanische sterkte doorgaans beproefd met behulp van een genormeerde testmethode bijvoorbeeld ECE 42. Het betreft hier in wezen een botsingsproef waarbij een bumper tussen 'de ophangpunten wordt belast en waarbij dan als eis wordt gesteld dat de bumper onder een bepaalde belasting niet blijvend wordt 15 vervormd en dat de zich op een bepaalde afstand achter de bumper bevindende carrosserie niet kan worden beschadigd.

Tot nu toe wordt een bumper zodanig ontworpen dat hij bij de botsing zogenaamd ’ademt*, hetgeen wil zeggen dat zijn doorsnede loodrecht op zijn lengterichting van vorm verandert alvorens eventueel 20 in zijn geheel door te buigen. De bedoeling hiervan is dat het hum-perlichaam alleen door de doorsnedevervorming reeds energie absorbeert en eventueel daarna pas doorbuigt. Dit soort energieabsorptie kan, zoals bekend, nog worden verhoogd door de holte in de bumper te voorzien van een energieabsorberend interieur, zoals schuim, raatvormige 25 blokken en ribben. In US-A-4072234 en DE-A-2 331 450 worden dergelijke systemen beschreven.

Het is gebleken dat de tot nu toe bekende uit kunststof vervaardigde bumpers nogal veel, doorgaans niet goedkope kunststof vereisen opdat de bumpers dé standaardtest kunnen doorstaan.

5402333

αΤ* rS

λ -2-

De uitvinding beoogt de hoeveelheid kunststof benodigd voor * een aan een standaardtest beantwoordende kunststofbumper terug te brengen.

De uitvinding berust op het inzicht dat aan de stan-5 daardspecificaties ook kan worden voldaan door bewust af te zien van het verkrijgen van energieabsorptie door doorsnedevervorming van het bumperlichaam en de energieabsorptie in hoofdzaak uitsluitend te laten geschieden door doorbuiging van het gehele bumperlichaam onder handhaving van de oorspronkelijke doorsnedevorm.

10 De meest geschikte uitvoering van een bumper volgens het aan de uitvinding ten grondslag liggende inzicht kan worden verkregen door de binnenwand van het langwerpige holle bumperlichaam te voorzien van op onderlinge afstand geplaatste rondom lopende ribben waarbij iedere rondomlopende ribbe ligt in een vlak dat in hoofdzaak loodrecht staat 15 op de lengteas van het bumperlichaam.

Om het tijdens de belasting doorknikken van de rondom lopende ribben tegen te gaan kan worden voorzien in verbindingsribben tussen de rondom lopende ribben.

Met behulp van een volgens het beschreven concept ontworpen 20 bumper, waarbij door bekende sterkteberekeningen een optimaal evenwicht kan worden ingezet tussen de hoeveelheid wand- en rib-materiaal kan een aanmerkelijke materiaalbesparing worden verkregen of kan met eenzelfde hoeveelheid materiaal een veel sterkere bumper tot stand worden gebracht.

25 Het belang van de uitvinding zal in het volgende uitvoerings- voorbeeld volgens de uitvinding worden aangetoond aan de hand van een in de tekening weergegeven uitvoeringsvorm van een bumperlichaam.

In de tekening is fig. 1 een langsdoorsnede van een bumperlichaam volgens de uit-30 vinding en fig. 2 een dwarsdoorsnede volgens lijn II-II in fig. 1.

In de figuren 1 en 2 zijn doorsneden weergegeven van een gedeelte van een hol kokervormig bumperlichaam dat in dit geval een rechthoekige doorsnede bezit met korte zijden 1 en lange zijden 2. Het 35 lichaam bezit een doorlopende holte 3. Op de binnenwand 4 bevinden 8402333 «r.. ..... ^ -3- zich rondom lopende ribben 5 In een vlak loodrecht op dé lengteas van het lichaam. Deze ribben 5 kunnen worden verbonden door ribben 6, die om redenen van duidelijkheid in fig. 2 slechts op enkele plaatsen zijn getekend.

5 Het bumperlichaam kan zijn opgebouwd uit twee gespuitgiete delen, die door middel van las 7 (fig. 2) aan elkaar zijn verbonden.

De figuren geven slechts een schematisch beeld weer van een bumperlichaam. Het bumperlichaam kan een gebogen lengteas bézitten terwijl de dwarsdoorsnede gewoonlijk niet rechthoekig is maar is 10 aangepast aan de vormgeving van bijv. de carrosserie van een voertuig.

Hoe echter ook de vorm is van de doorsnede, steeds kan worden voorzien in ribben 5 of een ribbenpatroon zoals dat bijv. door de ribben 5 en 6 wordt gevormd. Ook al is de uitgangsdoorsnede niet optimaal voor het tegengaan van vervorming der doorsnede onder belasting, door het uit-15 voeren van een sterkteberekening kunnen de wanddikte, de ribdikte, ribafstand en ribhoogte steeds zodanig optimaal worden gekozen dat wordt voorkomen dat onder invloed van de stootbelasting volgens de normtest de doorsnede tijdens het doorbuigen van vorm verandert en daarmede de stijfheid nadelig wordt beïnvloed. De stijfheid van een 20 bumper waarvan onder invloed van een kracht A in fig. 2 de korte zijwanden naar buiten bollen zou aanmerkelijk afnemen, waardoor een te grote doorbuiging zou optreden met overschrijding van een gegeven limietafstand.

Voorbeeld 25 Proef Aï

Een bumperlichaam met rechthoekige dwarsdoorsnede bestaande uit een kunststof met een elasticiteitsmodulus van 1200, bezit een wanddikte van 7 mm· De buitenmaten zijn 80 mm x 150 mm. Het bumperlichaam wordt op twee 1000 mm uit elkaar liggende ophangpunten 30 bevestigd die zich op een horizontaal geplaatste, vrijelijk beweegbare wagen met een gewicht van 1000 kg bevinden. De hoge zijde van het bumperlichaam staat vertikaal. Bij een stootmassa van 1000 kg met een snelheid van 4 km/h aangebracht tussen de ophangpunten blijkt een doorbuiging op te treden van 60 mm.

8402333 b Λ -4-

Proef Β:

Dezelfde proef als in proef A wordt herhaald met een bum-perlichaam vervaardigd uit dezelfde kunststof, nu echter met een wanddikte van 4 mm en volgens de uitvinding voorzien van rondlopende 5 ribben· De ribben bezitten een dikte van 4 mm en een hoogte van 16 mm· De ribben zijn geplaatst op onderlinge afstanden van 50 mm.

Door deze vormgeving is een gewichtsvermindering van + 20 % bereikt ten opzichte van de bumper uit proef A. Bij de stootbelasting wordt een doorbuiging van 60 mm waargenomen.

10 Uit de proeven A en B van het voorbeeld blijkt het belang van de uitvinding. Door het verlaten van het idee dat het bumperlichaam eerst als een soort stootkussen moet worden samengedrukt kunnen nu aanmerkelijke materiaalbezuinigingen worden bereikt.

8402333

Claims (3)

1. Kunststofbumper bestaande uit een langwerpig kokervormig lichaam, met het kenmerk, dat de binnenwand van het holle bumperlichaam, op onderlinge afstand geplaatste, rondom lopende ribben bezit, die elk gelegen zijn in een vlak dat in hoofdzaak loodrecht staat op 5 de lengteas van het bumperlichaam.

2. Kunststofbumper volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de rondom lopende ribben zijn verbonden door verbindingsribben.

3. Kunststofbumper volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de verbindingsribben zich in hoofdzaak in de richting van de lengteas 10 van het bumperlichaam uitstrekken* 8402333