DE2166749A1

DE2166749A1 - IMPACT ABSORBER FOR SUPPORTING BUMPER ON MOTOR VEHICLES

Info

Publication number: DE2166749A1
Application number: DE19712166749
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: August Bilstein GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Bilstein GmbH
Priority date: 1971-07-14
Filing date: 1971-07-14
Publication date: 1975-06-26

Description

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PATENTANWÄLTE „ „_1A ,, _M O 1 C C 7 / QPATENTANWÄLTE "" _1A ,, _M O 1 CC 7 / Q

DIPL. ING, P. EICHLER 2166/49DIPL. ING, P. EICHLER 2166/49

56 WUPPERTAL 2, BRAHMSSTRASSE 2956 WUPPERTAL 2, BRAHMSSTRASSE 29

Firma August Bilstein, 5828 Ennepetal-AltenvoerdeCompany August Bilstein, 5828 Ennepetal-Altenvoerde

"Aufpralldämpfer für die Abstützung von Stoßstangen an Kraftfahrzeugen" ' \ "Impact absorbers for supporting bumpers on motor vehicles" ' \

Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufpralldämpfer für die Abstützung von Stoßstangen an.Kraftfahrzeugen, mit zwei teleskopierenden Rohren, von denen das eine am Kraftfahrzeug und das andere an der Stoßstange befestigt ist, und die außenendseitig verschlossen sind und Dämpfungsflüssigkeit enthalten, welche bei Einfahrhub durch eine Drosselöffnung des Aufpralldämpfers in einen elastischen Balg verdrängt ist, der die beiden teleskopierenden Rohre im Bereich ihrer frei nach außen weisenden Mantelflächen umhüllt, dessen Enden außen an den beiden teleskopierenden Rohren leckfrei befestigt sind, und der die verdrängte Dämpfungsflüssigkeit nach Beendigung des Einfahrens in die teleskopierenden Rohre zurückzudrücken vermag.The invention relates to a crash cushion for the support of bumpers. Motor vehicles, with two telescopic tubes, one of which is attached to the motor vehicle and the other to the bumper, and the outer end side are closed and contain damping fluid, which on retraction stroke through a throttle opening of the impact damper is displaced into an elastic bellows, which the two telescopic tubes in the area of their freely facing outwards Enveloped outer surfaces, the ends of which are attached to the outside of the two telescopic tubes without leaks, and which displaced them Is able to push back damping fluid after the retraction into the telescopic tubes.

Ein derartiger Aufpralldämpfer wurde in einer prioritätsgleichen Anmeldung im Hinblick darauf vorgeschlagen, daß er bei baulicher einfacher Ausbildung und möglichst geringen Reibungskräften zwischen den einzelnen Bauteilen ohne Abdichtungsprobleme arbeitet. ■Such a crash cushion was given a priority Registration proposed with a view to the fact that it has a structurally simple training and the lowest possible frictional forces works between the individual components without sealing problems. ■

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Der hier betroffenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen.solchen Aufpralldämpfer derart auszubilden, daß übermäßig hohe, kurzzeitige Energiespitzen für den Aufpralldämpfer unschädlich gemacht werden. Diese Aufgabenstellung hängt mit dem Problem zusammen, daß der Aufpralldämpfer auch dann noch funktionieren muß, nachdem er einen oder mehrere Aufpralle mit einer Aufprallenergie aushalten mußte, für die er nicht ausgelegt ist.The invention concerned here is based on the object of forming such an impact absorber in such a way that excessively high, short-term energy peaks are rendered harmless for the impact absorber. This task depends on the Problem together that the crash cushion must still work after one or more impacts with a Had to withstand impact energy for which it is not designed.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß parallel zu der Drosselöffnung ein Überdruckventil angeordnet ist.This object is achieved in that a pressure relief valve is arranged parallel to the throttle opening.

Wird der zulässige Innendruck des Aufpralldämpfers infolge zu großer Aufprallenergie überschritten, so öffnet das überdruckventil und verhindert damit eine Deformation der Bauteile des Αμίρ^ΙΙααΐηρΐβΓΞ, die lediglich für einen bestimmten Höchstdruck ausgelegt sind. Die Überschreitung des zulässigen Höchstdrucks muß zwar nicht die Folge haben, daß der Aufpralldämpfer völlig funktionsuntüchtig wird, sie kann jedoch dazu führen, das die Funktion des Aufpralldämpfers nach der Überschreitung des zulässigen Höchstdrucks unzulässig beeinträchtigt wird. Beispielsweise ist es denkbar, daß sich die teleskopierenden Rohre und dabei insbesondere das Innenrohr verformen, so daß das reibungsfreie Gleiten der Rohre nicht mehr möglich ist. Vor allem ist auch zu befürchten, daß der elastische Balg in Mitleidenschaft gezogen wird, indem die durch die Drosselöffnungen erzeugten ölstrahlen bei ihrem Auftreffen auf die Innenseite des elastischen Balges unzulässige Verformungen bzw. Zerstörungen hervorrufen. Durch VerformungenIf the permissible internal pressure of the impact absorber is exceeded due to excessive impact energy, the pressure relief valve opens and thus prevents deformation of the components of the Αμίρ ^ ΙΙααΐηρΐβΓΞ, which are only required for a certain maximum pressure are designed. Exceeding the maximum permissible pressure does not have to result in the impact damper being completely becomes inoperable, but it can lead to the function of the impact absorber after the permissible Maximum pressure is inadmissibly impaired. For example, it is conceivable that the telescopic tubes and in particular Deform the inner tube so that the tubes can no longer slide smoothly. Above all, it is also to be feared that the elastic bellows is affected by the oil jets generated by the throttle openings in their Hitting the inside of the elastic bellows causes impermissible deformation or destruction. By deformations

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an den teleskopierenden Rohren kann auch der leckfreie Sitz des.elastischen Balges auf den Außenflächen der Rohre beeinträchtigt werden.on the telescopic tubes, the leak-free fit of the elastic bellows on the outer surfaces of the tubes can also be impaired will.

Vorteilhafterweise vermag der Aufpralldämpfer im weiteren Verlauf seines Einfahrens die Aufprallernergie insbesondere auch der übermäßig hohen, kurzzeitigen Ernergiespitzen au Absorbieren, falls die zeitlich nach den Energiespitzen vorhandene Aufprallernergie das Absorbtionsvermögen des Aufpralldämpfers unterschreitet. Das Oberdruckventil verhindert also nicht nur, daß der Aufpralldämpfer beschädigt wird, sondern es verringert auch die Gefahr, daß die Insassen des Kraftfahrzeuges durch die übermäßig hohen Ernergiespitzen unverhältnismäßig verletzt werden können.Advantageously, the impact damper can furthermore During its retraction process, the impact energy, especially the excessively high, short-term energy peaks, is absorbed, if the impact energy present after the energy peaks falls below the absorption capacity of the impact absorber. The pressure relief valve not only prevents the impact damper from being damaged, but also reduces it the danger that the occupants of the motor vehicle by the excessively high energy peaks can be disproportionately injured.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das überdruckventil am inneren der beiden teleskopierenden Rohre befestigt und als Federplattenventil ausgebildet, das den Innenraum des Innerohres zumindest teilweise absperrt, und der abgesperrte Inneraum ist über einen Durchlaß mit dem vom elastischen Balg umschlossenen Raum verbunden. Je nach Anordnung und Ausbildung der Drosselöffnung ist das Federplattenventil im Innenrohr befestigt. Trägt der als Scheibe ausgebildete Ventilsitz des Federplattenventiles selbst Drosselbohrungen bzw. -schlitze, oder sind Drosselschlitze auf der Außenfläche des Innenrohres vorgesehen, so wird das Federplattenventil in besonders einfacher Weise an bzw. in dem offenen Ende des mit diesem Ende in das'AußenrohrIn an advantageous embodiment of the invention, the pressure relief valve is attached to the interior of the two telescopic tubes and designed as a spring plate valve, which the interior of the inner ear at least partially closes off, and the closed off inner space is via a passage with that of the elastic Bellows enclosed space connected. Depending on the arrangement and training The spring plate valve is attached to the throttle opening in the inner tube. Carries the valve seat of the spring plate valve, which is designed as a disk even throttle bores or slots, or are throttle slots provided on the outer surface of the inner tube, so the spring plate valve is in a particularly simple manner on or in the open end of the with this end in the outer tube

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- 4 weisenden Innenrohrs befestigt.- 4 facing inner tube attached.

In der Zeichnung wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläuter.. Es zeigen: The invention is explained in more detail in the drawing using exemplary embodiments.

Fig.1 einen Aufpralldämpfer mit mehreren im Innenrohr angeordneten Drosselbohrungen und einem Federplattenventil, das in der Nähe des geschlossenen Endes des Innenrohres angeordnet ist, und 1 shows an impact damper with a plurality of throttle bores arranged in the inner tube and a spring plate valve, which is arranged in the vicinity of the closed end of the inner tube, and

Fig. 2 einen der Fig. T entsprechenden Aufpralldämpfer, dessen Drosselöffnung jedoch im Außenrand des als Scheibe ausgebildeten Ventilsitzes angeordnet ist, und bei dem die Scheibe am inneren in das Außenrohr eintauchenden Ende des Innenrohres befestigt ist. FIG. 2 shows an impact damper corresponding to FIG. T, the throttle opening of which, however, is arranged in the outer edge of the valve seat designed as a disc, and in which the disc is attached to the inner end of the inner pipe which plunges into the outer pipe.

Fig. 1 zeigt ein Dämpfungsflüssigkeit 12 enthaltendes Innenrohr 10 mit Boden 11. Die Innenwand 13 des Außenrohres ist-glatt, so daß in ihm das Innenrohr 14'' gleiten kann. Der Außendurchmesser des Innenrohres ist etwas kleiner, als der Innendurchmesser des Außenrohres, so daß freies Teleskopieren möglich ist. Damit die Außenkante des unteren bzw. inneren Ende des Innenrohres nicht an der Innenfläche des Außenrohres schaben kann, ist der Rand des inneren Endes ringsum in Richtung auf die Achse des Aufpralldämpfers abgebogen. Der Abschluß der Oberseite des Innenrohres erfolgt durch die Stirnwand 16, an der ein Flansch 17 mit Bohrungen 18 zum Befestigen des Aufpralldämpfers z.B. an der Stoßstange eines Kraftfahrzeuges angebracht ist. Der Flansch 17 und die Stirnwand 16 bilden einen Ringspalt, in dem das Ende 19 eines elastischen Balges 20 eingespannt ist. Der Ring-1 shows an inner tube containing damping fluid 12 10 with bottom 11. The inner wall 13 of the outer tube is smooth, so that the inner tube 14 ″ can slide in it. The outside diameter the inner tube is slightly smaller than the inner diameter of the outer tube, so that free telescoping is possible is. So that the outer edge of the lower or inner end of the inner tube does not scrape the inner surface of the outer tube can, the edge of the inner end is bent all around in the direction of the axis of the impact absorber. The conclusion of the top of the inner tube takes place through the end wall 16, on which a Flange 17 with holes 18 for attaching the impact absorber e.g. attached to the bumper of a motor vehicle. The flange 17 and the end wall 16 form an annular gap in which the end 19 of an elastic bellows 20 is clamped. The ring-

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bund 21 unterstützt die Dichtigkeit dieser Einspannung.bund 21 supports the tightness of this restraint.

Das andere Ende 19' des elastischen Balges ist mit Hilfe eines Ringansatzes 22 eines am Außenrohr befestigten Flansches 23 fest gegen die Außenfläche 24 des Außenrohres gepreßt. Der Flansch 23 dient außerdem zur Befestigung des Aupralldämpfers z.B. an tragenden Teilen des Kraftfahrzeuges.The other end 19 'of the elastic bellows is with the help an annular shoulder 22 of a flange 23 attached to the outer tube is pressed firmly against the outer surface 24 of the outer tube. Of the Flange 23 is also used to attach the impact damper, e.g. to load-bearing parts of the motor vehicle.

Die Dämpfungsflüssigkeit des Aupralldämpfers befindet sich zwischen den teleskopierenden Teilen 10,14"' bzw. im Raum 25 auf der vom Balg 20 dicht umschlossenen Außenseite von Außen- und Innenrohr. Dieser Balg, der das Innenrohr 14·' und das Außenrohr teilweise zylindrisch umschließt, ist derart elastisch, daß er sich nach einer Dehnung stets in die dargestellte Lage zurückzuziehen versucht. Er hält also die teleskopierenden Rohre des Aufpralldämpfers in der dargestellten Ruhelage.. Beim Zusammendrücken beider Bauteile bzw. bei Einfahrhub wird Dämpfungsflüssigkeit aus dem von beiden umschlossenen⁰Raum durch Drosselbohrungen 26 in den Raum 25 gepreßt, so daß der elastische Balg durch das Ineinanderfahren ausgebeult und geweitet wird. Beim Durchtritt der Dämpfungsflüssigkeit durch die Drosselöffnungen 26 wird diejenige Ernergie absorbiert, die das Ineinanderfahren beider Teleskopteile verursacht, also z.B. die Ernergie eines Aufpralls auf den Flansch Die Drosselung erfolgt derart, daß mit wachsender Eintauchtiefe zunehmend mehr Drosselöffnungen durch den oberen Rand 27 des Außenrohres abgedeckt werden. Die der Dämpfungsflüssigkeit zurThe damping fluid of the impact damper is located between the telescopic parts 10, 14 "'or in space 25 on the outside of the outer and inner pipe, which is tightly enclosed by the bellows 20. This bellows, which encloses the inner pipe 14 ·' and the outer pipe in a partially cylindrical manner, is elastic such that it tries to always retract after stretching into the position shown. it thus holds the telescoping tubes of the impact attenuator in the illustrated rest position .. upon compression of both components or in retraction stroke is damping fluid from the space enclosed by the two ⁰ space by Throttle bores 26 are pressed into space 25, so that the elastic bellows is bulged and widened by the movement into one another. When the damping fluid passes through the throttle openings 26, the energy that causes the two telescope parts to slide into one another is absorbed, e.g. the energy of an impact on the flange The throttling takes place in such a way that with with increasing immersion depth, more and more throttle openings are covered by the upper edge 27 of the outer tube. The damping fluid for

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Verfügung stehende Durchtrittsfläche verringert sich damit. Da aber zugleich auch die Ernergie in zunehmenden Maße absorbiert wird, d.h. die Relativgeschwindigkeit zwischen Innen- und Außenrohr sich verringert/ bleibt die Dämpfungskraft etwa konstant, so daß insofern von einer hubabhängigen bzw. geschwindigkeitsunabhängigen Aufpalldämpfung gesprochen werden kann.The available passage area is thus reduced. There but at the same time the energy is increasingly absorbed, i.e. the relative speed between the inner and outer pipe the damping force is reduced / remains approximately constant, so that in this respect from a stroke-dependent or speed-independent Impact attenuation can be spoken.

Falls die Aufprallernergie die höchstzulässige Energie überschreitet, würde der Druck der Dämpfungsflüssigkeit auf dieIf the impact energy is the maximum allowable energy exceeds, the pressure of the damping fluid on the

P Rohre des Aufpralldämpfers das zulässige Maß überschreiten, falls nicht das im oberen Teil der Fig. 1 dargestellte Überdruckventil vorhanden wäre. Dieses überdruckventil besteht aus einer im Innenrohr in der Nähe der Stirnwand 16 angeordneten Scheibe bzw. Bohrungsplatte 46, deren Bohrungen 47 von der Federplatte abgedeckt sind. Diese Federplatte 48 ist über eine Feder 49 abgestützt, die ihrerseits am Stift 50 der Bohrungsplatte angreift. Der zwischen dem überdruckventil und der Stirnwand 16 gelegene Teil des Innenraumes des Innenrohres ist über Durchlässe 45 mit demP The pipes of the impact absorber exceed the permissible dimensions, if the pressure relief valve shown in the upper part of FIG. 1 would not be present. This pressure relief valve consists of one in the inner tube in the vicinity of the end wall 16 arranged disk or bore plate 46, the bores 47 of which are covered by the spring plate are. This spring plate 48 is supported by a spring 49 which in turn engages the pin 50 of the bore plate. Of the between the pressure relief valve and the end wall 16 located part of the interior of the inner tube is via passages 45 with the

fe Raum 25 verbunden, von dem dem Innenrohr und dem Außenrohr gemeinsamen Innenraum jedoch abgetrennt.fe space 25 connected, shared by the inner tube and the outer tube However, the interior is separated.

Übersteigt der Druck im letztgenannten Innenraum einen bestimmten Wert, den öffnungsdruck des Überdruckventils, so hebt sich die Federplatte 48 von ihrem Sitz auf der Bohrungsplatte 46, so daß Dämpfungsflüssigkeit durch den Raum 44 und die Durchlässe 45 in den Raum 25 fließen kann. Eine Drosselung erfolgt hierbei nicht. Wird der genannte Druckwert der Dämpfungsflussig-If the pressure in the latter interior space exceeds a certain one Value, the opening pressure of the pressure relief valve, the spring plate 48 lifts from its seat on the bore plate 46 so that damping fluid through the space 44 and the passages 45 can flow into space 25. There is no throttling here. If the specified pressure value of the damping fluid

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keit wieder unterschritten, da der Aufprall nicht langer mit übermäßiger Energie fortdauert, so schließt das überdruckventil und noch vorhandene Aufprallenergie wird durch Verdrängung durch die Drosselöffnungen 26 absorbiert.falls below the speed again, since the impact is no longer with excessive energy continues, the pressure relief valve closes and any remaining impact energy is absorbed by displacement through the throttle openings 26.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Überdruckventil 43' ist die Bohrungsplatte 46' am unteren Rand 51 des offen in das Außenrohr weisenden Innerohr.es 14' " befestigt. Es ist im wesentlichen wie das in Fig. 1 dargestellt überdruckventil aufgebaut. Allerdings besitzt die Bohrungsplatte 46 einen Durchtrittsschlitz 52, der an die Stelle der Drosselbohrungen 26 in Fig. 1 tritt und den Durchtritt für die Dämpfungsflüssigkeit beim Einfahren des Innenrohres 14¹¹¹ in das Außenrohr bildet. Die aus dem Außenrohr verdrängte Dämpfungsflüssigkeit strömt über die Durchtrittsschlitze und den Innenraum des Innenrohres über die Durchlässe 45' in den Raum 25.In the overpressure valve 43 'shown in FIG. 2, the bore plate 46' is fastened to the lower edge 51 of the inner pipe 14 '"which points openly into the outer pipe. It is constructed essentially like the overpressure valve shown in FIG Bore plate 46 has a passage slot 52 which takes the place of the throttle bores 26 in FIG. 1 and forms the passage for the damping fluid when the inner pipe 14 ^{111 is} inserted into the outer pipe. The damping fluid displaced from the outer pipe flows through the passage slots and the interior of the inner pipe via the passages 45 'into the space 25.

Hier besitzt der Aufpralldämpfer eine geschwindigkeitsabhängige Dämpfung, da die Durchtrittsfläche der Drosselöffnung unabhängig von der Eintauchtiefe des Innenrohres bzw. vom Einfahrhub stets gleich bleibt. Es versteht sich, daß der Durchtrittschlitz 52 auch wegfallen und an seine Stelle in der Außenfläche des Innenrohres oder in der Innenfläche des Außenrohres angeordnete Längsschlitze treten können, die mit zunehmenden Einfahrhub abgedeckt werden.Here the impact damper has a speed-dependent one Damping, as the passage area of the throttle opening regardless of the immersion depth of the inner tube or the retraction stroke always remains the same. It goes without saying that the passage slot 52 can also be omitted and replaced in its place in the outer surface of the inner tube or arranged in the inner surface of the outer tube Longitudinal slots can occur, which are covered with increasing retraction stroke will.

Die Anordnung des Überdruckventils 43' am Ende des Innenrohres vereinfacht die Befestigung des Überdruckventils wesentlich.The arrangement of the pressure relief valve 43 'at the end of the inner tube simplifies the attachment of the pressure relief valve significantly.

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Claims

Patent claims:

Impact absorbers for supporting bumpers on motor vehicles, with two telescopic tubes, one of which is on the vehicle and the other on the bumper Motor vehicle is attached, and the outer ends are closed and contain damping fluid, which at retraction stroke is displaced by a throttle opening of the impact absorber into an elastic bellows that telescopes the two Tubes wrapped in the area of their free outwardly facing jacket surfaces, the ends of which are on the outside of the two telescopic Pipes are fastened leak-free, and the displaced damping fluid is able to push back into the telescopic tubes after the end of the retraction, characterized in that that a pressure relief valve (43, 43 ') is arranged parallel to the throttle opening (26, 52).

2. Impact damper according to claim 1, characterized in that the pressure relief valve (43, 43 '); on the inner. (14 ", 14 ¹¹¹ J of the two telescopic tubes is attached and designed as a spring plate valve ^{that at least partially closes off the interior of the inner tube (14 I} ', 14 ¹¹¹ ), and that the closed interior (44) via a passage (45, 45 ') is connected to the space (25) enclosed by the elastic bellows (20).

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