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DE2262293C3 - Stoßenergie absorbierendes Deformationselement für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen - Google Patents

Stoßenergie absorbierendes Deformationselement für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen

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DE2262293C3
DE2262293C3 DE2262293A DE2262293A DE2262293C3 DE 2262293 C3 DE2262293 C3 DE 2262293C3 DE 2262293 A DE2262293 A DE 2262293A DE 2262293 A DE2262293 A DE 2262293A DE 2262293 C3 DE2262293 C3 DE 2262293C3
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DE
Germany
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deformation element
tube
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support tube
jacket
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DE2262293A
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DE2262293A1 (de
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Ulrich Dipl.-Ing. 7016 Gerlingen Bez
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Dr Ing HCF Porsche AG
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Dr Ing HCF Porsche AG
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    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • B60R19/34—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/152—Front or rear frames
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft ein Stoßenergie absorbieren- ^o des Deformationselement für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, das hinter der Stoßstange des Kraftfahrzeuges in den Fahrzeugaufbau eingegliedert ist und durch zumindest zwei ineinandergeschobene, als Mantel- und Stützrohr ausgeführte Rohrelemente gebildet wird.
Bei einem bekannten Deformationsglied (US-PS 08 633) der eingangs genannten Gattung dient das Stützrohr als Führungsrohr für das Mantelrohr, das über einen bestimmten Bereich aufeinanderfolgende ring- &o wulstartige Abschnitte umfaßt. Dieser Ausführung haftet der Nachteil an, daß das Stützrohr nicht zur Energieabsorption herangezogen wird. Auch verursachen die ringwulstartigen Abschnitte einen hohen Fertigungsaufwand. Darüberhinaus besteht bei diesem Deformationsglied die Gefahr, daß außerhalb des Stützrohres leicht ein Einknicken des Mantelrohres auftritt, insbesondere wenn Kräfte schräg zur Mittellängsachse des Deformationsgliedes wirksam werden.
Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Stoßenergie absorbierendes Deformationselement der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das bei ausreichendem Verformungsweg hohe Energie aufnimmt, wobei neben einfacher Herstellung auch die Möglichkeit bestehen soll, daß das Deformationselement an verschiedene Strukturvarianten des Fahrzeugaufbaus angepaßt werden kann.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Stützrohr und das Mantelrohr über die Länge ihres Deformationsbereiches mehrmals fest miteinander verbunden sind und daß das Stützrohr ausgeschäumt ist
Gemäß Ausgestaltungen der Erfindung ist es von Vorteil, wenn das Stützrohr einen kreiszylindrischen und das Mantelrohr einen vieleckigen Querschnitt aufweist, wobei das Mantelrohr einen viereckigen Querschnitt aufweisen kann, wenn das Stützrohr und das Mantelrohr in Ebenen miteinander Berührung haben, wenn das Stützrohr und das Mantelrohr in den Ebenen miteinander verbunden sind, wenn das Stützrohr und das Mantelrohr durch Schweißen oder Kleben miteinander verbunden sind bzw. das Stützrohr und das Mantelrohr durch eine oder mehrere Eindrückungen formschlüssig verbunden sind, wenn aas Stützrohr und das Mantelrohr an Endbereichen Schließteile aufweisen und wenn die Schließteile zur Befestigung des Deformationselementes im Fahrzeugaufbau ausgebildet sind.
Die mit der Erfindung insbesondere erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß ein Deformationselement geschaffen ist, das bei Beanspruchung in axialer Richtung hohe Energien bei einem beachtlichen Verformungsweg aufnimmt. Das Deformationselement hat dabei eine solche Charakteristik, daß ein stetiger Kraftanstieg über den Weg erreicht wird, was zusätzlich durch die Schaumstoffkompression begünstigt wird. Auch erfolgt bei Energievernichtung durch das Deformationselement eine kontrollierte, eng aneinanderliegende Faltenbildung des Stfüzrohres und des Mantelrohres. Darüberhinaus ist das Deformationselement leicht herzustellen, und es läßt sich durch einfache-Maßnahmen — Wahl der Querschnittskombination der Rohre — an verschiedene Strukturvarianten des Fahrzeugaufbau anpassen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Teilansicht eines Personenkraftwagens mit einem erfindungsgemäßen Deformationselement,
Fig.2 einen Schnitt nach der Linie U-II in Fig. 1 in größerem Maßstab,
F i g. 3 einen Schnitt entsprechend F i g. 2, jedoch bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
Der in F i g. 1 dargestellte Personenkraftwagen 1 umfaßt einen Fahrzeugaufbau 2 mit einer Haube 3, die an Scharnieren 4 gelagert ist. Im vorderen Bereich des Fahrzeugaufbaus 2 ist ein Stoßfänger 5 vorgesehen, der an einem U-Profil aufweisenden Träger 6 einer nicht näher dargestellten Aufbaustruktur mittels eines sich selbst regenerierenden Teleskopdämpfers 7 gehalten ist. Durch diese Vorkehrung werden kleine Stoßenergien, beispielsweise bei doppelter Schrittgeschwindigkeit des Personenkraftwagens, ohne Fahrzeugteile zu beschädigen, aufgenommen. Zwischen dem Stoßfänger 5 und einer Schürze 8 bzw. der Haube 3 sind elastische
Abschnitte 9 bzw. 9' vorgesehen, die die Relativbewegungen zwischen diesen Aufbauteilen und dem Stoßfänger aufnehmen.
Gegenüber dem Träger 6 ist ein weiterer, ebenfalls ü-Pronl aufweisender Träger 10 der genannten Aufbaustruktur angeordnet, wöbe.' die Schenkel der Träger 6 und 10 einander zugekehrt sind. Zwischen den Trägern 6 und 10 erstreckt sich ein Deformationselement 11, das hohe Stoßenergien absorbiert Et wird gebildet durch zwei ineinandergeschobene Rohre, wovon das innere als Stützrohr 12 und das äußere als Mantelrohr 13 ausgebildet ist Das Stützrohr 12 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf und ist mit einem Kunststoffschaum 14 ausgefüllt, der entsprechend kompressibel ist Das Mantelrohr 13 hat einen viereckigen Querschnitt, wobei die Seitenflächen 15 im Querschnitt gleiche Längen aufweisen.
Das Mantelrohr 13 und das Stützrohr 12 sind derart bemessen, daß sie sich in Ebenen A-A un^ B-B berühren. In den Ebenen A-A und B-B sind beide Rohre durch Schweißen, vorzugsweise Punktschweißen (Fig.2), Kleben oder dergleichen verbunden.
Nach F i g.3 erfolgt die Verbindung des Mantelrohres 13 und des Stützrohres 12 durch Formschluß. Hierzu sind ebenfalls in den Ebenen A-A und B-B örtliche oder durchgehende Eindrückungen 16 vorgesehen.
Außerdem sind das Stützrohr 12 und das Mantelrohr 13 an Endbereichen durch Schließteile 17 bzw. 18 miteinander verbunden. Die Schließteüe 17 und 18 dienen gleichzeitig zur Befestigung an den Trägern 6 bzw. 10. Hierfür sind schematisch dargestellte Schraubenelemente 19 vorgesehen.
Um eine gute Funktion zu gewährleisten sind der
ίο Stoßfänger 5, der Teleskopdämpfer 7 und das Deformationselement 11 in einer gemeinsamen Wirkungsebene D-D, die sich in Fahrzeuglängsrichtung E-E erstreckt und im wesentlichen parallel zur Fahrbahn verläuft, angeordnet.
Wird eine entsprechend hohe Stoßenergie am Stoßfänger 5 eingeleitet und an das Deformationselement 11 direkt oder indirekt weiter geleitet, so werden das Stützrohr 12 und das Mantelrohr 13 in axialer Richtung beansprucht und der Kunststoffschaum 14 wird verdichtet. Dabei wird durch die Verformungsarbeit der Rohre, bei der sich eine eng aneinanderliegende Faltenbildung Fergibt, Energie vernichtet. Der Träger 6 nimmt nach der Energievernichtung die mit strichpunktierten Linien angedeutete Lage G ein.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Stoßenergie absorbierendes Deformationselement für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, das hinter der Stoßstange des Kraft- "> fahrzeugs in den Fahrzeugaufbau eingegliedert ist und durch zumindest zwei ineinandergeschobene, als Mantel- und Stützrohr ausgeführte Rohrelemente gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützrohr (12) und das Mantelrohr (13) über '° die Länge ihres Deformationsbereiches mehrmals fest miteinander verbunden sind und daß das Stützrohr (12) ausgeschäumt ist.
Z Deformationselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützrohr (12) einen kreiszylindrischen und das Mantelrohr (13) einen vieleckigen Querschnitt aufweist.
3. Deformationselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelrohr (13) einen viereckigen Querschnitt aufweist.
4. Deformationselement nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützrohr
(12) und das Mantelrohr (13) in Ebenen (A-A und B-B) miteinander in Berührung haben.
5. Deformationselement nach Anspruch 4, da- 2^ durch gekennzeichnet, daß das Stützrohr (12) und das Mantelrohr (13) in den Ebenen (A-A und B-B) miteinander verbunden sind.
6. Deformationselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützrohr (12) und das Mantelrohr (13) durch Schweißen oder Kleben miteinander verbunden sind.
7. Deformationselernent nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützrohr (12) und das Mantelrohr (13) durch eine oder mehrere ir> F.indrückungen (16) formschlüssig verbunden sind.
8. Deformationselement nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützrohr (12) und das Mantelrohr
(13) an Endbereichen Schließteile (17 und 18) <o aufweisen.
9. Deformationselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließteile (17 und 18) zur Befestigung des Deformationselementes (11) im Fahrzeugaufbau ausgebildet sind.
DE2262293A 1972-12-20 1972-12-20 Stoßenergie absorbierendes Deformationselement für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen Expired DE2262293C3 (de)

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