DE3002666A1

DE3002666A1 - Elastische halterung fuer stosstangen von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3002666A1
Application number: DE19803002666
Authority: DE
Inventors: Marcel Goupy; Pierre Roubinet
Original assignee: Renault SA
Current assignee: Renault SA
Priority date: 1979-01-26
Filing date: 1980-01-25
Publication date: 1980-08-07
Also published as: US4278282A; ES254297Y; FR2447300B1; ES254297U; GB2043202B; GB2043202A; IT7969511A0; FR2447300A1; IT1119646B

Description

Elas.tische Halterung für Stoßstangen von Kraftfahrzeugen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elastische Halterung für Stoßstangen von Kraftfahrzeugen.

Derartige Stoßstangen oder Stoßfänger bestehen in letzter Zeit mehr und mehr aus thermoplastischen oder thermohärtbaren Materialien, wobei ihr Aufbau so gewählt wird, daß sie elastische Deformationen ausführen können, wenn ein Aufprall bei geringer Geschwindigkeit stattfindet. Nach dem Annehmen ihrer ursprünglichen Form zeigen die Stoßstangen kaum merkliche Spuren ihrer Deformation.

Schwierigkeiten treten noch auf bei der Anbringung derartiger Stoßstangen am Kraftfahrzeug, da bei der Verwendung metallischer Halterungen, wie es noch oftmals der Fall ist, diese eine bleibende Deformation erleiden, wenn ein Aufprall stattfindet. Das bedeutet, daß, selbst wenn die Stoßstange ihre ursprüngliche Form bewahrt, sie bezüglich der Karosserie verschoben ist, wodurch der vorhergehende Aufprall bleibende Spuren hinterläßt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es , eine Halterung für Stoßstangen zu schaffen, die einfach und wirtschaftlich herzustellen ist, aus einem Stück besteht und beim Auftreten einer Kraft bis zu einer bestimmten Größe ein elastisches Verhalten aufweist, sowie jenseits dieses Schwellwertes die auftretende Energie durch dauernde Verformung eines Unterteils vernichtet und welche im Moment der Entlastung einen großen Teil der Deformation wieder rückgängig macht.

Eine derartige Halterung, die sowohl wie eine Feder als auch wie ein Dämpfungselement wirkt, kann zwar ohne weiteres aus mehreren Einzelteilen bestehen, wird jedoch erfindungsgemäß aus einem einzigen gegossenen Stück gefertigt, das aus einem

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thermoplastischen Material wie z.B. Polyolefin, Polyamid, Polyoxymethylan, Polyester usw. besteht.

Grundsätzlich besteht diese elastische federnde Halterung aus einem relativ dicken (2 bis 8 mm) gebogenen Teil, das elastisch verformbar ist und dessen eines Ende mit der Karosserie fest verbunden werden kann, während das andere Ende mit der Stoßstange verbunden ist. Das dämpfende Teil besteht aus mehreren relativ dünnen "(0,5 bis 2 mm) ebenen Wandteilen, mit vorgegebenen Knickstellen, deren Lage durch die Verbindung mit dem gebogenen elastischen Teil oder durch zusätzliches Aufbringen von Versteifungsrippen vorgegeben sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht der Anbringung einer herkömmlichen Stoßstange,

Figur 2 ein Diagramm etwa auftretender Kräfte auf die Stoßstange, die gemäß Figur 1 gehalten ist, sowie die zugehörigen Verschiebungen,

Figur 3 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Anbringung einer Stoßstange,

Figur 4 ein Diagramm eventuell auftretender Kräfte auf die Stoßstange, die gemäß Figur 3 befestigt ist sowie die zugehörigen Verschiebungen,

Figuren
5a,5b,5c

eine perspektivische Ansicht sowie eine Draufsicht und eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Halterung,

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Figuren

6a,6b,6c ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Halterung in perspektivischer Ansicht, in Draufsicht und in Seitenansicht,

Figuren

■7a_#7b_#7c und

Figuren

8a,8b,8c zwei weitere erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele,

Wie Figur 1 zeigt ist eine Stoßstange 1 mit einem Fahrzeug 2 mittels einer metallischen U-förmigen Halterung 3 verbunden. Mit einem Stempel 4 werden nun in Richtung des eingezeichneten Pfeiles nach und nach bestimmte Kräfte auf die Stoßstange ausgeübt, so daß diese eine Folge von Deformationen erleidet.

Figur 2 zeigt das Diagramm für drei ausgewählte Stoßzyklen, wobei die vom Teil 3 ausgeführten Verschiebungen mit OA",
OB" und OC" bezeichnet sind.

vJährend des Einwirkens einer ersten beschränkten Kraft erhält man die Verschiebung OA", wobei die beinahe elastische Phase noch eingehalten wird, aber trotzdem eine bleibende,nicht vernachlässigbare Deformation OA⁰ nach der Entlastung verbleibt. Nach dem Einwirken einer zweiten Kraft bis B, die um ein geringes größer ist,erhält man eine stärkere Deformation OB' . Eine noch stärkere Kraft bis C führt zu einer beträchtlichen bleibenden Deformation OC' .

In Figur 3 ist gezeigt, daß das herkömmliche Blechteil 3 durch eine erfindungsgemäße Halterung 13 ersetzt ist, wie sie noch im einzelnen beschrieben wird- Wiederholt man nun das Einwirken der drei Kräfte , so erhält man ein Diagramm wie es in Figur 4 dargestellt ist.

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Beim Einwirken der ersten beschränkten Kraft verbleibt das Kunststoffteil im elastischen Bereich, so daß es nach Durchlaufen des Weges OA₁ in die Ursprungsstellung zurückkehrt.

Beim Einwirken einer etwas größeren Kraft, erfolgt ein Einknicken der ebenen Wandteile mit beginnender bleibender Deformation, die jedoch durch die elastische Rückstellkraft der dicken Teile der Halterung kompensiert wird, die ihrerseits im elastischen Bereich verbleiben. Nach Durchlaufen des Weges OB₁ kehrt das Teil in die mit B ' bezeichnete Stellung zurück, so daß also nur eine geringe bleibende Deformation auftritt.

Beim Einwirken einer noch größeren Kraft verringert sich der Widerstand aufgrund der stärkeren Knickung oder Faltung der ebenen Wandteile dermaßen, daß die Kraft nicht weiter wächst. Die Kurve B₁' B₁ C₁ entspricht also einer im wesentlichen konstanten Kraft und zeigt eine gute Energieabsorption. Nach der Entlastung nimmt das Teil die Stellung C₁' ein, die einer bleibenden Deformation entspricht, welche durch die elastische Federwirkung der dicken Teile begrenzt ist.

Durch die erfindungsgemäße Vereinigung eines oder mehrerer dicker Teile mit elastischer Formänderung mit einem oder mehreren dünnen Teile, deren zeitweise und teilweise Deformationen durch die Rückholwirkung der elastischen Teile kompensiert werden kann zu einer einzigen Halterung, kann man also ein energieverzehrendes Bauteil erhalten, das trotz des Auftretens von Kräften oder Einwirkungen bis zu einer bestimmten Größe seine Gestalt beibehält. Ein vorteilhaftes Dickenverhältnis zwischen den dicken und den dünnen Teilen liegt in der Größenordnung von 4 bis 5 und kann je nach Anwendung zwischen 2 und 10 betragen.

In den Figuren 5a bis 5c ist eine erfindungsgemäße Halterung im einzelnen dargestellt. Diese weist ein dickes _t als elastische Feder wirkendesTeil 21 mit halbkreisförmigem Querschnitt auf,

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in dessen Inneren wenigstens zwei dünne Wandteile 22 und 23 vorgesehen sind, die das Dämpfungsteil mit den vorgegebenen Knickstellen bilden. Die Öffnungen 24, 25 und 26 dienen zur Befestigung der Halterung an der Stoßstange und an dem Wagenaufbau, während die Öffnung 2 7 vorgesehen sein kann um auf die Bolzen oder Halteschrauben einwirken zu können.

Die beiden dünnen Wandteile 22 und 23 können auch durch ein Verbindungsteil 28 verbunden sein, welches die Steifigkeit der Anordnung erhöht. Wie Figur 5c zeigt, ist die Stoßstange bei 29 befestigt und die Anordnung bei 30 mit einem Kraftfahrzeug verbunden.

Die Figuren 6a bis 6c zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel, das ähnlich wie das vorhergehende ausgeführt ist. Die Form des elastischen dicken Teils 31 ist u-förmig, wobei die geschlossene Seite zur Stoßstange 39 weist und die gegenüberliegende Seite zwei Befestigungslaschen aufweist, die mit der Karosserie des Fahrzeuges 40 verbunden sind.

Die dünnen Querwände 32-32" und 33-33" sind jeweils doppelt ausgeführt und untereinander durch Versteifungsrippen 37 und verbunden. Das dicke elastische Teil 31 weist Befestigungslöcher 34, 3 5 und 36 im Wandteil auf.

Die Figuren 7a bis 7c zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, das in analoger Weise wie die beiden vorhergehenden Ausführungsbeispiele mit dem Fahrzeug verbunden ist.

Das dicke elastische Teil 41 weist in diesem Fall einen geschlossenen, fast kreisförmigen Querschnitt auf, dessen abgeflachte Stellen parallel zur Stoßstange verlaufen, sowie zur Karosserie , mit der es verbunden ist.

Mit 54, 55*und 56 sind Versteifungsteile geringer Höhe bezeichnet, mit 44, 45 und 46 Befestigungslöcher und mit 47

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eine Öffnung um ein Werkzeug bis in die Nähe des Loches zu führen. Zu diesem Zweck sind die Wandteile 42-42" und 43 zueinander verschoben. Durch die vorgesehenen Öffnungen 48 bis 53 kann das Regenwasser aus der Halterung ablaufen.

Die Figuren 8a bis 8c zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Halterung , wobei das dicke elastische Teil durch Ubereinanderlagerung mehrerer, vorzugsweise drei, Halbringe 61, 62 und 63 besteht, die umgekehrt zueinander angeordnet sind und mittels ihrer ebenen gemeinsamem Flächen 64, 65 miteinander verbunden sind. Die dünnen Wandteile 66, 67 mit den Knickstellen sind zu ihnen und ihren Verbindungen senkrecht angeordnet. Auch hier ist die Halterung wie beim vorhergehenden Beispiel mit Befestigungsöffnungen und Zugangsöffnungen versehen, wobei es dann analog zwischen der Stoßstange 68 und der Karosserie 69 angeordnet wird.

Es sei betont, daß in allen beschriebenen Ausführungsbeispielen bleibende Deformationen aufgrund der Haltung der dünnen Wandteile durch die elastische Rückholfeder der dicken Teile zum großen Teil kompensiert wird.

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Claims

Uwe M. Haft

Maximilianstrasse 15 D-8000 München 22

Tel.: (089)294818 Telex: 523514 Telegr.: NOVAPAT

H 508

Regie Nationale des Usines Renault, 92109 Boulogne Billancourt, Frankreich

Patentansprüche

"Κ/Halterung zur Befestigung von Stoßstangen an Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet , daß sie aus einem dicken, sich elastisch oder quasi-elastisch verformbaren Teil und aus einem oder mehreren, damit verbundenen, dünnen, durch Knickung Energie absorbierenden Teil besteht, wobei dessen bleibende Verformungen durch die elastische Federwirkung des dicken Teils weitgehend kompensiert ist.
2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem einzigen gegossenen Stück aus einem thermoplastischen Material, vorzugsweise einem Polyamid,besteht.
3. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dickenverhältnis zwischen dem dicken und den dünnen Teil in der Größenordnung von 2 bis 10 und vorzugsweise zwischen 4 und 5 liegt.

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4. Halterung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in ihrer Wandung öffnungen vorgesehen sind zur Befestigung der Halterung zum Durchlaß von Werkzeugen und zum' Ablaufen von Flüssigkeiten.
5. Halterung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dicke elastische Teil einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist, in das eine oder mehrere dünne Querwände eingesetzt sind, die mit mit Soll-Knickstellen versehen sind und die über eine quer angeordnete Verbindungsrippe verbunden sein können zur Erhöhung der Steifigkeit der Halterung.
6. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dicke elastische Teil einen U-förmigen Querschnitt aufweist und dessen Enden an der Kraftfahrzeugkarosserie befestigt sind und das doppelt ausgestaltete,vorzugsweise durch Verstärkungsringe versteifte₍dünne Querwände umgibt.
7. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dicke elastische Teil einen geschlossenen beinahe kreisförmigen Querschnitt aufweist mit zwei parallelen AbfLachungen und daß es dünne senkrecht und waagrecht angeordnete Querwände umgibt.
8. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dicke elastische Teil aus der überlagerung von mehreren, vorzugsweise drei, Halbringen besteht, die umgekehrt zueinandej angeordnet sind und an ihren ebenen Seiten miteinander verbunden sind und daß in ihnen die dünnen Wänden mit den SoIl-Knickstellen senkrecht zu den Verbindungsstellen der Halbringe angeordnet sind.

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