DE69900952T2

DE69900952T2 - Stossdämpfer für Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE69900952T2
Application number: DE69900952T
Authority: DE
Inventors: Rachid Amdaoud; Patrick Masson
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1998-04-09
Filing date: 1999-03-24
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2019-03-25
Also published as: EP0949092B1; DE69900952D1; EP0949092A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoßfänger für Kraftfahrzeuge.
Kraftfahrzeugen können mehr oder weniger starke Stöße widerfahren, welche der Grund für Verletzungen der Fahrgäste sein können oder sogar deren Tod zur Folge haben können.
Die Stöße ereignen sich entweder am Vorderteil bzw. am Heck des Fahrzeugs oder an den Seiten, das heißt, auf der Höhe der Wagentüren.
Um die Stöße zu minimieren, die den Fahrgästen widerfahren, verwenden die Konstrukteure immer häufiger Energieabsorptionselemente, die am Vorderteil oder am Heck und in den Türen des Fahrzeugs angebracht sind, und die Stoßfänger müssen den technischen Normen entsprechen, insbesondere was die Stoßfestigkeit anbetrifft.
Um diese Kriterien erfüllen zu können, sind bis jetzt zahlreiche Lösungen ausgeführt worden, sie sind aber aufgrund ihrer Komplexität schwierig umzusetzen oder erfüllen nicht alle Normen.
Eine der von den Konstrukteuren in Betracht gezogenen Lösungen beruht darauf, Schaum in die Stoßfänger zu integrieren.
Aber dieser Schaum weist im Falle eines relativ starken Stoßes kein hinreichendes Absorptionsvermögen auf.
Eine andere Lösung beruht darauf, zwischen den Stoßfängern und jedem Fahrzeuglängsträger einen Druckzylinder anzuordnen, der den Nachteil hat, teuer und schwer zu sein.
Aus der DE-A-19616944 kennt man ebenfalls einen Kraftfahrzeugstoßfänger, welcher eine Stange aufweist, die mittels eines Gegenhalters mit jedem Längsträger des Fahrzeugrahmens verbunden ist. Zwischen dem Ende jedes Längsträgers und der Stange ist ein Energieabsorber angeordnet, der von einem Profilstück geformt wird, das in gestuften Abschnitten erweitert ist.
Es ist ein Ziel der Erfindung, einen Kraftfahrzeug-Stoßfänger zu schaffen, der es erlaubt, Stöße in einem großen Geschwindigkeitsbereich und mit unterschiedlichen Auftreffwinkeln zu absorbieren.
Die Erfindung hat folglich einen Kraftfahrzeug-Stoßfänger zum Ziel, welcher aufweist: eine Stange, die mittels eines Gegenhalters mit jedem Längsträger des Fahrzeugrahmens verbunden ist, einen zwischen dem Ende jedes Längsträgers und der Stange angeordneten Energieabsorber, welcher von einem Profilstück geformt wird, das in gestuften Abschnitten erweitert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stück mindestens eine Verstärkungsrippe aufweist, welche sich längs einer Mantellinie der konischen Einhüllenden erstreckt.
Weitere Merkmale der Erfindung sind:

– Das erweiterte Profil des Stückes formt eine konische Einhüllende und stellt eine zylindrische Stufenreihe zunehmenden Durchmessers von einem Ende zum anderen Ende des Stückes dar,
– das Stück weist drei Verstärkungsrippen auf, von denen sich jede längs einer Mantellinie der konischen Einhüllenden erstreckt und die sich gleichförmig auf der Einhüllenden verteilen,
– das Stück weist an seinem Ende des größten Abschnittes eine Befestigungsplatte auf dem zugehörigen Längsträger auf,
– das Ende des kleinsten Abschnittes des Stückes ist in Anlage mit der Stange,
– mindestens ein Stück ist mit einer Einhängevorrichtung für das Abschleppen des Fahrzeugs versehen,
– die Einhängevorrichtung ist lösbar an dem Ende des kleinsten Abschnittes des Stückes mit Verbindungsmitteln befestigt,
– die Verbindungsmittel weisen zum einen eine Distanzhülse auf, welche im Inneren des Stückes montiert ist und eine Schulter hat, die in Anlage gegen die Verbindungsquerwand zwischen der Stufe des kleinsten Abschnittes und der angrenzenden Stufe ist, und weisen zum anderen eine Buchse auf, die an der Schulter und an der Abschlussquerwand der Stufe des kleinsten Abschnittes befestigt ist,
– die Buchse ist mit einem Innengewinde zur Aufnahme eines mit einem Außengewinde versehenen Endes der Einhängevorrichtung versehen,
– die Stange weist bei jedem Stück eine Ausbuchtung auf, deren Breite in der Fahrzeugachse gleich ist wie oder kleiner ist als die verbleibende umfängliche Dicke des nach einem Stoß komprimierten Stückes,
– die Stangenhöhe ist größer als der Durchmesser der Stufe des größten Abschnittes des Stückes,
– jeder Gegenhalter ist durch eine Kraft deformierbar, welche niedriger ist als die Kraft zur Deformation des zugehörigen Stückes,
– das Stück ist aus Stahl und durch Ziehen hergestellt.

Andere Charakteristiken und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich, die lediglich ein Beispiel erläutert und mit Bezugnahme auf die anhängende Zeichnung angefertigt ist, in der zeigen:
1 eine schematische Perspektivansicht eines Stoßfängers am Vorderteil eines Kraftfahrzeugs,
2 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Energieabsorbers, mit dem der Stoßfänger ausgerüstet ist,
3 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines den Stoßfänger ausrüstenden Energieabsorbers gemäß der Erfindung,
4 eine perspektivische Ansicht des Energieabsorbers nach einem Stoß,
5 eine schematische Perspektivansicht einer Variante des Stoßfängers,
6 eine perspektivische Ansicht eines Energieabsorbers, welcher den in 5 dargestellten Stoßfänger ausrüstet.
In 1 ist schematisch ein Stoßfänger 1 dargestellt, der am Ende vor den Längsträgern 2 des Fahrzeugrahmens jeweils mittels eines Gegenhalters 3 befestigt ist.
Zwischen dem Ende vor jedem Langsträger 2 und der Stange 1 des Stoßfängers ist ein Energieabsorber angeordnet, der als Ganzes mit dem Bezugszeichen 10 markiert ist.
Allgemein ist der Energieabsorber 10 von einem Stück 11 mit erweitertem Profil geformt und weist eine Folge von gestuften Abschnitten auf.
Vorzugsweise formt das erweiterte Profil des Stückes 11 eine konische Einhüllende, und die gestuften Abschnitte sind von einer zylindrischen Stufenreihe 12a, 12b,..., 12e zunehmenden Durchmessers von einem Ende zum anderen Ende des Stückes 11 geformt.
In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Stück 11 fünf zylindrische Stufen 12a, 12b,..., 12e zunehmenden Durchmessers auf.
Gemäß einer in 3 dargestellten Variante weist das Stück 11 mindestens eine Verstärkungsrippe 13 auf, die sich längs einer Mantellinie der konischen Einhüllenden erstreckt, die vom Stück 11 geformt ist.
In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Stück 11 drei Verstärkungsrippen 13 auf, von denen sich jede längs einer Mantellinie der konischen Einhüllenden erstreckt und die sich gleichförmig auf der Einhüllenden verteilen.
Das Stück 11 weist an seinem Ende des größten Abschnittes eine Befestigungsplatte 14 auf dem zugehörigen Längsträger 2 auf.
Diese Platte 14 weist Durchgangsöffnungen 15 von Befestigungselementen, nicht dargestellt, des Stückes 11 auf dem Ende des Längsträgers 2 auf.
Das Stück 11 ist vorzugsweise aus Stahl und durch Ziehen hergestellt.
Wie in 1 dargestellt, ist der Stoßfänger am Ende vor jedem Längsträger 2 des Fahrzeugrahmens mittels eines Gegenhalters 3 befestigt.
Das Ende des größten Abschnittes des Stückes 11 des Energieabsorbers 10 ist mittels der Platte 14 auf dem Ende vor dem entsprechenden Längsträger 2 befestigt, und das Ende des kleinsten Abschnittes des Stückes 11 ist in Anlage mit der Stange 1 des Stoßfängers.
Somit ist diese Stange 1 in einfacher Anlage an dem Stück 11 jedes Energieabsorbers 10 ohne direkte Verbindung, um damit zu vermeiden, dass im Falle eines mit einem Auftreffwinkel ungleich Null aufkommenden Stoßes sehr starke Querkräfte entstehen.
Zum gleichen Zweck muss der Abschnitt der Stufe 12a jedes Stückes 11 in Kontakt mit der Stange 1 genügend schwach sein, um eine bestimmte Rotation des Stückes 11 jedes Energieabsorbers in Bezug auf die Stange 1 unter einer Auftreffkraft zu ermöglichen.
Andererseits ist das Stück 11 jedes Energieabsorbers auf dem entsprechenden Längsträger 2 derart befestigt, dass der Schwerpunkt der Stufe 12e des größten Durchmessers mit jenem des Längsträgerabschnittes zusammenfällt.
Die Dimension und die Dicke der Platte 14 sind derart ausgewählt, um eine gleichmäßige Kraftverteilung auf dem jeweiligen Längsträger zu erreichen.
Im Falle des Stoßes greifen die Stufen 12a, 12b,..., 12e zunehmenden Durchmessers aufgrund der Rückbewegung des Abschnittes jeder Stufe nach und nach gegenseitig ineinander, wie in 4 dargestellt.
Wie in 1 gezeigt, weist die Stange 1 des Stoßfängers bei jedem Energieabsorber 10 eine Ausbuchtung 4 auf, deren Breite in der Fahrzeugachse gleich ist wie oder kleiner ist als die verbleibende umfängliche Dicke des nach einem Stoß komprimierten Energieabsorbers 10.
Die Höhe der Stange ist größer als der Durchmesser der Stufe des größten Abschnittes des Energieabsorbers.
Auf diese Art vermeidet man alle Interferenzen zwischen der Stange 1 und den Energieabsorbern 10 während des Stoßes.
Denn eine solche Interferenz würde eine Beanspruchung parallel zu diesen Elementen bewirken, was eine ungünstige Steifigkeitserhöhung mit sich brächte.
Aus dem gleichen Grunde sind die Gegenhalter 3 dimensioniert, um sehr schnell zu knicken, um nicht die Funktion des Energieabsorbers 10 zu beeinträchtigen.
Vorzugsweise ist jeder Gegenhalter 3 mit einer Kraft deformierbar, welche niedriger ist als die Kraft zur Deformation des entsprechenden Energieabsorbers 10.
Gemäß einer in 5 dargestellten anderen Ausführungsform ist der Stoßfänger mit einer Anhängevorrichtung für das Abschleppen des Fahrzeugs ausgestattet.
Diese Anhängevorrichtung weist eine Einhängevorrichtung 19 auf, die zum Beispiel von einem Ring gebildet ist, der an einem Energieabsorber 10 befestigt ist.
Die Einhängevorrichtung 19 ist mittels Verbindungsmitteln 20 lösbar am Ende des kleinsten Abschnittes des Stückes 11 befestigt.
Wie in 6 gezeigt weisen die Verbindungsmittel 20 eine Distanzhülse 21, welche einen zylindrischen Teil 21a aufweist, der im Innern der zweiten Stufe 12b des Stückes 11 montiert ist, und eine Schulter 21b auf, die in Anlage gegen die Verbindungsquerwand 17 zwischen der Stufe 12a des kleinen Abschnittes und der angrenzenden Stufe 12b ist.
Die Verbindungsmittel 20 weisen auch eine Buchse 22 auf, welche die Schulter 21b der Distanzhülse 21 und die Verbindungsquerwand 18 des Endes der Stufe 12a des kleinsten Abschnittes durchquert.
Die Buchse 22 ist zum Beispiel durch Schweißen mit der Distanzhülse 21 und der Verbindungsquerwand 18 befestigt und weist ein Innengewinde zur Aufnahme eines mit einem Außengewinde versehenen Endes der Einhängevorrichtung 19 auf.
Somit kann die Einhängevorrichtung leicht an die Buchse 22 montiert oder von dieser demontiert werden.
Während des Stoßes auf die Stange 1 oder auf die Einhängevorrichtung 19 deformiert sich das den Energieabsorber 10 bildende Stück 11 zunehmend aufgrund fortwährenden Ineinandergreifens der Stufen 12a, 12b,..., 12e und aufgrund der Rückbewegung des Abschnittes jeder Stufe, wobei die Einhängevorrichtung 19 mitgezogen wird.
Die Distanzhülse 21 dient der Führung und nimmt die Kraft derart auf, dass die Deformation parallel zur Achse des Absorbers 10 bleibt, sogar wenn schräg gerichtete Kräfte auf sie aufgebracht werden.
Im Falle des Stoßes wird die Rückbewegung der Einhängevorrichtung 19 vom Energieabsorber 10 absorbiert, was Schäden an den hinter der Einhängevorrichtung angeordneten Elementen zu vermeiden hilft.
Das Stück 11 ist aus Stahl und durch Ziehen hergestellt.
Der erfindungsgemäße Stoßfänger erlaubt es, sogar bei Stoßauftreffwinkeln ungleich Null eine progressive Deformation zu erreichen.

Claims

Fahrzeugstoßfänger, welcher aufweist: eine Stange (1), die mittels eines Gegenhalters (3) mit jedem Längsträger (2) des Fahrzeugrahmens verbunden ist, einen zwischen dem Ende jedes Längsträgers (2) und der Stange (1) angeordneten Energieabsorber (10), welcher von einem Profilstück (11) geformt wird, das in gestuften Abschnitten erweitert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stück (11) mindestens eine Verstärkungsrippe (13) aufweist, welche sich längs einer Mantellinie der konischen Einhüllenden erstreckt.
Fahrzeugstoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erweiterte Profil des Stückes (11) eine konische Einhüllende formt und eine zylindrische Stufenreihe zunehmenden Durchmessers von einem Ende zum anderen Ende des Stückes (11) darstellt.
Fahrzeugstoßfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stück (11) drei Verstärkungsrippen (13) aufweist, von der sich jede längs einer Mantellinie der konischen Einhüllenden erstreckt und die sich gleichförmig auf der Einhüllenden verteilen.
Fahrzeugstoßfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stück (11) an seinem Ende des größten Abschnittes eine Befestigungsplatte (14) auf dem zugehörigen Längsträger (2) aufweist.
Fahrzeugstoßfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des kleinsten Abschnittes des Stückes (11) in Anlage mit der Stange (1) ist.
Fahrzeugstoßfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stück (11) mit einer Einhängevorrichtung (19) für das Abschleppen des Fahrzeugs versehen ist.
Fahrzeugstoßfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhängevorrichtung (19) lösbar an dem Ende des kleinsten Abschnittes des Stückes (11) mit Verbindungsmitteln (20) befestigt ist.
Fahrzeugstoßfänger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (20) zum einen eine Distanzhülse (21) aufweisen, welche im Inneren des Stückes (11) montiert ist und eine Schulter (21b) hat, die in Anlage gegen die Verbindungsquerwand (17) zwischen der Stufe (12a) des kleinsten Abschnittes und der angrenzenden Stufe (12b) ist, und die zum anderen aufweisen eine Buchse (22), die an der Schulter (21b) und an der Abschlussquerwand (18) der Stufe (12a) des kleinsten Abschnittes befestigt ist.
Fahrzeugstoßfänger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (22) mit einem Innengewinde zur Aufnahme eines mit einem Außengewinde versehenen Ende der Einhängevorrichtung (19) versehen ist.
Fahrzeugstoßfänger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (1) bei jedem Stück (11) eine Ausbuchtung (4) aufweist, deren Breite in der Fahrzeugachse gleich oder kleiner ist als die verbleibende umfängliche Dicke des nach einem Stoß komprimierten Stückes (11).
Fahrzeugstoßfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Gegenhalter (3) durch eine Kraft deformierbar ist, welche niedriger ist als die Kraft zur Deformation des zugehörigen Stückes (11).
Fahrzeugstoßfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stück (11) aus Stahl ist und durch Ziehen hergestellt ist.