DE1963335A1 - Stossdaempfervorrichtung - Google Patents

Description

■y

Metallband mit einer Anzahl Windungen od. Paltungen besteht und das so funktioniert, daß die Windüngen od. !Paltungen nur dann auseinandergezogen werden, wenn es einer äußeren, in der Dehnungsrichtung wirkenden Kraft ausgesetzt wird, und das diese Ausdehnung verhindert, wenn es einer in der entgegengesetzten Richtung wirkenden Kraft ausgesetzt wird, die das Teil zusammendrücken will.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Stoßdämpfungsteil zu schaffen, das die im Vorstehenden beschriebenen Eigenschaften aufweist, von einfacher Bauart, leicht und wirtschaftlich herzustellen und für die Wiederverwendung leicht zu reparieren od. durch ein anderes, ähnliches Dämpfungsteil auszutauschen ist.

Und noch ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung einer Stoßdämpfervorrichtung, die die im Vorstehenden beschriebenen Eigenschaften aufweist und die nach dem Abfangen einer von außen ausgeübten Kraft in einfacher Weise erneuert werden kann, indem der verformte Teil der Vorrichtung nochmals plastisch verformt wird, so daß diese ihre ursprüngliche lOrm für mehrmaligen Gebrauch wieder annimmt. .

KURZE ERKLÄRUNG- DER ABBILDUNGEN

Die neuartigen Merkmale, die für die Erfindung bezeichnend sind, sind in den beigefügten Patentansprüchen ausführlich dargelegt. Die Erfindung selbst wird jedoch sowohl in Bezug auf ihre Ausführung, als auch auf ihre Arbeitsweise, zusammen mit zusätzlichen und damit verbundenen Zielsetzungen und Vorteilen, am besten aus der folgenden Beschreibung der speziellen Ausführungsarten verständlich, wenn sie unter Verwendung der beigegebenen Abbildungen

00 9827/1358

"~ 4 —

gelesen wird, in denen gleiche Bezugszahlen gleiche Teile in sämtlichen Abbildungen bezeichnen und in denen:

Abb. 1 eine' Gesamt-Schnittzeichnung einer erfindungsgemäßen und in die Stoßstange eines Kraftfahrzeugs eingebauten Stoßdämpfervorrichtung darstellt;

Abb. 2 ist eine perspektivische Ansicht des in Abb. 1 verwendeten Stoßdämpfungsteilsj

Abb. 3 ist eine unvollständige Seitenansicht einer anderen Ausführungsart der Erfindung, eingebaut in den ,Sitz eines Kraftfahrzeugs und

Abb. 4 ist eine perspektivische Ansicht des in Abb. 3 verwendeten Stoßdämpfungsteils.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSARTEIT

Es soll nun auf die Abbildungen ausführlich eingegangen werden, wobei zu sagen ist, daß die Abbildungen 1 und 2 eine bevorzugte Form der erfindungsgemäßen, in die Stoßstange eines Kraftfahrzeugs eingebaute Stoßdämpfervorrichtung darstellen. Anⁱder Rückseite der Stoßstange 1 ist ein Verbindungsstück od/Stoßfängerstange 2 be- /eine

festigt, die im vorliegenden Text als Aufnahmeteil bezeichnet wird, das zur Aufnahme einer äußeren, auf die Stoßstange in Richtung des Efeils X ausgeübten Kraft dient. Ein Rohr 4 bzw. ein Trägerteil ist an ein Verstärkungs-U-Profil geschweißt, das zu dem nicht abgebildeten Fahrgestell eines Fahrzeugs gehört. Ein Stoßdämpfungsteil 7» das die Form einer mit End- od. Befestigungsstücken 8 und 9 versehenen Spiralfeder hat, befindet sich in dem Rohr Das Befestigungsstüek 8 ist an der Stoßfängerstange 2 durch einen Bolzen 16 verschiebbar befestigt, der sich

- 5 009827/1358

in dem länglichen Schlitz 15 in einem Mittelteil der Stange bewegt und am vorderen Ende 6 des Rohrs 4 angrenzend angeordnet ist. Das freie hintere Ende 5 der Stoßfängerstange 2 ist durch den. Bolzen 13 starr an dem Befe stigungs-' stück 9 von Teil 7 "befestigt.- '* -

Das Stoßdämpfungsteil 7 "besteht aus einem Band od„ einem Stab aus elastischem Material, das gegen plastische Verformung hochwiderstandsfähig ist, Z₀B. aus einem Plußstahlband, das spiralförmig gewunden ist, -wobei die Windungen dicht beieinanderliegen, vorzugsweise aneinanderstoßen, und eine zylindrische Oberfläche bildend im Mittelteil von Teil 10 liegen. Die freien Enden od. Befestigungsstücke 8 und 9 des Bandes sind diametral an den Enden der Spirale angeordnet und sind mit einem Bolzenschlitz 11 "bzw. einer Bolzenbohrung 12 versehen, die sich in vorspringenden, auf die Spiralachse ausgerichteten lappen befinden. Das Stoßaufnahmeteil 2 verläuft durch die Mittelachse des zylindrischen Teils 10 des Stoßdämpfungsteils 7. Durch eine Bolzenbohrung am hinteren Ende 5 der Stange 2 und die Bolzenbohrung 12 des BefestigungsStücks 9 wird der Bolzen 13 zur festen Verbindung der Stange 2 mit dem Trägerteil 7 eingeführt. Auf diese Weise fest miteinander verbunden, wird die Stange 2 mit Teil 7 frei in das Rohr 4 eingesetzt. Dann wird der Bolzen 16 durch zwei am vorderen Ende 6 des Rohres 4 diametral angeordnete Bohrungen sowie durch den Bolzenschlitz 11 im Befestigungsteil 8 des Stoßdämpfungsteils 7 und durch den länglichen Axialschlitz 15 in der Stoßfängerstange 2 gesteckt, so daß das Stoßdämpfungsteil 7 am vorderen Ende 6 des Rohres 4 festgehalten wird, sich jedoch frei nach rückwärts ausdehnen kann. Der Schlitz 15 führt die Axialbewegung der Stange 2 und des Teils 7» während der Schlitz 11 ein geringes Spiel ermöglicht, bevor sich Teil 7 zu verformen beginnt.

-6 00 9 827/1358

In Funktion j d.ho wenn die Stoßstange 1 des Fahrzeugs, mit einem Gegenstand od. Hindernis kollidiert, -wird die Stoßfängerstange 2 durah die dabei in !Pfeilrichtung X entstehende Stoßkraft axial in dem Rohr 4 als dem Trägerteil der genannten Stange verschoben. Ist die Stoßkraft größer als die vorbestimmte Kraft, wodurch das Stoßdämpflängste il 7 plastisch verformt wird, wird dieses gedehnt, so daß der Abstand zwischen den Befestigungsstücken 8 und 9 wächst und der Mittelteil 10 gestreckt und plastisch verformt wird, wobei die in der Mitte liegenden Windungen od„ Spiralen auseinander ge zogen werden« Diese lief ormierung wird soweit fortgesetzt,- bis die Kraft der Verformung gleich ist mit der Stoßkraft, wodurch die Stoßkraft aufgefangen ist. Die axiale Verschiebung der Stoßfängerstange 2 wird wegen des länglichen Schlitzes 15 am Verbindungspunkt zum Rohr 4 mechanisch nicht gehemmt. Der Stoß wird nicht gedämpft, wenn die Stoßkraft auf die Stoßstange in der entgegengesetzten Richtung erfolgt, da die Spiralen im Mittelteil 10 des Stoßdämpfungsteils 7 vorzugsweise aneinanderstoßen od. nur wenig od. gar keinen Zwischenraum aufweisen.

Eine andere in einen Sitz eingebaute Ausführungsart der Erfindung ist in den Abbildungen 3 und 4 dargestellt, wo ein G-Ie it rahmen 22 für die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung -^&e-JBaiHpeoMrgfs- in den Schienen 21 geführt wird, die am Boden des Fahrer- od. Fahrgastraums befestigt sind. Der Gleitrahmen 22 ermöglicht eine Einstellung des Sitzes, z.B. in Bezug auf das lenkrad und ist zur Verminderung der Reibung auf Rollen montiert. Der GIeitrahmen 22 ist mit herkömmlichen, nicht abgebildeten Vorrichtungen zum Feststellen des Gleitrahmens und des Sitzes in der eingestellten Position ausgerüstet. Das Sitzpolster 23 ist auf ein Untergestell 24 mont ie art» dessen hinteres Ende

" - 7 ■

009827/1358

drehbar mit dem hinteren Teil des Gleitrahmens 22 verbunden ist. Infolgedessen, wenn das Fahrzeug von hinten angefahren wir, dreht sich das Untergestell 24 in Richtung des Pfeils Y um das hintere Ende des Gleitrahmens 22 und relativ zum Gleitramen 22, wenn dieser am Fahrgestell des Fahrzeugs befestigt ist. Der vordere Teil des Untergestells 24- wird durch das Stoßdämpfungsteil 27 gestützt und mit dem Gl-eitrahmen verbunden»

Das Stoßdämpfungsteil 2? ist am besten in Abb. 4 dargestellt und besteht aus einem Band' od. Stab aus elastischem Material, das gegen Verformung hochwiderstands- Λ fähig ist, z.B. aus Flußstahl, und ist mehrmals abwechselnd gefaltet, so daß flache Schichten od. Faltungen senkrecht zur voraussichtlichen Stoßkraft entstehen, die in Richtung der Befestigungsstücke 28, 29 des Stabes wirkt. Diese Befestigungsstücke sind rechtwinkelig und mittig auf die Schichten des Mittelteils 30 desSDabes ausgerichtet. Die Schichten od. Faltungen liegen dicht beieinander und vorzugsweise stoßen angrenzende Faltungen aneinander. Die Befestigungsstücke sind mit einem länglichen Bolzenschlitz 34 bzw. einer Bolzenbohrung 32 zur Befestigung an die Rahmenteile 22 und 24 versehen.

In Abb. 3 ist der verstellbare Rahmen 22 mit einer Be- a

festigungsschelle ausgerüstet, die mit Ansätzen versehen ist, die eine Führung bilden, in die das Befestigungsstück 28 des Stoßdämpfungsteils 27 eingeführt wird, und Bolzen 36 wird dueh die Öffnung 34 und durch Öffnungen in den Ansätzen der Befestigungsschelle gesteckt. Das Untergestell 24 des Sitzes ist gleichermaßen mit einer untergeordneten Befestigungsschelle 37 ausgerüstet, die ebenfalls mit Ansätzen versehen ist, die eine Führung bilden, in die wiederum das Befestigungsstück 29 einge- j

führt wird und der Bolzen 33 wird durch die Bohrung 32 ϊ

- 8 009827/1358

und durch Öffnungen in den einander gegenüberliegenden Ansätzen der Befestigungsschelle 37 gesteckt, wodurch die Befestigung des Stoßdämpfungsteils 27 zwischen den Eahmenteilen 22 und 24 in einer im allgemeinen senkrechten Position vervollständigt wird.

Bei der in Abb. 3 und AtTb. 4 dargestellten Ausführungsart wird das Stoßdämpfungsteil 27 -normalerweise durch das Gewicht der auf dem Polster 23 sitzenden Person zusammengedrückt, und zwar durch das Sitzpolster 23, das Untergestell 24 und das Befestigungsstück 29· &

mW Wegen der dicht stehenden od. direkt aneinanderstoßenden Paltungen im Mittelteil 30 des Stoßdämpfungsteils 27 wird das genannte Mittelteil nicht verformt, sondern trägt das Gewicht der Person ohne plastische Verformung. Wenn das Fahrzeug von hinten angefahren wird während es steht od. sich langsam nach vorwärts od. rückwärts "bewegt, wird die auf dem Polster 23 sitzende Person aufgrund des Trägheitsvermögens einer Gegenstoßkraft in Kreisrichtung ausgesetzt, die eine Drehung um die Mitte des rückwärtigen Teils des Sitzes als einem Drehpunkt in Sichtung des Pfeils Y, wie in Abb. 3 dargestellt, bewirkt. Die Energie der Stoßkraft wird durch das Sitz-

A polster übertragen und da das untere Ende des Stoßdämpfungsteils 27 am blockierten Rahmen 22 befestigt ist, wird das obere Ende 29 des Stoßdämpfungsteils 27 in Eichitfung des Pfeils Y bewegt bzw. gedreht, wobei die Federvorrichtung 27 gestreckt werden soll. Wenn die Energie der Stoßkraft über der vorbestimmten Mindestkraft liegt, wodurch die Federvorrichtung 27 plastisch verformt wird, wird der mittlere Teil 30 der genannten Vorrichtung gestreckt und verformt, wobei die einzelnen Faltungen auseinandergezogen werden und diese Verformung

-00 982 7/13 58

1983335

fängt die Energie der Stoßkraft auf, so daß die auf dem Polster 23 sitzende Person vor ■Verletzungen geschützt wird. Die effektive Bewegung des Sitzes 23 in Richtung des Pfeils Y wird somit vermindert:, da ein großer Teil der Stoßkraft durch, die Verformung des Teils 27 aufgefangen wird und diese Reduzierung der Bewegung verhindert. Verletzungen des sitzenden Fahrgastes Qd, Fahrers, indem die Möglichkeit des Schleuder traumas (whiplash) ausgeschaltet od.. stark vermindert wird, ."bei dem der überwiegende Teil der Kraft durch eine plötzliche Schleuderte we gung auf den backen des Fahrgastes ausgeübt wird.

falls das Fahrzeug von vorne angefahren wird, wodurch es abgestoppt od. nach rückwärts geschoben wird, wenn es bei der Kollision steht, wird das Trägheitsvermögen der auf dem Polster 23 sitzenden Person dazu neigen, das Polster um dessen untere Torderkante in der dem Pfeil Y entgegengesetzten Richtung zu drehen, es kommt 3edoch nicht zu einer plastischen Verformung des Stoßdämpf ungsteils 27· Da gedoeh vor dem Sitz nichts ist, was das Trägheitsvermögen des Insassen hindern könnte, daß dessen Körper nach vorne bewegt wird, ist die Fähigkeit» Verletzungen zu vermeiden j nicht so' groß wie bei dem Auffahrunfall von hinten* Der Insasse muß sieh dann auf die Verwendung der Stoßdämpfervorriehtung in Verbindung mit anderen Teilen als dem Sitz des Fahrzeugs verlassen, um Verletzungen auf ein Mindestmaß zu reduzieren, wie z.B. die Verwendung des Stoßdämpf ungsteilis 7 in Verbindung mit de» vorderen Stoßstange 1, wie in Abb. 1 dargestellt.

Aus der vorstehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungen wird klar, daß die !Erfindung ein Stoß dämpfungsteil vorsieht, das ein Mittelstück in Form eines elastischen Bandes hat, das gegen plastische Verformung

- 10

η η Ό- η :* Ί / 11 ^ π

196333S

• hoohwiderstandsfähig ist und in Spiralen gewunden "bzw, in Palten ge,legt ist, die vorzugsweise so angeordnet sind, daß sie ■Stoßverbindung haben, so daß eine plastische Verformung in der Bruekrichtung auf das Stoßdämpfungsteil nicht möglieh ist, sondern daß es zu einer plastischen Verformung kommt, um DehnungsStoßkräfte abzufangen, die in der entgegengesetzten !ichtung wirksam werden,

Pas Stoßdämpfungsteil kann wegen der Einfachheit seiner Form leicht in großen Mengen hergestellt werden und ±ßt äußerst nützlich in ten lallen, in denen die Stoßkraft ■verhältnismäßig gering ist, da das |tpf,dämpf.ungsteil einen Anfangswiderstand gegen die Yerformung hat, der ziemligh gering ist. Es versteht sich, daß der genannte Anfangs^ widerstand gegen die Verformung durch eine angemessene Wahl der Stärke, der Breite und des Material des B aus dem das Stoßdimpfungstäil geformt wird, yorb werden kann. Während sich diese BeSchreibung darauf beschränkt, eine Stoßdämpferv^rriehtu.ng in ge der Bau^ gruppe darzustellen., kann natürlich eine Vielzahl die erforderliche Anzahl verwendet werden, um das sprechend zugeordnete Kraftfahrzeugteil zu stützen uiad um jede angemessene Stoßkraft aufzufangen_#

Obgleich bestimmte spezifische Ausfi^rungsarten .der Erfindung dargestellt und besehrieben wurden, liegt es auf der Hand, daß sich vi.ele Varianten daraus ableiten lassen,. Aus diesem G-rund soll sieh die Erfindung nicht auf die genaue Abbildung der Zeichnungen und die entsprechende Beschreibung beschränken, sondern sie ist so gedacht, daß sie angem.essene und naheliegende äquivalente Vorrichtungen mit einschließt.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE :

   ine Stoßdämpfervorrichtung, bestehend aus einem agerteil zur Verbindung mit dem Fahrgestell eines Fahrzeugs, einem Aufnahmeteil, das mit einem Bauteil des Kraftfahrzeugs verbunden wird, um eine äußere Kraft zu übertragen und das in Bezug auf das genannte · Trägerteil verschiebbar ist, sowie aus einem Stoßdämpfungsteil, das mit Endstücken versehen ist, die an dem genannten Aufnahme- bzw. Trägerteil befestigt sind, wobei das genannte Stoßdämpfungsteil aus dem Band eines gegen plastische Verformung hochwiderstandsfähigen Materials besteht und das in seinem Mittelteil so gewunden ist, daß eine Vielzahl dicht nebeneinanderliegender Flächen entstehen, die winkelförmig zu den genannten Endstücken angeordnet sind, wobei eine auf das Aufnahmeteil ausgeübte Stoßkraft das Stoßdämpfungsteil plastisch verformt, indem die Zwischenräume zwischen den genannten, dicht nebeneinanderliegenden Oberflächen des Mittelteils ausgeweitet werden.
2. 2. Eine Stoßdämpfervorrichtung gemäß Anspruch 1, bei_ der das genannte Stoßdämpfungsteil aus einem länglichen Stab besteht, der in seinem Mittelteil gefaltet ist, so daß sich eine Vielzahl von dicht stehenden Schichten ergibt, die alle im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Stabs angeordnet sind, wobei die genannten Faltungen durch plastische Verformung des Stabes auseinandergezogen v/erden können, um dadurch die durch eine Kollision erzeugte Stoßkraft aufzufangen, die auf eine Streckung des Stabs ausgerichtet ist.
3. 3. Eine Stoßdämpfervorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der das genannte Aufnahmeteil eine Befestigungssohelle

   -

   0 0 9827/1358

   ist, die zur festen Verbindung mit dem Untergestell eines Kraftfahrzeugsitzes dient, und bei der das genannte Trägerteil durch eine'Befestigungsschelle ge- bildet wird, die der Verbindung mit einem am Fahrgestell des Fahrzeugs einrastbaren Rahmen dient.
4. 4. Eine.Stoßdämpfervorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der das genannte Stoßdämpfungsteil aus einer Spirale mit einer Vielzahl von dicht nebeneinanderliegenden Windungen besteht, wobei die genannten Windungen durch eine bei einer Kollision hervorgerufene Zugkraft, die auf die Enden der Spirale ausgeübt wird, α auseinandergezogen werden können.

   5ο Eine Stoßdämpfervorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der das genannte Aufnahme teil aus einer Stange .besteht, die an ihrem vorderen Ende an die Stoßstange eines Kraftfahrzeugs befestigt wird, wobei die genannte Stange axial durch das genannte Stoßdämpfungsteil verläuft und an ihrem hinteren Ende mit dem hinteren Teil der genannten Spirale fest verbunden ist, und wobei das genannte Trägerteil aus einem Rohr besteht, das an einem !arwerkrahmenteil befestigt wird und das koaxial zu der genannten Spirale, die es umgibt, angeordnet ist; das vordere Ende der genannten Spirale ist dabei an dem W- vorderen Ende des genannten Rohrs durch eine Befestigungsvorrichtung befestigt, die durch einen länglichen Schlitz in einem Mittelstück des Aufnahmeteils gesteckt wird."

   0 0 9827/1358