DE19832114A1 - Pralldämpfer für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Pralldämpfer für KraftfahrzeugeInfo
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Abstract
Ein Pralldämpfer für Kraftfahrzeuge weist ein äußeres Tragrohr (2) und ein in diesem verschiebbares Deformations-Rohr (5) auf. Ferner ist ein reversibler Aufpralldämpfer (9) mit einem verschiebbaren, über das freie Ende des Tragrohres (2) vorstehenden zylindrischen Gehäuse (10) und einer in dem Gehäuse reversibel gedämpft verschiebbar geführten Kolbenstange (17), welche mit dem Deformations-Rohr (5) zumindest in Einschubrichtung (13) verbunden ist, vorgesehen. Eine Verformungs-Einrichtung (21) mit einem am Tragrohr (2) ausgebildeten, zur Achse (16) hin vorragenden verstärkten Vorsprung (22) ist vorgesehen. Der Pralldämpfer ist dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Deformations-Rohres (5) mit einem Führungs-Abschnitt (6) über das freie Ende des Tragrohres (2) entgegen der Einschubrichtung (13) hervorsteht und das Gehäuse (10) in dem Führungs-Abschnitt (6) verschiebbar geführt ist.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Pralldämpfer für Kraftfahrzeuge, ins
besondere zur Abstützung eines Stoßfängers eines Kraftfahrzeuges an des
sen Chassis, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 40 28 448 A1 (entsprechend US-PS 5,181,589) ist die Hinter
einanderschaltung eines reversiblen Pralldämpfers mit einem irreversiblen
Deformations-Dämpfer bekannt, wobei die Kolbenstange des reversiblen
Pralldämpfers an ihrem freien Ende gegen eine Druckplatte anliegt, die
wiederum gegen nach innen vorragende Längs-Sicken eines Rohres anliegt.
Diese werden beim Durchschieben der Druckplatte nach außen verformt.
Aus der DE 93 10 036 U (entsprechend US-PS 5,427,214) ist die Kombi
nation eines reversiblen Pralldämpfers mit einem irreversiblen Deformati
ons-Dämpfer bekannt, wobei das Gehäuse des reversiblen Pralldämpfers in
dem äußeren Trag- und Führungsrohr geführt ist. In Einschubrichtung hin
ter dem reversiblen Pralldämpfer ist ein verschiebbares Deformations-Rohr
vorgesehen, das beim Hindurchschieben durch einen nach innen gerichte
ten Vorsprung des Trag- und Führungsrohres verformt wird und dadurch
mechanische Energie in Wärme umwandelt. Nachteilig an dieser Kon
struktion ist, daß das Deformations-Rohr lediglich über einen Teil der Län
ge des Trag- und Führungsrohres vorgesehen sein kann, da der verbleiben
de Teil zur Führung des Gehäuses des reversiblen Pralldämpfers benötigt
wird.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Pralldämpfer der
gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß die Gesamtlänge des Prall
dämpfers bei gleichbleibender Dämpfungswirkung möglichst gering ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeich
nenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht dar
in, daß das freie Ende des Deformations-Rohres über das freie Ende des
Tragrohres entgegen der Einschubrichtung hervorsteht und darin das Ge
häuse des reversiblen Aufpralldämpfers verschiebbar geführt ist. Somit ist
es nicht erforderlich, einen entsprechenden Abschnitt des Tragrohres zur
Führung des Gehäuses vorzusehen, wodurch die Gesamtanordnung sub
stantiell verkürzt werden kann.
Zahlreiche weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Un
teransprüchen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Pralldämpfer im Ausgangszustand im Längsschnitt gemäß ei
nem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 den Pralldämpfer gemäß Fig. 1 mit vollständig eingeschobener Kol
benstange im Längsschnitt,
Fig. 3 den Pralldämpfer gemäß Fig. 1 mit teilweise verformtem Deformati
ons-Rohr im Längsschnitt und
Fig. 4 einen Pralldämpfer im Ausgangszustand im Längsschnitt gemäß ei
nem zweiten Ausführungsbeispiel.
Bei dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Pralldämpfer 1, der eine erste
Ausführungsform darstellt, handelt es sich um einen sowohl reversibel als
auch irreversibel arbeitenden Dämpfer. Er weist ein kreiszylindrisches äu
ßeres Tragrohr 2 auf, an dem ein Befestigungsflansch 3 angebracht ist, der
mit Befestigungs-Öffnungen 4 versehen ist. Mittels dieses Befestigungs
flansches 3 ist der Pralldämpfer 1 am Chassis eines Kraftfahrzeuges befe
stigbar. In dem Tragrohr 2 ist ein ebenfalls kreiszylindrisches, aus Stahl
oder anderen geeigneten Materialien bestehendes Deformations-Rohr 5
angeordnet, dessen Außendurchmesser D etwa dem Innendurchmesser D'
des Tragrohres 2 entspricht, d. h. das Deformations-Rohr 5 sitzt weitge
hend spielfrei aber nicht mit Preßpassung im Tragrohr 2. Ein Abschnitt 6
der axialen Länge I des Deformations-Rohres 5 ragt über das Tragrohr-
Rohr-Einschub-Ende 7, das im folgenden als freies Ende 7 des Tragrohres
2 bezeichnet wird, heraus. Vorteilhaft ist das Vorsehen des Befestigungs
flansches 3 im Bereich des freien Endes 7.
In dem Deformations-Rohr 5 ist ein über dessen Deformations-Rohr-
Einschub-Ende 8, das im folgenden als freies Endes 8 bezeichnet wird, um
die axiale Länge R hinausragender reversibler Aufpralldämpfer 9 vorgese
hen, der beispielsweise in seinem Grundaufbau aus der DE 40 28 448 A
(entsprechend US-PS 5,181,589) bekannt ist und in Fig. 2 genauer darge
stellt ist. Ein solcher reversibler Aufpralldämpfer weist ein zylindrisches
Gehäuse 10 auf, an dessen nach außen gerichtetem Ende ein rohrförmiges
Befestigungs-Element 11 angebracht ist, durch das der Pralldämpfer 1 mit
einem anderen Teil eines Kraftfahrzeuges, in der Regel mit einem Stoßfän
ger des Kraftfahrzeuges, verbindbar ist. Das Gehäuse 10 ist im Bereich des
Abschnitts 6 über eine koaxial zwischen dem Gehäuse 10 und dem Defor
mations-Rohr 5 angeordnete Führungs-Hülse 12 verschiebbar geführt. Die
Führungs-Hülse 12 ist aus Polyamid oder anderen geeigneten Materialien
hergestellt. Es ist auch möglich, anstelle der Führungs-Hülse 12 eine Füh
rung des Gehäuses 10 unmittelbar im Deformations-Rohr 5 vorzusehen.
Die Festlegung des Gehäuses 10 auf Zug gegenüber dem Deformations-
Rohr 5 und damit dem Tragrohr 2 entgegen einer Einschubrichtung 13 er
folgt mittels eines Befestigungs-Rings 14, der am in Einschubrichtung 13
liegenden Ende des Gehäuses 10 vorgesehen ist, und der entgegen der Ein
schubrichtung 13 auf der Führungs-Hülse 12 abgestützt ist. Diese ist wie
derum an einer am freien Ende 8 vorgesehenen Umbördelung 15 des De
formations-Rohres 5 entgegen der Einschubrichtung 13 abgestützt. Das
Gehäuse 10 ist entlang einer dem Tragrohr 2 und dem Deformations-Rohr
5 gemeinsamen Mittel-Längs-Achse 16 in Einschubrichtung 13 im Defor
mations-Rohr 5 frei verschiebbar geführt. Am freien Ende einer Kolben
stange 17, des reversiblen Aufpralldämpfers 9 das zum Befestigungs-Ring
14 einen axialen Abstand K besitzt, ist eine Druckplatte 18 angebracht, die
gegenüber dem Deformations-Rohr 5 abgestützt ist. Hierzu weist das De
formations-Rohr S eine zur Mittel-Längs-Achse 16 hin vorragende Sicke 19
mit einem entgegen der Einschubrichtung 13 weisenden Rand 20 auf, auf
dem die Druckplatte 18 in Einschubrichtung 13 abgestützt ist. Es ist zur
Verbindung der Druckplatte 18 mit dem Deformations-Rohr 5 ebenfalls
möglich, eine auf dem Umfang der Druckplatte 18 verlaufende Nut vorzu
sehen. In diesem Fall greift eine am Deformations-Rohr 5 zur Achse 16 hin
vorragende Sicke in die Nut ein und stellt auf die Weise eine formschlüssi
ge Verbindung zwischen Deformations-Rohr 5 und Druckplatte 18 her. Der
Aufpralldämpfer 9 weist im reversibel zusammengedrückten Zustand, der
in Fig. 2 gezeigt ist, eine inkompressible Gesamtlänge L auf.
In Einschubrichtung 13 hinter der Sicke 19 ist eine Verformungs-Ein
richtung 21 vorgesehen. Diese wird durch einen am Tragrohr 2 ausgebil
deten, zur Mittel-Längs-Achse 16 hin vorragenden ringförmigen Vorsprung
22 gebildet, dessen kleinster Innendurchmesser d kleiner ist als der Außen
durchmesser D des Deformations-Rohres 5. Der Vorsprung 22 weist eine
sich in Einschubrichtung 13 zur Mittel-Längs-Achse 16 hin verjüngende
Deformationsfläche 23 auf. Eine im Defonnations-Rohr 5 ausgebildete
Vertiefung 24 ist dem Vorsprung 22 angepaßt und liegt radial spielfrei ge
gen diesen an. Ein Verstärkungs-Ring 25 ist auf der Außenseite des
Tragrohres 2 in dem Vorsprung 22 angeordnet und diesem im Querschnitt
angepaßt. Das Tragrohr 2 und das Deformations-Rohr 5 weisen eine den
Verstärkungs-Ring 22 an seinem in Einschubrichtung 13 hinten liegenden
Ende teilweise überdeckende von der Mittel-Längs-Achse 16 weg gerich
tete Umbördelung 26 auf, so daß das Deformations-Rohr 5 auf Zug entge
gen der Einschubrichtung 13 gegenüber dem Tragrohr 2 abgestützt ist. Der
genauere Aufbau der Verformungs-Einrichtung 21 ist in DE 93 10 036 U
(entsprechend US 5,427,214) beschrieben. Dasselbe gilt für die Dimensio
nierung der Wandstärken des Tragrohres 2 und des Deformations-Rohres 5
sowie deren Materialwahl.
Bei einem Aufprall wird zuerst das Gehäuse 10 um maximal die axiale
Länge K, die bei geeigneter Dimensionierung nur geringfügig kleiner als R
ist, in Einschubrichtung 13 in das Deformations-Rohr 5 eingeschoben, wo
durch die Kolbenstange 17 in das Gehäuse 10 hineingeschoben wird, da die
Druckplatte 18 zu diesem Zeitpunkt relativ zum Tragrohr 2 festliegt. Die
Verschiebung des Gehäuses 10 wird im wesentlichen durch den Abschnitt
6 des Deformations-Rohres 5 und die darin befindliche Führungs-Hülse 12
geführt. Bei diesem Vorgang wird Energie in Wärme umgewandelt. Sofern
die gesamte Energie in Wärme umgewandelt worden ist, erfolgt hiernach
bei entsprechender Entlastung eine Verschiebung des Gehäuses 10 entge
gen der Einschubrichtung 13, bis der Ausgangszustand wieder hergestellt
ist. Der Pralldämpfer 1 kann nun für einen weiteren Aufprall genutzt wer
den.
Wenn - ohne daß die gesamte aufzufangenden Energie in Wärme umge
wandelt worden ist - die Kolbenstange 17 weitestmöglich in das Gehäuse
10 eingefahren ist, was in Fig. 2 dargestellt ist, wird das Deformations-
Rohr 5 von der Druckplatte 18 in Einschubrichtung 13 durch die Verfor
mungs-Einrichtung 21, also durch den Vorsprung 22 maximal um die
axiale Länge R+I-K geschoben. Da der kleinste Innendurchmesser d des
Vorsprungs 22 kleiner ist als der Außendurchmesser D des Deformations-
Rohres 5, wird das Deformations-Rohr 5 beim Einschieben entsprechend
der Einschubrichtung 13 in das Tragrohr 2 plastisch verformt. Während das
Deformations-Rohr 5 beim Einschieben in Einschubrichtung 13 in das
Tragrohr 2 erheblichen radialen Verformungskräften ausgesetzt wird, hat
das Tragrohr 2 derartige Verformungskräfte in Richtung radial zur Mittel-
Längs-Achse 16 nicht aufzunehmen. Diese werden von dem Verstärkungs
ring 25 aufgenommen. Durch den irreversiblen Verformungsprozeß des
Deformations-Rohres 5 wird mechanische Energie in Wärme umgewandelt.
Sobald die Verformung des Deformations-Rohres 5 durch Einschieben des
Deformations-Rohres beginnt, wird der Abschnitt 6 des Deformations-
Rohres 5 in gleichem Maße in das Tragrohr 2 eingeschoben wie das Ge
häuse 10, so daß zu jedem Zeitpunkt eine stabile Führung des Gehäuses 10
sichergestellt ist, die auch große Quer-Stabilität besitzt. Der Verformungs
prozeß ist beendet, wenn das Befestigungs-Element 11 das freie Ende 7 des
Tragrohres 2 erreicht hat. Dieser Punkt ist in Fig. 3 dargestellt. Durch die
erfindungsgemäße Konstruktion muß die axiale Länge des Tragrohres 2
zwischen dem freien Ende 7 und dem Verstärkungs-Ring 25 nicht wesent
lich länger als L sein und kann somit optimal ausgenutzt werden.
Eine zweite Ausführungsform ist in Fig. 4 gezeigt. Hinsichtlich der Be
schreibung wird auf die erste Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 verwie
sen. Im folgenden werden lediglich die Unterschiede beschrieben, wobei
gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen und verschiedene, jedoch funk
tionell gleichwertige Teile mit einem apostrophierten Bezugszeichen verse
hen sind. Der Pralldämpfer 1' weist einen reversiblen Aufpralldämpfer 9'
auf. Innerhalb des Gehäuses 10' ist ein Kolben 27 verschiebbar und im we
sentlichen spielfrei gegenüber der Innenwand 28 des Gehäuses 10 ver
schiebbar geführt. Der Kolben 27 ist mit der aus dem Gehäuse 10 herausge
führten Kolbenstange 17 verbunden, welche durch eine Kolben-Führung 29
dichtend verschiebbar geführt ist. Die Kolben-Führung 29 ist in dem Ge
häuse 10' angeordnet und mit diesem fest verbunden. Der Kolben 27 weist
parallel zur Achse 16 verlaufende Bohrungen 30 auf, welche den Teil-
Gehäuse-Raum 31, der zwischen dem Kolben 27 und dem geschlossenen
Ende des Gehäuses 10' gebildet ist, mit dem Teil-Gehäuse-Raum 32, wel
cher zwischen dem Kolben 27 und der Kolben-Führung 29 gebildet ist,
verbinden. Der Raum 31 ist mit einem unter Druck flüssigen Material ge
füllt. Bei einem Aufprall mit genügend großer Energie wird der Kolben 27
in den Raum 31 eingeschoben. Durch das Einschieben der Kolbenstange 17
wird das in den Räumen 31 und 32 zur Verfügung stehende Innenvolumen
reduziert, wodurch der herrschende Druck erhöht wird. Durch die Drucker
höhung wird das im Raum 31 befindliche Material verflüssigt und an
schließend durch die Bohrungen 30 gepreßt. Die Energie des Aufpralls
wird auf diese Weise in thermische Energie umgewandelt.
Das Gehäuse 10' weist eine Anschlagkante 33 auf, die entlang des Umfangs
verläuft und durch eine Verjüngung des Außendurchmessers des Gehäuses
10' entgegen der Einschubrichtung 13 gebildet wird. Das Deformations-
Rohr 5' weist einen Anschlag 34 auf, welcher durch eine Verjüngung des
Innendurchmessers des Deformations-Rohres 5' entgegen der Ein
schubrichtung 13 gebildet wird und gegen den die Anschlagkante 33 entge
gen der Einschubrichtung 13 abgestützt ist. Im Bereich des freien Endes 8'
des Deformations-Rohres 5' ist eine Anschlag-Sicke 35 vorgesehen, deren
Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Tragrohrs 2 im
Bereich des freien Endes 7.
Wenn auf das Befestigungs-Element 11 eine Kraft in Einschubrichtung 13
ausgeübt wird, wird zunächst das Gehäuse 10', welches in dem Deformati
ons-Rohr 5' geführt ist, in Richtung der Einschubrichtung 13 verschoben,
wodurch der Kolben 27 in den Teil-Gehäuse-Raum 31 gedämpft geschoben
wird. Der gesamte Einschubvorgang ist beendet, wenn der Anschlag-
Vorsprung 35 am freien Ende 7 in Anschlag kommt.
Claims (10)
1. Pralldämpfer (1; 1') für Kraftfahrzeuge, insbesondere zur Abstützung
eines Stoßfängers eines Kraftfahrzeuges an dessen Chassis, umfassend
- a) ein äußeres Tragrohr (2) mit einer Mittel-Längs-Achse (16) und ei nem Tragrohr-Einschub-Ende (7),
- b) ein Deformations-Rohr (5; 5'), das in dem Tragrohr (2) koaxial zu dessen Achse (16) weitgehend spielfrei zu diesem angeordnet und in einer Einschubrichtung (13) in dieses einschiebbar ist und das einen Außendurchmesser (D) und ein Deformations-Rohr- Einschub-Ende (8; 8') aufweist,
- c) einen reversiblen Aufpralldämpfer (9; 9') mit
- a) einem verschiebbaren, über das Tragrohr-Einschub-Ende (7) vorstehenden zylindrischen Gehäuse (10; 10') und
- b) einer in dem Gehäuse (10; 10') reversibel gedämpft ver schiebbar geführten Kolbenstange (17), welche mit dem De formations-Rohr (5; 5') zumindest in Einschubrichtung (13) fest verbunden ist,
- d) ein erstes Befestigungs-Element (3; 3'), das mit dem Tragrohr (2) verbunden ist, und ein zweites Befestigungs-Element (11), das mit dem vorstehenden Ende des Gehäuses (10; 10') verbunden ist, und
- e) eine Verformungs-Einrichtung (21) zur Verformung des Deforma tions-Rohres (5; 5') bei einer Relativbewegung in Einschubrichtung (13) zwischen dem ersten Befestigungs-Element (3; 3') und dem zweiten Befestigungs-Element (11), dadurch gekennzeichnet, daß
- f) das Deformations-Rohr-Einschub-Ende (8; 8') mit einem Führungs- Abschnitt (6; 6') über das Tragrohr-Einschub-Ende (7) entgegen der Einschubrichtung (13) hervorsteht und das Gehäuse (10; 10') in dem Führungs-Abschnitt (6; 6') verschiebbar geführt ist.
2. Pralldämpfer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge
häuse (10) in dem Führungs-Abschnitt (6) über eine koaxial zwischen dem
Gehäuse (10) und dem Deformations-Rohr (5) angeordnete Führungs-Hülse
(12) geführt ist.
3. Pralldämpfer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge
häuse (10') im Führungs-Abschnitt (6') des Deformations-Rohres (5') ge
führt ist.
4. Pralldämpfer gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß das erste Befestigungs-Element (3; 3') am Tragrohr-
Einschub-Ende (7) vorgesehen.
5. Pralldämpfer gemäß einen der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Verformungs-Einrichtung (21) mit einem am
Tragrohr (2) ausgebildeten, zur Achse (16) hin vorragenden verstärkten
Vorsprung (22), dessen kleinster Innendurchmesser (d) kleiner ist als der
Außendurchmesser (D) des Deformations-Rohres (5; 5'), vorgesehen ist.
6. Pralldämpfer gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Verstärkungs-Ring (25), der auf der Außenseite des Tragrohres (2) in dem
Vorsprung (22) angeordnet und diesem im Querschnitt angepaßt ist, vorge
sehen ist.
7. Pralldämpfer gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Tragrohr (2) und das Deformations-Rohr (5; 5') eine den Verstärkungs-
Ring (25) an seinem in Einschubrichtung (13) hinten liegenden Ende teil
weise überdeckende von der Achse (16) weg gerichtete Umbördelung (26)
aufweist.
8. Pralldämpfer gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Defonnations-Rohr (5; 5') eine zur Achse (16) hin vorra
gende Sicke (19; 19') mit einem entgegen der Einschubrichtung (13) wei
senden Rand (20; 20') aufweist, auf dem eine mit der Kolbenstange (17)
endseitig verbundene Druckplatte (18) abgestützt ist.
9. Pralldämpfer gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine mit der Kolbenstange (17) endseitig verbundene Druck
platte (18) mit einer am äußeren Umfang verlaufenden Nut vorgesehen ist.
10. Pralldämpfer gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem
Deformations-Rohr (5; 5') eine zur Achse (16) hin vorragende Sicke vorge
sehen ist, die in die Nut zur formschlüssigen Verbindung mit der Druck
platte (18) eingreift.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998132114 DE19832114B4 (de) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | Pralldämpfer für Kraftfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998132114 DE19832114B4 (de) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | Pralldämpfer für Kraftfahrzeuge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19832114A1 true DE19832114A1 (de) | 2000-01-20 |
DE19832114B4 DE19832114B4 (de) | 2008-02-28 |
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ID=7874362
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998132114 Expired - Fee Related DE19832114B4 (de) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | Pralldämpfer für Kraftfahrzeuge |
Country Status (1)
Country | Link |
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