DE2016855A1 - Stoßfänger, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Stoßfänger, insbesondere für Kraftfahrzeuge

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DE2016855A1 DE19702016855 DE2016855A DE2016855A1 DE 2016855 A1 DE2016855 A1 DE 2016855A1 DE 19702016855 DE19702016855 DE 19702016855 DE 2016855 A DE2016855 A DE 2016855A DE 2016855 A1 DE2016855 A1 DE 2016855A1
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Description

VOLKSVAGENWERK Aktiengesellschaft 2016855
518 ypliatarg
Unser Zeichen: K 904
1704-Hu/Su
Be Schreibung Stoßfänger, insbesondere für Kraftfahrzeuge
Sie Erfindung betrifft einen Stoßfänger, der insbesondere im Bahnten der Kraftfahrzeugtechnik Anwendung finden soll. Beispielsweise kann er als Stoßstange dienen; er kann jedoch auch im Innenraum von Kraftfahrzeugen als Aufschlagfläche, beispielsweise im Bereich der Armaturentafel, als Steuerradprallplatte oder als Verkleidung am Sachhimmel Verwendung finden.
Die Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers ist jedoch nicht auf den Bereich der Kraftfahrzeugtechnik beschränkt. So kann er nicht nur im Rahmen von Fahrzeugen schlechthin, also beispielsweise auch Eisenbahnfahrzeugen oder Schiffen, mit Vorteil eingesetzt werden, sondern beispielsweise auch als Bestandteil eines Prellbocks.
Seit einiger Zeit hat sich allgemein die Erkenntnis durchgesetzt, daß es zur Vermeidung oder Verminderung der gefährlichen Folgen eines Aufpralls beispielsweise eines Fahrzeuges nicht genügt, elastische Glieder vorzusehen, deren Wirkung praktisch in einer zeitlichen Verlängerung des Aufpralls besteht. Würde man beispielsweise eine Stoßstange eines Kraftfahrzeuges mit Federn ausrüsten, so würde zwar die bei einem Aufprall auftretende negative Beschleunigung amplitudenmäßig etwas verringert werden, aber es erfolgt kein Energieverzehr, sondern eine Energiespeicherung, die sich ebenfalls kurzzeitig beim Entspanne» der Federn in einem entgegengesetzten Impuls ent-
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lädt. Diese unmittelbare Aufeinanderfolge von zwei entgegengerichteten Stößen ist aber beispielsweise fSr Eraftfahrzeuginsassen außerordentlich gefährlich.
Diese Erkenntnisse haben dam geführt, bei Kraftfahrzeugen sogenannte Knautschzonen elnssuplanen, d, α. Zonen, die im Falle eines Aufpralls eines Energieverseiir durch Verformung zur Folge haben. Es ist einzusehen, daß man eine solche teuere Verformung, die den weiterem Gebrauch eines fahrzeuges unmöglich macht, nur dann in Kauf nehmen mochte, wenn andernfalls die Gesundheit der Eabrzeuginsassen ernsthaft gefährdet wäre.
Nan könnte auch daran denken, anstelle iron Federn eine dämpfende Wirkung besitzende Flüssigkeit, also beispielsweise ein Öl, zu. verwenden. In dieser Weise ausgeführte Stoßdämpfer wären aber relativ schwer und teuer.
Der Erfindung liegt die ÄafgaTbe zugrunde, einen Stoßfänger zu schaffen:, der einerseits mit Mlligen Mitteln herstellbar ist und andererseits eine energxeverzehrenäe Wirkung besitzt. Dabei wird auch ein Konstruktiomsprinzip angestrebt, das die weitere Brauchbarkeit des Stoßfängers beeinträchtigende Beschädigungen desselben zumindest bei relativ schwachen. Stößen ausschließt.
Der diese sich teilweise widersprechenden Einselatifgaben lösende erfinduBgsmäßige Stoßfänger ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei in Stoßrichtung relativ zueinander beweglich gelagerten Profilen aus steifem Material eine Zwischenlage aus einem an sich volumenelastischen Material angeordnet ist, dessen auf seiner Elastizität beratende, nach eine» Stoß erfolgende Rückfederung durch Tränkung mit einem Xlebeieenschaften aufweisenden Mittel verzögert ist.
Wesentlich für des erfindimgsgsaiäßem Stoßfänger ist also die Verwendlang einer Zwischenlage ams. einem ganz speziellen, energie vermehrenden Material j, Bimlich einem eoleben, aas zwar eben·»
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falls eine Elastizität besitzt, dessen auf dieser für das Zusammendrücken in falle eines Stoßes wesentlichen Elastizität beruhende Bückfederung, d. h. Viedereinnahme der ursprünglichen fOSB,aber durch Tränkung mit einem Klebwirkung besitzenden Material so stark verzögert ist, daß sie mit einer ungefährlichen Geschwindigkeit erfolgt·
Hit diesen beispielsweise für die Insassen eines Fahrzeuges vorteilhaften Eigenschaften des erfindungsgemäßen Stoßfängers verbunden ist die auf der Buckfederung bewirkende selbständige Reparatur desselben, lach einiger Zeit hat nämlich der erfindungsgemäße Stoßfänger wieder seine ursprüngliche Gestalt angenommen, wie er sie vor dem Stoß besaß, ohne daß hierzu zusätzliche Haßnahmen getroffen werden müssen·
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das elastische Material ein Kunststoff schaum, und durch das Klebwirkungen besitzende Tränkmittel werden beim Zusammenquetschen des Kunststoffschaumee die Wände der einzelnen Zellen miteinander verklebt; diese Klebwirkung kann erst langsam durch die Elastizität des Schaumstoffes wieder aufgehoben werden, so daß dementsprechend die Bückfederung des Schaumstoffes gebremst wird.
Als Tränkmittel kann Bitumen oder Wachs verwendet werden; eine bei der Wahl des Tränkmittels zu berücksichtigende wichtige Forderung besteht verständlicherweise darin, daß das Tränkmittel auch über längere Zeit «eine Klebwirkung behalten muß. Es darf also nicht aushärten oder völlig flüssig werden· Aus diesem Grunde wird man bevorzugt zähe Tränkmittel verwenden. Zweckmäßigerweise wird man die Zwischenschicht hermetisch abschließen, z. B. in einem zugeschweißten Foliensack unterbringen oder mit einer Naturhaut versehen.
Wie bereits bemerkt, soll der erfindungsgemäße Stoßfänger sich nach Beendigung des Stoßes selber reparieren, d.h. «ine ursprüngliche Form wieder annehmen. Zur Unterstützung dieser Eigenschaft
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kann es zweckmäßig sein, zumindest das bezüglich des mit dem Stoßfänger versehenen Gegenstandes außenliegende der beiden Profile in Richtung seiner längsten Ausdehnung zu unterteilen. Man hat also in Sichtung dieser Dimension dann mehrere aufeinanderfolgende Segmente, die entweder gar nicht oder biegsam miteinander in Verbindung stehen können· Sie Segmente bilden dann für die volumenelastische Zwischenlage eine Armierung, die sich auch schuppenähnlich ausbilden läßt. Zumindest das außenliegende Profil kann auch aus einem bei leichten Stößen nachgebenden Material, beispielsweise formhaltendem Hartgummi oder Kunststoff, bestehen, so daß dann dauernde Beschädigungen vermieden werden.
Das außenliegende Profil kann an dem anderen der beiden Profile, also dem Innenprofil, das seinerseits an dem Gegenstand befestigt ist, mittels den von dem volumenelastischen Material erfüllten Abstand zwischen den beiden Profilen überbrückender Bolzen gehalten sein, die in einem der beiden Profile in die Relativbewegungen zwischen diesen zulassenden Gleitlagern gelagert sind.
An dieser Stelle sei eingefügt, daß unter dem Gegenstand im Sinne der Erfindung beispielsweise ein Fahrzeug, aber auch ein Prellbock zu verstehen ist; es handelt sich also praktisch um denjenigen Gegenstand, der durch den erfindungsgemäßen Stoßfänger gegen Beschädigung geschützt und/oder abgedeckt werden soll.
Wenn im Zusammenhang mit bestimmten Ausführungsbeispielen der Erfindung von Bolzen die Rede ist, die zur Halterung eines der beiden Profile dienen sollen, so brauchen diese nicht notwendigerweise einen runden Querschnitt zu besitzen, wenn auch die bevorzugte Ausführungsform mit Schraubenbolzen bestückt ist. Grundsätzlich sind auch andere Querschnitte für diese Bolzen möglich, sofern sie nur die erforderlichen Relativbewegungen zwischen den beiden Profilen bei einem Stoß zulassen.
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Die erwähnten Gleitlager für die Bolzen wird man im Innenprofil Torsehen, damit im Falle eines Stoßes die äußeren Bolzenenden nicht hervorstehen.
Grundsätzlich ist es möglich, diese Bolzen außerhalb des von dem volumenelastischen Material erfüllten Baumes verlaufen zu lassen. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durchsetzen die Bolzen dagegen die Zwischenlager aus dem volumenelastischen Material, wodurch einerseits ein besonders kompakter Aufbau des Stoßfängers erzielt wird, andererseits die Bolzen sich aber auch zur Halterung der Zwischenschicht ausnutzen lassen.
Eine Konstruktionsvariante der Erfindung sieht vor, daß das außenliegende Profil einen U-förmigen Querschnitt besitzt, dessen offene Seite dem Gegenstand zugekehrt ist und in dem das Innenprofil kolbenähnlich zusammen mit dem außenliegenden Profil eine mit dem volumenelastischen Material gefüllte Kammer bildend geführt ist.
Insbesondere für diese Konstruktionsvariante ist es günstig, wenn das Innenprofil einen I-förmigen oder einen etwa O-förmigen Querschnitt besitzt; im letztgenannten Falle wird die offene Seite des Profils dem Gegenstand, also beispielsweise dem den Stoßfänger tragenden Fahrzeug, zugekehrt sein. Durchsetzen die Bolzen in der oben beschriebenen Weise die Zwischenschicht aus dem voluaanelastischen Material, so wird man im Innenprofil die Bolzen aufnehmende Durchgangslöcher vorsehen, deren Bänder, beispielsweise durch Verbreiterung und entsprechendes Spiel, als Gleitlager ausgebildet sind.
Sine andere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das bezüglich des mit dem Stoßfänger versehenen Gegenstandes außenliegende der beiden Profile an dem anderen der beiden Profile (innenprofil), das an dem Gegenstand befestigt ist, mittels Scharnieren gehalten ist.
Wenn auch die im folgenden erläuterten Figuren als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine erfindungsgemäß ausgebildete Stoßstange für ein Kraftfahrzeug zeigt, sei doch nochmals darauf hingewiesen, daß der Anwendungsbereich der Erfindung an sich erheblich weiter ist.
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Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäß aaegeMIdete Stoßstange in Draufsicht, während Figur 2 die Scholttaaaicht gemäß U-II in Figur 1 und Figur 3 die in Figur 1 axt III bezeichnete Ansicht dieser Stoßstange wiedergibt. Figur 4 aeigt »ine weitere Ausführungsfom einer StoBst&mge«
Wesentliche Bestandteile des in den Figoren 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiels sind das a&ßemliegende Profil 1, das Innenprofil 2, das über starre lalteMgel 5 beispielsweise an der Karosserie oder dem Bahmen eines Kraftfahrzeuges befestigt ist9 sowie die Zwischenschicht 4 sms einem volumenelastisohen Schaumstoff, der mit eimern Klebwirkungen aufweisenden Tränkmittel getränkt ist. Wie tosendere deutlich der Querschnitt gemäß Figur 2 erkennen läßt, besitzt das außenliegende Profil 1 einem U-förmigem Querschnitt und nimmt im Bereich seiner offenen Seit® k®Htemartig das etwa C-förmige Innenprofil 2 auf. Durch die Mäea Profile 1 und 2 wird demgemäß ein abgeschlossener Bam, gebildet» der mit dem mit 4 bezeichneten Dämpfungsüoatexlal (getränkter Schaum-, stoff) gefüllt ist.
Zusammengehalten wird die ganze AnoTäbmsig durch Schraubenbolzen 5 in durch die Länge der Stoßstange bestimmter Anzahl. Auf die Schraubenbolzen 5 ist jeweils ein Distamzrohr 6 aufgeschoben, das zusammen mit der Mutter 1J9 der Scheibe 8 und der Federscheibe 9 einen festen Sitz des SchranleBl>olzens 5 an dem außenliegenden Profil 1 gewährleistet.
Sagegen ist das Innenprofil 2 mit einem Iterchgangsloch 10 für den Schraubenbolzen 5 m^ aem Dist&Eixrobr 6 versehen, das durch TJmbördelung bei 11 als Gleitlager ausgebildet ist. Auch der brückenartige Ansatz dient lediglich xsur Begrenzung von axialen Bewegungen des Schraubenbolzens 5 i& lict&tung von dem Fahrzeug weg, d. h. in Figur 1 in Eiehtung naeia obenvtuid nicht als feste Halterung.
Beim Auftreten eines Stoßes kaaa sich also das außenliegende Profil 1 unter Mitnahme der Schraubenbolzen 5 in Richtung auf
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das Fahrzeug zu unter Zusammendrücken der Zwischenlage 4 aus dem volumenelastischen Material verschieben, wobei sich das Innenprofil 2 praktisch nach Art eines Korbens in dem dann mit eine« Zylinder zu vergleichenden außenliegenden Profil 1 verschiebt. Sobald durch den Stoß die Kompression des volumenelastischen Materials der Zwischenschicht 4 erfolgt ist, wird die Bückfederung dieses Materials zeitlich durch das Tränkmittel verzögert, so daß die bei Verwendung echter Federn gefürchtete kurzzeitige Entspannung derselben ausgeschlossen ist. Gleichzeitig wird aber der bei üblichen Knautschzonen auftretende Fachteil vermieden, daß das Teil ausgewechselt werden muß, da das für die Zwischenschicht 4 verwendete Material nach einiger Zeit wieder seine alte form annehmen kann.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 dient das Chassis 20 als Innenprofil, an dem das Äußenprofil 21 mittels scharnierartiger Lager 22 gehalten ist. Die beiden Profile schließen zwischen sich wiederum die beschriebene, hier mit 23 bezeichnete volumenelastische "verzögerte" Zwischenschicht ein.
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Claims (1)

  1. VOLKSWAGENWEEK Aktiengesellschaft 2016855
    Wolfsburg - ·; *■ &
    Unser Zeichen: K 904
    1704-Hu/Su
    Ansprüche
    1.) Stoßfänger, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei in Stoßrichtung relativ zueinander beweglich gelagerten Profilen aus steifem Material eine Zwischenlage aus einem an sich volumenelastischen Material angeordnet ist, dessen auf seiner Elastizität beruhende, nach einem Stoß erfolgende Rückfederung durch Tränkung mit einem Klebeigenschaften aufweisenden Mittel verzögert ist.
    2. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Material ein Kunststoffschaum ist.
    3· Stoßfänger nach Anspruch 1 der 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tränkmittel Siturnen ist.
    4. Stoßfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tränkmittel Wachs ist.
    5. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das bezüglich des mit dem Stoßfänger versehenen Gegenstandes außenliegende der beiden Profile in Sichtung seiner längsten Ausdehnung unterteilt ist.
    6. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das bezüglich des1 mit dea Stoßfänger versehenen Gegenstand·· außenliegende der beiden Profile an dem anderen der beiden Profile (Innenprofil), das an dem Gegenstand befestigt ist, mittels den von dem volumen-
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    BAD ORIGINAL
    .3
    elastischen Material erfüllten Abstand zwischen den beiden Profilen überbrückender Bolzen gehalten ist, die in einem der beiden Profile in die Belativbewegungen zwischen diesen zulassenden Gleitlagern gelagert sind.
    7· Stoßfanger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitlager im Innenprofil vorgesehen sind.
    8. Stoßfänger nach Ansprach 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen die Zwischenlage aus dem volumenelastischen Material durchsetzen.
    9« Stoßfänger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das außenliegende Profil einen U-förmigen Querschnitt besitzt, dessen offene Seite dem Gegenstand zugekehrt ist und in dem das Innenprofil kolbenähnlich zusammen mit dem außenliegenden Profil eine mit dem volumenelastischen Material gefüllte Kammer bildend geführt ist.
    10. Stoßfänger nach Anspruch $,dadurch gekennzeichnet, daß das Innenprofil einen I-förmigen Querschnitt besitzt.
    11. Stoßfänger nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Innenprofil einen etwa C-förmigen Querschnitt besitzt, dessen offene Seite dem Gegenstand zugekehrt ist.
    12. Stoßfänger nach den Ansprüchen 7 bis 9 und einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenprofil die Bolzen aufnehmende Durchgangslöcher besitzt, deren Bänder als Gleitlager ausgebildet sind.
    15. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das bezüglich des mit dem Stoßfänger versehenen Gegenstandes außenliegende der beiden Profile an dem anderen der beiden Profile (innenprofil), das an dem Gegenstand befestigt ist, mittels Scharnieren gehalten ist.
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    " r~
    2016305
    14· Stofifänger nach einem der Ansprüche 1 Ms 15, dadurch gekennzeichnet, daß das bezüglich des atit dem Stoßfänger versehenen Gegenstandes innenliegen&e der beiden Profile mit starren Haltebügeln zur Befestigung am dem Gegenstand bestückt ist.
    15· Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch seine Verwendung als Stoßstange an einem Fahrzeug.
    16. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 14* gekennzeichnet durch seine Verwendung im Innenraiam von Fahrzeugen.
    17· Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 Ms 14» gekennzeichnet durch seine Verwendung als Bestandteil eines Prellbocks.
    18. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 Ms 17» dadurch gekennzeichnet» daß die Zwischenlage aas dem volamenelastisehen Material von einer hermetisch schließenden Sülle umgeben ist.
    1098A3/0882
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