DE2023068A1

DE2023068A1 - Stossdaempfende Stossstange fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2023068A1
Application number: DE19702023068
Authority: DE
Inventors: Muller George H; Barton David W
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1969-06-26
Filing date: 1970-05-12
Publication date: 1971-01-07
Also published as: FR2052308A5; ZA703621B; GB1243329A; JPS528570B1; CA946442A

Description

Ford-Werke Aktiengesellschaft

.Verwaltung Köln-Deutz

Ottoplatz 2

PbstaMchrift: Ford-Werte AB ■ 5KOIn 21 ■ Postfach 2103 69 Telefon: "(0221) 8251

• Telex: 8873311

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Z/DR-2 Sp Uk

Betreff

Patentanmeldung Stossdämpfende Stoss3tange für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf «ine stossdämpfende Stossstange für Kraftfahrzeuge mit einem am Kraftfahrzeug befestigten steifen Tragteil und einem diesem vorgelagerten, damit verbundenen, eine pneumatische Kammer bildenden elastischen Mantelteil mit U-förmigem Querschnitt.

Der auf diesem Gebiet bekannte Stand der Technik enthält bereits eine Anzahl Vorschläge für stossdämpfende Stossstangen von Kraftfahrzeugen, bei denen die Vorteile eines grossen Stossdämpfungsvermögens von hydraulischen oder pneumatischen Systemen ausgenützt werden. Es«wird angenommen, dass solche stossdämpfenden Stossstangen im wesentlichen aus zwei Gründen nicht im nennenswerten Umfang zur Anwendung gelangt sind. Erstens wiesen sie keine ausreichende Zuverlässigkeit auf und zweitens waren sie verhältnismässig teuer in der Herstellung.

Mit einer Flüssigkeit gefüllte Stossstangen und Stossstangen, in denen ein Gas^unterBruck eingeschlossen ist, sind sehr anfällig für Undichtigkeiten, und das umsomehr, da die äusseren Mantelteile solcher Stossstangen aus elastischem Material hergestellt sind, das im normalen Betrieb des Kraftfahrzeuges Einstichen und Verletzungen ausgesetzt ist.

US-19 / 28. April 1970 - 2 -

009992/1351 _BAD original

Darüber hinaus sind bekannte elastische Stosö3tangen,dle eine einzige oder eine Anzahl von abgeschlossenen FlUssigkeitskammern aufweisen, schwierig und teuer in der Herstellung und können am Kraftfahrzeug nur über verhältnis-Diässig aufwendige und teure Einrichtungen befestigt werden.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine elastische Stossstange der eingangs genannten Art zu schaffen, die gleichfalls die Vorteile eines hohen Stossdämpfungsvermögens eines pneumatischen Systems ausnützt, bei der Jedoch die oben erwähnten Nachteile bekannter elastischer Stossstangen vermieden werden.

Oema'sa der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem das Mantelteil mit einer Anzahl sich senkrecht zu seiner Längserstreckung vorragenden Trennstegen versehen ist, in an sich bekannter Weise an seinen freien Kanten mit Wülsten versehen und am Tragteil mittels Klemmleisten befestigt ist und wobei die freien Kanten der Trennstege in Einschnitten im Tragteil, eine Anzahl voneinander unabhängiger pneumatischer Kammern bildend, befestigt sind.

Das elastische Mantelteil kann hierbei vorzugsweise mit den Trennstegen aus einem Stück bestehen.

Das elastische Hantelteil kann jedoch auch mit Nuten und die einzelnen Trennstege können mit Rastzungen versehen und so miteinander lösbar verbunden sein.

Das elastische Mantelteil kann Jedoch auch aus einer Anzahl Einzelteilen bestehen, die Über Nuten und Rastzungen miteinander lösbar verbunden sind.

Zumindest eine der pneumatischen Kammern ist über ein in eine Öffnung im Tragteil eingesetztes Drosselventil mit der Umgebungsluft verbunden.

Vorzugsweise ist Jedoch Jede der pneumatischen Kammern über zumindest ein Drosselventil mit der Umgebungsluft verbunden und die Drosselventile ermöglichen bei einem Überdruck in den Kammern ein gedrosseltes Ausstränen und bei einem Unterdruck in den Kammern ein gedrosseltes Einströmen der Luft.

US-19 / 23. April 1970 - 5 -

BAD

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Die Erfindung schafft somit eine elastische Stossstange, die infolge der Tatsache, dass ihre pneumatischen Kammern durch Zusammenwirken des elastischen Mantelteiles mit dem steifen Tragteil gebildet werden, mit herkömmlichen Einrichtungen in grossen Stückzahlen und zu einem niedrigen Preis hergestellt werden kann. Darüber hinaus weist die erfindungsgemässe Stossstange den Vorteil auf, dass kleine Undichtigkeiten ihre Zuverlässigkeit nicht beeinträchtigen, da die in den pneumatischen Kammern der Stossstange eingeschlossene Luft den gleichen Druck aufweist wie die Umgebungsluft und da bei einem Aufprall der Druckanstieg in den pneumatischen Kammern so gross ist, dass durch solche Undichtigkeiten keine nennenswerten Luftmengen entweichen können. Eine erfindungsgemässe elastische Stossstange weist weiterhin den Vorteil auf, dass sie nach einer Aufpralleinwirkung wieder in ihre ursprüngliche Form zurückkehrt. Diese Rückkehr in ihre ursprüngliche Form erfolgt Jedoch nur sehr langsam und verhindert somit während eines Aufpralles unerwünschte RUckfederungskräfte.

Die Erfindung wird anhand von in der beiliegenden Zeichnung gezeigten Ausführungsformen näher erlSutert.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemässe elastische Stossstange in teilweiser Schnittdarstellung.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Figur 1.

Fig. 7 zeigt einen vergrösserten Schnitt durch den in Figur 1 durch den Kreis J festgelegten Bereich.

Fig. *■■ zeigt eine Draufsicht ähnlich der Figur 1 auf eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Stossstange.

Fig. 5 zeigt einen Teil einer Draufsicht ähnlich wie Figur 1 einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemässen Stossstange.

US-I? ' 28. April 1970

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BAD ORIGINAL

In den Figuren 1 und 2 ist eine Ausfithrungsform einer erfindungsgemässen Stossctange mit 10 bezeichnet. An einem vorderen Kraftfahrzeugteil 12 ist ein Tragteil l4 angeordnet, das einen U-förmigen Querschnitt aufweist und mit seinem oberen Schenkel 16 und seinem unteren Schenkel 18 mit dem vorderen Kraftfahrzeugteil 12 in geeigneter Weise verbunden ist.

Die erfindungsgema'sse elastische Stossstange IG besteht im v/esentlichen aus dem elastischen Mantelteil 20 aus dichtem Urethanschaum oder Gummi und dem steifen Tragteil 14 aus Blech. Das elastische Mantelteil 20 weist einen U-förmigen Querschnitt mit einer Basis 22, einem oberen Schenkel 22 a und einem unteren Schenkel 22 b auf. Das elastische Mantelteil 20 ist an seinen ψ freien Kanten mit Wülsten 24 und 26 versehen und am Tragteil 14 über Klemmleisten 28 und ;O und Schrauben J52 und 34 befestigt.

Wie aus Figur 1 zu ersehen ist, sind die Endteile J6 und J58 des Mantelteiles 22 um die Seitenkanten des Tragteiles 14 herumgeführt. Bei an einem Fahrzeug montierter Stossstange 10 umfassen hierbei die Endteile 36 und 38 die vorderen Kanten der Kotflügel des Kraftfahrzeuges.

Das elastische Mantelteil 20 ist erflndungsgemäss mit einer Anzahl senkrecht zu seiner Längserstreckung vorragender Trennstege 40 und 42 versehen, die in einem Stück mit dem Mantelteil 20 bestehen und sich bis zum Tragteil l4 erstrecken. Das Tragteil 14 ist mit einer Anzahl Einschnitte aufweisender Halteteile 44 und 46 versehen, die die freien Kanten der Trennstege 40 und ™ 42 aufnehmen. Diese Aufnahme für die freien Kanten der Trennstege ergibt eine im wesentlichen luftdichte Treinung der einzelnen pneumatischen Kammern 48, wobei jedoch eine einfache Montage des elastischen Mantelteiles 20 am Tragteil 14 hierdurch nicht beeinträchtigt wird.

Wie am besten aus den Figuren 2 und 3 zu ersehen ist, steht die pneumatische Kammer 48 über eine Öffnung 50 im Tragteil 14 mit der tlmgebungsluft in Verbindung. In der Öffnung 50 ist ein Drosselventil 52 angeordnet. Das Drossel-, ventil 52 weist eine Bohrung 54 auf, deren eines Ende durch Ventillippen 56 bei 58 verengt ist.

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. Eine Ln den Figuren 1 bis 3 gezeigte erfindungsgemässe Stossstange schützt ^ den vorderen Kraftfahrzeugteil 12 entsprechend seinem Stossdämpfungsvei·- mögen. Dieses Sto3sdämpfungsvermögen ergibt sich aus der Tatsache, dass die Stossstange eine Anzahl im wesentlichen luftdichter pneumatischer Kammern 48 enthält. Unter normalen Bedingungen befindet sich das elastische Mantelteil 20 in seiner- in der Zeichnung gezeigten ursprünglichen Form und die Kammern 48 sind hierbei mit Luft mit gleichem Druck wie die Umgebungsluft gefüllt. Dieser Druckausgleich zwischen den Kammern 48 und der Umgebungsluft wird durch die verengte Öffnung 58 im Drosselventil 52 sichergestellt. Bei einem Aufprall des elastischen Hantelteiles 20 gegen ein Hindernis wird das elastische Mantelteil 20 verformt und in Richtung zum Tragteil 14 hin bewegt. Das ergibt eine Verringerung der Qrösse der Kammer 48. Die kleine Öffnung 58 im Drosselventil 52 verhindert Jedoch ein schnelles Ausströmen der Luft aus der Kammer 58 in die Umgebungsluft. Da das Drosselventil 52 ein Ausströmen von Luft aus der Kammer 48 nahezu verhindert,ergibt sich schnell ein überdruck in der Kammer 48, der durch Verformung des elastischen Materials des Mantelteiles 20 und durch gedrosseltes Ausströmen der Luft zwischen den sich aufweitenden Ventillippen 56 aufgezehrt wird.

Das Drosselventil 52 wirkt somit als Überdruckventil, das einen Aufprall auf das elastische Mantelteil 20 abbremst.

Diese für die Kammer 48 beschriebene Funktionsweise gilt selbstverständlich für jede der über die gesamte Längserstreckung des elastischen Mantelteiles angeordnete pneumatische Kammer.

Nach beendeter Aufpralleinwirkung kehrt das elastische Mantelteil 20 wieder in seine ursprüngliche Form zurück. Diese Rückkehr in seine ursprüngliche Form wird jedoch durch_die Konstruktion de$ Drosselventiles 52 verzögert«" Da die Öffnung 58 im Drosselventil 52 sehr klein ist, ermöglicht sie ein Einströmen von Luft in die teilweise entleerte Kammer 58 nur in geringem Umfang. Die Rückkehr des elastischen Mantelteiles 20 in seine ursprüngliche » Form erfolgt somit gesteuert und nur sehr langsam. Diese langsame Rückkehr des elastischen M_antelteiles PO in seine ursprüngliche Form verhindert das unerwünschte Auftreten von Rückfederkräften bei einem Aufprall.

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Das elastische Mantelteil 20 kann mit seinen Endteilen 36 und 38 und den Trennwänden 40 und 42 in einen Stück aus elastischem Material geformt werden und ist somit mit herkömmlichen Einrichtungen leicht in grossen Stückzahlen herzustellen. Besondere vorteilhaft ist hierbei das ein Einstich im elasti schen Mantelteil SO die Wirksamkeit der erfindungsgemäs3en Stossstange nicht verringert. Das durch einen solchen Einstich Gebildete Loch ist auch im Hinblick auf die öffnung 58 des Drosselventiles 52 so gering, dass bei einen durch einen Aufprall verursachten Druckanstieg in der Kammer 43 kaum nennenswerte Luftmengon über dieses Loch entweichen können.

k In den Figuren 4 und 5 sind zwei weitere Ausführungsformen erncr erfinduags-Semä'snen Stossstange gezeigt, die mit Ausnahme der nachfolgend beschriebenen Einzelheiten im v/esentlichen der in den Figuren 1 bis 3~beschriebenen Ausführungsform ähneln.

In Figur 4 ist eine weitere erfindungsgemässe Stossstange mit 60 bezeichnet. ¹³IIn vorderer Kr aft fahr zeugteil 64 ist mit den Längsträgern 64 a und 64 b verbunden. Ein Tragteil 62 ist mit dem vorderen Kraftfahrzeusteil 64 z.B. durch Schweissen verbunden. Sin elastisches Hantelteil 66 ist mit einer Anzahl Trennstege 68 versehen und mit dem Tragteil 62 verbunden. Die erfindungsgemäsce Stossstange 60 ist gegenüber der erfindungsgemässen Stossstange 10 insofern einfacher,als das Tragteil 62 unmittelbar mit Einschnitten 70 zur Aufnahme der Trennstege 68 versehen ist. Diese in Tragteil 62 angeordneten fe · Nuten ermöglichen ein einfaches Befestigen des elastischen Mantelteiles 66 und sichern gleichzeitig eine ausreichend luftdichte Trennung der einzelnen pneumatischen Kammern voneinander.

In Figur 5 ist eine·weitere erfindungsgemässe Stossstange mit 80 bezeichnet. Diese Äusführunasform einer erfindungsgemässen Stossstange ist für kompliziertere Stossstangenformen vorgesehen. Sie besteht aus einem Tragteil 82 und einem elastischen Mantelteil 84, das jedoch aus mehreren Einzelteilen besteht. Ein mittlerer Teil 86 ist hierbei mit seitlichen Teilen 88 verbunden, indem die Endkanten des mittleren Teiles 86 mit Zungen 86 a und die Endkanten der seitlichen Teile 88 mit Nuten 83 a versehen sind, die ineinander fügbar sind.

US-19 / 28. April 1970 - 7 -

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Dar elastirche !!antelteil 84 './eist weiterhin eine Anzahl vcn Trennstegen 9C- auf, die über Rastzungen 92 in Nuten im elastischen Mantelteil 84 einsetzbar sind.

Die erfindungsgemässe Stossstange 8o weist weiterhin den besonderen Vorteil auf, dass auch in ihren seitlichen Sndteilen pneumatische Kammern angeordnet sind. Diet wird durch seitliche Tragteile 94 erzielt, die Aufnahmen für in den r.oitlichen Fndteilen 88 b angeordnete Trennstege 98 und ICO aufweisen. Die se gebildete pneumatische Kammer 96 schützt das Fahrzeug bei einem tcifclichen Aufprall.

Die vorliegende i"rfindung schafft eine stossdämpfende elasticche Stossstanfi » di·"¹ dnrc'r. das Zusammenwirken ihres einfachen rr.lt Trennstegen verseher.on Minteltriles mit einen mit Aufnahmen für die Trennste~ versehcnc3n Tragtoil einfach in der Herstellung ist, eine hohe Zuverlässigkeit aufweirt. und «in durch die Ausbildung der Drosselventile leicht zu steuerndes StosBdämpfungf.vermögen beeitztt

US-19 / 2S. April 1970

BAD ORIGiNAL

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Claims

^ σ-

Patentansprüche

/1. y Stoscda'mpfende Stossstange für Kraftfahrzeuge, mit einem am Kraftfahrzeug befestigten steifen Tragteil und einem diesen vorgelagerten damit verbundenen, eine pneumatische Kammer bildenden elastischen Mantelteil mit U-förmigem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Mantelteil (20) mit einer Anzahl senkrecht zu seiner Längserstreckung vorragender· Trennstege (4c, 42) versehen ist, in an sich bekannter Weise an seinen freien Kanten mit Wulsten (24, 26) versehen und am Tragteil (14) mittels Klemmleisten (28. 30) befestigt ist und wobei die freien Kanten der Trennstege (40, 42 bzw 68) in Einschnitten (46 bzw 70) im Tragteil (14 bzw 62), eine Anzahl von einander unabhängiger pneumatischer Kammern (48) bildend,befestigt sind.

?-. Stossstange nach Anspruch 1, dadurch gekerinzeiehn e t , dass das elastische Hantelteil (20) aus einem Stück besteht und die Trennstege (40, 42) mit angeformt sind.

3· Stossstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Mantelteil (84) mit Muten und die einzelnen Trennstege (QO) mit Rastzungen versehen und so miteinander lösbar .verbunden sind.

4. Stosestance nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiehnet, dass/elastische Mantelteil (84) aus einer Anzahl Einzelteile (8^ und 88) besteht, die über Nuten und Rastzungen miteinander lösbar verbunden sind.

5· Stossstange nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass zumindest eine der pneumatischen Kammern (48) über ein in eine Öffnung (50) im Tragteil (14) eingesetztes Drosselventil (52) mit der Umgebungsluft verbunden ist.

US-l'J ' P-S. April 1970

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BAD ORfGiIMAL

6. Stossstange nach den Ansprüchen 1 bis ^ , d a d u r ο h g ok en η „ zeichnet, dass jede der pneumatischen Kammern (48) über

zumindest ein Drosselventil (52) mit der Umgebungsluft verbunden ist und die Drosselventile (52) bei einem Überdruck in den Kammern (48) ein gedrosseltes Ausströmen und bei einem Unterdruck in den Kammern (48) ein gedrosseltes Einströmen der Luft ermöglichen.

US -19 '' 28. April 1970

BADORIGIWAL

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