DE2104797A1

DE2104797A1 - Anordnung eines Stoßfängers, insbesondere an Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2104797A1
Application number: DE19712104797
Authority: DE
Inventors: Karl 7016 Gerungen; Barenyi BeIa 7034 Maichingen Wilfert
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1971-02-02
Filing date: 1971-02-02
Publication date: 1972-08-03
Also published as: IT950631B; FR2125022A5; US3820834A; SE387897B; GB1370267A

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 9012/4

Stuttgart-Untertürkheim' 1. 2. 1971

ΞΡΤ ßo/mc

Betr.; Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

Anordnung eines Stoßfängers, insbesondere an Kraftfahrzeugen

Die Erfindung betrifft die Anordnung eines Stoßfängers, insbesondere an Kraftfahrzeugen, der aus drei Teilen besteht, die mittels einer oder mehrerer Federn an dem Fahrgestell des Fahrzeuges abgestützt sind.

Beispielsweise durch dieUS-PS 2 954 256 ist es bekannt, einen dreiteiligen Stoßfänger unter Zwischenschaltung einer Feder an dem Traggestell eines Fahrzeuges zu befestigen. Das Mittelteil dieses Stoßfängers ist an winkelförmigen Haltern befestigt, zwischen denen sich eine querliegende Feder erstreckt. Die starr mit dem Mittelteil verbundenen Seitenteile des Stoßfängers stützen sich an dieser Feder über elastische Glieder ab.

Darüberhinaus sind noch weitere Bauarten bekannt, bei;.denen Stoßfänger mittels Federn oder anderer elastischer Glieder an dem Traggestell befestigt werden. Diese bekannten Bauarten sind'alle nur dann in der Lage, an den Federelementen ausreichende Kräfte aufzunehmen, wenn diesen Federelementen ein ausreichender Verformungsweg zur Verfügung steht. Dies bedeutet, daß der Stoßfänger mit einer relativ großen Ausladung vor oder hinter dem Traggestell angeordnet werden muß. Diese große Ausladung führt aber zu der unangenehmen Nebenwirkung, daß der

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Stoßfänger bei dem Betrieb des Fahrzeuges erhebliche Schwingungen ausführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elastische Anordnung eines Stoßfängers zu ermöglichen, der in der Lage ist, relativ hohe Kräfte elastisch aufzunehmen, ohne daß die Gefahr von übermäßigen Schwingungen gegeben ist. Die Erfindung besteht darin, daß zwischen dem Traggestell und dem Stoßfänger die Federn auf eine Kullage vorspannende Spannelemente angebracht sind. Durch die Vorspannung können die von den Ferdern aufzunehmenden Kräfte genau bemessen werden, ohne.daß eine große Ausladung der Stoßfänger bezüglich dem Traggestell vorgesehen werden muß. Schon die Verminderung der Ausladung, insbesondere in Verbindung mit der Vorspannung bewirkt, daß Schwingungen mit großen Amplituden ausgeschlossen werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Teile des Stoßfängers untereinander durch Gelenke mit vertikalen Achsen verbunden sind, wobei das Mittelteil des Stoßfängers etwa der Breite des Endes des Traggestelles entspricht. Dadurch wird der wesentliche Vorteil erhalten, daß bei jeder Belastungsart des Stoßfängers die Gefahr ausgeschlossen wird, daß sich die Enden des Stoßfängers an die Reifen des Fahrzeuges anlegen und diese beschädigen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Spannelemente beidseits der vertikalen Fahrzeuglängsmittelebene angeordnet sind. Dabei ist es zweckmäßig, wenn jeweils zwei übereinander angeordnete Spannelemente vorgesehen sind. Um die Ausbildung von vertikalen Schwingungen des Stoßdämpfers noch weiter zu behindern, weisen die Befestigungspunkte der übereinander angeordneten Spannelemente an dem

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Traggestell einen größeren vertikalen Abstand auf als die Befestigungspunkte an den Stoßfängern. Um in ähnlicher Weise die Ausbildung horizontaler Schwingungen stärker zu behindern, liegen die Befestigungspunkte der Spannelemente an dem Traggestell in größerem horizontalem Abstand, als die Befestigungspunkte der Spannelemente an dem Stoßfänger.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß als Spannelemente in ihre Endlage ausgezogene Stoßdämpfer dienen. Derartige Spannelemente dämpfen mögliche Schwingungen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Mittelteil von vorzugsweise zwei übereinander angeordneten, quer verlaufenden Blattfedern gehalten. Diese Blattfedern besitzen den erheblichen Vorteil, daß sie in vertikaler Richtung weitgehend steif sind, so daß auf eine zusätzliche Abstützung verzichtet werden kann.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird vorgesehen, daß zwischen dem Mittelteil des Stoßfängers und dem Traggestell Deformationsglieder und/oder Anschlagpuffer angebracht sind.

In vielen Fällen wird es vorteilhaft sein, wenn die Spannelemente in den Gelenken an dem Stoßfänger angreifen. Dadurch wird erreicht, daß an dem Stoßfänger keine weiteren Anlenkpunkte vorgesehen werden müssen.

In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsformen beispielsweise dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Traufsicht auf eine erfindungsgemäße Anordr,u;%" in der Nullage und in zusammengedrücktem Zustand,

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Fig. 2 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung, ebenfalls in den beiden Endzuständen,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform ähnlich Fig. 2,

Fig. 5a einen Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 4,

Fig. 5b einen Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. einer etwas abgewandelten Ausführungsform,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Anordnung und |

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht ähnlich Fig. 6.

In Fig. 1 ist schematisch das vordere oder hintere Ende des Traggestells 1 eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftwagens dargestellt. An diesem Traggestell 1 ist als Fahrzeugendteil ein Stoßfänger 2 befestigt, der aus einem Mittelteil 3 und zwei Seitenteilen 4 besteht. Die beiden Seitenteile 4 sind über vertikale Achsen aufweisende Gelenke 5 mit dem Mittelteil 3 verbunden, das etwas größer als die Breite des Endes des Traggestells 1 ausgebildet ist.. Das Mittelteil 3 stützt sich an seinen beiden Enden im Bereich der Gelenke 5 über Kegelfedern 6 an Lagerböcken 7 ab, die an dem Traggestell 1 seitlich befestigt sind. Die beiden symmetrisch zu der Fahrzeuglängsmittelebene liegenden Kegelfedern 6 sind durch Zugstangen 3 auf die in der linken Hälfte der Fig. 1 dargestellte Ku!.lage vorgespannt. Die beiden Seitenteile 4

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des Stoßfängers 2 sind durch nicht näher dargestellte Federelemente, beispielsweise Schraubenfedern, ebenfalls an den Lagerböcken 7 abgestützt. Diese Federelemente werden durch Stoßdämpfer 9, die an den äußeren Enden der Seitenteile 4 und den Lagerböcken 7 befestigt sind, vorgespannt, wobei die Stoßdämpfer '9 ihre ausgezogene Stellung einnehmen. Die Federn können beispielsweise mit den Stoßdämpfern 9 zu einer Baueinheit ausgebildet sein.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung des Stoßfängers 2 erlaubt die Aufnahme von relativ hohen elastischen Kräften, ohne daß der Stoßfänger 2 in großem Abstand zu dem Ende des Traggestells 1 angeordnet wird und ohne daß die Gefahr von f starken Schwingungen des Stoßfängers 2 gegeben ist. Dies resultiert einmal aus der Verwendung von Kegelfedern 6 und zum anderen aus der Aufbringung einer Vorspannung auf diese Kegelfedern 6. Darüberhinaus wird erreicht, daß durch diese Anordnung des Stoßfängers 2 die Gefahr beseitigt wird, daß bei einem Nachgeben des Stoßfängers 2 sich die Seitenteile 4 gegen die seitlich von dem Traggestell 1 befindlichen Reifen 10 anlegen.·

Wenn das Fahrzeug gegen ein Hindernis 11 mit einem der Seitenteile 4 des Stoßfängers 2 anfährt, wie es beispielsweise in der linken Hälfte der Fig. 1 dargestellt ist, so wird das λ Seitenteil 4 in die gestrichelt dargestellte Stellung verschoben, wobei es eine Schwenkbewegung um das Gelenk 5 ausführt. Dabei wird der Stoßdämpfer 9 und die nicht dargestellte Feder zusammengedrückt.

Trifft das Mittelteil 3 des Stoßfängers 2 gegen ein Hindernis 11, beispielsweise in dem Bereich des Gelenkes 5, das von einem Stoßstangenhorn 12 umgeben ist, so wird das Mittelteil 3 gegen die Wirkung der Kegelfedern 6 zusammengeschoben. Der schräg zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Stoßdämpfer 9, der zusammen mit einer nicht dargestellten Feder das Seiten-

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teil 4 nach außen abstützt, wird bei einer derartigen Belastung nicht bewegt, so daß wiederum eine Bewegung in dem Gelenk 5 auftritt, ohne daß sich das Seitenteil 4 des Stoßfängers 2 dem Reifen 10 nähert.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist das Traggestell 1 an seinem vorderen oder hinteren Ende in einer dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 entsprechenden Weise mit einem Stoßfänger 2 versehen, der aus einem Mittelteil 3 und den beiden Seitenteilen 4 besteht, die durch Gelenke 5 miteinander verbunden'sind. Die äußeren Enden der Seitenteile 4 sind wie- bei der Ausführungsform nach Fig. 1 über schräg zur Fahrzeugl'ängsrichtung nach außen gerichtete Federn und Stoßdämpfer 9 an einem Lagerbock 13 abgestützt, der jeweils seitlich an dem'Traggestellt 1 befestigt ist.

Das Mittelteil 3 des Stoßfängers 2 wird von einer querliegenden Blattfeder 14 gegenüber dem Traggestell>1 abgestützt, deren Enden in den Gelenken 5 mit dem Mittelteil 3 verbunden sind. Die Blattfeder 14 ist in zwei symmetrisch zur Fahrzeuglängsmittelebene liegeden Lagern 15 eingespannt und wird durch Spannelemente 16 auf eine Nullage und damit eine bestimmte Kraft vorgespannt, die zwischen dem Lagerbock 13 und den Gelenken 5 angebracht sind. Als Spannelemente 16 können bei dieser Ausführungsform der Erfindung Kabel oder Stahlbänder o.dgl. vorgesehen werden.

Wenn bei dieser Ausführungsform ein Hindernis 11 auf ein Seitenteil 4 auftrifft, wie es in der linken Hälfte der Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist, so wird das Seitenteil 4 um das Gelenk 5 verschwenkt, wobei die nicht dargestellte Feder und der,Stoßdämpfer 9 zusammengedrückt werden. Trifft ein Hindernis 11 auf das Mittelteil 3, wie es in der rechten Hälfte der Fig. 2 dargestellt ist, so wird die Blattfeder 14 unter Aufnahme bestimmter Käfte verformt. Dabei wird nur das Spann-

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element 16 entspannt, während die Feder und der Stoßdämpfer 9, die das Seitenteil 4 halten, weiterhin gespannt bleiben, so daß sich das Seitenteil 4 nicht dem Reifen 10 nähert.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist das vordere oder hintere Ende des Traggestells 1 eines Fahrzeuges mit einem Stoßfänger 17 versehen, der bei dieser Ausführungsform als Blattfeder ausgebildet ist. Der Stoßfänger 17 besteht aus einem als Blattfeder ausgebildeten Mittelteil 18 und zwei über Gelenke 19 daran anschließenden Seitenteilen 20, die als Federbügel ausgebildet sind. Die Seitenteile 20 des Stoßfängers 17 | sind über umgekehrt gekrümmte Federbügel 21 mit seitlich an dem Traggestell 1 angebrachten Lagerböcken 22 verbunden. Zusätzlich zu den Federbügeln. 21 sind zwischen den Lagerböcken 22 und. den Seitenteilen 20 Spannelemente 23 vorgesehen, die als Kabel- oder Zugbänder ausgebildet sind und die Federbügel 21 auf eine bestimmte Kraft vorspannen. Das als Blattfeder ausgebildete Mittelteil 18 des Stoßfängers 17 wird in der Fahrzeuglängsmittelebene durch ein Spannelement 24, beispielsweise ein Kabel oder ein Stahlband, gehalten und vorzugsweise auf einen bestimmten Wert gespannt. Es stützt sich über eine ebenfalls in der Fahrzeuglängsmittelebene eingespannte Blattfeder 25 an dem Traggestell, .ab, die querliegend angeordnet und etwas größer als die Breite des Traggestells 1 ausgebil- ' det ist. Die Enden der Blattfeder 25 sind über Bolzen 26 mit dem Mittelteil 18 verbunden, wobei die Bolzen 26 in langlochartig ausgebildete Federaugen 27 eingesteckt sind. Das Spannelement 24, das das Mittelteil 18 des Stoßfängers 17 an das Traggestell 1 heranzieht, erteilt der Blattfeder 25 eine bestimmte Vorspannung.

Wenn das Fahrzeug mit dem Stoßfänger 17 mit seinem Seitenteil 20 gegen ein Hindernis 11 anstößt, wie es in der linken Hälfte der Fig. 3 dargestellt ist, so wird nur dieses Seitenteil 20"

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um das Gelenk 19 mit vertikaler Acnse ^ur Fahrzeuglängsmittelebene hin geschwenkt, wobei der Federbügel 21 gespannt wird. Trifft der Stoßfänger 17 mit seinem Mittelteil 8, beispielsweise im Bereich eines Homes 28 gegen ein Hindernis 11, so wird die Blattfeder 2 5 verbogen, die sich in ihrer Endstellung an einem Anschlagpuffer 29 anlegt, der an dem Traggestell 1 befestigt ist. Da dabei der Federbügel 21 nicht zusammengedrückt wird, erfolgt eine Bewegung in dem Gelenk 19 zwischen dem Mittelteil 18 und dem Seitenteil 20, so daß sich dieses nicht gegen den Reifen 10 anlegen kann.

In Fig. 4 und den Schnitten nach Fig. 5a und Fig. 5b ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die im wesentlichen der Ausführungsform nach Fig. 2 entspricht. Um die Blattfeder 14 auf eine Imllage vorzuspannen, ist als Spannelement zwischen dem Ende der Blattfeder 14 und dem Lagerbock 13 ein Stoßdämpfer 30 vorgesehen, der in seine Endlage ausgezogen ist. Wenn (Fig. 5a) zwei im Abstand übereinander angeordnete Blattfedern 14 angebracht werden, die in Querrichtung verlaufen, so wird vorgesehen, daß zwischen diesen Blattfedern im Bereich des Gelenkesder Stoßdämpfer 30 angreift, der an dem Lagerbock 13 befestigt ist. Wenn nur eine querliegende Blattfeder 14 vorgesehen wird (Fig. 5b), so werden zweckmäßigerweise zwei Stoßdämpfer 30 vorgesehen, die übereinander angeordnet sind und sich jeweils zwischen dem Gelenk 5 und dem Lagerbock 13 erstrecken. Dadurch wird immer eine günstige Kraftverteilung erhalten.

Bei allen Ausführungsformen der Erfindung sind sowohl das Mittelteil 3 bzw. 18 als auch die Seitenteile bzw. 20 der Stoß- . fänger 2 bzw. 17 mit einem elastischen Profil 31 bewehrt.

Für die erfindungsgemäße Anordnung eines Stoßfängers 2 oder 17 eignen sich besonders querliegende Blattfedern, da diese in vertikaler Richtung weitgehend als starr anzusehen sind, so daß auf eine zusätzliche vertikale Abstützung der Stoßfänger

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verzichteu werden kann, "olme daß Schwingungen in dieser liichüung befürchtet; werden müßten.

Wenn andere Federurtcr/ Verwendung rinden soILgü, beispielsweise zylindrische üehraubenfedern oder Gummi federn o. dgl., So^ werden die Spann elemente zweckmäiiigerweise entsprechend den Darstellungen nach Fig. 6 und 7 angeordnet, wobei durch diese Anordnung der Spanne lenient e weitgehend Schwingungen in vertikaler und in horizontaler Richtung des Stoßfängers verhindert werden. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 wird der beispielsweise nach Fig. 1 oder 2 ausgebildete Stoßfänger 2 in nicht näher dargestellter V/eise über Federn an dem Trag- ™ gestell 1 abgestützt. Der Stoßfänger 2 besteht auch bei dieser Ausführungsform aus einem Mittelteil 3', das in nicht näher dargestellter V/eise mit zwei Seitenteilen 4 gelenkig verbunden ist. Um den Stoßfänger 2^- mit vertikalen Kraftkomponenten abzustützen, sind symmetrisch, zur Fahrzeuglängsmittelebene jeweils zwei Spannelemente 32 und 33 vorgesehen, die an übereinanderliegenden Befestiguiigspunkten 34 und 35 an den vorderen bzw. hinteren Querträger des Tragwerkes 1 befestigt sind. Die sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Spannelemente 32 und 33 sind dagegen in einem gemeinsamen Befestigungspunkt 36 an den Mittelteil 3 des Stoßfängers etwa in der Höhe seiner Mitte befestigt. Da der vertikale Abstand der Be- ( festigungspunkte 34 und 35 der .Spannelemente 32 und 33 größer ist als der Abstand ihrer Befestigungspunkte an dem Mittelteil 3 des Stoßfängers, die bei der 'dargestellten Ausführungsform in dem Befestigungspunkt 36 zusammenfallen, ergeben sich vertikale Kraftkomponenten in den Spannelementen 32 und 33, die vertikale Schwingungen behindern.

Um horizontale "'Vnwingungen zu behindern, sind bei der Ausführungsform r.acji Fig. 6 zwei zusätzliche Spannelemente 37 und 38 vorgesehen, die an dem Tragwerk 1 an zwei symmetrisch zu der Fahrzeuglüngümittulebone Liegenden, einen horizontalen

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Abstand aufweiten uou BoLeotigungopunkU^i yi .1 .;;,i\.onü oind. Dagegen weiten siu nur einen !iureirti^UW^mnki 40 an αβηι Mit beiteil 3 dec uLoDru.v.urj 1: cUl:.", der in dur Fahrzuuglaii^umittolübene und etv/u in der vortikalo.j iuitt(j don 1,1 itteltei.l.u 3 doa Stoi3fängero 2 liejt. Die SpannelemoiiLu Si und >5 erluilten so" horizontalo Krui'tkomponenton, die eine Schwingung in Querrichtung behindern.

Das gleiche Ergebnis wird mit der Ausführungsform nach Pig. erhalten, wobei jedoch die Spannelemente 37 und'38 entfallen. Zu diesem Zweck sind die Befestigungspunkte 36 der Spannelemente 32 und 36 zur Pahrzeuglängsmittelebene verschoben worden, so daß sie nunmehr in dem Befestigungspunkt 40 liegen. Dadurch erhalten die Spannelemente 32 und 33 sowohl horizontale als auch vertikale Kraftkomponenten. Als Spannelemente 32, 33, 37 und 38 können Kabel, Stahlbänder, Zuganker oder vorzugsweise Stoßdämpfer Verwendung finden.

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Claims

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patent- und SchutaanSprüche

Anordnung eines Stoßfängers, insbesondere an Kraftfahrzeugen, der aus drei Teilen besteht, die mittels einer oder mehreren Federn an dem Traggestell des Fahrzeuges abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Traggestell (1) und dem Stoßfänger (2, 17) die Federn (6, 14, 21, 25) auf eine Kullage vorspannende Spannelemente (3, 9, 16,- 23, 24, 30, 32, 33, 37, 38) angebracht sind. a

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (3, 4; 18, 20) des Stoßfängers (2, 17) untereinander durch Gelenke (5> 19) mit vertikalen Achsen verbunden sind, wobei das Mittelteil (3, 18) des Stoßfängers etwa der Breite des Endes des Traggestells (1) entspricht.

3· Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (8, 32, 33, 37, 38) symmetrisch beidseits der vertikalen Fahrzeuglängsmittelebene angeordnet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei übereinander angeordnete Spannelemente (30, 32, 33) vorgesehen sind.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungspunkte (34, 35) der übereinander angeordneten Spannelemente (32, 33) an dem Traggestell (1) einen größeren vertikalen Abstand aufweisen als die Befestigungspunkte (3ό) an dem Stoßfänger (2).

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5. Anordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungspunkte (34, 35; 39) der Spannelemente (32,33, 37, 38) an dem Traggestell (1) in größerem horizontalem Abstand liegen als die Befestigungspunkte (40) der Spannelemente an dem Stoßfänger (2).

7. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelteil (3) von vorzugsweise zwei im Abstand übereinander angeordneten, · quer verlaufenden Blattfedern (14) gehalten ist.

9. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Mittelteil (18) des Stoßfängers (17) und dem Traggestell (1) Deformationsglieder und/oder Anschlagpuffer (29) angebracht sind.

10. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (16, 30) in den Gelenken (5) an den Stoßfänger (·2) angreifen.

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