DE2107702A1

DE2107702A1 - Anordnung eines Stoßfängers bei Fahrzeugen

Info

Publication number: DE2107702A1
Application number: DE19712107702
Authority: DE
Inventors: BeIa 7034 Maichingen Barenyi
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1971-02-18
Filing date: 1971-02-18
Publication date: 1972-09-07
Also published as: GB1362325A; IT949725B; FR2125990A5; US3823968A

Description

Daimler-Benz Aktingesellschaft Daim 904-0/4·

Stuttgart-Untertürkheim 1 ⁶· ²· ¹⁹⁷¹

EPT Ro/mk

Betr.: Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

Anordnung eines Stoßfängers bei Fahr-

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zeugen

Die Erfindung betrifft die Anordnung eines Stoßfängers bei Fahrzeugen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, der nachgiebig an dem Tragwerk des Fahrzeuges abgestützt ist.

Mit einer Anordnung der eingangs genannten Art wird gegenüber der bis heute fast ausschließlich verwendeten starren Anordnung der Vorteil erzielt, daß bei einem Auftreffen ^V)des Stoßfängers auf ein Hindernis nicht sofort der Stoßfänger oder das Tragwerk beschädigt werden. Die. nachgiebige Abstützung, die über Stahl- oder Gummifedern o«. dgl. erfolgt, bereitet jedoch insofern Schwierigkeiten, als der Stoßfänger ein relativ großes Gewicht erhalten muß, um eine ausreichende Gestaltsfestigkeit aufzuweisen. Die gesamte Anordnung neigt dann in erhöhtem Masse zu Schwingungen in vertikaler und horizontaler Richtung. Diese Schwingungen werden in den normalen Fährbetrieb durch ffahrbahnunebenheitenoder Motorvibrationen o. dgl. angeregt.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der Schwingungen ausgeschaltet oder zumindest weitgehend verhindert werden. Die Erfindung besteht darin, daß der Stoßfänger in der horizontalebenen mit vertikale Gelenke aufweisenden Gelenkscheren geführt ist, die zwischen dem Tragwerk und dem Stoßfänger angeordnet sind. Derartige in vertikaler Sichtung nahezu in sich starre Gelenkscheren schließen in dieser Richtung Schwingungen aus, ohne daß sie jedoch die Nachgiebigkeit in der Horizontalebene auch bei schrägen Stoßen behindern.

TJm auch Schwingungen in der Horizontal ebene auszuschalten, wird in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, d*ß der öffnungswinkel der Scheren von Spannkabeln, Zugbändern, Anschlägen o, dgl. begrenzt ist. Dadurch ist es möglich, die Federelemente auf eine bestimmte Kaaft vorzuspannen.

Bei einer einfachen Ausführungsform der Erfindung ist beidseits am Tragwerk jeweils eine Drei-Gelenkschere angeordnet, deren Mittelgelenk nach außen gerichtet ist. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind symmetrisch zur Fahrzeuglängsmittelebene zwei Vi er-Gelenk s eher en vorgesehen.

Für die auftretenden Bewegungen ist es günstig, wenn der Abstand der an dem Tragwerk befestigten Hauptgelenke kleiner als der Abstand der an dem Stoßfänger angebrachten Außengelenke ist.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind zum öffnen der Scheren in dem Mittelgelenk Spreiz- oder Drehfedern aus Stahl oder Gummi vorgesehen. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Außengelenk

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über eine Feder an dem Hauptgelenk abgestützt. Bei beiden Ausführungsformen der Erfindung erhält man den Vorteil, daß die Federn nicht zusätzlich an dem Stoßfänger angelenkt werden müssen.

In weiterer Ausgestaltunguer Erfindung wird zweckmäßigerweise vorgesehen, daß das Hauptgelenk zum öffnen der Schere und zum zentrieren der Gesamtanordnung mit Dreh-, Druckoder Wickelfedern ausgerüstet ist.

Um in weiterer Ausgestaltung der Erfindung den Stoßfänger selbst reparaturbillig ausführen zu können, besteht der Stoßfänger aus drei gelenkig miteinander verbundenen Teilen, deren Seitenteile sich über Federn aus Gummi oder Stahl an den Gelenkscheren abstützen. Bei dieser Ausgestaltung genügt es unter Umständen, wenn zur Behebung eines Schadens nur die Seitenteile ausgetauscht und erneuert werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind zwischen dem Stoßfänger und dem Tragwerk Stoßdämpfer angebracht. Durch diese Stoßdämpfer wird die Gefahr eines Aufschaukeins zu Schwingungen noch weiter vermindert. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Stoßdämpfer als sich selbst rückstellende Federbeine ausgebildet sind. Dadurch kann auf die zusätzliche Anordnung von Federn verzichtet werden.

Zur Abstützung in Fahrzeuglängsrichtung ist es günstig, wenn auf jeder Seite in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Stoßdämpfer angeordnet sind. Darüberhinaus ist es vorteilhaft, wenn zur Sicherung der Mittellage des Stoßfängers zwei etwa in Fahrzeugquerrichtung angeordnete Stoß-

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dämpfer vorgesehen sind. Baulich vorteilhaft ist es, wenn die sich in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Stoßdämpfer an den Gelenkaugen für die Außengelenke der Gelenkscheren an dem Stoßfänger angelenkt sind.

Um in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Anzahl der Stoßdämpfer zu vermindern, wird bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die an das Hauptgelenk anschließenden Teile der beiden Gelenkscheren durch einen quer liegenden Stoßdämpfer verbunden sind. Der Stoßdämpfer ist bei vier Gelenkscheren zweckmäßigerweise an die beiden außen liegenden Teile angeschlossen.

Um eine günstige Kraftverteilung über den gesamten Bewegungsablauf zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn die Anlenkpunkte des Stoßdämpfers an den beiden Teilen näher zum Tragwerk liegen, als'die Hauptgelenke. Aus dem gleichen Grund ist es günstig, wenn die Anlenkpunkte an den beiden Teilen bei ausgezogenem Stoßdämpfer einen größeren Abstand als die Hauptgelenke zueinander aufweisen.

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

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Anordnung eines Stoßfängers,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform der Erfindung, _209837/0217 .5-

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Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3 und

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein Stoßfänger 1 nachgiebig an einem Tragwerk 2 eines Fahrzeuges, beispielsweise eines Personenkraftwagens befestigt. Der Stoßfänger besteht aus einem gradlinig verlaufenden Mittelteil, an das auf beiden Seiten etwas aach vorne überstehende Seitenteile 3 anschließen. Zwischen dem Stoßfänger 1 und dem Tragwerk 2 sind zwei Drei-Gelenkscheren 4 angeordnet, die mit Außengelenken 5 an dem Stoßfänger 1 gelenkig befestigt sind. Die Hauptgelenke 6 sind in Lagerböcken 7 gelagert, die seitlich an dem Tragwerk 2 befestigt sind. Die Mittelgelenke 8 sind nach außen gerichtet. Im Bereich der Mittelgelenke 8 sind nicht näher dargestellte Spreizfedern vorgesehen, die aus Stahl oder Gummi oder auch aus beidem hergestellt sein können. In den Hauptgelenken 6 sind in nicht näher dargestellter Weise Drehstabfedern angebracht, die außer zum Spreizen der Drei-Gelenkscheren auch zum Zentrieren der Gesamtanordnung dienen. Die dargestellte Grundstellung der Gesamtanordnung wird durch Zugkabel 9 o* dgl. gesichert, die den öffnungswinkel der Drei-Gelenkscheren 4- begrenzen und die Zentierung des Systems sichern. Diese Zugkabel 9 greifen an den Außengelenken 5 an und sind in Augen 10 des Querträgers des Tragwerkes 2 befestigt.

Die Gelenkachsen der Drei-Gelenkscheren 4 verlaufen vertikal, so daß der Stoßfänger 1 in vertikaler Richtung nahezu starr mit dem Tragwerk 2 verbunden ist. Schwingungen des

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Stoßfängers 1 in horizontaler Richtung werden durch, die Zugkabel 9 begrenzt, wobei zusätzlich vorgesehen werden kann, daß die Zugkabel 9» die in den Mittelgelenken 8 und in den Hauptgelenken 6 angeordneten Federn auf eine bestimmte Kraft vorspannen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist ein aus einem Mittelprofil 11 bestellender Stoßfänger vorgesehen, an dem zwei Seitenteile 12 gelenkig angeschlossen sind· Der Stoßfänger ist über zwei Drei-Gelenkscheren 4 an dem Tragwerk 2 eines Fahrzeuges abgestützt. Die Hauptgelenke 6 und die Mittelgelenke 8 sind mit Anschlägen 13 und 14 versehen, die ihren öffnungswinkel begrenzen. Durch die Verwendung von Anschlägen 13 und 14 kann auf Spannkabel oder Zugbänder o. dgl. verzichtet werden. Die Außengelenke 5 sind gleichzeitig die Gelenkpunkte für die Anlenkung der Seitenteile 12. Die Seitenteile 12 stützen sich über Druckfedern 15 an den Drei-Gelenkscheren 4 ab. Dabei ist auch ihr Öffnungswinkel durch Anschläge 16 begrenzt. Zwischen den-Lagerböcken 7 der Hauptlager 6 und ehern abgewinkeltem Ansatz der daran anschließenden !Teile ist jeweils eine Druckfeder 17 vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform ist der horizontale Abstand in Fahrzeugquerrichtung zwischen den beiden Außengelenken 5 größer als der Abstand zwischen den beiden Hauptgelenken 6.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wird ein Stoßfänger vorgesehen, der im wesentlichen der Aus führungs form nach Fig. 1 entspricht, gedoch nach vorne gepfeilt ausgebildet ist. An dem Stoßfänger 1 sind symmetrisch zur Fahrzeuglängsmittelebene zwei Gelenkböcke 18 angebracht, in denen, die Außengelenke 5 zweier Drei-Gelenkscheren 4 gelagert sind. Zwischen dem Stoßfänger 1 und dem Tragwerk 2 sind zusätzlich zwei in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Stoß-

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dämpfer 19 und zwei etwa in Querrichtung des Fahrzeugs verlaufende Stoßdämpfer 20 angebracht. Diese Stoßdämpfer 19 und 20 sind als selbst rückstellende Federbeine ausgebildet. Die Stoßdämpfer 19 sind in der dargestellten Ausgangsstellung in ihre Endlage ausgezogen. Sie sind zwischen den Gelenkböcken 18 des Stoßfängers 1 und den Lagerböcken 21 in Gelenken 5¹ angeordnet. Die Stoßdämpfer 20, die in der Ausgangsstellung eine Mttellage einnehmen, sind ebenfalls an den Gelenkböcken 18 des Stoßfängers 1 befestigt. In der Iängsmittelebene des Fahrzeuges ist an dem Tragwerk ein Lagerbock 22 angebracht, an dem die anderen Enden M der Stoßdämpfer 20 befestigt sind. Wie der Schnitt nach Fig. 4 zeigt, liegen die Kraftangriffspunkte der Hauptgelenke 6 weiter auseinander als die Kraftangriffspunkte der Außengelenke 5 und der Mittelgelenke 8. Aus baulichen Gründen kann es zweckmäßig sein, die Hauptgelenke 6 und die Gelenke 5¹ eier Stoßdämpfer 19 zusammenfallend vorzusehen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist ein Stoßfänger 23 über zwei Vier-Gelenkscheren 24 an dem Tragwerk 2 befestigt. Die Außengelenke 25 sind in Gelenkböcken 18 des Stoßfängers 23 gelagert. Die Hauptgelenke 26 sind an Lagerböcken 27 des Tragwerkes 2 vorgesehen. Die beiden symmetrisch zur Pahrzeuglängsmittelebene angeordneten Vier-Gelenkseheren, besitzen jeweils zwei Mittelgelenke 28. Die beiden M

an die Hauptgelenke 26 anschließenden.beweglichen Teile 29 und 30 der Vier-Gelenkscheren 24 besitzen eine etwa dreieck-förmige Gestalt. Zwischen einer schrägen Fläche der Lagerböcke 27 und den schrägen Außenkanten der Teile 29 ipt jeweils eine Spreizfeder 32 vorgesehen, die bei der dargestellten Ausführungsform beispielsweise als gekrümmte Schraubenfeder ausgebildet ist. Die beiden äußeren Teile 30 sind durch einen quer liegenden Stoßdämpfer 33 miteinander verbunden. Die Anlenkpunkte 34- und 35 an den

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beiden dreieck-förmigen Teilen 30 liegen näher zu dem Tragwerk 2 als die beiden Hauptlager 26. Außerdem ist ihr Abstand in der dargestellten Ausgangsstellung untereinander größer als der Abstand zwischen den beiden Hauptlagern 26, so daß ein günstiger, progressiver Verlauf der Kraft aufnahme über den gesamten Verformungsbereich der Vier-Gelenkscheren 24· sichergestellt wird. Die dargestellte Ausgangslage wird bei dieser Ausführungsform von dem Stoßdämpfer 33 eingestellt, der hierzu in seiner Endstellung ausgezogen ist. Der Stoßdämpfer 33 wird auch bei dieser Ausführungsform zweckmäßigerweise als sich selbst rückstellendes Federbein ausgebildet.

Bei allen dargestellten Ausführungsformen sind Gelenkscheren mit gleichlangen Schenkeln vorgesehen. Aus kinematischen und schwingungstechnischen Gründen können ungleich lange Schenkel verwendet werden, wobei dann die an die Hauptgelenke anschließenden Schenkel länger ausgeführt werden.

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Claims

-9- Daim 9040/4 Patent- und Schutzansprüche :=cssa:

1. .Anordnung eines Stoßfängers "bei Fahrzeugen, insbesondere j "bei Kraftfahrzeugen, der nachgiebig an dem Tragwerk des

x^^^ahrzeuges abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßfänger (1, 11,23) in der Horizontalebene mit vertikale Gelenke (5, 6, 8; 25, 26, 28) aufweisenden Gelenkscheren (4, 24) geführt ist, die zwischen dem Tragwerk (2) und dem Stoßfänger angeordnet sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der öffnungswinkel der Gelenkscheren (4, 24) von Spannkabeln (9)» Zugbändern, Anschlägen (14) o. dgl. begrenzt ist.

3· Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits am Tragwerk (2) jeweils eine Drei-Gelenkschere (4) angeordnet ist, deren Mittelgelenke (8) nach außen gerichtet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das symmetrisch zur Fahrzeuglängsmittelebene zwei Vier-Gelenkscheren (24) vorgesehen sind.

5· Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der an dem Tragwerk (2) befestigten Hauptgelenke (6) kleiner als der Abstand der an dem Stoßfänger (1, 11) angebrachten Aussengelenke (5) ist.

6. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5»

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dadurch gekennzeichnet, daß zum öffnen der Gelenkscheren (4, 24) in dem Mittelgelenk (8, 28) Spreiz- oder "Drehfedern aus Stahl oder Gummi vorgesehen sind.

7. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Außengelenk (5» 25) über eine, vorzugsweise bügeiförmige Feder an dem Hauptgelenk (6, 26) abgestützt ist.

8. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7j dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptgelenk (6, 26) zum öffnen der Gelenkschere (4, 24) und zum Zentrieren der Ge samt anordnung mit Dreh-, Druck-' oder Wickelfedern (17) ausgerüstet ist.

9. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßfänger aus drei gelenkig miteinander verbundenen Teilen (11, 12) besteht, deren Seitenteile (12) sich über Federn (15) aus Gummi oder Stahl an den Gelenkscheren (4) abstützen.

10. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9> dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stoßfänger (1) und dem Tragwerk (2) Stoßdämpfer (I9, 20) angebracht sind.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß . die Stoßdämpfer (19_} 20) als sich selbst rückstellende Federbeine ausgebildet sind.

12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Stoßdämpfer (20) vorgesehen sind.

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13· Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherung der Mittellage des Stoßfängers (1, 2) etwa in Fahrzeugquerrichtung angeordnete Stoßdämpfer (20) vorgesehen sind.

14. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß die sich in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in Fahrzeugquerrichtung erstrekkenden Stoßdämpfer (19, 20) an den Gelenkaugen (18) für die Außengelenke (5) der Gelenkscheren (4) an dem Stoßfänger (1) angelenkt sind.

15· Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die an das Hauptgelenk (6, 26) anschließenden Teile (30) der beiden Gelenkscheren (24) durch einen quer liegenden Stoßdämpfer (33)
verbunden sind.

16- Anordnung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer (33) hei Vier-Gelenkscheren (24) an die beiden außen liegenden Teile (30) angeschlossen ist.

Λ7· Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkpunkte (34, 35) des Stoßdämpfers (33) an den beiden Teilen (30) näher zum Tragwerk (2) liegen, als die Hauptgelenke (26).

18· Anordnung nach Anspruch 16 und 17f dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkpunkte (34, 35) an den beiden Teilen (30) bei ausgezogenem Stoßdämpfer (33) einen grösseren Abstand als die Hauptgelenke (26) zueinander aufweisen.

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