DE2457676A1

DE2457676A1 - Stosstange, insbesondere fuer ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE2457676A1
Application number: DE19742457676
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Ing Grad Frank; Friedrich Jacob; Gerhard Voigt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1974-12-06
Filing date: 1974-12-06
Publication date: 1976-06-10
Also published as: FR2293338B1; DE2457676B2; DE2457676C3; FR2293338A1; US4030735A; BR7507980A

Description

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Aktiengesellschaft ' ''-< t*k

5180 Wolfsburg

Unsere Zeichen: K 1819
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Stoßstange, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Stoßstange für einen zu schützenden Gegenstand, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem geschlossenen Profilträger, der gebildet ist durch einen steifen hinteren Träger und ein aus verformbarem Material bestehendes vorderes Hohlprofil, das, mit parallel verlaufenden freien Schenkelbereichen den steifen Träger teilweise umgreifend, in diesen Bereichen mit dem steifen Träger unter Verwendung von Schraubverbindungen lösbar verbunden ist, und das mit Stirnkanten einer Frontpartie des steifen Trägers mit Abstand gegenüberstehende YerStärkungsrippen enthält.

Derartige Stoßstangen, die übrigens außer für Fahrzeuge auch zum Schutz feststehender Gegenstände, beispielsweise im Rahmen eines Prellbocks, Verwendung finden können, sind aus der Offenlegungsschrift 2 36Ο 525, 6jc, 70, und der US-Patentschrift 3 638 985 in der Weise bekannt, daß die Enden beider freier Schenkelbereiche in im Querschnitt etwa hakenförmigen, am steifen Träger angeschraubten Leisten liegen. Dies erfordert nicht

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nur einen unerwünschten Zeitaufwand bei der Montage durch das Erfordernis des Einschraubens und Festziehens einer größeren Anzahl von Schrauben, sondern bringt auch den Hachteil mit sich, daß bei jeder Stoßbeanspruchung die Schrauben auf Abscheren beansprucht werden.

Dagegen weist eine Stoßfängerkonstruktion nach der Offenlegungsschrift 2 111 309, 63c, 70, zwar den Vorteil auf, daß beide freie Schenkelbereiche des aus verformbarem Material bestehenden Hohlprofils durch Einknüpfen mit dem steifen Träger verbunden sind, jedoch ist dies nur bei einem aus relativ weichem Material bestehenden Hohlprofil möglich. Dieser bekannte Stoßfänger enthält demgemäß in dem von dem so gebildeten zusammengesetzten Hohlprofil umschlossenen Eaum eine Zwischenlage aus einem volumenelastischen Material.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Stoßstange der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ohne Einflußnahme auf die Auslegung der Konstruktion im Hinblick auf die gewünschte Energieaufnahme der Montageaufwand möglichst gering ist. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß nur einer der freien Schenkelbereiche des Hohlprofils mittels Schraubverbindungen mit dem steifen Träger verbunden ist und das Hohlprofil am Beginn des einen freien Schenkelbereichs eine sich auf der Frontpartie abstützende Stützkante besitzt, während der andere freie Schenkelbereich eingeknöpft ist in eine im Querschnitt etwa U-förmige Aufnahme an dem steifen Träger, die das Ende des anderen freien Schenkelbereichs nur auf einer Seite hakenartig hintergreifend ausgebildet ist.

Bei der Erfindung ist also nur einer der freien Schenkelbereiche des Hohlprofils über Schraubverbindungen an dem steifen Träger gehalten, und damit die Schraubverbindungen bei Stoßbelastun-

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gen nicht in unzulässiger Weise beansprucht werden, ist vor den Schraubverbindungen eine in Stoßrichtung wirksame Abstützung des Hohlprofils an der Frontpartie des steifen Trägers vorgesehen. Dagegen ist die Verbindung zwischen dem anderen freien Schenkelbereich des Hohlprofils und dem steifen Träger einknöpfbar ausgebildet. Diese Ausbildung sieht vorzugsweise so aus» daß die Aufnahme das Ende des anderen freien Schenkelbereichs nur auf seiner dem einen freien Schenkelbereich abgekehrten Seite hakenartig hintergreifend ausgebildet ist, während zwischen der anderen Seite des Endes und der Aufnahme das Einknöpfen zulassendes Spiel herrscht, und daß vor der Aufnahme der andere freie Schenkelbereich an dem steifen Träger abgestützt ist. Diese Abstützung des anderen freien Schenkelbereichs auf dem steifen Träger kann durch einen auf das jeweils andere Teil gerichteten Vorsprung an dem steifen Träger bzw. dem anderen freien Schenkelbereich gewonnen sein. Bei einer ausgeführten Form der Erfindung verläuft dagegen die dem steifen Träger zugekehrte Innenfläche des anderen freien Schenkelbereichs hinter der Abstützung im Querschnitt gegen den steifen Träger geneigt. Wie auch immer konstruktiv diese Abstützung gewonnen ist, muß sie eine Art Schwenkachse bilden, die bei der Montage erlaubt, zunächst das Ende des anderen freien Schenkelbereichs - Tinter Ausnutzung des Spiels zwischen diesem und dem steifen Träger - in die Aufnahme einzuführen, ohne daß eine Behinderung durch die hakenförmige Ausbildung der Aufnahme eintritt, und darauf das Hohlprofil im Querschnitt zu schwenken, bis der eine freie Schenkelbereich in eine die Herstellung der Schraubverbindung zulassende Lage kommt. Da das Hohlprofil zwar aus einem bei den zu dämpfenden Stoßen verformbaren Material besteht, dieses aber bei den während der Montage auftretenden Kräften praktisch unverfonnbar ist, erfolgt bei dieser Schwenkung zwangsweise auch eine Schwenkung des Endes des anderen freien Schenkelbereichs, bis die Aufnahme dessen Ende hakenartig hin-

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tergreift. Die Schwenkbewegung wird durch Erreichen dieses hakenartigen Hintergriffs und/oder das Aufliegen der Stützkante an der Frontpartie des steifen Trägers beendet.

Die Montage wird erleichtert, wenn der andere freie Schenkelbereich, der also in die Aufnahme eingeknöpft ist, im Querschnitt langer ist als der eine freie Schenkelbereich. Diese Ausführungsform der Erfindung bringt den weiteren Vorteil mit sich, daß beim Auftreten eines Stoßes der andere freie Schenkerbereich sich, abgestützt durch die Aufnahme, in seiner außerhalb derselben bis zum Beginn der Verstärkungsrippen liegenden Partie nach außen auswölben kann.

Durch diese Auswölbung nach außen und auch die bei Stoßen auftretende Auswölbung der an die freien Schenkelbereiche anschließenden Partien des Hohlprofils werden die eine Versteifung bewirkenden Verstärkungsrippen, wie Versuche gezeigt haben, in einem solchen Maße im Bereich ihrer Stirnkanten auf Zug beansprucht, daß sie von den äußeren Partien des Hohlprofils abreißen. Auch Abrundungen in den Übergangszonen zwischen den Verstärkungsrippen einerseits und den äußeren Partien des Hohlprofils andererseits können dies nicht verhindern. Erfindungsgemäß kann hier auch dann, wenn die Stirnkanten der Verstärkungsrippen der Frontpartie des steifen Trägers unter Bildung eines kleinen Spalts, beispielsweise in der Größenordnung von 2 mm, gegenüberstehen, Abhilfe geschaffen werden, wenn die Stirnkanten der Verstärkungsrippen nahe der Stützkante abgerundete Ausnehmungen besitzen. Bei einer ausgeführten Form der Erfindung besitzt jede Verstärkungsrippe unmittelbar neben der Stützkante eine Ausnehmung mit einer Tiefe von etwa 6mm, die mit großem Radius in den übrigen Verlauf der Verstärkungsrippe bzw. in die Stützkante übergeht. Hierdurch wird der jeweiligen Verstärkungsrippe in ihrem besonders auf Zug beanspruchten Bereich gleichsam

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eine·größere Dehnungsfähigkeit verliehen.

Wie sich, gezeigt hat, kann die erfindungsgemäße Stoßstange bei Kraftfahrzeugen ohne nachgeschaltete Deformationskörper einge- · setzt werden» Der steife träger ist dann starr mit dem !Fahrzeug verbunden oder bildet selber von vornherein einen Bestandteil des Bahmens oder des Aufhaus desselben..

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine Kraftfährzeug-Stoßstange wird anhand der einen Querschnitt darstellenden Figur erläutert.

Die Hauptbestandteile der erfindungsgemäßen Stoßstange sind der starre Träger 1> der beispielsweise ein Bestandteil des Fahrzeugs sein kann, und das. aus; verformbarem. Material bestehende Sohlprofil 2. Das. Hohlprofil 2 besitzt zwei freie Schenkelbereiche, von denen der im. eingebauten Zustand, untere eine Schenkelbereich 3 im Querschnitt kürzer ist als der im eingebauten Zustand obere andere freie Schenkelbereich 4·

Betrachtet man zunächst d&xi oberen freien Schenke !bereich 4» so ragt er mit seinem Ende 5 in die allgemein mit 6 bezeichnete Aufnahme an dem. starren T-räger "I hinein. Diese Aufnahme besitzt einen etwa, ü-förmigen Querschnitt und ist bei 7 hakenförmig; ausgebildet j mit dieser hakenförmigen Leiste greift sie in eine 'Vertiefung des oberen freien Schenkelbereichs 4 hinein, so daß sie im eingebauten Zustand das Ende 5 des oberen freien Schenkelbereichs 4 hintergredft.

Durch Auflage bei 9 und Vorhandensein einer etwas nach außen abgeschrägten Fläche IQ nahe dem Ende 5 stützt sich der obere freie Schenkelbereich 4 auf dem Seitenteil 11 des starren Trägers 1 ab und drückt dabei gleichzeitig sein Ende 5 -in Richtung nach, oben, so daß die Hakenverbindung 7, 8 sichergestellt ist.

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Der untere freie Schenkelbereich 5 ragt in eine Vertiefung 12 des steifen Trägers 1 hinein und ist dort mit figürlich nicht dargestellten, Schraubenlöcher 13 durchsetzenden Schrauben an dem starren Träger 1 gehalten. Senkrecht zur Zeichenebene erstreckt sich die ebenfalls mit Durchtrittslöchern 14 versehene Schraubleiste I5.

Ein wesentliches Merkmal der Konstruktion besteht darin, daß zur Entlastung dieser Schraubverbindung beim Auftreten von Stoßen sich das Hohlprofil mittels der Stützkante 16 auf der Frontpartie 17 des starren Trägers 1 abstützt. Eine derartige Entlastung der Verbindungsstellen fehlt bei der eingeknöpften Verbindung 7> 8, die bei einem auftretenden Stoß ihrerseits eine kraftaufnehmende Abstützung für den oberen freien Schenkelbereieh 4 bildet. Dieser kann sich daher zwischen der Aufnahme einerseits und dem Bereich der Versteifungsrippe 18 andererseits nach außen auswölben. Versteifungsrippen dieses Aufbaus sind in erforderlichen Abständen im Hohlprofil 2 vorgesehen» Sie sind einstückig mit den übrigen Bereichen des Hohlprofils hergestellt und besitzen am Fuße des oberen freien Schenkelbereichs 4 die mit großem Radius ausgeführte Abrundung 19· Verständlicherweise wird die Verstärkungsrippe 18 bei einem Stoß infolge Verformung der übrigen Bereiche des Hohlkörpers 2 insbesondere an ihrer Stirnkante 20, die der Frontpartie I7 des starren Trägers mit im Querschnitt zumindest ungefähr gleichbleibendem., kleinem Abstand/gegenübersteht, in starkem Maße auf Zug beansprucht, so daß, wie Versuche gezeigt haben, die Gefahr des Einreißens im ifbergangsbereich zwischen der Kippe 18 und den übrigen Bereichen des Hohlprofils 2 auftritt. Fm dem entgegenzuwirken, ist nicht nur bei I9 der große tJbergangsradius vorgesehen, sondern im Verlauf der Stirnkante 20 unmittelbar neben der Stützkante 16 die abgerundete Ausnehmung 21 vorgesehen. Wie sich gezeigt hat, bewirkt diese Ausnehmung 21 auch dann, wenn bei

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einem Stoß die Stirnkante 20 zur Auflage auf der Frontpartie 17 gekommen und eine erhebliche Verformung des Hohlprofils eingetreten.ist, einen das Einreißen der Verstärkungsrippe 18 ausschließenden Zugspannungsabbau.

Wie bei 22 angedeutet, können in der Wand des Hohlprofils 2 Ausnehmungen zur Aufnähme von Blinkleuchten,die an von jeweils einer Rippe 18 ausgehenden-Stegen ^25 gehalten sind, vorgesehen sein. Unterhalb der -Nase.- 24-- können in an sich bekannter Weise Zierleisten-befestigt sein,.'Die Formgebung-des vorderen Bereichs . des Hohlkörpers 1 ist weitgehend bestimmt durch, ästhetische Gesichtspunkte..".. ,:■■- ■ ":'_ „.:._'■ ...'■. . .

Die Montage erfolgt ,also- so, daß zunächst, der obere freie Schenkerbereich. 4 mit. se±pjsm:So.äe .5 in die Aufnahme 6 eingefädelt wird, .walD©i\das-;Scihip/r<jftt-^.im.:.QfUe:rsd-hnitt geneigt gehalten wird.. Dann erfolgt eine":Schwenkung des Profils entgegen dem Uhrzeigersinne , wodurch" unter-Abstützung-bei 9 die Verbindung 7» 8 hergestellt und gleichzeitig der untere.freie Schenkelbereich 5 in eine .Stellung bewegt wird, in der; die beschriebenen Schraubverbindungen hergestellt.:werden können». Automatisch damit wird die Stützkante 16 in ihre Betriebsstellung bewegt.

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ORIGINAL llv?SPECTED

Claims

ANSPRÜCHE

Stoßstange für einen zu schützenden Gegenstand, insbesondere für ein Kraftfahrzeug-, mit einem geschlossenen Profilträger, der gebildet ist durch einen steifen hinteren Träger und ein aus verformbarem Material bestehendes vorderes Hohlprofil, das,mit parallel verlaufenden freien Schenkelbereichen den steifen Träger teilweise umgreifend, in diesen Bereichen mit dem steifen Träger unter Verwendung von Schraubverbindungen lösbar verbunden ist, und das mit Stirnkanten einer Frontpartie des steifen Trägers mit Abstand gegenüberstehende Yerstärkungsrippen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß nur einer der freien Schenkelbereiche (5, 4) des Hohlprofils (2) mittels Schraubverbindungen (15) niit dem steifen Träger (1) verbunden ist und das Hohlprofil (2) am Beginn des einen freien Schenkelbereichs (3) eine sich auf der Frontpartie (I7) abstützende Stützkante (16) besitzt, während der andere freie Schenkelbereich (4) eingeknöpft ist in eine im Querschnitt etwa U-förmige Aufnahme (6) an dem steifen Träger (1), die das Ende (5) des anderen freien Schenkelberaehs (4) nur auf einer Seite hakenartig hintergreifend ausgebildet ist.
2. Stoßstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (6) das Ende (5) des anderen freien Schenkelbereiches (4) nur auf seiner dem einen freien Schenkelbereich (3) abgekehrten Seite hakenartig hintergreifend ausgebildet ist, während zwischen der anderen Seite des Endes (5) und der Aufnahme (6) das Einknöpfen zulassendes Spiel herrscht, und daß vor der Aufnahme (6) der andere freie Schenkelbereich (4) an dem steifen Träger (1) abgenützt (9) ist.

ORIGiNALINSPECTED

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3· Stoßstange nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem steifen Träger (1) zugekehrte Innenfläche (1O) des anderen freien Schenkerbereichs (4) hinter der Abstützung (9) im Querschnitt gegen den steifen Träger (i) geneigt verläuft.
4· Stoßstange nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß der andere freie Schenkelbereich (4) im Querschnitt langer ist als der eine freie Schenkelbereich (3)·
5- Stoßstange nach einem der Ansprüche 1 bis 4> dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnkanten(20) der Yerstärkungsrippen (18) der Frontpartie (I7) des steifen Trägers (1) unter Bildung eines kleinen, über den Querschnitt zumindest annähernd konstanten Spalts (a ) gegenüberstehen und nahe der Stützkante (16) abgerundete Ausnehmungen (21) besitzen.
6. "Verfahren zur Herstellung der Stoßstange nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das Ende (5) des anderen freien Schenkelbereichs (4) in die Aufnahme (6) eingeführt und darauf das Hohlprofil (2) im Querschnitt geschwenkt wird, bis der eine freie Schenkelbereich (3) in eine die Herstellung der Schraubverbindung (15) zulassende Lage kommt.

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