DE2608460A1

DE2608460A1 - Stossfaenger fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2608460A1
Application number: DE19762608460
Authority: DE
Inventors: Giovanni Crestetto
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1975-03-21
Filing date: 1976-03-01
Publication date: 1976-10-07
Also published as: FR2304498A1; FR2304498B1; US4116480A; NL7602587A; GB1537332A; IT1030395B; BR7601683A; ES446196A1; SE7602288L; JPS51143231A

Description

Deutsche ITT Industries GmbH 26. Februar 1976 78oo Freiburg " ZL Schn/e

G. Crestetto 1-1

Stoßfänger für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf einen für Kraftfahrzeuge bestimmten Stoßfänger, bestehend aus einem einstückigen Profilteil aus dünnem Stahlblech, welches im Querschnitt im wesentlichen C-förmig ist und ein Stirnteil zwischen einer oberen und einer unteren Profilfläche hat.

Entsprechend der jüngsten Sicherheitsbestimmungen müssen Stoßfänger der obengenannten Art mittels Stoßdämpfer am Fahrzeug befestigt sein. Sie müssen weiterhin zumindest auf der äußeren Stirnfläche ein dickes Polster aus Gummi oder ähnlichem Material haben. Stöße, die bei geringen Geschwindigkeiten auftreten, dürfen nicht zu bleibenden Verformungen der Stoßfänger führen, d.h. die auf sie einwirkenden Kräfte dürfen die Fließgrenze des Werkstoffs nicht übersteigen. Das macht es erforderlich, daß die Stoßfänger eine höhere Biegefestigkeit haben als ein üblicherweise C-förmig gebogenes Profilteil. Höhere Biegefestigkeit könnte bei Stoßfängern durch ein dickwandiges Profilteil erreicht werden. Das Erfordernis geringerer Gewichte bringt es dann aber mit sich, daß ein solches Profilteil aus einer Leichtmetall-Legierung hergestellt werden muß, so daß hohe Werkstoff- und Herstellungskosten entstehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stoßfänger der eingangs genannten Art zu entwickeln, der die durch die Sicherheitsbestimmungen geforderte Biegefestigkeit

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jedoch gleichzeitig ein sehr geringes Gewicht hat und wirtschaftlich herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Stirnteil eine Vielzahl von Vertiefungen hat, die von seiner äußeren Oberfläche aus eingedrückt sind, und durch die eine Vielzahl von Rippen gebildet sind.

Abgesehen davon, daß durch die Vertiefungen die Festigkeit erhöht wird, haben sie den Vorteil, daß die dicken Gummipolster, welche die äußere Stirnfläche des Stoßfängers üblicherweise überziehen, in diese Vertiefungen ausweichen und sie ausfüllen können, wenn ein Stoß auf die Gummipolster einwirkt. Die Vertiefungen wirken dadurch als Entlastungsräume, durch die eine bessere Dämpfung der Stoßenergie durch das Überzugsmaterial erreicht wird.

Der erfindungsgemäße Stoßfänger erfüllt dadurch die Sicherheitsbestimmungen und ist wegen der geringen Wandstärke des zu verwendenden Bleches sehr leicht. Optimale Ergebnisse konnten mit Stahlblech von 2 mm Dicke und einer Fließgrenze von 3o bis 32 kp

/mm erzielt werden. Insbesondere wird das Ziel erreicht, wenn das Profilteil Aussteifungsbleche aus rostfreiem Stahl hat, die die obengenannte Dicke und Festigkeit haben. Wegen der geringen Materialdicken, die vorzusehen sind, führt die Verwendung von rostfreiem Stahl zu niedrigeren Herstellungskosten als bei den verschiedenen anderen Stahlsorten, die ein Verchromen erfordern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

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Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Vorderansicht eines Teils des erfindungsgemäßen Stoßfängers,

Pig. 2 einen 'Querschnitt durch den Stoßfänger nach Fig. 1 entlang der Linie II/II,

Fig. 3 einen Teil des Stoßfängers in perspektivxscher Ansicht entsprechend der nach Fig. 1, jedoch mit einem Gummiüberzug auf der vorderen Stirnfläche des Stoßfängers versehen,

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Teil des Stoßfängers entlang der Linien IV/IV der Fig. 2,

Fig. 5 einen ähnlichen Schnitt wie der nach Fig. 2, jedoch in einem solchen Bereich des Stoßfängers, in dem ein Aussteifungsblech vorgesehen ist,

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Schnittlinie VI/VI nach Fig. 5.

Die Fig. 1 zeigt im wesentlichen die Hälfte eines erfindungsgemäßen Stoßfängers, der durch ein einstückiges Profilteil aus dünnem Stahlblech hergestellt ist. Der nicht dargestellte Teil des Stoßfängers schließt sich im wesentlichen symmetrisch an den dargestellten Teil an und bildet mit ihm ein Stück.

Im Querschnitt hat der Stoßfänger im wesentlichen C-förmige Gestalt und besteht aus einem Stirnteil 1o sowie einer oberen Profilfläche 12 und einer unteren Profilfläche 14. In Längs-

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richtung ist der Stoßfänger bogenförmig geformt, so daß er im wesentlichen dem vorderen oder hinteren Teil.eines Fahrzeugs angepasst ist. Ebenfalls ist in Fig. 1 eine rechteckige Ausnehmung 16 dargestellt, welche am Ende des Stoßfängers in dem Stirnteil 1o vorgesehen ist, um eine Lampe aufnehmen zu können. Eine andere öffnung ist symmetrisch am anderen Ende des Stoßfängers vorgesehen, was.jedoch nicht gezeigt ist.

Entsprechend der Erfindung hat das Stirnteil 1o eine Vielzahl von Vertiefungen, welche durch Drücken auf seine äußere Oberfläche hergestellt sind. Diese Vertiefungen 18 können verschiedenartige Form haben. Entscheidend ist nur, daß sie eine Vielzahl von Rippen bilden, um den Grad der Biegefestigkeit des Stoßfängers als Ganzes zu erhöhen. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die in den Figuren dargestellt ist, hat jede Vertiefung 18 im wesentlichen einen rechteckigen Umfang mit zwei Seitenkanten 2o und 22, welche quer zur HaupterStreckungsrichtung des Stoßfängers verlaufen und mit einer oberen Kante 24 sowie einer unteren Kante 26, welche in Haupterstreckungsrichtung des Stoßfängers verlaufen. Die Vertiefungen 18 haben weiterhin ein Paar von Wandteilen 28 und 3o, welche symmetrisch von den jeweiligen Seitenkanten 2o und 22 aus aufeinander zu in das Innere des Profilteils verlaufen. Ebenfalls haben die Vertiefungen ein weiteres Paar von Wandteilen 32 und 34, die von den entsprechenden Kanten 24 und 26 symmetrisch aufeinander zu in das Innere des Priflteils verlaufen. Vorzugsweise sind die Wandteile 32 und 34, wie dargestellt, am Boden der Vertiefung 18 entlang einer Linie 36 in Berührung.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die benachbarten Seitenkanten 2o und 22 benachbarter Vertiefungen 18 durch einen gebogenen Verbindungsbereich 38 miteinander verbunden, so daß diese Verbindungsbereiche 3C zusammen mit den Wandteilen 28 und 3o jeweils eine Rippe formen. Auf diese Weise

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hat der Stoßfänger auf dem Stirnteil eine Vielzahl von parallel zueinander angeordneten Rippen, die quer zur Haupterstreckungsrichtung des Stoßfängers verlaufen. Die vorstehend beschriebene Ausführungsform ist im Querschnitt und Längsschnitt auch in den Figuren 2 und 4 dargestellt, in denen die vorgenannten Teile mit dem gleichen Bezugszeichen versehen wurden, insbesondere kann in Fig. 2 die Linie 36 der einzelnen Vertiefungen 18 gesehen werden, welche zusammen mit den Wandteilen 32 und 34 eine Rippe bildet, die nur geringe Ausdehnung in Längsrichtung hat und in das Innere des Stoßfängerprofils hineinragt. Für eine weitere Vergrößerung des Trägheitsmomentes werden in das Stirnteil 1o weiterhin vorzugsweise ein Paar von Rippen 4o und 42 von rundem Querschnitt eingearbeitet, die in das Innere des C-förmigen Profils des Stoßfängers ragen und sich entlang der jeweiligen Kanten 24 uhd 26 der Vertiefungen 18 erstrecken. Weiterhin hat aus dem gfeichen Grund ein Übergangsstück 44 zwischen dem Stirnteil 1o und der oberen Profilfläche 12 im Querschnitt konkaves Profil, so daß es zum Inneren des Stoßfängers hin durchgebogen ist. Ein ähnliches Profil kann auch in einem Übergangsstück zwischen dem Stirnteil 1o und der unteren Profilfläche 14 vorgesehen sein.

Um den Biegewiderstand des Stoßfängers zu vergrößern,können die freien Enden 46 und 48 der oberen und unteren Profilfläche 12 und 14 zum Inneren des Stoßfängers hin umgebogen sein.

Wie die Fig. 3 zeigt, wird auf der äußeren Oberfläche des Stirnteils 1o normalerweise, beispielsweise mittels Schrauben, eine diicke sich in Längsrichtung erstreckende Polsterung aus Gummi oder ähnlichem angebracht, welche von bekannter Bauart ist und die Bezugszahl 5o erhalten hat. Diese Polsterung 5o erstreckt sich über das gesamte Stirnteil 1o von einem Ende der Stoßstange zum anderen. Die Polsterung 5o hat zur Seite des Stirnteils hin eine flache Oberfläche. In anderen Worten ausgedrückt, die Polsterung 5o, welche auf dem Stirnteil 1o angebracht ist, füllt

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die Vertiefungen 18 nicht aus, so daß zwischen jeder Vertiefung 18 und der Polsterung 5o ein Hohlraum vorhanden ist, was mit dem Bezugszeichen 52 angedeutet wurde. Zur Befestigung hat die Polsterung 5o jedoch in Übereinstimmung mit dem Übergangsstück 44 eine innere Oberfläche, welche genau mit der äußeren Oberfläche des, Übergangsstücks 44 übereinstimmt.

Die Hohlräume 52 hinter der Polsterung 5o bieten den Vorteil, daß jeder Hohlraum 52 Entlastungsräume darstellen, in die ein Teil der Polsterung ausweichen kann, bis daß sie vollständig gefüllt sind, wenn die Polsterung 5o durch einen Stoß zusammengedrückt wird. Auf diese Weise kann die Polsterung einen größeren Anteil von Energie aufnehmen, so daß die Gefahr von bleibenden Verformungen des Stoßfängers herabgesetzt ist.

Wie die Figuren 5 und 6 zeigen, sind im Querschnitt des C-förmigen Profils des Stoßfängers zur Erhöhung der Gesamtsteifigkeit Aussteifungsbleche 54 angeordnet. Diese Aussteifungsbleche 54 sind im Abstand zueinander über die Länge des Stoßfängers in seinem mittleren Bereich angeordnet, der größeren Spannungen im Falle eines Stoßes ausgesetzt ist. Beispielsweise können drei Aussteifungsbleche vorgesehen sein, nämlich ein Aussteifungsblech 54 in der Mitte des Stoßfängers und zwei weitere Aussteifungsbleche 54 im Abstand von etwa 3o cm beidseitig des mittleren Aussteifungsbleches 54. Diese Aussteifungsbleche 54, die vorzugsweise aus gewalztem Stahlblech hergestellt sind, werden in einer Ebene quer zur HaupterStreckungsrichtung des Stoßfängers eingebaut. Zu diesem Zweck haben sie einen Umriss, der genau dem des Profils des Stoßfängers entspricht.

Wie die Fig. 6 zeigt, hat jedes Aussteifungsblech 54 an seinem Umfang eine Umbördelung 56, die im rechten Winkel zu seiner Ebene steht. Mit dieser Ausbördelung ist das Aussteifungsblech 54 mit dem Stoßfänger verbunden. Die Aussteifungsbleche 54 sind

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insbesondere an den Wandteilen 32 und 34 der Vertiefungen 18 befestigt. Zur Befestigung dient vorzugsweise Punktschweißen. In den Aussteifungsblechen 54 sind weiterhin Versteifungsrippen 58 vorgesehen, welche vorzugsweise die Form eines V haben, dessen Scheitelpunkt auf das Stirnteil 1o gerichtet ist. Zum Zwecke der Gewichtsersparnis sind in dem Aussteifungsblech 54 Öffnungen 6o an beiden Seiten der Versteifungsrippe 58 vorgesehen .

-Ansprüche-

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Claims

Ansprüche

1.1 Für Kraftfahrzeuge bestimmter Stoßfänger, bestehend aus ^v%-—-'^/ einem einstückigen Profilteil aus dünnem Stahlblech, welches im Querschnitt im wesentlichen C-förmig ist und ein Stirnteil zwischen einer oberen und einer unteren Profilfläche hat, dadurch gekennzeichnet, daß das Stirnteil (1o) eine Vielzahl von Vertiefungen (18) hat, die von seiner äußeren Oberfläche aus eingedrückt sind und durch die eine Vielzahl von Rippen gebildet sind.

2. Stoßfänger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeich , net, daß jede der Vertiefungen (18) einen im wesentlichen rechteckigen Umriss hat, wobei zwei Seitenkanten (2o,22) quer zur HaupterStreckungsrichtung des Stoßfängers und eine obere Kante (24) sowie eine untere Kante (26) in Haupterstreckungsrichtung des Stoßfängers gebildet sind und wobei von diesen Kanten (2o,22; 24,26) zwei Paare von Wandteilen (28,3o; 32,34) symmetrisch in das Innere des C-förmigen Profilteils aufeinander zu verlaufen.

3. Stoßfänger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandteile (32,34) , welche von der oberen Kante (24) und der unteren Kante (26) weg aufeinander zu verlaufen, sich am Boden der Vertiefungen auf einer Linie (36) treffen.

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4. Stoßfänger nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Seitenkanten (2o,22) der benachbarten Vertiefungen (18) durch einen gebogenen Verbindungsbereich (38) verbunden sind, wobei der Verbindungsbereich (38) zusammen mit denjenigen Wandteilen (28,3o), welche sich von den Seitenkanten (2o,22) aus erstrecken, eine Rippe bilden.

5. Stoßfänger nach Anspruch 2, gekennz eichnet durch ein Paar von Rippen (4o,42) von gerundetem Querschnitt, welche ins Innere des C-förmigen Profilteils gerichtet sind und entlang der oberen und unteren Kanten (24,26) der Vertiefungen (18) verlaufen.

6. Stoßfänger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennz eichnet, daß zumindest ein Übergangsstück (44) zwischen dem Stirnteil (1o) und der oberen bzw. unteren Profilfläche (12,14) zum Inneren des Prifilteils hin im Querschnitt durchgebogen und damit nach außen konkav gewölbt ist.

7. Stoßfänger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden (46,48) · der oberen und unteren Profilfläche (12,14) zum Inneren des Profilteils hin abgebogen sind.

8. Stoßfänger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennz eichnet, daß im Inneren des C-förmigen Profilteils Aussteifungsbleche (54) quer zur Haupterstreckungsrichtung des Profilteils angeordnet sind, welche genau die Form des C-förmigen Profils haben.

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- 1ο -

9. Stoßfänger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussteifungsbleche (54) aus Stahl sind.

1ο. Stoßfänger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, da.ß die Aussteifungsbleche (54) Versteifungsrippen (58) haben.

11. Stoßfänger nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsrippen (58) die Form eines liegenden V haben, deren Spitze auf das Stirnteil (1o) des Profilteils gerichtet ist.

12. Stoßfänger nach den Ansprüchen 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussteifungsbleche (54) Löscher (6o) haben.

13. Stoßfänger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilteil und die Aussteifungsbleche (54) aus rostfreiem Stahl sind.

14. Stoßfänger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennz eichnet, daß der Stoßfänger zumindest im Bereich der Vielzahl von Vertiefungen (18) von einer Polsterung (5o) überzogen ist, welche mit einer ebenen Rückwand gegen das Stirnteil (1o) anliegt und die Vertiefungen (1.8) nicht ausfüllt.

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