DE29606069U1 - Stoßfänger für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Stoßfänger für KraftfahrzeugeInfo
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Description
Stoßfänger für Personenkraftwagen, sogenannte Stoßstangen, werden in der Regel aus Kunststoffen gefertigt und sind
zumeist mit einer metallischen Verstärkung ausgestattet. Durch Verstrebungen an der Karosserie befestigt, sind sie
zumeist in der Lage einen frontalen Aufprall mit Geschwindigkeiten bis zu 5 km/h ohne Schaden abzufangen.
Durch den Einsatz federnder Elemente die ggf. mit Stoßdämpfern gekoppelt sind kann weitere Aufprallenergie
abgebaut werden, so daß auch noch ein frontaler Aufprall bei Geschwindigkeiten bis in die Größenordnung von 10 km/h
keine Schaden an der Karosserie abgefangen werden können.
Hierzu ist es notwendig die Stoßfänger so zu gestalten, daß sie an der Karosserie verschiebbar befestigt werden. Zu
diesem Zwecke beschreibt die Offenlegungsschrift DE 3414005 Al einen Stoßfänger für Kraftfahrzeuge aus Kunststoff mit
im wesentlichen L- oder C-förmigem Querschnitt mit einem die Front des Kraftfahrzeuges abdeckenden Mittelteil mit
seitlich abgewinkelten integrierten Endteilen mit ggf. kappenartig abgeschlossenem Ende, wobei in jedem Endteil
auf der konkaven Seite des L- bzw. C Querschnittes Gleitteile angeformt sind, die in ein an der Karosserie des
Kraftfahrzeuges angebrachtes Haltestück verschiebbar in Fahrzeuglängsrichtung und ggf in Fahrzeugquerrichtung
eingreifen. ·
Ein derartiger Stoßfänger kann im Falle des Aufpralls um einen Weg in die Richtung der Karosserie verschoben werden,
der durch den Abstand der Vorderkante des Stoßfängers zur Vorderkante der Karosserie entspricht. Danach kommt es zu
Schaden an der Karosserie. Wie leicht einzusehen ist, ist dieser Weg zu gering, um bei Geschwindigkeiten von 50 km/h,
wie sie im normalen Stadtverkehr üblich sind, das Fahrzeug
mit einer für den Fahrer ertragbaren Beschleunigung abzubremsen.
Aus diesem Grunde schlägt die DE OS 44 00 167 vor, daß vor einem Unfall ein eingebauter Gassack oder ein Puffer vor
dem Stoßfänger explosionsartig aufgebaut wird, der eine Steifigkeit erhält, die der Struktur des Kraftfahrzeuges
angepaßt ist. Dabei wird der Auslösemechanismus durch die
Kopplung zweier oder mehrerer Ereignisse gesichert. Z. B. muß mindestens eine Grenzgeschwindigkeit/Beschleunigung
vorliegen und ein Grenzabstand zum Hindernis unterschritten werden, bevor die Auslösung freigegeben wird.
Entsprechend geeignete Sensoren und Kontakte (z.B. Weg-, Geschwindigkeits-, Beschleunigungssensoren bzw. deren
Meßwert-Differenzen und -Änderungen) zur Steuerung und
Sicherung des Auslösemechanismusses sollen dazu im Kraftfahrzeug angebracht werden und das Aufblasen bzw. den
Aufbau der eingebauten Gassäcke oder Puffer steuern.
Nachteilig ist hier vor allem, daß derartige Elemente die einheitliche Frontansicht der Stoßstangen durchbrechen und
die gesamte Aufprallenergie letztendlich an der Stoßstange abgefangen erden muß
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die ohne Veränderung der äußeren Kontur des
Kraftfahrzeuges einen sichern Aufprallschutz durch
Bereitstellung eines vor der Karosserie liegenden Energieabsorbers gewährleistet. .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Ansprüchen beschriebene Anordnung gelöst.
Ein erfindungsgemäßer Stoßfänger für Kraftfahrzeuge ist in
Form einer mit Stoßabsorbern versehenen Stoßstange aufgebaut. Zur Vergrößerung des Arbeitshubes der
Stoßabsorber werden solche einer wesentlich längeren Bauart als bisher üblich verwendet. Diese sind im normalen Betrieb
in Führungshülsen gelagert, die in die Karosserie
integriert sind und nach Auslösung durch einen Gefahrensensor um einen Betrag, der mindestens der Hublänge
des Stoßabsorbers entspricht, aus diesen herausgetrieben werden. Dadurch wird die "Knautsch&zgr;one" um einen Betrag aus
der Karosserie herausgeschoben, der der Einschublänge der in den Führungshülsen gelagerten Einrichtung zur
Stoßabsorbtion entspricht.
Dazu werden in die Karosserie zwei oder mehrere Führungshülsen integriert, die in der Höhe der Stoßstange
angeordnet sind, sich parallel zur Fahrzeuglängsachse erstrecken. Sie sind an einem Ende bündig mit der
Karosserie. Können aber auch um einen Betrag, der der Tiefe eines in der Stoßstange vorhandenen Hohlraumes entspricht
aus der Karosserie hervorragen.
Am dem Austritt in der Karosserie entgegengesetzten Ende
sind die Führungshülsen verschlossen.
In jeder Führungshülse ist eine Einrichtung zur Stoßabsorbtion verschieblich so gelagert, daß deren
vorderes Ende in der Ausgangsstellung mit der Vorderkante der Hülse abschneidet.
Am Endverschluß der Führungshülse ist eine Einrichtung vorhanden, die in den hinter der Einrichtung zur
Stoßabsorbtion in der Führungshülse vorhandenen Hohlraum gestattet. Das kann im einfachsten Falle eine
Explosivladung sein.
Dadurch kann die Einrichtung:,zur Stoßabsorbtion durch die
schlagartige Zuführung eines Treibmediums in der Führungshülse aus der Ausgangsstellung in die
Auffangstellung verschoben werden.
Dabei ist es sinnvoll, wenn die Stoßstange an einigen, der Karrosserieaußenseite zugewandten Enden der Einrichtung zur
Stoßabsorbtion seitlich leicht verschieblich gelagert ist. Damit wird gewährleistet, daß im Falle eines
unsymmetrischen Aufpralles die Einrichtung zur
Stoßabsorbtion ungleichmäßig in die Karosserie eingeschoben werden könne, ohne daß diese durch den dafür größeren
Abstand der Einbindungspunkte verbogen werden.
Um die exakte Führung der Elemente zu Kraftaufnahme in den die Einrichtung zur Stoßabsorbtion zu gewährleisten sind
diese vorteilhaft aus zwei ineinander teleskopierbaren Hülsen angeordnet. Dabei ist es sinnvoll wenn die äußere
Hülse in der Führungshülse verschieblich gelagert ist und eine Einrichtung aufweist, die beim Vorhandensein eines
Überdrucks in dem durch den Boden dieser Hülse und der Führungshülse gebildeten Hohlraum ein zurückgeleiten der
äußeren Teleskophülse verhindert. Das kann im einfachsten Falle eine in den genannten Hohlraum hineinragende
Dichtungsmanschette sein.
Die innere Teleskophülse ist annähernd gleich lang wie die äußeren Teleskophülse und entspricht zumindest annähernd
der Länge der Einrichtung zur Stoßabsorbtion in zusammengepreßtem Zustand. Ihr Außendurchmesser ist so
bemessen, daß sie in der äußeren Teleskophülse gleiten kann. In der Ausgangsstellung ragt die innere
Teleskophülse um einen Betrag aus der äußeren Teleskophülse, der der Differenz der Länge der Einrichtung
zur Stoßabsorbtion zwischen dem entspannten und dem zusammengepreßtem Zustand entspricht.
Als Einrichtung zur Stoßabsorbtion kann sowohl eine entsprechend bemessene Feder als auch ein bekannter
Stoßdämpfer oder eine Kombination aus beiden sein.
Einsetzbar ist aber auch eine Säule aus einer porösen Substanz, die unter Druck reversibel oder irreversibel
komprimierbar ist Diese Säule, die beispielsweise aus einem Silikat oder sonstigem Mineralschaum bestehen kann, kann
die Aufprallenergie durch die Zerstörung der Struktur aufnehmen, muß danach allerdings ausgetauscht werden.
Zum Austreiben des Stoßabsorbers aus der Ausgangsstellung in die Auffangstellung kann eine im hinteren Ende der
Führungshülse angebrachte Explosivladung, die von einem
Gefahrensensor ausgelöst wird, dienen.
Möglich sind aber auch Druckgasspeicher, die mit einem, durch einen Impuls des Gefahrensensors zu öffnenden Ventil
mit dem aus Führungshülse und Hinterwand der äußeren Teleskophülse gebildeten Hohlraum verbunden sind.
Selbstverständlich können auch andere Einrichtungen, die ein schlagartiges vorschieben der Stoßabsorber erlauben,
wie beispielsweise gespannte Federn, deren Spannung, die durch den erwähnten Impuls entspannt werden oder ähnliche
Energiespeicher in den vorerwähnten Hohlraum eingesetzt werden. Letztere haben den Vorteil, daß nach einer
Fehlauslösung relativ leicht die Ausgangslage wieder hergestellt werden kann, während beim Vorhandensein einer
Pyrotechnischen Treibladung diese ersetzt werden muß, was zufolge hat, daß diese immer schnell greifbar sein muß.
Als Gefahrensensor sind alle Einrichtungen geeignet, die in der Lage sind Gefahrensituationen aus der Analyse
verschiedenen Kraftfahrzeugparametern zu erkennen.
Im einfachsten Falle besteht ein derartiger Sensor aus der ohnehin vorhandenen Geschwindigkeitsmeßeinrichtung und an
einigen Fahrzeugen bereits als Einparkhilfe vorhandenen Abstandssensoren, sowie einer Verknüpfungslogik, die bei
Unterschreitung eines gegebenenfalls auch geschwindigkeitsabhängigen Abstandes, das Auslösesignale
abgibt.
Selbstverständlich kann die Verknüpfungslogik auch ein Programmteil des in vielen Fahrzeugen vorhandenen
Bordrechners sein.
Eine derartige zuvor beschriebene Einrichtung wird sinnvollerweise, da die schwerwiegenderen Kollisionen
zumeist im Frontalbereich auftreten, mit der vorderen Stoßstange verknüpft sein
bei einer entsprechenden Modifikation des Sensors kann aber auch die hintere Stoßstange entsprechend ausgerüstet sein.
Die Funktion einer Derartigen Vorrichtung ist folgendermaßen zu beschreiben.
Ein durch den Gefahrensensor im Gefahrenfalle abgegebener Impuls bewirkt beispielsweise über die Zündung der
Treibladung daß die Stoßabsorbtionseinrichtungen schlagartig in die vordere Auffangposition geschoben und
dort gegebenenfalls zumindest zeitweise arretiert wird.
Damit wird die an den Stoßabsorbtionseinrichtungen befestigte Stoßstange um den Betrag des Arbeitshubes der
Stoßabsorbtionseinrichtungen nach vorn verschoben.
Die schlagartige Beschleunigung der Masse von Stoßabsorbtionseinrichtungen und Stoßstange bewirkt dabei
wie leicht einzusehen eine nach hinten gerichteten kurzzeitigen Rückstoßimpuls, der der schnelleren Abbremsung
des Fahrzeuges zugute kommen kann.
Bei einem danach erfolgenden Aufprall wird der Stoßabsorber soweit zusammengepreßt, bis die Aufprallenergie verbraucht
wird.
Erst, wenn der hierfür benötigte "Bremsweg größer ist, als der Hub der Stoßabsorber wird das Hindernis die Karosserie
erreichen. ,
Da, wie in der oben erwähnten DE OS 44 00 167 vorgerechnet bei einer Aufprallgeschwindigkeit von ca. 50 km/h ein
Einschubweg von ca. 33 cm bereits genügt, um das Fahrzeug mit für den Fahrgast ertragbarer Belastung abzubremsen,
können bei einem Hub von 50 cm bereits eine große Anzahl von Kollisionen im Bereich von im Stadtverkehr üblichen
Geschwindigkeiten ohne Schaden am Fahrer und an der Karosserie abgefangen werden.
Im nachfolgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnungen
Fig. 1 Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Stoßfänger für Kraftfahrzeuge im Ausganszustand
Fig. 2 Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Stoßfänger für Kraftfahrzeuge in Auffangstellung
Fig. 3 Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Stoßfänger für Kraftfahrzeuge nach einem Aufprall
erläutert werden.
Ein erfindungsgemäßer Stoßfänger für Kraftfahrzeuge ist in
Form einer mit Stoßabsorbern 22-25 versehenen Stoßstange 12 aufgebaut. Zur Vergrößerung des Arbeitshubes der
Stoßabsorber werden solche einer wesentlich längeren Bauart als bisher üblich verwendet. Diese ist im normalen Betrieb
in der Führungshülse 21 gelagert, die in die Karosserie 10 integriert sind und nach Auslösung durch einen
Gefahrensensor um einen Betrag, der mindestens der Hublänge des Stoßabsorbers entspricht, aus diesen herausgetrieben
werden.
In die Karosserie zwei Führungshülsen 21 integriert, die in der Höhe der Stoßstange angeordnet sind und sich parallel
zur Fahrzeuglängsachse erstrecken. Sie sind an einem Ende bündig mit der angedeuteten Karosserie 10.
Am dem Austritt in der Karosserie 10 entgegengesetzten Ende
sind die Führungshülsen 21 verschlossen.
In jeder Führungshülse ist eine Einrichtung zur Stoßabsorbtion 22-25 verschieblich so gelagert, daß deren
vorderes Ende in der Ausgangsstellung mit der Vorderkante der Hülse abschneidet.
Am Endverschluß der Führungshülse eine Treibladung 26 angeordnet.
Dadurch kann die Einrichtung zur Stoßabsorbtion durch die schlagartige Zuführung eines Treibmediums in der
• · I
Führungshülse aus der Ausgangsstellung in die Auffangstellung verschoben werden.
Die ist Stoßstange an den, der Karrosserieaußenseite zugewandten Enden der Einrichtung zur Stoßabsorbtion durch
elastische Puffer 11 seitlich leicht verschieblich gelagert ist. Damit wird gewährleistet, daß im Falle eines
unsymmetrischen Aufpralles die Einrichtung zur Stoßabsorbtion ungleichmäßig in die Karosserie eingeschoben
werden könne, ohne daß diese durch den dafür größeren Abstand der Einbindungspunkte verbogen werden.
Die Einrichtung zur Stoßabsorbtion beteht aus zwei ineinander teleskopierbaren Hülsen 22 und 23. Die äußere
Hülse 23 ist in der Führungshülse 21 verschieblich gelagert.
Die innere Teleskophülse 23 ist annähernd gleich lang wie die äußeren Teleskophülse und entspricht zumindest
annähernd der Länge der Einrichtung zur Stoßabsorbtion in zusammengepreßtem Zustand. Ihr Außendurchmesser ist so
bemessen, daß sie in der äußeren Teleskophülse 2 2 gleiten kann. In der Ausgangsstellung ragt die innere
Teleskophülse um einen Betrag aus der äußeren Teleskophülse, der der Differenz der Länge der Einrichtung
zur Stoßabsorbtion zwischen dem entspannten und dem zusammengepreßtem Zustand entspricht.
Im inneren der Teleskophülsen 22 und 23 ist als Einrichtung zur Stoßabsorbtion ein bekannter Stoßdämpfer
angeordnet.
Zum Austreiben des Stoßabsorbers 22- 25 aus der Ausgangsstellung in die Auffangstellung kann eine im
hinteren Ende der Führungshülse angebrachte Explosivladung, die von einem Gefahrensensor ausgelöst wird, dienen.
Der Gefahrensensor 30-32 besteht aus der ohnehin vorhandenen Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 31,
Abstandssensoren 32 und einer Verknüpfungslogik 30, die
bei Unterschreitung eines geschwindigkeitsabhängigen Abstandes, das Auslösesignale abgibt.
Die Funktion einer derartigen Vorrichtung ist folgendermaßen zu beschreiben.
Ein durch den Gefahrensensor 30 im Gefahrenfalle abgegebener Impuls bewirkt über die Zündung der Treibladung
26, daß die Stoßabsorbtionseinrichtungen schlagartig in die vordere Auffangposition geschoben und dort zeitweise
arretiert wird.
Damit wird,, wie in Fig. 2 gezeigt, die an den Stoßabsorbtionseinrichtungen befestigte Stoßstange um den
Betrag des Arbeitshubes der Stoßabsorbtionseinrichtungen nach vorn verschoben.
Bei einem danach erfolgenden Aufprall wird der Stoßabsorber , wie in Fig. 3 zu erkennen,soweit zusammengepreßt, bis die
Aufprallenergie verbraucht wird.
Damit können bei einem Hub von 5 0 cm bereits eine große Anzahl von Kollisionen im Bereich von im Stadtverkehr
üblichen Geschwindigkeiten ohne Schaden am Fahrer und an der Karosserie abgefangen werden.
Claims (8)
1. Stoßfänger für Kraftfahrzeuge in Form einer mit Stoßabsorbern versehenen Stoßstange, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stoßstange (12) mit Hilfe einer Vorrichtung an der Karosserie (10) befestigt ist, durch die
der Stoßabsorber (20) nach Auslösung durch einen Gefahrensensor (30) um einen Betrag verlängert wird, der
der Einschublänge einer darin enthaltenen Einrichtung zur Stoßabsorbtion (22-25) entspricht.
2. Stoßfänger für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß in die Karosserie (10) zwei oder mehrere Führungshülsen integriert sind, die in der Höhe der
Stoßstange (12) angeordnet sind, sich parallel zur Fahrzeuglängsachse erstrecken, an einem Ende bündig mit der
Karosserie (10) abschneiden oder um einen Betrag, der der Tiefe eines in der Stoßstange (12) vorhandenen Hohlraumes
entspricht aus der Karosserie (10) hervorragen und die am anderen Ende verschlossen sind,
daß weiterhin in jeder Führungshülse (21) eine Einrichtung zur Stoßabsorbtion (22-25) verschieblich so gelagert ist,
daß deren vorderes Ende in der Ausgangsstellung mit der Vorderkante der Führungshülse (21) abschneidet,
sowie daß im Zwischenraum zwischen dem Endverschluß der Führungshülse (21) eine Einrichtung (2 6) vorhanden ist, die
die schlagartige Zuführung eines Treibmediums in den hinter der Einrichtung zur Stoßabsorbtion (22-25) in der
Führungshülse (21) vorhandenen Hohlraum gestattet,
daß die Einrichtung zur Stoßabsorbtion (22-25) durch die
schlagartige Zuführung eines Treibmediums in der Führungshülse (21) aus der Ausgangsstellung in die
Auffangstellung verschiebbar ist,
sowie, daß die Stoßstange (12) an den der Karrosserieaußenseite zugewandten Enden der der Einrichtung
zur Stoßabsorbtion (22-25) gelagert ist.
3. Stoßfänger für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Stoßabsorbtion (22-25) aus einer in zwei ineinander
teleskopierbaren Hülsen (21,22) gelagerten Feder (25) besteht.
4. Stoßfänger für Kraftfahrzeuge nach Anspruch l oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Stoßabsorbtion (22-25) aus einer in zwei ineinander
teleskopierbaren Hülsen (21,22) gelagertem bekannten Stoßdämpfer (25) besteht
5. Stoßfänger für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Stoßabsorbtion (22-25) aus einer Kombination von einem in
zwei ineinander teleskopierbaren Hülsen (21,22) gelagertem bekannten Stoßdämpfer mit einer Feder besteht.
6. Stoßfänger für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Stoßabsorbtion (22-25) aus einer in zwei ineinander
teleskopierbaren Hülsen (21,22) gelagertem Körper (25) aus einer komprimierbaren Substanz besteht.
7. Stoßfänger für Kraftfahrzeuge nach einem der
voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gefahrensensor (3 0) aus einer Auswertungsschaltung besteht,
die aus der Verknüpfung zumindest der Anzeige des Tachometers (31) und eines Abstandsensors (32) ein
Auslösesignal für die Einrichtung zur schlagartigen Zuführung eines Treibmediums (26) ableitet.
8. Stoßfänger für Kraftfahrzeuge nach einem der
voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg, um den die Einrichtung zur Stoßabsorbtion (22-25) in
der Gefahrensituation in der Führungshülse (21) verschoben
wird größer ist, als der Weg um den die Einrichtung zur Stoßabsorbtion (22-25) zusammenpreßbar ist, sowie daß
Vorkehrungen getroffen sind, die das Zurückschieben der Einrichtung zur Stoßabsorbtion (22-25) in der Führungshülse
(21) so Abbremsen, daß die dazu notwendigen Kräfte denen entsprechen, die zum Zusammendrücken des Stoßdämpfers (25)
notwendig sind, entspricht.
Priority Applications (1)
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| DE29606069U DE29606069U1 (de) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | Stoßfänger für Kraftfahrzeuge |
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Publications (1)
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