DE3700854C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stoßenergie aufnehmende Abstützvorrichtung für eine Stoßstange von Kraftfahrzeugen ge­ mäß der durch den Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung.

Bei einer aus der FR-PS 21 92 507 bekannten Abstützvorrichtung dieser Art ist die Stoßstange über zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Druckkörper an der Fahrzeugkarosserie abgestützt, bei denen das Druckpolster in das jeweils umgebende Gehäuse satt eingebettet ist. Das Gehäuse jedes Druckkörpers besteht aus einem expandierten Polyurethan mit einer Druckfe­ stigkeit von etwa 400 bis 1200 kg/mm² bei einer Biegedehnung von etwa 40 bis 70%, während das Druckpolster mit einem relativ starr geformten Polyurethan mit einer vergleichbar größeren Druckfestigkeit ausgebildet ist, so daß damit eine bleibende Verformung des betreffenden Druckkörpers erhalten wird, sobald eine auf die Stoßstange einwirkende Stoßenergie mit dem das Druckpolster umgebenden Gehäuse nicht mehr rückfedernd absor­ biert werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ab­ stützvorrichtung der angegebenen Gattung derart auszubilden, daß mit einer vergleichbaren Ausnutzung von unterschiedlichen Festigkeitseigenschaften der verwendeten Kunststoffe eine ver­ besserte Energiebilanz hinsichtlich der von der Stoßstange von Kraftfahrzeugen aufnehmbaren Stoßenergie erhalten wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Abstützvorrichtung der durch den Patentanspruch 1 angegebenen Gattung erfindungsgemäß mit den Merkmalen gemäß seinem kennzeichnenden Teil gelöst. Die mit der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung erzielbaren Vorteile sind im wesentlichen darin erkennbar, daß durch die gekenn­ zeichnete Untergliederung in die beiden Verformungsstufen jetzt eine einfache Vorkehrung dafür geschaffen ist, mit der allein auf ein schwaches Ausbeulen der Wand des Gehäuses der Abstütz­ vorrichtung ausgerichteten ersten Verformungsstufe eine Auf­ nahme der Stoßenergie über eine relativ kurze Zeitspanne und gleichzeitig mit einem relativ großen Anteilsfaktor sicherzu­ stellen. Damit wird für die Stoßstange ein Stoßverhalten er­ zielt, das bis zum Überwechseln in die anschließende zweite Verformungsstufe, welche wegen der Fältelung des Gehäuses dann über einen vergleichbar längeren Zeitraum erhalten bleibt, eine elastische Rückbildung auch der Gesamtheit der Stoßstan­ genkonstruktion ermöglicht, womit während dieser ersten Ver­ formungsstufe jede bleibende Beschädigung der Stoßstange ver­ mieden wird.

Die mit den Patentansprüchen 2 und 3 gekennzeichneten Merkmale ergeben weitere vorteilhafte Ausbildungen der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Abstützvorrich­ tung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Perspektivansicht der Abstützvorrichtung,

Fig. 2 einen Längsschnitt der Abstützvorrichtung im unbelasteten Zustand,

Fig. 3 und 4 Längsschnitte der Abstützvorrichtung zur Veranschaulichung der beiden damit bereitge­ stellten Verformungsstufen,

Fig. 5 einen Längsschnitt der Abstützvorrichtung ge­ mäß einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 6 eine Schnittansicht der Abstützvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform, und

Fig. 7 bis 9 grafische Darstellungen zur Veranschaulichung der Kennlinien für den Verformungswiderstand, der für die Abstützvorrichtung maßgebend ist.

Gemäß der in Fig. 1 gezeigten Perspektivansicht des vorderen Stoßfängers 12 eines Kraftfahrzeuges ist eine mit einer Zier­ leiste 16 abgedeckte Stoßstange 18 durch eine Abstützvorrich­ tung 20 an der Fahrzeugkarosserie 14 abgestützt und für diese Abstützung beispielsweise mit einem Montageblech 22 verschraubt. Die Abstützvorrichtung 20 besteht aus einem Gehäuse 24 mit rechteckigem Querschnitt und einem Druckpolster 26, das in dem Hohlraum 34 des Gehäuses 24 angeordnet ist und dabei eine kleinere Länge aufweist als dieser Hohlraum. Das Gehäuse 24 ist mit einstückig ausgebildeten Befestigungsflanschen 27 und 28 versehen, die Durchstecklöcher 30 für Nieten oder Schrauben aufweisen, um damit die befestigte Anordnung der Abstützvor­ richtung 20 zwischen der Stoßstange 18 und der Fahrzeugkaros­ serie 14 zu erhalten. Anstelle des dargestellten rechteckigen Querschnittes kann das Gehäuse 24 auch jede beliebig andere Querschnittsform aufweisen, wobei nur die Vorgabe erfüllt sein muß, daß die Längsachse des Gehäuses in Fahrzeuglängsrichtung verläuft und das in dem Gehäuse angeordnete Druckpolster 26 im unbelasteten Zustand der Abstützvorrichtung eine Länge kleiner als die Länge des Hohlraumes 34 des Gehäuses 24 aufweist. Da­ neben ist noch durch die Abmessungen der Abstützvorrichtung 20 deren Vielzahl bestimmt, die in Fahrzeugsquerrichtung für das Abstützen der Stoßstange an der Fahrzeugkarosserie im Abstand voneinander vorgesehen sind.

Das Gehäuse 24 und das Druckpolster 26 bestehen aus Kunststof­ fen mit derart unterschiedlichen Festigkeitseigenschaften, daß damit die beiden Verformungsstufen gemäß den Darstellungen in den Fig. 3 und 4 aufeinanderfolgend erhalten werden, wenn auf die Abstützvorrichtung 20 gemäß dem in Fig. 2 dargestellten unbelasteten Zustand eine Stoßenergie einwirkt. Das Gehäuse 24, an dessen Wand 32 das Druckpolster 26 eine gleitfähige Anlage erhält, besteht bevorzugt aus einem hart eingestellten thermo­ plastischen Kunststoff dessen Verformungswiderstand die in Fig. 7 dargestellte Kennlinie erfüllen kann. Das Druckpolster 26 besteht andererseits bevorzugt aus einem Polyurethan-Schaum­ kunststoff, um damit einen Verformungswiderstand entsprechend der in Fig. 8 dargestellten Kennlinie zu erhalten. Mit diesen Kennlinien eines unterschiedlichen Verformungswiderstandes des Kunststoffes für das Gehäuse 24 einerseits und des Kunststoffes für das Druckpolster 26 andererseits wird dann die in Fig. 3 verdeutlichte erste Verformungsstufe bereitgestellt, die somit der aus Fig. 2 ersichtlichen Längendifferenz entspricht, die für den unbelasteten Zustand der Abstützvorrichtung 20 zwischen dem Druckpolster 26 und dem Hohlraum 34 des Gehäuses 24 vorge­ geben ist. Während dieser ersten Verformungsstufe vermittelt somit der Kunststoff des Gehäuses 24 einen ansteigenden Ver­ formungswiderstand und begrenzt damit ein schwaches Ausbeulen der Wand 32 des Gehäuses 24. In einer anschließenden zweiten Verformungsstufe ergibt der Kunststoff des Gehäuses 24 einen abfallenden Verformungswiderstand, so daß damit eine starke Fältelung der Wand 32 des Gehäuses 24 entsprechend der Dar­ stellung in Fig. 4 ermöglicht wird, während gleichzeitig durch den Kunststoff des Druckpolsters 26 ein ansteigender Verfor­ mungswiderstand entsprechend der Kennlinie gemäß Fig. 8 zur Verfügung gestellt wird. Aus der Überlagerung des abfallenden Verformungswiderstandes des Gehäuses 24 einerseits und des an­ steigenden Verformungswiderstandes des Druckpolsters 26 an­ dererseits während dieser zweiten Verformungsstufe wird somit dann die Kennlinie erhalten, die für die gesamte Verformung der Abstützvorrichtung 20 in Stoßrichtung in Fig. 9 darge­ stellt ist.

Die Verformung der Abstützvorrichtung 20 während der ersten Verformungsstufe kann noch dadurch abweichend beeinflußt wer­ den, daß gemäß der Darstellung in Fig. 5 ein Druckpolster 26′ verwendet wird, das im unbelasteten Zustand der Abstützvor­ richtung im Verhältnis zu dem Querschnitt des Gehäuses kleiner dimensioniert ist. Weiterhin kann unter Einbeziehung auch der zweiten Verformungsstufe eine ebenfalls abweichende Verformung der Abstützvorrichtung dadurch erhalten werden, daß der Rei­ bungsfaktor des Druckpolsters 26′′ bezüglich der Wand 32 des Gehäuses durch eine Riffelung verringert wird.

Claims (3)

1. Stoßenergie aufnehmende Abstützvorrichtung für eine Stoß­ stange von Kraftfahrzeugen, mit einem aus Kunststoff beste­ henden Gehäuse, das zwischen der Stoßstange und der Fahr­ zeugkarosserie angeordnet ist und eine in Fahrzeuglängs­ richtung verlaufende Längsachse aufweist, und mit einem ebenfalls aus Kunststoff bestehenden Druckpolster, das in dem Hohlraum des Gehäuses angeordnet ist, wobei der Kunst­ stoff des Druckpolsters andere Festigkeitseigenschaften als der Kunststoff des Gehäuses aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckpolster (26; 26′; 26′′) eine gleitfähige Anlage an der Wand (32) des Gehäuses (24) aufweist und seine Länge im unbelasteten Zustand der Abstützvorrichtung (20) kleiner ist als die Länge des Hohlraums (34) des Gehäuses (24), und daß das Ge­ häuse (24) und das Druckpolster (26; 26′; 26′′) hinsichtlich der unterschiedlichen Festigkeitseigenschaften der verwen­ deten Kunststoffe sowie hinsichtlich der für den unbelaste­ ten Zustand der Abstützvorrichtung (20) eingehaltenen Län­ gendifferenz zwischen dem Druckpolster (26; 26′; 26′′) und dem Hohlraum (34) des Gehäuses (24) derart ausgelegt sind, daß in einer ersten elastischen Verformungsstufe, die der Längendifferenz zwischen dem Druckpolster (26; 26′; 26′′) und dem Hohlraum (34) entspricht, ein ansteigender Verfor­ mungswiderstand des Gehäuses (24) zur Begrenzung eines nur schwachen Ausbeulens seiner Wand (32) gegeben ist, während in einer anschließenden zweiten Verformungsstufe ein abfal­ lender Verformungswiderstand des Gehäuses (24) zur Ermög­ lichung einer starken Fältelung seiner Wand (32) und gleichzeitig ein ansteigender Verformungswiderstand des Druckpolsters (26; 26′; 26′′) gegeben sind.

2. Abstützvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Wand (32) des Gehäuses (24) anliegende Umfangsfläche des Druck­ polsters (26′′) mit einer Riffelung od. dgl. zur Verringerung des Reibungsfaktors versehen ist.

3. Abstützvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (24) aus einem hart eingestellten thermoplastischen Kunststoff und das Druckpolster (26; 26′; 26′′) aus einem Polyurethan- Schaumkunststoff bestehen.