DE3839976A1 - Stossfaenger fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoßfänger für Fahrzeuge, insbesondere für Personenkraftwagen, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei einem bekannten Stoßfänger dieser Art (DE 23 40 245 C3) bestehen die Stoßdämpfungsmittel aus einer Vielzahl von einzelnen hydraulischen Stoßdämpfern, die über eine im Querschnitt U-förmige Schiene als Trägerteil gleichmäßig verteilt angeordnet sind und sich zwischen der Schiene und dem Rohbauträger abstützen. Bei Stoßbelastung wird in jedem Stoßdämpfer flüssiges Medium aus einer ersten Kammer über eine Drosselstelle in eine zweite Kammer verdrängt und dadurch Stoßenergie absorbiert. Einer dieser hydraulischen Stoßdämpfer ist in Stoßfängermitte in dem am weitest vorstehenden Bereich der gepfeilten Schiene angeordnet. Ein solcher Stoßfänger ist konstruktiv sehr aufwendig und erfordert auch eine starre Schiene mit sehr großer Festigkeit, damit diese bei zwischen den Einzelstoßdämpfern auftretender Stoßbelastung nicht einknickt.

Einen wesentlich einfacheren Aufbau zeigen Stoßfänger mit sog. Schaumsystemen, bei welchen eine Schiene sich über einen längsdurchgehenden Pralldämpfer aus energieabsorbierendem Schaum an dem Rohbauträger abstützt. Da die Schiene über ihre gesamte Länge gleichmäßig abgestützt ist, braucht sie nur eine geringe Festigkeit aufzuweisen und kann als dünnwandiges Kunststoffteil ausgebildet werden. Bei stark gepfeilten Stoßfängern hat ein solches Schaumsystem allerdings den Nachteil, daß bei Frontalstoß nur wenig Schaumvolumen beaufschlagt und damit nur wenig Energie aufgenommen wird. Der Gütegrad gepfeilter Stoßfänger mit Schaumsystemen ist recht gering.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stoßfänger mit starker Pfeilung der eingangs genannten Art durch Einsatz von sog. Schaumsystemen konstruktiv einfacher zu gestalten und zugleich den Systemgütegrad wesentlich zu verbessern.

Die Aufgabe ist bei einem Stoßfänger der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 gelöst.

Der erfindungsgemäß angeordnete regenerierbare Stoßdämpfer in der Stoßfängermitte wird bereits bei geringer Deformation der Verkleidungsschale beaufschlagt und hat dabei einen sehr hohen Gütegrad. Durch Einschieben des Verdrängungskolbens wird weiterhin die starke Pfeilung des Stoßfängers weitgehend abgebaut und die Stoßenergie breitflächig in den energieabsorbierenden Schaum von Pralleiste und Pralldämpfer eingeleitet. Insgesamt wird der Systemgütegrad bezüglich des Energieabbaus gegenüber einem reinen Schaumsystem in gepfeilten Stoßfängern bis zu 100% verbessert.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Stoßfängers mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.

Wird gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zwischen dem Arbeitszylinder des Stoßfängers und dem Rohbauträger ein sog. Abweiselement zwischengeschaltet, so wird eine Gefährdung von Personen in Fahrzeugen, die seitlich mit einem mit dem erfindungsgemäßen Stoßfänger ausgerüsteten Fahrzeug kollidieren, vermieden, da der Stoßdämpfer nach seinem Einfahren bei weiter steigender Beanspruchung nach unten wegknickt und damit außerhalb des Gefährdungsbereichs der Personen gelangt. Durch geeignete Ausbildung des Abweiselements kann dieses durch Verformung weitere Stoßenergie absorbieren.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

Fig. 1 einen Querschnitt eines Stoßfängers,

Fig. 2 einen Schnitt des Stoßfängers längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 und 4 jeweils eine Seitenansicht eines Abweiselements vor (Fig. 3) und nach (Fig. 4) einer Stoßüberbeanspruchung.

Der in Fig. 1 im Querschnitt und in Fig. 2 im Längsschnitt skizzierte Stoßfänger für ein Fahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, weist einen Trägerteil 10 in Gestalt einer etwa U-förmigen Schiene auf, die als dünnwandiges Kunst­ stoffteil ausgebildet ist. Die Schiene 10 erstreckt sich über die gesamte Fahrzeugbreite und ist symmetrisch stark gepfeilt, so daß sie in der Mitte des Stoßfängers am weitesten vorsteht und nach beiden Seiten hin zurücktritt. Die Schiene 10 stützt sich auf ihrer gesamten Länge über einen Pralldämpfer 11 aus energieabsorbierendem Schaum, sog. EA-Schaum, an einem Rohbauträger 12 der Fahrzeugkarosserie ab. Die Befestigung der Schiene 10 an dem Rohbauträger 12 erfolgt durch Halteelemente 13, 14, die in Fig. 2 durch strichpunktierte Linien angedeutet sind. Die Schiene 10 ist über ihre gesamte Länge hinweg von einer Verkleidungsschale 15 aus Kunststoff mit Abstand übergriffen. In dem zwischen Verkleidungsschale 15 und Schiene 10 vorhandenen Hohlraum liegt eine ebenfalls aus EA-Schaum bestehende Pralleiste 16 ein, so daß sich die Verkleidungsschale 15 auf ihrer gesamten Länge mittels der Pralleiste 16 an der Schiene 10 abstützt.

In Stoßfängermitte sind Schiene 10, Pralldämpfer 11 und Pralleiste 16 örtlich ausgespart. Durch die mit 17, 18 und 19 bezeichneten Aussparungen tritt ein hydraulischer Stoßdämpfer 20 hindurch, der einerseits am Rohbauträger 12 befestigt ist und andererseits an der VerkleidungsschaIe 15 anliegt. Der Stoßdämpfer 20 besteht in bekannter Weise aus einem Arbeitszylinder 21 und einem in diesem unter Verdrängung von Hydrauliköl verschiebbaren Verdrängungskolben 22. Der Arbeitszylinder 21 ist über ein Abweiselement 23 (Fig. 3 und 4) an dem Rohbauträger 12 gehalten, während der Verdrängungskolben 22 an der Innenwand der Verkleidungsschale 15 anliegt. Anstelle eines hydraulischen Stoßdämpfers 20 kann auch ein sog. Feststoff-Stoßdämpfer verwendet werden, der nach dem gleichen Prinzip wie der hydraulische Stoßdämpfer 20 arbeitet, als Verdrängungsmittel jedoch einen Feststoff, z.B. Silikon, aufweist.

Das in Fig. 3 und 4 skizzierte Abweiselement 23 ist derart ausgebildet, daß es bei Überbeanspruchung des hydraulischen Stoßdämpfers 20 nach unten wegknickt, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Das Abweiselement 23 wird dabei von einem U-förmigen Tragbügel 24 gebildet, der zwei Schenkel 25 und 26 und einen die Schenkel miteinander verbindenden Steg 27 aufweist. Der in Einbaulage obenliegende Schenkel 25 besitzt eine größere Materialstärke als der untere Schenkel, wodurch das gezielte Wegknicken nach unten bei Überbeanspruchung sichergestellt ist. Der Arbeitszylinder 21 ist am Steg 27 des TragbügeIs 24 befestigt. Die Schenkelenden sind zu Befestigungslaschen 28, 29 abgewinkelt, die fest mit dem Rohbauträger 12 verbunden sind.

Bei Frontalstoß des vorstehend beschriebenen Stoßfängers wird der hydraulische Stoßdämpfer 20 in dem am weitest vorspringenden Bereich des Stoßfängers bereits bei geringer Deformation der Verkleidungsschale 15 beaufschlagt. Der Verdrängungskolben 22 schiebt sich in den Arbeitszylinder 21 unter Energieverzehr ein. Der hydraulische Stoßdämpfer 20 hat bekanntermaßen einen sehr hohen Gütegrad. Durch Zurückweichen des Verdrängungskolbens 22 wird die starke Pfeilung des Stoßfängers abgebaut und die weitere Stoßenergie wird breitflächig in die Pralleiste 16 und den Pralldämpfer 11 eingeleitet. Damit steht nahezu das gesamte Schaumvolumen zur Energieabsorption zur Verfügung. Damit wird viel Energie aufgenommen und ein sehr guter Systemgütegrad erreicht. Wird der Stoßdämpfer bei Aufprall überbeansprucht, so knickt das Abweiselement 23, wie in Fig. 4 dargestellt, nach unten weg und der vordere Bereich des Stoßfängers verlagert sich nach unten. Dies verhindert eine Gefährdung von Personen in einem Fremdfahrzeug im Falle, daß der Stoßfänger auf die Seite des Fremdfahrzeugs aufprallt. Das Abweiselement 23 kann durch geeignete Ausbildung noch zusätzlich als Energieabsorber herangezogen werden, beispielsweise dadurch, daß es beim Wegknicken durch Verformung Stoßenergie verzehrt.

Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Trägerteil 10 nicht durch die besondere Schiene gebildet, sondern dadurch, daß der Pralldämpfer 11 und die Pralleiste 16, die sich beide über die gesamte Stoß­ fängerlänge erstrecken und aus energieabsorbierendem Schaum bestehen, direkt in die Verkleidungsschale 15 eingeschäumt sind. Ferner sind dann auch die Haltelemente 13 und 14 ebenfalls direkt eingeschäumt. Somit bedarf es eines besonderen eigenständigen Elements, z.B. in Form der Schiene 10, bei diesem Ausführungsbeispiel nicht.

Claims (8)

1. Stoßfänger für Fahrzeuge, insbesondere für Personen­ kraftwagen, mit einem symmetrisch gepfeilten Trägerteil, der sich über die gesamte Fahrzeugbreite erstreckt und von der am weitesten vorstehenden Mitte nach beiden Seiten hin zurücktritt und sich über Stoßdämpfungsmittel an einem Rohbauträger der Fahrzeugkarosserie abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßdämpfungsmittel einen Pralldämpfer (11) und eine Pralleiste (16), die sich jeweils über die gesamte Trägerteillänge erstrecken und aus energieabsorbierendem Schaum gebildet sind, und ferner in Stoßfängermitte einen nach dem Verdrängungsprinzip ar­ beitenden regenerierbaren Stoßdämpfer (20) mit Arbeitszylinder (21) und Verdrängungskolben (22) aufweisen, der durch ört­ liche Aussparungen (17, 18) im Trägerteil (10) und im Prall­ dämpfer (11) hindurchtritt und sich mit seinem Verdrängungs­ kolben (22) an einer den Trägerteil (10) mit Abstand um­ greifenden Verkleidungsschale (15) und mit seinem Arbeits­ zylinder (21) an dem Rohbauträger (12) abstützt.

2. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der regenerierbare Stoßdämpfer (20) über ein Abweiselement (23) an dem Rohbauträger (12) befestigt ist und daß das Abweiselement (23) derart ausgebildet ist, daß der Stoßdämpfer (20) bei Überbeanspruchung gezielt nach unten oder oben wegknickt.

3. Stoßfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abweiselement (23) als U-förmiger Tragbügel (24) mit zwei von den Schenkeln (25, 26) wegstrebenden Befestigungslaschen (28, 29) ausgebildet ist, daß z.B.der in Einbaulage obenliegende Schenkel (25) eine größere Materialstärke aufweist als der untere Schenkel (26) und daß der Arbeitszylinder (21) des Stoßdämpfers (20) an dem die Schenkel (25, 26) miteinander verbindenden Steg (27) des Tragbügels (24) und letzterer an dem Rohbauträger (12) befestigt ist.

4. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der regenerierbare Stoßdämpfer (20) ein hydraulischer Stoßdämpfer oder ein Feststoff-Stoßdämpfer ist.

5. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidungsschale (15) aus Kunststoff besteht.

6. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Trägerteil (10) aus einer Schiene gebildet ist.

7. Stoßfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene als dünnwandiges Kunststoffteil ausgebildet ist.

8. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerteil (10) aus dem Prall­ dämpfer (11) und der Pralleiste (16) gebildet ist, die beide direkt in die Verkleidungsschale (15) eingeschäumt sind.