DE4238631A1

DE4238631A1 - Stoßverzehrvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE4238631A1
Application number: DE19924238631
Authority: DE
Inventors: Arne Schwaiger; Peter Garnweidner; Wilhelm Berger
Original assignee: Austria Metall AG
Current assignee: Euromotive GmbH and Co KG
Priority date: 1992-11-16
Filing date: 1992-11-16
Publication date: 1994-05-19
Anticipated expiration: 2012-11-17
Also published as: DE4238631C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Stoßverzehrvorrichtung zum Aufnehmen von Stoßenergie zwischen zwei Bauteilen, insbeson dere zwischen dem Stoßfänger und dem Rahmen eines Kraftfahr zeuges mit einem Außenrohr, das an dem vor dem zu Stoß zu schützenden Bauteil, insbesondere dem Kraftfahrzeugrahmen, angebracht ist, und einem Innenrohr, das an dem stoßaufneh menden Bauteil, insbesondere dem Stoßfänger des Kraftfahr zeuges angebracht ist, wobei das Innen- und das Außenrohr wenigstens an radial aufgeweiteten oder verengten Abschnit ten ineinander angeordnet sind.

Stoßverzehrvorrichtungen dienen insbesondere bei Kraft fahrzeugen dazu, die bei einer Kollision entstehenden Auf prall- oder Stoßenergien aufzunehmen und zu absorbieren, um eine Verformung des Fahrzeugrahmens zu vermeiden oder so gering wie möglich zu halten und dadurch die Insassen des Fahrzeugs nicht zu gefährden. Dazu ist es bei Fahrzeugen üblich, eine Stoßverzehrvorrichtung zwischen der Stoßstange und dem Fahrzeugrahmen anzuordnen.

Da es während eines Unfalls notwendig ist, daß das Fahrzeug seine Geschwindigkeit über die gesamte Kollisions abfolge vermindert, um die Insassen möglichst wenig zu bela sten, müssen die Festigkeitsreserven der Rahmenkonstruktion des Fahrzeugs voll ausgenutzt werden. Das bedeutet, daß der Verformungswiderstand am Anfang der Kollision möglichst hoch sein soll, um eine bestmögliche Verformungsarbeit zu lei sten. Es sollte daher eine möglichst konstante Kraft über den Kollisionsverlauf gegeben sein.

Stoßverzehrvorrichtungen für Kraftfahrzeuge sollten darüber hinaus mit einem möglichst geringen Gewicht verbun den, einfach zu fertigen, einfach zu montieren und klapper frei sein, wobei die Stoßenergie in Verformungsenergie so umgewandelt werden sollte, daß über den Verformungsweg eine möglichst konstante Verformungskraft auftritt.

Bei der eingangs genannten aus der DE-OS 24 60 598 be kannten Stoßverzehrvorrichtung ist ein gut konstanter Kraft verlauf über den Verformungsweg gewährleistet, wenn in Folge eines Stoßes das Innenrohr in das Außenrohr hineingeschoben wird und dadurch das Außenrohr vom Innenrohr aufgeweitet oder das Innenrohr vom Außenrohr verengt wird.

Die aus der DE-OS 24 60 598 bekannte Stoßverzehrvorrich tung hat allerdings den Nachteil, daß der Abstand zwischen der Befestigung des Außenrohres an dem vor dem Stoß zu schützenden Bauteil, nämlich dem Kraftfahrzeugrahmen, und der Befestigung des Innenrohres an dem den Stoß aufnehmenden Bauteil, nämlich dem Stoßfängerträger verglichen mit der Länge des möglichen Verformungsweges sehr groß ist. Das beruht darauf, daß bei der bekannten Vorrichtung beide Rohre an einem Ende am zugehörigen Bauteil befestigt sind und an ihrem jeweils anderen Ende mit dem aufgeweiteten bzw. ver engten Abschnitt versehen und ineinander angeordnet sind. Bei einer derartigen Ausbildung hat der Verformungsweg eine Länge nur gleich der Hälfte des Abstandes zwischen dem stoß aufnehmenden und dem vor dem Stoß zu schützenden Bauteil.

Die aus der DE-OS 24 60 598 bekannte Stoßverzehrvorrich tung ist auch insofern als nachteilig anzusehen, als ihre Fertigung aufwendig ist, weil zur Festlegung der beiden Rohre ineinander ein zusätzlicher Fertigungsschritt erfor derlich ist, der in der Anbringung einer Schweißnaht zwi schen den beiden Rohren, der Anbringung eines zusätzlichen Bolzens oder dem Zusammendrücken des Endabschnittes des aufzuweitenden Außenrohres in Richtung auf das Innenrohr bestehen kann.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, die bekannte Stoßverzehrvorrichtung der ein gangs genannten Art so auszubilden, daß eine im Vergleich zum Abstand zwischen dem stoßaufnehmenden und dem vor dem Stoß zu schützenden Bauteil große Länge des Verformungsweges möglich ist.

Die erfindungsgemäße Stoßverzehrvorrichtung soll dar über hinaus mit einem geringen Fertigungsaufwand verbunden sein.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Außenrohr im Bereich des aufgeweiteten oder vereng ten Abschnittes an dem vor dem Stoß zu schützenden Bauteil angebracht ist.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung verläuft der Ver formungsweg im Gegensatz zu der bekannten Stoßverzehrvor richtung nicht vollständig zwischen dem stoßaufnehmenden und dem vor dem Stoß zu schützenden Bauteil, sondern in Stoß richtung im Inneren des vor dem Stoß zu schützenden Bau teils, so daß seine Länge verglichen mit dem Abstand zwi schen diesen beiden Bauteilen verlängert werden kann.

Vorzugsweise weisen das Innenrohr und das Außenrohr aufgeweitete Abschnitte auf und ist das Außenrohr im Bereich seines aufgeweiteten Abschnittes so an dem zu schützenden Bauteil angebracht, daß es wenigstens teilweise in Stoßrich tung im Inneren dieses Bauteils verläuft. Bei einer derarti gen Ausbildung wird die Stoßenergie dadurch absorbiert, daß das Innenrohr den im Inneren des vor dem Stoß zu schützenden Bauteils liegenden Teil des Außenrohres aufweitet.

Die in dieser Weise ausgebildete Stoßverzehrvorrichtung hat den Vorteil, daß die Fertigung vereinfacht ist, da die Festlegung des Innenrohres im Außenrohr keinen eigenen Ar beitsschritt erfordert, sondern gleichzeitig mit der Befe stigung des Außenrohres an dem zu schützenden Bauteil erfol gen kann. Das ist insbesondere dann möglich, wenn das Außen rohr an dem aufgeweiteten Abschnitt endet und am Endab schnitt mit einer Montageplatte zum Montieren der Vorrich tung an dem vor dem Stoß zu schützenden Bauteil verschweißt ist, da durch die beim Schweißen auftretende Schrumpfung der Endabschnitt des Außenrohres derart verengt wird, daß das Innenrohr im Außenrohr klapperfrei festgelegt ist.

Besonders bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltun gen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 8.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht und eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrich tung,

Fig. 2 eine Draufsicht und eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrich tung,

Fig. 3 eine Draufsicht und eine Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrich tung und

Fig. 4 eine Draufsicht und eine Schnittansicht eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrich tung.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungs beispiele der erfindungsgemäßen Stoßverzehrvorrichtung die nen dazu, Stoßenergie im Kollisionsfall zwischen dem Stoß fänger und dem Rahmen eines Kraftfahrzeuges aufzunehmen.

Bei den Ausführungsbeispielen, die in den Fig. 1 bis 3 dargestellt sind, ist ein Innenrohr 2 am Stoßfängerträger 1 befestigt und ist ein Außenrohr 4 über eine damit verbunde ne, insbesondere verschweißte Montageplatte 3 am Rahmen 5 des Kraftfahrzeuges befestigt. Die Montageplatte 3 ist vor zugsweise an den Rahmen 5, insbesondere den Rahmenlängsträ ger geschraubt. Das Innenrohr 2 und das Außenrohr 4 sind jeweils mit radial aufgeweiteten Abschnitten versehen und an diesen Abschnitten ineinander angeordnet.

Es ist von wesentlicher Bedeutung, daß das Außenrohr 4 im Bereich seines aufgeweiteten Abschnittes über die Monta geplatte 3 am Rahmen 5 angebracht ist, wobei gemäß Fig. 1 die Stelle, an der das Außenrohr 4 an der Montageplatte 3 angebracht ist, etwa am stoßseitigen Ende des aufgeweiteten Bereiches liegt, während gemäß Fig. 2 und 3 diese Stelle kurz vor dem stoßseitigen Ende des aufgeweiteten Bereiches liegt.

Die Anordnung des Außenrohres 4 ist derart, daß es an schließend an seinen aufgeweiteten Bereich in Stoßrichtung im Inneren des Kraftfahrzeugrahmens 5 verläuft. Im Kolli sionsfall wird daher das Innenrohr 2 in den Teil des Außen rohres 4 geschoben, der sich im Inneren des Fahrzeugrahmens befindet, wodurch dieser Teil aufgeweitet wird. Auf diese Weise ist es möglich, den Verformungsweg verglichen mit dem Montageabstand zwischen dem Stoßfänger 1 und dem Rahmen 5 zu verlängern.

Wenn weiterhin das Außenrohr 4 am stoßseitigen Ende des aufgeweiteten Bereiches endet und an seinen Endabschnitt mit der Montageplatte 3 verschweißt ist, ist die Fertigung, d. h. die Montage mit außerordentlich geringem Aufwand verbunden, da das Innenrohr 2 nur in das Außenrohr 4 eingeschoben wer den muß, wodurch der Anfangsbereich des Außenrohres 4 aufge weitet wird und das Innenrohr 2 im Außenrohr 4 steckt, und anschließend der Anfangsbereich des Außenrohres 4 mit der Montageplatte 3 verschweißt werden muß. Infolge der Schrump fung beim Schweißen verengt sich der Anfangsbereich des Außenrohres 4 wieder soweit, daß das Innenrohr 2 darin klap perfrei festgelegt ist.

Im Kollisionsfall wird bei den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen die an dem Stoßfänger träger 1 liegende Stoßenergie auf das Innenrohr 2 übertra gen, so daß dieses mit seinem aufgeweiteten Abschnitt über den aufgeweiteten Abschnitt des Außenrohres 4 hinaus in das Außenrohr 4 vorgeschoben wird. Dabei wird das Außenrohr 4 entsprechend aufgeweitet und die Stoßenergie in Verformungs energie umgewandelt und absorbiert.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Außenrohr in Form eines Rohrkonus in einem Stück mit der Montageplatte 3 aus gebildet. Der Rohrkonus ist so angeordnet, daß er sich in Stoßrichtung verjüngt, d. h. von der Montageplatte 3 in Stoß richtung nach innen im Fahrzeugrahmen verläuft. Die Fixie rung des Innenrohres 2 am Außenrohr kann bei diesem Ausfüh rungsbeispiel dadurch erfolgen, daß der in Stoßrichtung hinter dem Rohrkonus liegende Endabschnitt des Innenrohres 2 beispielsweise mit Hilfe eines kegelförmigen Dornes aufge weitet wird.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Innenrohr 2 im Kollisionsfall durch den Rohrkonus vorgeschoben und aufgrund der Verengung des Rohrkonus in Stoßrichtung zusammengedrückt.

Die Festigkeit der Materialien der beiden Rohre ist entsprechend der gewünschten Verformung des zu verformenden Rohres gewählt. Vorzugsweise besteht der die Stoßenergie aufnehmende und absorbierende Körper aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Er ist nach Stößen, deren Energie unter einem gewissen Grenzwert liegt, problemlos austausch bar.

Claims

1. Stoßverzehrvorrichtung zum Aufnehmen von Stoßenergie zwischen zwei Bauteilen, insbesondere zwischen dem Stoßfän ger und dem Rahmen eines Kraftfahrzeuges mit

- einem Außenrohr, das an dem vor dem Stoß zu schützen den Bauteil, insbesondere dem Kraftfahrzeugrahmen angebracht ist, und
- einem Innenrohr, das an dem stoßaufnehmenden Bauteil, insbesondere dem Stoßfänger des Kraftfahrzeuges angebracht ist, wobei
- das Innen- und das Außenrohr wenigstens an radial aufgeweiteten oder verengten Abschnitten ineinander angeord net sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
- das Außenrohr (4) im Bereich des aufgeweiteten oder verengten Abschnittes an dem vor dem Stoß zu schützenden Bauteil (5) angebracht ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (2) und das Außenrohr (4) aufgeweitete Abschnitte aufweisen und das Außenrohr (4) im Bereich seines aufgeweiteten Abschnittes so an dem zu schützenden Bauteil (5) angebracht ist, daß es wenigstens teilweise in Stoß richtung im Inneren dieses Bauteils (5) verläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Außenrohr (4) vor dem stoßseitigen Ende des aufgeweiteten oder verengten Abschnittes an dem vor dem Stoß zu schützenden Bauteil (5) angebracht ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Außenrohr (4) an dem aufgeweiteten Ab schnitt endet und am Endabschnitt mit einer Montageplatte (3) zum Montieren der Vorrichtung an dem vor dem Stoß zu schützenden Bauteil (5) verschweißt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr in Form eines Rohrkonus ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkonus in einem Stück mit dem vor dem Stoß zu schützenden Bauteil (5) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Rohrkonus so angeordnet ist, daß er sich in Stoßrichtung verjüngt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn zeichnet, daß das Innenrohr im Bereich in Stoßrichtung hin ter dem Rohrkonus radial aufgeweitet ist.