NO159150B - Stoetfanger for kjoeretoey. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en støtfanger for kjøretøy, omfattende et båndformet element med et frontparti, som er innrettet til å ta imot støtkrefter, samt en øvre og en nedre flens, som rager bakover fra frontpartiet,

et motholdselement anbrakt bakenfor båndets frontparti og ragende vertikalt i forhold til nevnte øvre og nedre flens,

hvilket motholdselement omfatter organer for montering av støtfangeren på kjøretøyet, samt

et elastisk sammentrykkbart plastskumstoff som er anordnet i hulrom som er avgrenset av motholdselementet og båndet og som er utformet med en sammenhengende ytterhud.

kjøretøy.

I de senere år har det blitt foreslått ulike utførelser av støtfangere for kjøretøy som er beregnet til å ta opp moderate støtkrefter uten skade på støtfangeren eller det kjøretøy hvorpå

den er montert. En fremgangsmåte har gått ut på å benytte flui7 dumystøtfangere montert på kjøretøyets ramme. Når det gjelder støtfangere fremstilt av plast, har noen form av et støpt hult båndformet element med et støpt motholdselement eller bom, som er linjesveiset eller festet på annen måte mekanisk til båndet. Ved enkelte slike støtfangere er et plastskumelement satt inn mellom båndet og motholdselementet, idet motholdselementet omfatter organer for montering av støtfangeren på rammen av et kjøretøy,

jfr. eksempelvis USypatentskrifter 3.721.433, 3.860.279,

3.866.963, 4.106.804, 4.109,951, 4.116.893, 4.134.610, 4.213.644, 4.268.079, 4.325.574, 4.328.986, 4.350.378 og 4.361.352.

Selv om disse og andre slags støtfangere fremstilt helt

eller delvis av plastmaterialer sørger for en viss grad av

energiabsorpsjon, er de kostbare å fremstille og montere, og i tillegg har erfaring vist at deres evne til å oppta krefter ved et relativt moderat støt i mange tilfeller er utilstrekke7 lig til å hindre skade på støtfangeren eller kjøretøyet.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å til-veiebringe en støtfanger for kjøretøy som er i stand til å ta opp større støtkrefter uten skade på støtfangeren eller på kjørey tøyet, og som kan fremstilles og settes sammen på en økono^

misk måte, og har tilstrekkelig energihåndteringsevne til

å unngå behovet for å bruke fluidum-støtfangere i enkelte tilfelle.

Støtfangeren ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at plastskumstoffets ytterhud er festet til tilstøtende flater av det båndformede element og motholdselementet. Ved støt-fangeren ifølge den foreliggende oppfinnelse tilskrives den økte energiabsorpsjon først og fremst sammentrykkbarheten av plastskumstoffet, idet adhesjonen av dettes sammenhengende hud til støtfangerelementene og den udelte huds rivestyrke under strekkpåkjenning. Når støtfangeren ifølge den foreliggende oppfinnelse utsettes for en støtkraft, deformeres det båndformete element, og plastskumstoffet trykkes sammen. Dette foranlediger spenning i seksjoner av plastskumstoffet og ytterhuden. Idet skumstoffet henger fast ved støtfangerelementene, søker denne spenning å hindre deformasjon og således øke den av selve støtfangeren absorberte energi gjennom bakoverrettet og side7 rettet fordeling av støtbelastningen gjennom hele støtfangeren.

En annen fordel med den foreliggende oppfinnelse er at støtfangeren opprettholder sin form og dimensjonsintegritet under oppvarming når den skal males eller lakkes.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølgende

under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor:

Fig. 1- 5 og 10 viser vertikale snittriss av forskjellige utførelsesformer av støtfangeren ifølge den foreliggende oppfinnelse, idet det øvre snitt av hvert riss viser støt^ fangerkomponentene i deres normale posisjon, mens det nedre snitt viser støtfangerkomponentene i den støtpåvirkete tilstand. Fig. 6, 7, 8 og 11 er snittriss som viser ytterligere

modifikasjoner av den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 9 viser et horisontalt delsnittriss av en annen ut^

førelsesform av den foreligende oppfinnelse.

Det henvises til fig. 1 som viser en støtfanger

som omfatter et båndformet element 10 utformet med et stort sett l-formet frontparti 12 samt en øvre og en nedre flens 14 som strekker seg bakover fra frontpartiet. En støtfangerbom 16 strekker seg i det vesentlige over hele lengden av det båndy formete element 10 og er forbundet med flensene 14, eksempelvis ved en linjesveis, ved 18. Hulrommet mellom frontpartiet 12 av båndet 10 og støtfangerbommen 16 omfatter plastskumstoff. Skumstoffet er støpt på plassen ved å anbringe båndet 10 og støtfangerbommen 16 i den ønskete stilling i avstand fra hverandre og innføre skumstoffet i hulrommet, som i det minste hovedsakelig er begrenset av båndet og støtfangerbommen. Det flateareal som ikke begrenses av båndet og støtfangerbommen avgrenses av kjernestykker av en form som er valgt i den hensikt å sørge for konfigurasjon av de utsatte skumstoffarealer. Kjernestykkene forvarmes med formslippmaterialer.

En skumbar plast innføres i nevnte hulrom og gis anledning til å ekspandere og deretter herde til en halvstiv tilstand av ønsket elastisitet og sammentrykkbarhet. Skumstoffet er fortrinnsvis et elastisk fleksibelt uretanskumstoff som herder med en sammeny hengende hud i ett med skumstoffet. Innerflåtene av båndet 10 og støtfangerbommen 16 kan behandles før innføringen av den skumbare plast for å fremme binding. Avhengig av de valgte materialer, kan en slik overflatebehandling innebære påføring av lim, flammey behandling, grunning og liknende.

Skumelementet 2 0 har således en elastisk sammentrykkbar kjerne 22 og i ett med denne en udelt hud 24. Båndet 10 og støt7 fangerbommen 16 er fremstilt av materialer som skumelementet 20 sikkert kleber til når det støpes mellom samme. Den sammenhengende hud 24 på skumkjernen 22 og den seige klebrige binding mellom huden 24 og de tilstøtende flater på elementene 10 og 16 er kritiske trekk ved den foreliggende oppfinnelse. Som påpekt ovenfor vil, når støtfangeren er montert på rammen av et kjøretøy, eksempelvis ved hjelp av bolter 26, og utsettes for en støtkraft, det lokaliserte område av båndet, hvor kraften utøves, deformere seg til stort sett den form som er vist i den nedre del av fig. 1. Det sentrale parti av skumkjernen 22 trykker seg sammen som angitt ved 22' og, etter som støtfanger-bommen 16 er fast forbundet med flensene 14, vil det avrundete frontparti 12 av båndet 10 presses til en flat vertikal seksjon 12'. Flatgjøringen av frontflaten bringer dens øvre og nedre partier til å spre seg utover i en vertikal retning som angitt ved 12". Sammentrykkingen av skumkjernen 22 vil ta opp en betydelig del av støtenergien, men samtidig økes energiabsorps sjonen på grunn av at partier av den til båndet 10 bundne hud 24 settes under strekkspenning. Strekkingen eller forlengelsen av huden 24 med høyere tetthet tar opp ytterligere støtenergi,

og denne spenning søker å hindre deformasjon av båndet og således øker energiabsorpsjonen. Dessuten søker strekkspenningen i huden til å få båndet til å vende tilbake til dets opprinnelige kontur.

Den i fig. 2 viste støtfanger avviker bare ubetydelig fra den ifølge fig. 1, nemlig ved at overgangspartiet mellom fronty partiet 12 og flensene 14 danner en Vsformet utsparing 28 hvori fremoverrettede flenser 29 av støtfangerbommen griper inn,for å iverksette innbyrdes mekanisk låsing av båndet 10 og støt^ ■fangerbommen 16. Denne forbindelse tjener i det vesentlige samme funksjon som linjesveisene 18 ved at den hindrer båndet i sin helhet fra å forflyttes bakover i forhold til støtfangerbommen 16 og hindrer flensene 14 fra å spre seg vertikalt ut når en støts kraft utøves på støtfangeren. I denne utførelsesform (slik det vil fremgå også er tilfelle med utførelsesformene ifølge fig. 3^6, 8, 10 og 11) kan imidlertid støtfangerbommen fremstilles av et ikke-plastmateriale, f.eks. stål, idet mange skumplaster kleber godt til metall. Skumelementet med den i ett med samme utformete, sammenhengende hud 24 opptar støtkrefter utøvet på støtfangeren i det vesentlige på samme måte som beskrevet ovenfor med hensyn til fig. 1.

Ved den i fig. 3 viste støtfanger står båndets 10

flenser 14 i glidbart inngrep med de motstående flensender av

støtfangerbommen 16, slik at båndet ved støtpåvirkning i sin helhet kan forflytte seg bakover i forhold til støtfangerbommen. Når det opptrer et støt, trykkes skumkjernen 22 sammen såsom ved 22<*>, og dens øvre og nedre partier presses utover og bakover såsom ved 22". Dette bringer den sammenhengende hud 24 i nærheten av de

utad pressete partier 14" av båndet til å strekke seg. For å motvirke revning av skumstoffet og huden, påføres det en

formslippforbindelse på innerflaten av båndet langs de områder som er betegnet med 30.

Ved de i fig. 2 og 3 viste anordninger og ved de i det etterfølgende beskrevne utførelsesformer holdes båndet og motholdselementet eller bommen i montert forbindelse utelukkende gjennom bindingen mellom den sammenhengende hud på skumkjernen og støtfangerbommen. Den i fig. 3 viste utførelse kan benyttes på de kjøretøyer hvor bakoverrettet forskyvning og vertikal utpressing av flensene 14 av båndet ikke griper forstyrrende inn med kjøretøysrammen eller vognkassen.

Ved den i fig. 4 illustrerte anordning er støtfangerbommen 16 utformet med åpninger eller utsparinger 32, og skumelementet 20 er opprinnelig støpt slik at en utpresset del (extrudate) streks ker seg gjennom åpningene 32 og henger fast på innerflatene av flensene 14 såsom angitt ved 34. Et formslippmiddel er på^

ført på områdene 35 ved åpningene 32. Ved støtpåvirkning blir partiene 36 av skumelementet 20, herunder den sammenhengende hud på samme, strukket såsom vist i den nedre del av fig. 4. Dette reduserer den grad hvormed flensene 14 vil bre seg vertikalt ut og også øke absorbert energimengde ved støt, etter som en del av denne energi går med til å strekke partiet 3 6 og den sammenhengende hud på dette.

Når det gjelder den udekkete flate av den utpressete del

i utførelsesformen ifølge fig. 4, og i andre utførelsesformer hvor flatepartier av skumstoffet er udekket, kan de udekkete områder tettes med en elastomer tetningsmasse, eksempelvis ved sprøyting eller dypping, for å gjøre de udekkete områder ugjen^ nomslippelige overfor inntrengning av vann.

I tilfelle huden og skumstoffet har tilbøyelighet til å revne i seksjonene 22" ved den i fig. 3 viste støtfanger, kan dette reduseres i betydelig grad gjennom det i fig. 5 viste arrangement. Uttrykt annerledes er det i fig. 5 viste arrangement i stand til å motstå en høyere støtbelastning uten avskjæring av skumelementet 20. Ved den i fig. 5 viste støtfanger har båndet 38 et flatt frontparti, i motsetning til det avrundete parti 12 av det i fig. 1-4 viste bånd 10. Denne ulikhet har utelukkende utsmykningsmessig betydning og påvirker ikke støtfangerens energiabsorberende egenskaper. Ved den i fig. 4 viste støtfanger er støtfangerbommen 16 imidlertid langs sin øvre og nedre kant avsluttet innenfor båndets flenser 14, idet skumelementet 20 er støpt mellom båndet og støtfangerbommen slik at det rager bakover forbi støtfangerbommen 16 langs dennes øvre og nedre kant såsom angitt ved 42. Det vertikale mellomrom mellom støtfanger^ bommen 16 og flensene 14 søker å minske vertikal forskyvning av flensene når støtfangeren utsettes for støt. Når den fremre flate av båndet utsettes for et støt, trykkes skumkjernen sammen såsom ved 22', og partiene 42 og sammenhengende hud på samme strek-

kes til den ved 42' viste form. Som ved de tidligere beskrevne utførelsesformer, sørger tilstedeværelsen av den sammenhengende hud på skumkjernen og dens vedhenging ved støtfangerelementene for å ta opp en meget betydelig del av støtenergien uten å skade støtfangeren. Den spenning som utvikles i kjernen og den i ett med samme tildannete, sammenhengende hud søker å føre båndet tilbake til dets opprinnelige form etter at støtkraften har opphørt.

Det i fig. 6 viste utførelsesformen likner den ifølge fig. 5 noe, men en støtfangerbom 44 er her utformet som et hult element som strekker seg i det vesentlige over hele lengden av støtfans geren. Støtfangerbommen 44 kan ekstruderes fra en halvstiv plast eller kan fremstilles fra et noe elastisk fjærende platemateri-ale. I begge tilfeller støpes et sammenhengende hud^skums stoff 46 i støtfangerbommen samtidig med støpingen av skumelemens tet 20 i båndet. Det i ett stykke tildannete hudsskumstoff 46 kan gjennom valg gis en annen sammentrykkbarhet enn skumstoffet 20 såsom andre midler til håndtering av opptakelsen og fordelingen av støtbelastninger på båndet 10. Støtfangerbommen 44 og båndet 10 holdes således i sammensatt forbindelse ved hjelp av skum^ elementets 20 hud 24. Skumelementets 20 partier 42, som rager bakover fra støtfangerbommens 44 øvre og nedre kant, tjener det samme formål som de i fig. 5 illustrerte partier 42. Den hule støtfangerbom øker motstandsmomentet og begunstiger ytterligere støtfangerens energiopptakelsesegenskaper.

I den i fig. 7 viste utførelsesform er de tidligere viste og beskrevne støtfangerbommer erstattet av en tynn strekkbøyle av metall 4 8 som i støtfangerens lengderetning rager i det minste mellom støtfangerens to monteringskonsoller (ikke vist) på kjøretøysrammen. Strekkbøylen 48 er utformet med et antall åpninger 50, og skumelementet 20 støpes på plass slik at strekks bøylen 48 innleires i det vesentlige fullstendig i skumstoffet, unntatt i det område som omslutter monteringsboltene 26. Slik som i de i fig. 5 og 6 viste utførelsesformer, holdes strekky bøylen 48 og båndet 10 sammen utelukkende ved hjelp av den sammenhengende hud 24 på skumelementet 20. Slik som ved utførelsene ifølge fig. 5 og 6, rager skumelementet 20 seg likeledes baks over forbi strekkbøylens 48 øvre og nedre kant såsom ved 52.

Ved å kapsle bøylen 48 inn i skumelementet 20, oppnås en sikrere binding mellom disse elementer. Det kan være fordelaktig å behandle bøylens 48 overflate for å fremme adhesjon.

I den i fig. 8 viste støtfanger, er en støtfanger-

bom 54 fullstendig innleiret i skumelementet 20, og den øvre og nedre kant befinner seg i avstand fra båndets flenser samt skråner bakover såsom ved 56. Når båndet ved dette arrangement utsettes for en støtkraft, blir et vertikalt sentralt parti 58

av skumelementet 2 0 utsatt for sammentrykking, men i partier 60 av skumelementet 20 som befinner seg nær de bakover skrånende partier 56, omdannes de krefter som virker på skumelementet 20 gradvis fra trykk- til strekkrefter. Disse bakover skrånende partier avverger således en plutselig endring fra trykk- til strekkrefter i elementet 2 0 og hindrer dessuten avskjæring av skumstoffet i disse seksjoner. I fig. 8 er det også vist to monteringskonsoller 62 på kjøretøysrammen og som støtfangeren monteres på. I tillegg til støtfangerbommen 54, viser fig. 8 anvendelsen av en atskilt tynn gjengeskjæringsplate 64 av metall ved hver av de to monteringspunkter for støtfangerbommen på kjøretøysrammen.

Fig. 9 viser en spesiell anvendelse av støtfangeren ifølge den foreliggende oppfinnelse, hvor støtfangeren er innrettet for montering på et kjøretøy som allerede er utstyrt med et motholdss element. Nærmere bestemt utnyttes i denne utførelsesform indi-viduelle gjengeskjæringsplater 64 av metall, innleiret i skumelementet 20 og plassert i nærheten av hver av monterings-konsollene for montering av støtfangeren på kjøretøysrammen. I denne utførelsesform sørger en metallbøyle 66, som strekker seg mellom de to støtfangersmonteringskonsoller på kjøretøysrammen, for det nødvendige mothold for sammentrykking av skumstoffet 20. Bøylen 66 har to påfestede avstandsstykker 68, som eksempelvis er sveiset fast (såsom ved 70). I denne utførelsesform består selve støtfangeren av båndet 10, skumelementet 20 og de to gjengeskjæringsplater (anboringsplater) 64 innkapslet i skumstoffet slik som vist.

Fig. 10 viser en annen utførelsesform av oppfinnelsen, hvor en ribbe 72 er utformet i ett med støtfangerbommen 16. Risset viser også at skumstoffet 20 forover er trukket tilbake (forsenket) i området 74 i nærheten av den vertikale ytterende av støtfangerbommen.

Ribben 72 er utforemt som en forlengelse i ett med støt-fangerbommen 16 for å øke dennes stivhet. I sin upåvirkete tils stand kan den skråttstilles i forhold til støtfangerbommens vertikale dimensjon for å lette avbøyning ved støt mot båndet 10 såsom vist i fig. 10.

Utsparingen i området 74 sørger for et annet sammentryks kingsy og flytingsmønster for plastskumstoffet 20 for å ta opp og fordele støtbelastningene på båndet 10.

Fig. 11 er et tverrsnittsriss av en annen støtfangeruts førelse og viser to ytterligere trekk ved den foreliggende oppfinnelse. Snittplanlinjen ifølge fig. 11 er forskjøvet fra støtfangerens vertikale midtpunkt for å vise avbrytelsen av skumhuden i nærheten av festeorganet.

For det første er båndets 10 nedre flens 14 vist ragende frem i en stort sett nedagående retning foran støtfangerbommen 16.

For det andre er skumstoffet fremstilt av to bestanddeler for å gi det et tverrsnitt med varierende tetthet og stivhet. Ved utf ørelsesf ormen ifølge fig. 11 er nemlig en f omformet skum^ plastkjerne 76 med én ønsket tetthet innleiret i en skumgrunny masse 78 støpt på stedet og med en annen tetthet eller stivs het. Dette trekk vedrørende varierende tverrsnittsstetthet hos skumstoffet gir økt kontroll over energihåndteringen. Ifølge oppfinnelsen kan det samme resultat oppnås ved å benytte et homogent plastskumstoff med kontinuerlig varierende tetthet eller progressiv tetthet tvers over skumstoffets tverrsnittsareal.

Claims (23)

1. Støtfanger for kjøretøy, omfattende et båndformet element (10) med et frontparti (12), som er innrettet til å ta imot støty krefter, samt en øvre og en nedre flens (14), som rager bakover fra frontpartiet (12), et motholdselement (16) anbrakt bakenfor båndets (10) frontparti (12) og ragende vertikalt i forhold til nevnte øvre og nedre flens (14), hvilket motholdselement (16) omfatter organer (26) for montering av støtfangeren på kjøretøyet, samt et elastisk sammentrykkbart plastskumstof f (20) som er an-^ ordnet i hulrom som er avgrenset av motholdselementet (16) og båndet (10) og som er utformet med en sammenhengende ytterhud (24), karakterisert ved at plastskumstoffets (20) ytterhud (24) er festet til tilstøtende flater av det båndformede element (10) og motholdselementet (16).

2. Støtfanger i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den øvre og nedre flens (14) er forbundet (18) med tils støtende segmenter av motholdselementet (16).

3. Støtfanger i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den øvre og nedre flens (14) er mekanisk forbundet med de respektive endesegmenter av motholdselementet.

4. Støtfanger i samsvar med krav 1, karakterisert ved at plastskumstoffet (10) er et sammenhengende hud-urtetan-skumstoff.

5. Støtfanger i samsvar med krav 1, karakterisert ved at båndet (10) og motholdselementet (16) er profilerte elementer.

6. Støtfanger i samsvar med krav 1, karakterisert ved at båndet og motholdselementet er plastelementer.

7. Støtfanger i samsvar med krav 6, karakterisert ved at båndet og motholdselementet er sprøytestøpte plasteley menter.

8. Støtfanger i samsvar med krav 1, karakterisert ved at motholdselementet (16) innbefatter i det minste én i ett stykke utformet avstivende ribbe (72).

9. Støtfanger i samsvar med krav 8, karakterisert ved at ribben (72) i sin upåvirkete tilstand skråner i forhold til motholdselementets vertikale dimensjon for å lette avbøyning når båndet (10) utsettes for støt.

10. Støtfanger i samsvar med krav 1, karakterisert ved at plastskumstoffet (20) har varierende tetthet innenfor sitt tverrsnittsareal.

11. Støtfanger i samsvar med krav 1, karakterisert ved at plastskumstoffet (20) inneholder en sentral skumbolle (76), som har en første tetthet og er innleiret i en grunnmasse av skumstoff som har en andre tetthet, idet skumgrunnmassen oppviser den bundne, sammenhengende hud (24).

12. Støtfanger i samsvar med krav 1, karakterisert ved at motholdselementet (16) er fremstilt av metall.

13. Støtfanger i samsvar med krav 1, karakterisert ved at skumstoffet har en sammenhengende hud (24) som i hoved-saken er bundet til de innvendige flater som avgrenser det inne-sluttede hulrom, men er ubundet i nærheten av forbindelsen (18) mellom motholdselementet og flensene, slik at støtfangeren har anledning til å reagere på et støt mot det båndformete element (10) gjennom kontrollert atskillelse av motholdselementet og flensene, for å tillate at det elastiske sammentrykkbare plastskumstof f "flyter" inn mellom disse.

14. Støtfanger i samsvar med krav 13, karakteriy sert ved at motholdselementet er utformet med i det minste én åpning (32), og at det elastisk sammentrykkbare plasts skumstoff ytterligere omfatter en i ett stykke ekstrudert del (extrudate) som rager gjennom åpningen henholdsvis gjennom hver av åpningene (32) og er festet til en innerflate av båndet (10) for å kunne reagere på støt mot dette gjennom å forlenge seg.

15. Støtfanger i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den er bundet sammen til dannelse av en enhetlig mon-tasje utelukkende gjennom vedhenging av den sammenhengende skumhud (24) til båndet og motholdselementet.

16. Støtfanger i samsvar med krav 1, karakterisert ved at motholdselementet (16) løper vertikalt i forhold til nevnte øvre og nedre flens (14) og befinner seg i avstand mellom disse, og at det elastisk sammentrykkbare plastskumstoff (20) rager bakover gjennom i det minste ett av mellomrommene mellom den øvre og nedre flens (14).

17. Støtfanger i samsvar med krav 16, karakterisert ved at skumstoffet (20) har et forover tilbakes trukket (forsenket) parti i nærheten av den ene eller begge de vertikale ytterender av motholdselementet (16).

18. Støtfanger i samsvar med krav 1, karakterisert ved at i det minste en del av motholdselementet (54) er inns leiret inne i det elastisk sammentrykkbare plastskumstoff.

19. Støtfanger i samsvar med krav 18, karakterisert ved at motholdselementet har kanalform.

20. Støtfanger i samsvar med krav 19, karakterisert ved at kanalen har et innvendig hulrom fylt med skumstoff.

21. Støtfanger i samsvar med krav 20, karakterisert ved at skumstoffet inne i kanalens hulrom har en annen sammentrykkbarhet enn det skumstoff hvori motholdselementet (54) er innleiret.

22. Støtfanger i samsvar med krav 18, karakteri-sert ved at motholdselementet omfatter en strekkbøyle av metall.

23. Støtfanger i samsvar med krav 1, karakteris sert ved at motholdselementet ved sin øvre og nedre ende ender i bakover skrånende segmenter for å styre den bakoverrettede flyting av skumstoff som reaksjon på støt mot båndet (10).