DE4341884A1

DE4341884A1 - Stoßstange für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4341884A1
Application number: DE4341884A
Authority: DE
Inventors: Kent Bovellan; Paer Braun
Original assignee: Saab Automobile AB
Current assignee: Saab Automobile AB
Priority date: 1992-12-21
Filing date: 1993-12-08
Publication date: 1994-06-23
Also published as: SE502966C2; GB9324242D0; JPH0717340A; SE9203837D0; GB2273472A; GB2273472B; SE9203837L; US5498044A

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugstoßstange der im Oberbe griff des Anspruchs 1 bezeichneten Art.

Stand der Technik

Zur Vermeidung von Karosserieschäden an Fahrzeugen aufgrund von Zusammenstößen, die bei Parkmanövern, in Stauungen, in beengten Garagen usw. vorkommen, sind Fahrzeuge mit Stoßstangen ausge rüstet, die einem Zusammenstoß bis zu einer bestimmten Geschwin digkeit ohne Fahrzeugschaden widerstehen können. Eine übliche Fahrzeugstoßstange enthält einen starken Querträger aus Stahl, der sich quer über das Fahrzeug erstreckt und an Befesti gungskörpern des Fahrzeugs befestigt ist. Am Querträger sind eine durchgehend elastische Verkleidung, die den Querträger überdeckt, und eine energieaufnehmende Einrichtung befestigt. Um zu vermeiden, daß die Verkleidung in einer Weise losgelöst oder abgerissen wird, die bei einem Zusammenstoß für den übrigen Verkehr gefährlich ist, ist sie am Querträger mit einer relativ großen Zahl Schraubenverbindungen befestigt. Diese machen die Stoßstange wegen ihrer aufwendigen Montage in der Produktion teuer.

Zur Vereinfachung der Montage ist es aus der DE 27 02 691 A bekannt, eine Stoßstangenverkleidung mit durchgehenden Haken auszustatten, die in zugehörige Vertiefungen im Querträger einschiebbar und verriegelbar sind. Die beschriebene Ausfüh rungsform vereinfacht offensichtlich die Montage, ist aber bezüglich Straßensicherheit ungeeignet, weil die Haken bei einem Zusammenstoß leicht verformt werden können, so daß sich die Verkleidung vom Querträger löst.

Die GB 2 151 993 C zeigt in Fig. 3 eine Stoßstange, deren Verkleidung mit V-förmigen Öffnungen versehen ist, von denen jede um den Rand einer am Fahrzeug stark befestigten Schiene geklemmt ist. Der Zweck dieser Bauart ist es, das vertikale Herausschlagen der Verkleidung bei einem Zusammenstoß zu verhindern. Weil aber das Zusammenwirken der jeweiligen V-förmigen Öffnungen und des Randes allein die vertikale Versetzung der Verkleidung nicht verhindern kann, muß die energieaufnehmende Einrichtung aus einem Schaum bestehen, der in den ganzen durchgehenden Raum zwischen Verkleidung und Schiene eingesprüht ist, und der bei seiner Verfestigung sowohl an der Schiene als auch an der Verkleidung haftet, um sicher zustellen, daß die Stoßstange eine zusammenhängende Einheit bildet.

Zur Herstellung der Stoßstange sind aufwendige Produktions mittel erforderlich, wodurch sich der Preis der Stoßstange erhöht. Darüber hinaus ist es wegen der Befestigung des ener gieaufnehmenden Werkstoffes sowohl an der Verkleidung als auch an der Schiene unmöglich, nach einem kleinen Zusammenstoß bloß den beschädigten Teil zu ersetzen. Statt dessen muß die ganze Stoßstange ersetzt werden, was offensichtlich für den Eigner des Fahrzeuges unnötig kostenaufwendig ist.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile zu besei tigen und eine Stoßstange bereitzustellen, deren Teile einfach zur Formung einer vormontierten Einheit miteinander verbunden werden können, die ihrerseits einfach an einem Fahrzeug mon tiert werden kann, um Zusammenstoßkräfte ohne Loslösung der Verkleidung in für den übrigen Verkehr gefährlicher Art aufzu nehmen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den kenn zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

In der relativ einfachen Ausführungsform nach der Erfindung werden kostengünstige Verriegelungen zur Befestigung der Verkleidung an der Tragvorrichtung verwendet, wobei normale Handhabung der Stoßstange, d. h. während der Montage und des normalen Gebrauchs des Fahrzeugs, angenommen wird. Bei einem Zusammenstoß wird die energieaufnehmende Einrichtung gegen die Verkleidung gedrückt, die ihrerseits gegen die Tragvorrichtung gedrückt wird, wobei die Sperrwirkung der Verriegelung ver stärkt und sichergestellt wird, daß die Verkleidung nicht herausgeschlagen wird.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Es zeigen:

Fig. 1 ein mit einer Stoßstange nach der Erfindung ausgerüstetes Fahrzeug und

Fig. 2 einen Querschnitt einer Stoßstange nach der Erfin dung.

Beschreibung einer Ausführungsform

Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug mit einer Stoßstange 1, die außerhalb des Frontbereichs der Fahrzeugkarosserie liegt und sich hori zontal quer über das Fahrzeug erstreckt, um es vor Aufprall und Stößen zu schützen. Die Stoßstange ist so gestaltet, daß sie sich bei Einwirkung einer Stoßkraft, die eine vorherbestimmte Kraft überschreitet, unter Energieaufnahme verformt.

Gemäß Fig. 2 gehören zur Stoßstange 1 eine durchgehende Trag vorrichtung 2 zur Befestigung an den tragenden Teilen des Fahrzeugs, eine durchgehende, an der Tragvorrichtung 2 be festigte, diese ganz oder teilweise abdeckende Verkleidung 3 und eine energieaufnehmende Einrichtung 4, die zwischen Verkleidung 3 und Tragvorrichtung 2 angeordnet und so gestaltet ist, daß sie bei Einwirkung einer vorbestimmten Kraft verformt wird.

Die Tragvorrichtung 2 enthält wenigstens eine leichte Metall schiene und eine angeformte sich quer über das Fahrzeug er streckende Leiste oder ähnliches, und hat einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit ersten vom Fahrzeug wegragenden Flanschen oder Schenkeln 5, 6, zwischen denen ein Teil der Verkleidung 3 und der energieaufnehmenden Einrichtung 4 ange ordnet sind. Jeder der Schenkel 5, 6 ist mit einer Vertiefung oder Einprägung 8 bzw. 9 versehen, die eine unterstützende Schulter für die energieaufnehmende Einrichtung 4 bildet und auch einen Einschnitt 10, 11 eingrenzt, der sich entlang der ganzen Tragvorrichtung 2 erstreckt. Die Schenkel 5, 6 sind mit je einem nach außen gerichteten Flansch 12, 13 ausgestattet, dessen äußeres Ende 14 bzw. 15 in Längsrichtung des Fahrzeugs gesehen nach hinten und einwärts zum Fahrzeug hin gebogen und mit einer nach innen gerichteten Auskragung oder Schulter 16, 17 versehen ist, die dazu bestimmt ist, die unten beschriebene Verriegelung durch Einrasten aufzunehmen. Es ist auch möglich, die Verriegelung 2 und die angrenzenden Teile, ohne von dem erfinderischen Konzept abzuweichen, so zu gestalten, daß jeder Flansch 12, 13 nach innen gerichtet ist.

Die Verkleidung 3 erstreckt sich entlang der ganzen Stoßstange 1 und hat die Form eines elastischen Schutzgehäuses mit einer gummiähnlichen Härte und hat eine vordere im wesentlichen vertikale Wand 20, die in eine obere und untere nach hinten gerichtete Wand 21, 22 übergeht, welche sich zur Fahrzeug karosserie hin erstreckt, um einen Zwischenraum zwischen der Stoßstange 1 und der Karosserie abzuschließen und dabei sowohl die energieaufnehmende Einrichtung 4 als auch die Tragvor richtung 2 zu verdecken. Die Verkleidung 3 kann wie die Trag vorrichtung 4 natürlich aus einer Anzahl zusammenwirkender Teile zum Abdecken der ganzen Breite der Stoßstange gebildet werden.

Zwischen der oberen und der unteren Wand 21, 22 ist eine Wand 23 ausgebildet, die die hintere Grenze eines durchgehenden Hohlraums 24 bildet, in den sich die energieaufnehmende Ein richtung 4 erstreckt. Die Wand 23 kann massiv oder, wie in dieser Ausführungsform, mit einer in horizontaler Richtung verlaufenden langgestreckten Öffnung 25 ausgebildet sein, die die Wand in erste einwärts gerichtete Abschnitte, d. h. in einen oberen und unteren Wandabschnitt 26, 27 teilt. Jeder Wandab schnitt 26, 27 ist in diesem Beispiel mit zwei Abschnitten 28, 29 bzw. 30, 31 ausgestattet, die sich in Längsrichtung des Fahrzeugs nach hinten erstrecken und vorteilhafterweise, aber nicht notwendigerweise, parallel zueinander sind.

Einer dieser Abschnitte 28, 30 wird im folgenden Verriegelung 28, 30 genannt, weil er zur Verriegelung der Verkleidung 3 an der Tragvorrichtung 2 verwendet wird. Die Verriegelung 28, 30 bildet einen einstückigen Bestandteil der Verkleidung 3, und zu jeder Verriegelung gehört ein durchgehender Arm 35, 36, dessen Endabschnitt mit einer hakenähnlichen Auskragung 37, 38 aus gestattet ist, um den Rand 16, 17 der Tragvorrichtung 2 mit Einrastwirkung klemmend zu umgreifen. In einer anderen Aus führungsform kann statt dessen der Abschnitt 28, 30 mit einem Absatz zum Aufnehmen einer hakenähnlichen Auskragung der Tragvorrichtung 2 ausgestattet sein. Auch ist es möglich, eine Kombination dieser Varianten zu verwenden.

Weil die Verriegelungen 28, 30 einen Teil der relativ biegsamen Verkleidung 3 bilden, neigt die Schließwirkung dazu abzunehmen, wenn die Stoßstange einer eine vorher festgesetzte Kraft überschreitenden Stoßkraft ausgesetzt ist.

Der andere im folgenden als Flansch bezeichnete Abschnitt 29, 31 gleitet in den Einschnitt 10, 11 in der Tragvorrichtung 2. Die zugehörigen Flansche 29, 31 haben je eine äußere erste Auflagefläche 50, 51, die an der Tragvorrichtung 2 und einer inneren zweiten Auflagefläche 52, 53 anliegt, welche an der energieaufnehmenden Einrichtung 4 anliegt, um ihre Stellung relativ sowohl zur Verkleidung 3 als auch zur Tragvorrichtung 2 zu fixieren.

Die energieaufnehmende Einrichtung 4 wird aus einem stoßabsor bierenden Material hergestellt, z. B. Kunststoffschaum, zellen artigem Kunststoff, oder Gummi und hat einen engeren inneren Bereich 45 und einen äußeren weiteren Bereich 46, die in einem Stück hergestellt sind. Der innere engere Bereich 45 erstreckt sich zwischen den Schenkeln 5, 6 der Tragvorrichtung 2 und liegt an einem im wesentlichen vertikalen mittleren Abschnitt 18 der Tragvorrichtung 2, an den Vertiefungen 8, 9 und an den inneren Flächen 52, 53 der zugehörigen Flansche 29, 31 an, während sich der äußere weitere Bereich 46 sich bis zur Verklei dung 3 erstreckt, wo er an dem Frontabschnitt 20 der Verklei dung 3 anliegt und einen oberen und einen unteren Raum 54, 55 eingrenzt.

In einer Übergangszone zwischen dem inneren engeren Bereich 45 und dem äußeren weiteren Bereich 46 ist eine Anschlagfläche 56 gebildet, die entweder an beiden anliegt oder, wie in diesem Fall, dazu bestimmt ist, mit der Verkleidung 3 in Berührung gebracht zu werden. Die Anschlagfläche 56 erstreckt sich im wesentlichen in einer vertikalen Ebene und im wesentlichen parallel zu dem oberen und unteren Wandabschnitt 26 bzw. 27 und mit den Flanschen 12 bzw. 13, und ist in einem Abstand A von nicht mehr als 3 cm von der Verkleidung 3 angeordnet. Da sich ein Zwischenraum A zwischen der Anschlagfläche 56 und der Tragvorrichtung 2 befindet, entsteht erfahrungsgemäß ein gewisser Zeitverzug, bevor die energieaufnehmende Einrichtung 4 Kontakt mit der Tragvorrichtung 2 erhält.

Dieser Zeitverzug ist vom Standpunkt der Energieaufnahme her vorteilhaft. Der Abstand A überschreitet in dieser Ausführungs form nicht 3 cm, weil Versuche in der Praxis gezeigt haben, daß ein größerer Abstand bei einem Pkw der Mittelklasse ungeeignet ist, da sich das Risiko einer Loslösung der Verkleidung bei einem Zusammenstoß mit zunehmendem Abstand A zunimmt.

Die Aussage, daß sich die Anschlagfläche 56 im wesentlichen in einer vertikalen Ebene erstreckt, heißt, daß sie maximal ± 45° von der Vertikalen abweicht. In einer vorteilhaften Aus führungsform beträgt die maximale Abweichung ± 25°.

Die energieaufnehmende Einrichtung 4 kann entweder aus einem einzelnen, durchgehenden absorbierenden Stoff oder einer Anzahl von Blöcken bestehen, die zur Überdeckung der Fahrzeugbreite zusammengefügt sind.

Die Form und Elastizität der Verkleidung 3 ermöglicht eine einfache Montage, da die Verkleidung 3 an der Tragvorrichtung 2 durch Zusammenklemmen über ihre ganze Länge Halt findet, wobei sie die energieaufnehmende Einrichtung 4 umschließt. Die Verkleidung 3 ist an der Tragvorrichtung 2 mittels der Ver riegelungen 28, 30 befestigt, die die Einzelteile bei normaler Handhabung, d. h. bei Montage und normalem Betrieb des Fahrzeugs, zusammenhalten. Bei einem Zusammenstoß neigt die Verkleidung 3 dazu, herausgeschlagen zu werden, weil die Verriegelungen 28, 30 den Aufprallkräften nicht widerstehen können. Da aber ein Teil der Verkleidung 3 sich zwischen der Anschlagfläche 56 auf der energieaufnehmenden Einrichtung 4 und den Flanschen 12, 13 der Tragvorrichtung 2 erstreckt, wird die Verkleidung 3 einrastend gegen die Tragvorrichtung 2 gedrückt. Obwohl sich bei einer ausgewählten, für ein Fahrzeug mittlerer Größe gestalteten Ausführungsform der Erfindung ein Zwischen raum A von bis zu 3 cm zwischen der Verkleidung 3 und der Anschlagfläche 56 befindet, hat die Verkleidung 3 keine Zeit, herausgeschlagen zu werden, bevor die Teile durch die Zusammen stoßkräfte miteinander in Kontakt gebracht worden sind.

Der Gegenstand der Erfindung kann sowohl auf die vordere als auch die hintere Stoßstange des Fahrzeugs angewendet werden.

Claims

1. Stoßstange für Kraftfahrzeuge mit wenigstens einer Trag vorrichtung (2), die über die Längserstreckung der Stoßstange vertikal voneinander getrennte, sich im wesentlichen horizontal erstreckende, mit einem mittleren Abschnitt (18) verbundene Abschnitte (5, 6) hat, wenigstens einer Verkleidung (3), die die Tragvorrichtung (2) ganz oder teilweise abdeckt, wenigstens einer Verriegelung (28, 30) zum Verriegeln der Verkleidung (3) mit der Tragvorrichtung (2), und wenigstens einer energieauf nehmenden Einrichtung (4), die zwischen der Verkleidung (3) und der Tragvorrichtung (2) angeordnet ist, um verformt zu werden, wenn sie einer vorbestimmten Kraft unterworfen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikal voneinander getrennten Ab schnitte (5, 6) der Tragvorrichtung (2) wenigstens einen Flansch 12, 13 aufweisen, der relativ zu dem mittleren Ab schnitt (18) der Tragvorrichtung (2) nach außen und innen gerichtet sind, und daß die Verkleidung (3) wenigstens einen nach innen gerichteten Abschnitt (26, 27) aufweist, der sich zwischen dem Flansch (12, 13) und einer zum Flansch (12, 13) hin gerichteten Fläche (56) der energieaufnehmenden Einrichtung (4) erstreckt, wobei die energieaufnehmende Einrichtung (4) so angeordnet ist, daß sie den nach innen gerichteten Abschnitt (26, 27) und folglich die Verkleidung (3) gegen die Trag vorrichtung (2) drückt, wenn sie der vorbestimmten Kraft unterworfen ist, wobei sie verhindert, daß sich die Verkleidung (3) von der Tragvorrichtung (2) ablöst.

2. Stoßstange nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß der nach innen gerichtete Abschnitt (26, 27) den Teil einer Wand (23) bildet, die die hintere Begrenzung eines in hori zontaler Richtung verlaufenden, längsgerichteten Hohlraums bildet, in dem sich die energieaufnehmende Einrichtung (4) erstreckt.

3. Stoßstange nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (23) eine längsgerichtete Öffnung (25) aufweist, die in horizontaler Richtung verläuft und die Wand (23) in einen oberen und einen unteren Wandabschnitt teilt, welche die nach innen gerichteten Abschnitte (26, 27) bilden, die so angeordnet sind, daß sie gegen die Tragvorrichtung (2) drücken.

4. Stoßstange nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere und der untere Wandabschnitt (26, 27) wenigstens zwei weitere Abschnitte (28, 29, 30, 31) aufweisen, die sich zum Fahrzeug hin erstrecken, und vorzugsweise parallel zueinander liegen.

5. Stoßstange nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster der genannten weiteren Abschnitte (28, 30) eine Verriegelung zum Verriegeln der Verkleidung (3) mit der Trag vorrichtung (2) ist, wobei die Verriegelung wenigstens eine hakenähnliche Auskragung (37, 38) aufweist, die einen Rand (16, 17) der Tragvorrichtung (2) einrastend umgreifen, oder we nigstens eine Aussparung (41, 42) zum Aufnehmen einer hakenähn lichen Auskragung (43, 44) der Tragvorrichtung (2), oder einer Kombination dieser Varianten.

6. Stoßstange nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter der genannten weiteren Abschnitte (29, 31) eine erste Auflagefläche (50, 51) aufweist, die mit der Tragvor richtung (2) in Berührung ist, und eine zweite Auflagefläche (52, 53), die mit der energieaufnehmenden Einrichtung (4) in Berührung ist, um ihre Stellung relativ sowohl zur Verkleidung (3) als auch zur Tragvorrichtung (2) festzulegen.

7. Stoßstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung (2) einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit Schenkeln (5, 6) besitzt, die sich vom Fahrzeug weg erstrecken, wobei zwischen den Schenkeln ein Abschnitt der Verkleidung (3) und ein Abschnitt der energieaufnehmenden Ein richtung (4) angeordnet sind, so daß bei einer stoßabsorbie renden Verformung der energieaufnehmenden Einrichtung (4) diese den Abschnitt der Verkleidung (3) gegen wenigstens einen der Schenkel (5, 6) drückt.

8. Stoßstange nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (5, 6) je einen nach außen gerichteten Flansch (12, 13) aufweisen, dessen äußeres Ende (14, 15) in Längs richtung des Fahrzeugs gesehen nach hinten und nach innen abgebogen ist, wobei das äußere Ende (14, 15) zum Aufnehmen des als Verriegelung (28, 30) ausgebildeten ersten Abschnitts ausgelegt ist.

9. Stoßstange nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die energieaufnehmende Einrichtung (4) einen inneren engeren Bereich (45) und einem äußeren weiteren Bereich (46) aufweist, wobei sich der innere engere Bereich (45) in die Tragvorrichtung (2), der äußere weitere Bereich (46) hingegen in die Verkleidung (3) hineinersteckt.

10. Stoßstange nach den Ansprüchen 3, 8 und 9, dadurch gekenn zeichnet, daß wenigstens eine Übergangszone zwischen dem inneren engeren Bereich (45) und dem äußeren weiteren Bereich (46) eine Anschlagfläche (56) aufweist, die an der Verkleidung (3) anliegt oder die vorgesehen ist, an ihr in Anlage gebracht zu werden, wobei sich die Anschlagfläche (56) im wesentlichen in vertikaler Ebene und im wesentlichen parallel zu den oberen bzw. unteren Wandabschnitten (26, 27) und zu zugehörigen Flanschen (12, 13) erstreckt, und daß die Anschlagfläche (56) in einem 3 cm nicht überschreitenden Abstand A von der Verklei dung (3) angeordnet ist.