DE60015321T2 - Stoss-absorbierende kassette - Google Patents

Description

• Anwendungsgebiet
• Diese Erfindung bezieht sich auf eine stoßabsorbierende tiefgezogene rechteckige offene Kassette zwischen einem Stoßfängerträger und einem Fahrzeugkörper, mit einem Boden, Seitenwänden und einem Flansch.
• Hintergrund der Erfindung und Stand der Technik
• Heutzutage werden Stoßfängerträger für Pkws üblicherweise dazu eingerichtet, um die Energie eines Aufpralls durch plastische Verformung zu absorbieren. Bei kleinen Autos kann der Träger so angebracht werden, dass er genug Energie absorbiert. Bei größeren Autos müssen Energie absorbierende Elemente zwischen den Seitenstangen des Autos und dem Stoßfängerträger angebracht werden. DE-19537186- A, die als der nächste Stand der Technik gilt, zeigt solche. Elemente in Form von tiefgezogenen rechteckigen Kassetten. US- 3, 998,485-A zeigt runde, abgestufte Rohre als Erweiterungen der Seitenstangen eines Autos.
• Gegenstand der Erfindung
• Es ist ein Gegenstand der Erfindung, ein vergleichsweise kurzes stoßabsorbierendes Element zwischen einem Stoßfängerträger und einem Fahrzeugkörper vorzusehen, das eine hohe Energieabsorption hat und eine hohe und relativ gleichmäßige Widerstandskraft, während es bei einem Zusammenstoß verformt wird.
• Zusammenfassung der Erfindung
• Dieses Ziel wird im wesentlichen dadurch erreicht dass die Seiten eines Elements in Form einer offenen tiefgezogenen rechteckigen Kassette mit einem Seitenflansch an ihrer Öffnung verschiedene Neigung des Teils ihrer Seitenwände in der Nähe des Bodens und des Teil ihrer Seitenwände in der Nähe der Flansch hat, so dass eine Verformungsführung zwischen den beiden Teilen jeder Seitenwand der Kassette gebildet wird. Zu diesem Zweck hat die Erfindung die Merkmale die in den Patentansprüchen angegeben sind.
• Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• Die Erfindung wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die eine stoßabsorbierende Kassette als Beispiel der Erfindung zeigen.
• 1 ist eine transparente Perspektivansicht der stoßabsorbierenden Montierungskassette.
• 2 ist eine Ansicht der Kassette aus 1, gesehen wie von den Pfeilen 2-2 in 3 angegeben.
• 3 ist ein Querschnitt durch das Montageelement aus den 1 und 2 entlang der Linie 3-3 in 2.
• 4 ist eine Draufsicht eines Stoßfängerträgers, montiert an die Seitenstangen eines Fahrzeugs mittels Montagekassetten der Art nach 1 und 2.
• Die 5 und 6 sind zwei Abschnitte, rechtwinklig zueinander, durch eine etwas abgeänderte Auslegung der Montagekassette aus den 3 und 4.
• Beschreibung der Vorzugslösungen
• In 4 ist ein bogenförmiger Stoßfängerträger aus geformtem Stahlblech dargestellt. Er hat zwei flache Montagebereiche 12, 13 anliegend an die strukturellen Seitenstangen 14,15 des Fahrzeugs. Zwischen den Seitenstangen 14,15 und den Bereichen 12,13 gibt es zwei Montageelemente 16, 17, mittels derer der Stoßfängerträger an die Seitenstangen montiert wird. Ein derartiges Montageelement ist in den 1–3 dargestellt. Es umfasst eine aus einem Stück Stahlblech tiefgezogene Kassette und hat einen Boden 22, vier Seitenwände 23 und einen Flansch 24. Der Boden 22 hat ein zentrales Loch 25 und die Montagebereiche 12, 13 des Stoßfängerträgers haben entsprechende Bohrungen, so dass die Kassetten mittels Schrauben und Muttern an den Stoßfängerträger montiert werden können. Der Flansch 24 der Kassetten hat vier Bohrungen 28–31 und die Enden der Seitenstangen haben Flansche oder Platten 32, 33 mit entsprechenden Bohrungen, so dass die Kassetten 16,17 an den Seitenstangen 14, 15 mit Schrauben und Muttern befestigt werden können. Vorteilhafterweise können die Kassetten aus kaltumgeformtem hochgekohltem Stahl tiefgezogen sein, so dass sie nach dem Formen nicht gehärtet werden müssen. Ein derartiges Härteverfahren kann nicht ohne eine Befestigung durchgeführt werden und wäre daher kostspielig.
• Die Kassetten 16, 17 sind rechteckig mit abgerundeten Ecken und leicht zulaufend zu ihrem Boden hin. Alle vier Seitenwände 23 umfassen ein Teil 37 in der Nähe des Bodens und ein Teil 36 in der Nähe des Flansches, und die beiden Teile 36, 37 haben verschiedene Neigungen in bezug auf die Mittellinie der Kassette so dass sie einen stumpfen Winkel in der Linie 35 bilden, in der sie aufeinendertreffen, und die Wände sind daher konkav. Diese Linie 35 zwischen den beiden Wandteilen 36, 37 bildet eine Führung für die Biegung, wenn die Kassette einer Last ausgesetzt wird, wie noch beschrieben wird. Das Seitenwandteil 36 in der Nähe der Flansch sollte vorzugsweise kürzer sein als das Seitenwandteil 37 in der Nähe des Bodens, und es könnte vorteilhafterweise geringer als 1/3 der ganzen Wand ausmachen. Die Seitenwandteile 36, 37 sind vorzugsweise flach oder im wesentlichen flach, wie gezeigt.
• Bei einem Verkehrsunfall müsste der Stoßfängerträger 11 sich zuerst verformen werden und dann seine Montageelemente, also die Kassetten 16, 17. Wenn die Last schwer ist, sollte sie dann von den Seitenstangen 14, 15 aufgenommen werden. Die Linien 35 bilden Führungen für die Biegung und die Seitenwände 23 biegen sich in diesen Linien, so dass die Teile 36 nach innen und nach oben in 3 rotieren, bis sie gegen die Endplatten der Seitenstangen 14, 15 anschlagen. Die Teile 37 der Seitenwände haben dann etwa eine S-Form und sind nach innen geneigt. Die Ecken des oberen Teils 36 haben sich in mehr als eine Falte gefaltet. Dann rollt sich die anfängliche Biegung in Linie 35 zur Mitte der Kassette hin ein und die Ecken falten sich weiter in mehrere Falten. Dieses Bewegungsmuster ist effizient bezüglich der Energieabsorption, weil ein großer Teil des Materials plastisch verformt wird und dadurch Energie absorbiert. Die Widerstandskraft wird keine Spitzen haben und vergleichsweise konstant während der ganzen Verformung sein, und sie wird keine Spitze am Ende der elastischen Verformung haben, bevor die Kunststoffverformung einsetzt. Eine Kurve der Widerstandskraft bezogen auf die Verformung wird daher vergleichsweise flach sein, was wünschenswert ist, aber schwierig zu erreichen, wenn der für die Verformung verfügbare Abstand klein ist.
• Bei einer Kassette ohne die Führungen für die Biegung 35 wäre die Widerstandskraft vor der Kunststoffverformung viel höher, aber die gesamte Energieaufnahme viel niedriger.
• Die 5 und 6 zeigen eine abgeänderte Kassette. Zwei gegenüberliegende Seitenwände 23 sind konkav wie man in 5 sieht, aber die anderen beiden Seitenwände 26 sind konvex, wie man in 6 sieht. Diese abgeänderte Auslegung sorgt für eine noch bessere Gesamt-Energieaufnahme, wahrscheinlich wegen der effizienteren Faltung der Ecken.

Claims (6)

1. Stoßabsorbierende tiefgezogene rechteckige offene Kassette zwischen einem Fenderbalken und einem Fahrzeugkörper, mit einem Boden (22), Seitenwänden (23, 26) und einem Flansch (24), wobei die Seitenwände (23, 26) einen Teil (37) umfassen, der an den Boden (22) anliegt, und einen Teil (36), der an den Flansch (24) anliegt, gekennzeichnet dadurch, dass die beiden Teile verschiedene Neigung haben, so dass eine Verformungsführung (35) zwischen ihnen entsteht.
2. Stoßabsorbierende Kassette nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Teil (36), der an den Flansch (24) anliegt, kürzer ist als der Teil (37), der an den Boden (22) anliegt.
3. Stoßabsorbierende Kassette nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass alle vier Seitenwände (23) konkav sind.
4. Stoßabsorbierende Kassette nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass zwei gegenüberliegende Seitenwände (23) konkav und die anderen beiden Seitenwände (26) konvex sind.
5. Stoßabsorbierende Kassette nach einem beliebigen der vorangehenden Patentansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass der Flansch (24) an dem strukturellen Seitenbalken (14, 15) des Fahrzeugkörpers befestigt ist.
6. Stoßabsorbierende Kassette nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, dass der Flansch (24) an einer Endplatte (32, 33) des Seitenbalkens (14, 15) befestigt ist.