-
"Elastische Dämpfung einer StoßstangeE Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtunx zur elastischen Dämpfung einer Stoßstange, insbesondere zur Verwendung
bei Fahrzeugen, wie Privatautos und Lieferwagen. Die Vorrichtung führt zu einer
gedämpften, federnden Relativbewiegung zwischen Fahrzeug und der daran angebrachten
Stoßstange, sobald diese eine Stoß oder Aufprall unterworfen ist. Eine derartige
Stoßstange soll bei Zusammenstößen Schäden am Auto verhindern. Vorgeschlagen sind
bereits
teleskopartige, hydrauli0che Stoßdämpfer, de mit ledern
kombiniert werden können oder selbst einen Federkraft aufweisen, der beispielsweise
dadurch erzielt wird, claG Federn in den Stoßdämpfer eingebaut sind oder d kompressible
Stoßdämpferflüssigkeiten verwendet werden. Die Federwirkung dient unter anderem
dem Zweck, die Stoßstange nach einem Aufprall in ire Sollstellung, d.h. ihre normale
Stellung, zurückzuführen. Unter dem Ausdruck "Stoßstan ge" soll im folgenden eine
Kombination aus Stoßdämpfer und Feder verstanden werden.
-
Von den bekannten Systemen für eine derartig elastische Dm.pfunz sollte
ein System erwähnt werden, in den zwei oder mehr Stoßdämpfer praktisch in Längsrichtung
des Fahrzeugs zwischen Stoßstange und Fahrzeug angeordnet sind. Fs ist auch bekannt,
die Stoßdämpfer bezüglich der Fahrzeuglängsachse ein wenig geneigt anzuordnen. Aus
der DT-OS 1 933 852 ist eine Ausführungsform bekannt, bei der pro Stoßstange vier
Stoßdämpfer unter einem Winkel von etwa 45 zur Fahrzeuglängsachse angeordnet sind.
-
Die vorliegende Erfindung soll sich besonders fur aie Zwecke eignen,
in denen nur wenig Fa zwischen dem Fahrzeug und der Stoßstange zur Verfügun steht,
und bei denen keine Teile der Vorrichtung in das Fahrzeug eingebaut werden sollen,
da dies zu einer Kostenänderung für das Fahrzeug führen wUrde. Die Gründe für einen
geringen Abstand zwischen Fahrzeug und Stoßstange können beispielsweise darin liegen,
daß man die Gesamtlänge des Fahrzeugs innerhalb gewisser Grenzen halten will. Zu
diesem Zweck geht die Erfindung von einer Vorrichtung zur elastischen Dämpfung
einer
Stoßstange, die einen teleskopartigen Stoßdämpfer aufweist und bei eine Stoß genen
die Stoßstange zusammengedru-srt wird aus und zeichnet sich dadurch aus, daß das
eine Ende des Stoßdämpfer am Fahrzeug oder an der Stoßstanze schwenkbar gehaltert
ist, ein Schwenkelement er einen ersten Befestigungspunkt am Fahrzeug oder an der
Stoßstange schwenkbar gehaltert ist, das andere Ende des Stoßdämpfers über einen
zweiten Befestigungspunkt am Schwenkelement schwenkbar gehaltert ist und der Bereich
des Scrwenkelements mit den Fahrzeug oder der Stoßstange verbunden ist, der bei
Sollstellung der Stoßstange dem einen Ende des vom Fahrzeug oder der Stoßstange
gehalterten Stoßdämpfers näher ist, als der zweite Befestigungspunkt, wobei der
Stoßdämpfer in Sollstellung der Sto3-stange sich im wesentlichen cuer zum Auto erstreckt.
-
Dabei sind vorzugsweise die drei Befestigungspunkte des Sc;awenxXelements
in den Ecken eines gleichschenkligen Dreiecks angeordnet. Weiterhin ist das Schwenkelement
mit Einrichtungen zur Begrenzung der Schwenkamplitude versehen, so daß das Schwenkelement
entsnrechend der Relatlvbewegung zwischen Stoßstange und Fahrzeug nur in eier Richtung
schwenken kann.
-
Außerdem wird das Schwenkelement vorzugsweise irftt dem Fahrzeug oder
der Stoßstange entweder über einen schwenkbaren Arm oder eine Konsole verbunden.
-
Schließlich ist die Vorrichvunz vorzugsweise so ynxeorcnet, daß die
Längsachse des Stoßdämpfers mit der durch die beiden Befestigungspunkte des Schwenkelements,
die mit dem einen Ende des Stoßdämpfers bzw. mit der Stoßstange oder dem Fahrzeug
verbunden
sind, festgelgten Geraden eine spitzen Winkel einschließt.
-
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen und anhand
beigefügter schematischer ZeichnunJen naher erläutert.
-
In den Zeichnungen zeigen: Figuren 1 bis 6: sechs unterschiedliche
Ausführungsformen der erflndungsgemäßen Vorrichtung in Draufsicht.
-
Anhand der Figur 1 wird ein Ausführungsbeispiel der TT:rfindung, weiches
zwischen Fahrzeug 1 und Stoßstange 2 montiert ist, näher erläutert. Bezulich der
loontave kann auch andersherum verfahren werden, da die erfindungsgemBe Vorrichtung
offensichtlich auch dann arbeitet, wenn sie bezüglich des dargestellten Ausführungsbeisniels
in umgekehrter Anordnung montiert ist. Ein Stoßdämpfer 3 ist über ein Gelenk 4 mit
seinem einen Ende schwenkbar an einer in der Stoßstange 2 angebrachten Konsole oder
vorzeichen 13 befestigt. Ein Schwenklement 5 ist mit seinem ersten Befestigungspunkt
6 schwenkbar mit dem anderen Ende des Stoßdämpfers 3, in seinem zweiten Befestigungspunkt
7 schwenkbar mit dem Fahrzeug 1 und mit seinen dritten Befestigungspunkt 8 über
einen Arm 9 schwenkbar mit der Stoßstange 2 verbunden, wobei der Arm 9 über ein
Gelenk 10 schwenkbar an der Stoßstange 2 befestigt ist.
-
Aus der in Figur 1 dargestellten Stellung ist das Schwenkelement 5
nur in einer Richtung schwenkbar, da es mit einer Kante 11 gegen das Fahrzeug 1
anliegt.
-
Ein Stoß gegen die Stoßstange 2 in Fahrzeuglängsrichtung wird über
den Arm 9 auf das Schwenkelement 5 übertragen, welches dann um den zweiten Befestigungspunkt
7 zu schwenken versucht. Die Schwenkbewegung wird vom Stoßdämpfer 3 abgebremst.
Da der Befestigungspunkt bzw. das Gelenk 4 zwischen Stoßdämpfer 3 und Stoßstange
2 in Richtung des Fahrzeugs 1 bewegt wird, ist es mdglich, die Größe des Drehmomenthebels
des Stoßdämpfers 3 bezüglich des zweiten Befestigungspunktes 7 im wesentlichen beizubehalten,
und die Dämpfung bleibt während der gesamten Bewegung der Stoßstange 2 gegen das
Fahrzeug 1 wirksam.
-
Bei einem Stoß gegen die Stoßstange 2, der transversal gerichtete
Kräfte erzeugt, wird das Schwenkelement 5 insoweit an einer Schwenkbewegung gehindert,
als die Kante 11 gegen das Fahrzeug 1 anliegt. Demnach dämpft der Stoßdämpfer 3
quergerichtete Stöße ebenso ab, wie Stöße in schräger Richtung mit transversalen
Kraftkomponenten.
-
Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der
Stoßdämpfer 3, das Schwenkelement 5 mit seinen Befestigungspunkten 6, 7 und 8 sowie
die Kante 11 sind ungefahr gleich der in Figur 1 dargestellten Ausführunsform, wobei
Jedoch das den Stoßdämpfer 3 halternde Gelenk 4 an einer etwas größeren, an der
Stoßstange 2 befestigten Konsole oder dergleichen 13' angebracht ist. Der Befestigungspunkt
8 des Schwenkelements 5 ist gleitbar in der Konsole 13' gehaltert. Dies wird durch
einen Stift oder dergleichen, der sich vom Schwenkelement 5 in einen in der Konsole
13' vorgesehenen Schlitz 14 erstreckt, erreicht.
-
Der Schlitz 14 ist notwendig, um eine Bewegung der StoB-stange 2 gegen
das Fahrzeug 1 ohne die seitliche Verschiebung,
die von der Drehbewegung
des Befestizuncsnunktes 8 um den Befestigungspunkt 7 herrührt, zu ermöplichn.
-
Eine entsprechende, aber umgekehrt angeordnete Vorrichtung am anderen-Ende
der Stoßstange 2 verhindert eine derartige Bewegung der Stoßstange 2, wenn der Befestigungspunkt
8 nicht in der Konsole 13' verschoben werden kann.
-
Figur 3 stellt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung darj
das insoweit von der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform abweicht, daß es einen
Arm 15 aufweist, der starr mit der Stoßstange 2 befestigt ist und an seinem freien
Ende einen Stift oder dergleichen aufweist, der gleitbar in einem im Schwenkelement
5' angebrachten Schlitz 16 gleitet. Der Schlitz 16 erfüllt den gleichen Zweck wie
der in Fig. 2 dargestellte Schlitz 14, nämlich eine Bewegung der Stoßstange 2 gegen
das Fahrzeug 1 zu ermöglichen.
-
Was oben als Befestigungspunkt 8 beschrieben worden ist, besteht im
wesentlichen aus einer verschieb- und schwenkbaren Verbindung. Die in Figur 1 und
2 dargestellte Kante 11 des Schwenkelements 5 wird in dem in Figur 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel durch eine Stiltzkonsole 17 ersetzt.
-
In Figur 4 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
in dem ein Schwenkelement 5" und der Stodämnrer 3 über das Gelenk 4 schwenkbar mit
der Stoßstange 2 verbunden sind. Ein Arm 9' verbindet das Schwenkelement-5', über
ein Gelenk 10' mit dem Fahrzeug 1. Der Arm 9' weist weiterhin Mittel zur Begrenzung
der Schwenkamplitude in einer Richtung auf. Die Vorrichtung ist in der Lage, quergerichtete
Kräfte aufzufangen bzw. zu dämpfen. Die übrigen Teile
sind die gleichen
wie die in Figur 1 dargestellten.
-
In Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
in dem der Stoßdämpfer 3 über das Gelenk 4 und die Konsole 13 am Fahrzeug 1 gehaltert
ist.
-
Das Schwenkelement 5" ist über das Gelenk 7 mit dem Fahrzeug 1 und
über den als Drehgelenk realisierten Befestigungspunkt 8, den Arm 9' und das Drehgelenk
10' mit der Stoßstange 2 verbunden. Der Arm 9' weist Einrichtungen zur Begrenzung
der Schwenkamplitude auf, so daß auf die Stoßstange 2 einwirkende, quergerichtete
Kräfte vom Stoßdämpfer 3 aufgenommen werden.
-
In Figur 6 ist ein weiteres Beispiel der Erfindung dargestellt, bei
der eine vom Schwenken des Schwenkelements 5''' herrührende Querbewegung dadurch
aufgefangen wird, daß das Schwenkelement 5''' mit seinem Befestigungspunkt 7 an
einer Winkelkonsole18 angebracht ist. Die Winkelkonsole 18 ist mit einem Schenkel
am Fahrzeug 1 oder der Stoßstange 2 befestigt. Die Befestigung ist elastisch, in
diesem Fall durch eine Schraube 19 mit einer Feder 20, die gegen die Winkelkonsole
18 drückt, realisiert. Am anderen Schenkel der Winkelkonsole 18 ist das Schwenkelement
5"' mit seinem Befestigungspunkt 7 gehaltert. Wenn das Schwenkelement 5 "' aufgrund
einer Bewegung der Stoßstange 2 geschwenkt wird, kann sich der Befestigungspunkt
8 parallel zum Fahrzeug 1 bewegen, da die Querbewegung des Befestigungspunktes 7
in der Weise stattfindet, daß sich die Winkelkonsole 18 um ihre Kante neigt.
-
Aus den Zeichnungen ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung
offensichtlich teilweise innerhalb des Stoßstangenproflls
montiert
werden kann, insbesondere dann, wenn die Stoßstange den typischen U-Querschnitt
mit relativ großen Abmessungen aufweist. Demnach ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
gar nicht oder nur sehr wenig von oben und von der Seite sichtbar, insbesondere
dann, wenn der für eine Bewegung zwischen Stoßstange und Fahrzeug notwendige Spalt
beispielsweise von einer elastischen Abdeckung überdeckt wird.
-
Der wichtigste Aspekt der Erfindung ist der, daß durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung eine Ab federung und Dämpfung eines Aufpralls ermöglicht wird, ohne
dabei das Fahrzeug wesentlich zu verändern. Ein Auto mit nichtelastischen, an zwei
bezüglich des Fahrzeugs symmetrisch angeordneten Punkten befestigten Stoßstangen,
kann mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bei Verwendung der für die nicht-elastischen
Stoßstangen vorgesehenen Befestigungspunkte ausgerüstet werden. Die Erfindung erlaubt
die Verwendung einer relativ langen Stoßstange trotz Jedes geringen Abstandes in
Längsrichtung zum Fahrzeug, und es ist möglich, eine genügende AufpralldämDfung
zu erzielen.
-
Prinzipiell und in gewöhnlichen Fällen wird mit Hilfe der Erfindung
der gewünschte Effekt schon bei Verwendung von zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen
pro Stoßstange erreicht.
-
Es gibt Jedoch keinen Hinderungsgrund dafür, mehr als zwei Vorrichtungen
pro Stoßstange zu verwenden, was besonders dann von Interesse ist, wenn die Stoßstange
nur geringe Biegefestigkeit aufweist und demnach an mehreren Stellen abgestützt
werden sollte, um einem Stoß oder Aufprall ohne bleibende Verformungen widerstehen
zu können.
-
Die verschiedenen Gelenke der Vorrichtungen sollten so
dimensioniert
werden, daß sie den durch das Gewicht bzw. die Masse bedingten Kräften der Stoßstange
standhalten, so daß zusätzliche Armierungen überflüssip sind.
-
Im Rahmen der Erfindung können natürlich auch eine Reihe von änderungen
an den dargestellten Ausführungsformen vorgenommen werden. Beispielsweise kann:
Die Vorrichtung oder die Stoßstange in umgekehrter Anordnung vorgesehen werden,
das Schwenkelement aus Armen statt aus einem ebenen Polygon bestehen und die Gleitverbindungen
zwischen der Konsole und dem Schwenkelement auf andere Weise realisiert werden.
-
Natürlich müssen dabei alle Teile so angeordnet sein, daß sie sich
bezüglich der notwendigen Bewegungsabläufe nicht gegenseitig hindern.