DE19906682A1

DE19906682A1 - Schutzvorrichtung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19906682A1
Application number: DE1999106682
Authority: DE
Inventors: Edgar Prottengeier; Wolfgang Nagl; Martin Fischer
Original assignee: Suspa Compart AG
Current assignee: Suspa Holding GmbH
Priority date: 1999-02-18
Filing date: 1999-02-18
Publication date: 2000-08-24
Anticipated expiration: 2019-02-19
Also published as: DE19906682B4

Abstract

Eine Schutzvorrichtung (1) für Kraftfahrzeuge, mit Längsträgern (2, 3) mit vorgegebener Längs- und Quersteifigkeit, die front- und/oder heckseitig an einer eine Mittel-Längs-Ebene (4) aufweisenden Fahrzeug-Karosserie angeordnet sind, und einem Querträger (15) zur Aufnahme von Stößen auf die Front- und/oder Heckpartie der Fahrzeug-Karosserie, wobei der Querträger (15) mit den Längsträgern (2, 3) jeweils über Mittel-Längs-Achsen (13, 14) aufweisende Aufprall-Dämpfer (7, 8) verbunden ist und für den Betrag mindestens eines zwischen einer Mittel-Längs-Achse (13) und der Mittel-Längs-Ebene (4) eingeschlossenen Winkels a gilt: DOLLAR I1 > 0 DEG .

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist durch offenkundige Vorbenutzung seit langem bekannt, Kraftfahr zeuge sowie deren Insassen zum Schutz gegen Kollisionen mit über Auf prall-Dämpfer befestigten Querträgern zu schützen. Bei nicht mittig gegen einen Querträger auftretenden Kollisionen werden häufig die Aufprall- Dämpfer schräg verzogen und somit unwirksam gemacht, wodurch die auftretende Kollision nicht optimal aufgefangen werden kann.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Schutzvorrichtung für Kraftfahrzeuge zu schaffen, bei der auch bei einem einseitigen Aufprall gegen den Querträger eine optimale Dämpfung des Aufpralls möglich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeich nungsteils des Anspruchs 1 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, die Aufprall-Dämpfer von vorne herein nicht parallel zur Fahrt-Richtung des Kraftfahrzeuges, sondern unter einem flachen Winkel wie die Schenkel eines "V" anzuordnen, so daß die Dämpfer als Folge eines einseitigen Auf pralls zu einer Ausrichtung parallel zur Fahrt-Richtung hin verzogen wer den und deshalb voll funktionsfähig bleiben.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprü chen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Be schreibung von vier Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zei gen:

Fig. 1 eine Ansicht einer Schutzvorrichtung gemäß einer ersten Ausfüh rungsform unmittelbar vor einem Aufprall,

Fig. 2 eine Ansicht gemäß Fig. 1 zu einem späteren Zeitpunkt,

Fig. 3 eine Ansicht gemäß Fig. 2 zu einem späteren Zeitpunkt als Fig. 2,

Fig. 4 eine Teilschnittdarstellung eines Aufprall-Dämpfers gemäß der er sten Ausführungsform,

Fig. 5 eine Teilschnittdarstellung eines Aufprall-Dämpfers gemäß einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 6 eine Teilschnittdarstellung eines Aufprall-Dämpfers gemäß einer dritten Ausführungsform, und

Fig. 7 eine Teilschnittdarstellung eines Aufprall-Dämpfers gemäß einer vierten Ausführungsform.

Eine erste Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 1 bis 4 darge stellt. Eine Schutzvorrichtung 1 für Kraftfahrzeuge weist zwei benachbart angeordnete Längsträger 2, 3 auf, die frontseitig an einer eine Mittel- Längs-Ebene 4 aufweisenden Fahrzeug-Karosserie befestigt sind. Die Längsträger 2 und 3 erstrecken sich im wesentlichen parallel zur Ebene 4, bezüglich derer sie symmetrisch angeordnet sind. Die Längsträger 2, 3 können auch heckseitig vorgesehen sein. Es können auch zur Erhöhung der Biegesteifigkeit weitere Längsträger vorgesehen sein. Die Längsträger 2, 3 weisen eine vorgegebene Längs- und Quersteifigkeit auf Hierunter wird die beim modernen Karosserie-Sicherheits-Design übliche Biegesteifigkeit verstanden, die derart eingestellt ist, daß sich die Längsträger 2, 3 bis zu einer bestimmten Energieeinwirkung in Folge eines Aufpralls im wesentli chen steif verhalten. Bei höheren Energien werden die Träger unter Um wandlung von kinetischer Energie in thermische Energie komprimiert. Wichtig ist, daß die Längsträger 2, 3 neben der Längssteifigkeit auch eine ausreichende Quersteifigkeit, d. h. im wesentlichen quer zu ihrem Längsverlauf, aufweisen. Die Längsträger 2, 3 weisen an ihrem in Fahrt- Richtung 5 liegenden Ende einen im wesentlichen senkrecht zur Ebene 4 verlaufenden, ringförmigen Längsträger-Flansch 6 auf, der eine Träger- Flansch-Ebene A definiert.

Mit den Längsträgern 2, 3 sind Aufprall-Dämpfer 7 bzw. 8 verbunden, wel che aus der DE 295 02 375 U bekannt sind. Die dort beschriebenen Auf prall-Dämpfer weisen eine Dämpfungscharakteristik mit einem irreversib len Teil auf. Die irreversible Dämpfung wird durch ein Deformations-Rohr 9 bewirkt, welches durch die zu dämpfende Kraft deformiert wird. Die Aufprall-Dämpfer 4, 5 sind in den Fig. 1 bis 4 lediglich schematisch dargestellt. Sie weisen ein Trag- und Führungs-Rohr 10 auf, an dessen ei nem freien Ende ein eine Dämpfer-Flansch-Ebene E definierender Befesti gungs-Flansch 11 einteilig ausgebildet ist, mittels dessen die Aufprall- Dämpfer 4, 5 über die Längsträger-Flansche 6 mit den Längsträgern 2 bzw. 3 verbunden sind. Das Deformations-Rohr 9 erstreckt sich über das freie Ende des Trag- und Führungs-Rohres 10 hinaus und ist in dieses irreversi bel gedämpft einschiebbar. Am freien Ende des Deformations-Rohres 9 ist ein rohrförmiges Befestigungs-Element 12 vorgesehen. Die genaue Funkti on der Aufprall-Dämpfer 7, 8 ist in der DE 295 02 375 U detailliert be schrieben, worauf hiermit verwiesen wird. Es können auch beliebige andere Aufprall-Dämpfer verwendet werden. Insbesondere können auch Aufprall- Dämpfer mit einer Dämpfungscharakteristik mit einem reversiblen und ei nem irreversiblen Teil verwendet werden, wie sie beispielsweise aus der DE 40 28 448 A1 (entspricht US 5,181,589) bekannt sind. Die Aufprall- Dämpfer 7, 8 weisen Mittel-Längs-Achsen 13 bzw. 14 auf, bezüglich derer die Aufprall-Dämpfer 7 bzw. 8 im wesentlichen zylindersymmetrisch aus gebildet sind. Die Mittel-Längs-Achsen 13, 14 schließen mit der Ebene 4 jeweils einen Winkel a ein, für dessen Betrag gilt: |a| < 0°, insbesondere 1° ≦ |a| < 15° und besonders vorteilhaft 5° |a| ≦ 7°. Der in den Fig. 1 bis 3 links von der Ebene 4 angeordnete Aufprall-Dämpfer 7 ist ge genüber der Ebene 4 um einen Winkel a nach links gerichtet, der rechts von der Ebene 4 angeordnete Aufprall-Dämpfer 8 ist um einen Winkel a gegen über der Ebene 4 nach rechts gerichtet. Die jeweiligen Winkel a können voneinander verschieden sein. Die Achsen 13, 14 bilden in der Verlänge rung außerhalb von Fig. 1 die Form eines "V". Die Dämpfer-Flansch- Ebene E schließt mit den Mittel-Längs-Achsen 13 bzw. 14 einen Winkel b ein, für den gilt: b = 90° - |a|. Die Schrägstellung der Dämpfer 7, 8 wird somit durch die Ausgestaltung der Flansche 11 bewerkstelligt.

Die Schutzvorrichtung 1 weist ferner einen frontseitig an der Fahrzeug- Karosserie vorgesehenen Querträger 15 auf, welcher sich über die volle Breite der Fahrzeug-Karosserie erstreckt. Der Querträger 15 ist über An lenkungen 16 mit vertikalen Schwenkachsen mit den Aufprall-Dämpfern 7, 8 verbunden. Zwischen dem Aufprall-Dämpfer 7 und dem Aufprall- Dämpfer 8 weist der Querträger 15 jeweils aneinander benachbart einen linken Randbereich 17, einen Mittelbereich 18 und einen rechten Randbe reich 19 auf. Der Querträger 15 weist im Mittelbereich 18 eine größere Biegesteifigkeit als in den Randbereichen 17, 19 auf. In der Regel besteht der Querträger 15 aus Aluminium oder Stahl.

Der einseitige Aufprall des Querträgers 15 des Kraftfahrzeuges gegen einen Gegenstand 20, insbesondere ein anderes Kraftfahrzeug, ist in zeitlicher Abfolge in den Fig. 1 bis 3 dargestellt. In den Fig. 2 und 3 ist die ursprüngliche Position des Querträgers 15 strichliert dargestellt. Durch den Aufprall wird der Aufprall-Dämpfer 7 zusammengedrückt. Hierdurch wird der Abstand der beiden mit den Aufprall-Dämpfern 7 bzw. 8 verbundenen Anlenkungen 16 vergrößert. Dies führt dazu, daß auf beide Anlenkungen 16 jeweils eine Kraft in Richtung der Ebene 4 wirkt. Hierdurch werden die Dämpfer 7, 8 in Richtung auf die Ebene 4 gezogen, wodurch die Winkel a verkleinert werden. Durch die Vor-Ausrichtung der Dämpfer 7, 8 um einen Winkel a jeweils nach außen wird somit sichergestellt, daß auch die bei einem einseitigen Aufprall auftretenden Verziehungen der Dämpfer 7 bzw. 8 in Richtung der Ebene 4 deren Funktionsfähigkeit nicht beeinträchtigen, da die Dämpfer 7, 8 zu keinem Zeitpunkt des Aufpralls auf die Ebene 4 zu geneigt sind, wodurch diese sich verklemmen oder abknicken könnten. Durch die Schrägstellung der Aufprall-Dämpfer 7, 8 wird bei deren Ein schieben entgegen der Fahrt-Richtung 5 der Abstand der beiden Anlenkun gen 16 senkrecht zur Mittel-Längs-Ebene 4 reduziert, so daß die Gefahr eines Schrägverziehens der Dämpfer 7, 8 reduziert wird. Dies ist bei paral lel ausgerichteten Aufprall-Dämpfern 7, 8, d. h. bei einem Winkel a = 0°, nicht der Fall, da der Abstand der beiden Anlenkungen 16 voneinander im Ausgangszustand und im vollständig eingefahrenen Zustand gleich ist. Der starr ausgebildete Mittelbereich 18 des Querträgers 15 sorgt dafür, daß die ser eine ausreichende Stabilität für mittige Zusammenstöße aufweist.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 eine zweite Ausführungs form der Erfindung beschrieben. Gleiche Teile erhalten dieselben Bezugs zeichen, verschiedene, jedoch funktionell gleichwertige Teile erhalten die selben Bezugszeichen mit einem hochgesetzten Strich, wie bei der ersten Ausführungsform, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen wird. Der wesentliche Unterschied besteht in der Ausgestaltung des Befestigungs- Flansches 11' sowie des Längsträger-Flansches 6'.

Die Dämpfer-Flansch-Ebene E' verläuft senkrecht zur Mittel-Längs-Achse 13. Die Träger-Flansch-Ebene A' schließt mit der Ebene 4, die in Fig. 5 verschoben dargestellt ist, einen Winkel b = 90° - |a| ein. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform wird somit die Schrägstellung des Aufprall- Dämpfers 7' nicht durch eine Schräganordnung des Befestigungs-Flansches 11', sondern durch eine entsprechende Anpassung des Längsträger- Flansches 6' erreicht.

Die dritte und vierte Ausführungsform, die in den Fig. 6 und 7 darge stellt ist, entsprechen im wesentlichen der ersten bzw. zweiten Ausfüh rungsform. Gleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform, auf deren Beschreibung ansonsten verwiesen wird, versehen. Verschiedene, jedoch funktionell gleichwertige Teile sind mit denselben Bezugszeichen mit zwei bzw. drei hochgesetzten Strichen versehen.

Bei der dritten und vierten Ausführungsform ist der Befestigungs-Flansch 11" bzw. 11''' nicht am Ende des Trag- und Führungs-Rohres 10" bzw. 10''' ausgebildet, sondern mittig mit diesem verbunden vorgesehen. Im Fall der dritten Ausführungsform schließt die Dämpfer-Flansch-Ebene E" einen Winkel b = 90° - |a| mit der Achse 13 ein; die Träger-Flansch-Ebene A" verläuft im wesentlichen senkrecht zur Ebene 4. Bei der vierten Ausfüh rungsform verläuft die Dämpfer-Flansch-Ebene E''' im wesentlichen senk recht zu Achse 13. Die Träger-Flansch-Ebene A''' schließt mit der Ebene 4 einen Winkel b = 90° - |a| ein.

Claims

1. Schutzvorrichtung (1; 1'; 1"; 1''') für Kraftfahrzeuge, mit

a) Längsträgern (2, 3; 2', 3'; 2", 3"; 2''', 3''') mit vorgegebener Längs- und Quersteifigkeit, die front- und/oder heckseitig an ei ner eine Mittel-Längs-Ebene (4) aufweisenden Fahrzeug- Karosserie angeordnet sind, und
b) einem Querträger (15) zur Aufnahme von Stößen auf die Front- und/oder Heckpartie der Fahrzeug-Karosserie,
c) wobei der Querträger (15) mit den Längsträgern (2, 3; 2', 3'; 2", 3"; 2''', 3''') jeweils über Mittel-Längs-Achsen (13, 14) aufwei sende Aufprall-Dämpfer (7, 8; 7', 8'; 7", 8"; 7''', 8''') verbun den ist, dadurch gekennzeichnet, daß
d) für den Betrag mindestens eines zwischen einer Mittel-Längs- Achse (13, 14) und der Mittel-Längs-Ebene (4) eingeschlossenen Winkels a gilt: |a| < 0°.

2. Schutzvorrichtung (1; 1'; 1"; 1''') gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß für den Betrag des Winkels a gilt: 1° ≦ |a| ≦ 15°.

3. Schutzvorrichtung (1; 1'; 1"; 1''') gemäß Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß für den Betrag des Winkels a gilt: 5° ≦ |a| ≦ 7°.

4. Schutzvorrichtung (1; 1'; 1"; 1''') gemäß einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprall-Dämpfer (7, 8; 7', 8'; 7", 8"; 7''', 8''') einen ersten Aufprall-Dämpfer (7; 7'; 7"; 7'''), der auf der einen Seite der Mittel-Längs-Ebene (4) angeordnet ist, und einen zwei ten Aufprall-Dämpfer (8; 8'; 8"; 8'''), der auf der anderen Seite der Mittel- Längs-Ebene (4) angeordnet ist, aufweisen.

5. Schutzvorrichtung (1; 1'; 1"; 1''') gemäß Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Mittel-Längs-Achse (13) des ersten Aufprall-Dämpfers (7; 7'; 7"; 7''') bezüglich der Mittel-Längs-Ebene (4) im wesentlichen spiegelsymmetrisch zur Mittel-Längs-Achse (14) des zweiten Aufprall- Dämpfers (8; 8'; 8"; 8''') angeordnet ist.

6. Schutzvorrichtung (1; 1'; 1"; 1''') gemäß Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Mittel-Längs-Achse (13) des ersten Aufprall-Dämpfers (7; 7'; 7"; 7''') und die Mittel-Längs-Achse (14) des zweiten Aufprall- Dämpfers (8; 8'; 8"; 8''') ein in Richtung des Querträgers (15) offenes "V" bilden.

7. Schutzvorrichtung (1; 1'; 1"; 1''') gemäß einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprall-Dämpfer (7, 8; 7', 8'; 7", 8"; 7''', 8''') jeweils über eine Anlenkung (16) mit dem Querträger (15) verbunden sind.

8. Schutzvorrichtung (1; 1'; 1"; 1''') gemäß einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungscharakteristik der Aufprall-Dämpfer (7, 8; 7', 8'; 7", 8"; 7''', 8''') einen reversiblen und/oder einen irreversiblen Teil aufweist.