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DE29809358U1 - Vorrichtung zur Steigerung der passiven und aktiven Sicherheit von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Vorrichtung zur Steigerung der passiven und aktiven Sicherheit von Kraftfahrzeugen

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DE29809358U1
DE29809358U1 DE29809358U DE29809358U DE29809358U1 DE 29809358 U1 DE29809358 U1 DE 29809358U1 DE 29809358 U DE29809358 U DE 29809358U DE 29809358 U DE29809358 U DE 29809358U DE 29809358 U1 DE29809358 U1 DE 29809358U1
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Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen an Kraftfahrzeugen zur erheblichen Steigerung der passiven- und aktiven Sicherheit zugunsten der Fahrzeuginsassen und externer Verkehrsteilnehmer.
1. PASSIVE SICHERUNGS - VORRICHTUNG
Bekanntlich treten die allerschlimmsten Unfallschäden bei frontalen Zusammenstößen im Straßenverkehr immer dann auf, wenn die Fahrzeuginsassen in ihrer Fahrgastzelle invasiv zusammengequetscht werden (zugeh. Abb. Nr. 1) , ohne eine Chance, irgendwohin ausweichen zu können.
In einem solchen Fall können auch Gurte und Airbag(s) die verhängnisvolle Verquetschung der Fahrgäste nicht verhindern.
In der nun einhundertjährigen Geschichte der Automobilentwicklung hat sich trotz dieses immer wiederkehrenden, folgenschweren Ablaufs nur wenig verändert, sieht man die Statistiken und täglichen Berichterstattungen.
Hiervon sind nicht nur Klein- oder Mittelklassewagen betroffen, sondern ebenso die Oberklasse.
Ein Automobil wird immer nur so gut sein, unabhängig von seiner Klasse, wie es im wirklichen Ernstfall die Insassen zu schützen zu vermag.
Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, die einfach in der Konstruktion (und somit kostengünstig in der Fertigung und Montage ), wie gleichzeitig hocheffizient in ihrer Wirkung ist :
a ) Zunächst einmal ist die Fahrgastzelle eine rundum vollständige, separate, mobile Einheit mit eigenem Boden, Front- und Rückwand. Sie wird am Chassis verankert und zentral verriegelt (zugeh. Abb. Nr. 2) .
30
b ) Im Motorraum befindet sich eine U-förmige, massive Schubstange, deren beide Längsschenkel nahe der Innenseite der Kotflügel, etwa in halber Höhe, verlaufen. Die Querverbindung liegt knapp vor dem Kühlergrill. Die offenen Enden der Längsschenkel sind ösenförmig ausgebildet und nehmen hier
-2-
je zwei weitere Schenkelpaare auf. Je einer dieser kürzeren Schenkel ist unten am Chassis vor dem Motorraum-Abschlußblech in einem Drehgelenk fixiert. (zugeh. Abb. Nr. 3)
Das jeweils obere Schenkelpaar ist oben an einem massiven Querträger in einem Gelenk fixiert. Dieser Querträger ist mit der Fahrgastzelle fest verbunden.
c ) Im Kofferraum befindet sich die gleiche Vorrichtungsanordnung wie im Motorraum, nur um 180 Grad versetzt (zugeh. Abb. Nr. 4).
d ) Wirkungsweise VORNE :
Bei einem massiven Aufprall vorne wird ein Teil der Crash-Energie über den Schubstangenbügel an die scherenförmigen, halboffenen Schenkelpaare einmal nach unten auf den Querträger am Chassis geleitet, zum anderen nach oben auf den Querträger an der Fahrgastzelle (zugeh. Abb. Nr. 3 ) Mit dieser Hebel-Vorrichtung wird die Fahrgastzellen-Einheit zentral vom Fahrgestell entriegelt und vorne über die Crash-Zone hinaus nach oben gehoben, sodaß alle restliche Crash-Energie unterhalb der Fahrgastzelle in Auflösung ( Verformung ) geht.
Die Insassen bleiben somit oberhalb aller invasiven Verquetschungsgefahr.
Diese Wirkungsweise kann CRASH - ESCAPE genannt werden.
e ) Wirkungsweise HINTEN :
Bei einem massiven Aufprall hinten wird mit Hilfe dieser Hebel-Vorrichtung die Fahrgastzellen-Einheit zentral vom Fahrgestell entriegelt und hinten über die Crash-Zone hinaus nach oben gehebelt, sodaß alle restliche Crash-Energie unterhalb der Fahrgastzelle in Auflösung geht. Die Insassen bleiben somit oberhalb aller invasiven Verquetschungsgefahr (zugeh. Abb.Nr. 4)
Die CRASH - ESCAPE Wirkungsweise funktioniert hinten genauso wie vorne und
f ) VORNE und HINTEN gleichzeitig , wie für Situationen bei Massen-Auffahr-Unfällen / Karambolagen , z.B. (zugeh. Abb. Nr. 5)
-3-
ZUSAMMENFASSUNG : 1) PASSIVE SICHERUNGS - VORRICHTUNG
/ Die PASSIVE SICHERUNGS-VORRICHTUNG ( CRASH ESCAPE ) ermöglicht mit ihrem einfachen Hebelsystem die Fahrgastzelle und deren Insassen aus der immobilen „Falle" herauszuhebein, d.h. über die Crash = Verquetschungszone hinaus nach oben zu evakuieren.
&igr; &ogr; Dies gilt gleichennaßen fur den frontalen Aufprall wie fur den Crash von hinten und /
oder beide zusammen , wie bei Massen-Auffahr-Unfällen z.B.
-4-
2 . AKTIVE SICHERUNGS - VORRICHTUNG
Analysiert man die Unfallentstehung weiterhin und geht dabei einen Schritt zurück in jene Phase, die Bremsweg genannt wird, so stößt man hier auf ein fast alles entscheidendes Moment, nämlich den GRIP (Bodenhaftung, Traktion, etc.).
Sowohl der Vortrieb wie auch die Verzögerung eines Kraftfahrzeuges sind einzig und allein davon abhängig, welche Kraft die Reifenauflageflächen und ihre Griffigkeit vom Fahrzeug aus auf die Fahrbahn übertragen.
Bekanntermaßen ist der zu lange Bremsweg bei allen gängigen Konstruktionen (weltweit) mit die häufigste Unfall-Ursache. Auch wenn die Bremswege bei einigen neueren Modellen etwas kürzer geworden sind, so bleibt nach wie vor die konstruktionsbedingte LIMITATION, quasi wie ein NON PLUS ULTRA, bestehen, nämlich eine Boden haftung, die sich seit Anbeginn der nun einhundertjährigen Automobügeschichte bis auf den heutigen Tag NUR auf die VIER RÄDER konzentriert.
Der Erfindung , wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, hegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, auf einfachem, kostengünstigen Wege diese LIMITATION zu durchbrechen und mit dem zusätzlichen MULTI - GRIP die aktive Sicherheit am Fahrzeug deutlich zu erhöhen. Gleichzeitig bietet diese Vorrichtung eine ganze Reihe von weiteren, sinnvoll-ergänzenden Einsatzmöglichkeiten .
a ) Zentrales Element dieser Erfindung sind zwei (wahlweise auch vier)Walzenblöcke, bestehend aus mehreren, parallel hintereinander angeordneten Einzelwalzen . Diese Blöcke sind rechts und links von der Mittelachse in vorgesehenen konkaven Aussparungen im Ruhezustand nach oben versenkt ( zügen. Abb. Nr. 6 ) .
b) Für den aktiven Zustand werden diese Blöcke auf die Fahrbahn abgesenkt. Die Walzen nehmen dort die Fahrzeuggeschwindigkeit auf und übertragen diese in geeigneter Weise auf horizontale Bremsscheiben unter der Bodenwanne. Dort werden sie ihrerseits an das Bremssystem und ABS angeschlossen ( zügen. Abb. Nr. 7)
c ) Betrachtet man auf zugeh. Abb. Nr. 8 einmal den signifikanten Unterschied zwischen der altherkömmlichen Auflagefläche von „ NUR -VIER - REIFEN" und der vielfachen Steigerungsmöglichkeiten durch MULTI - GRIP , so wird sehr schnell verstanden, welche zusätzliche Bereicherung an technischer Sicherheit in Verbindung mit bereits vorhandenen Bordsystemen diese Erfindung anzubieten hat: Ein variabel Vielfaches Mehr als je zuvor - zusätzlich .
d ) Bei den Walzenblöcken bieten sich zwei Varianten an :
Zum einen ist der Walzenkern mit geeignetem , haftfahigen Material ummantelt ( zugeh. Abb. Nr. 9' + 10),
zum anderen werden die Walzenkerne von einem breiten Zahnriemenband umlaufen ( zugeh. Abb. Nr. 11) .
In beiden Fällen ist eine intelligente Profilierung der Oberflächenstruktur wichtig in Abhängigkeit von den jeweiligen Anforderungen ( ähnlich Sommer- / Winter- / Ofifroad - Profil).
e ) Erweiterte Einsatzmöglichkeiten von MULTI - GRIP :
Liegt der Erfindung in erster Linie die hochnotwendige Steigerung der Bremsleistung zugrunde, so ergeben sich aus der Konstruktionssubstanz zwangsläufig weitere interessante, praktische Anwendungsmöglichkeiten.
Beispiel 1: ANFAHRHILFE / KRIECHGANG So ziemlich jeder Autofahrer kennt die Situation von leer durchdrehenden Reifen beim Anfahren; aus welchen Gründen auch immer. Ursache : Mangeide Bodenhaftung. Häufig sind solche Situationen auch noch begleitet von ungemütlichem Wetter, Ärger, Schmutz und Zeitverlust.
Den Fahrer mit MULTI GRIP an Bord kümmert's nicht. Er senkt die Walzenblocke ab und schaltet MULTI GRIP VOR bzw. MULTI GRIP ZURÜCK, denn die Walzenblöcke sind in geeigneter Weise dem Antriebssystem zuschaltbar. Üblicherweise neigen Reifen in einem solchen Fall auch noch gerne dazu, je nach Untergrund, sich einzugraben, manchmal bis zur Achse. Hier würde normalerweise nur noch ein Abschleppwagen / Fremdhilfe ein Fortkommen bedeuten.
-6-
Unabhängig also davon, wie die NUR-VffiR-RÄDER-Bodenhaftung verloren ging , so ist MULTI GRIP als bordeigene Reserve mit Sicherheit eine wertvolle Selbst-Hilfe (zugeh. Abb. Nr. 12 ) .
Beispiel 2: WAGENHEBER - Funktion REIFENWECHSEL
Wann immer ein Reifenwechsel unter freiem Himmel notwendig wird, so ist ein jeder Autofahrer, ganz besonders die Autofahrerin, froh und dankbar für ein jedes Maß an erleichternder Hilfestellung. Eine praktische Lösung kann hier wiederum MULTI GRIP anbieten. Anstatt mit den bisherigen Wagenhebern das Fahrzeug hochzukurbeln, werden die Walzenblöcke einfach abgesenkt, das Fahrzeug angehoben, der Reifen gewechselt, die Walzenblöcke wieder in Ruhestellung versenkt - und fertig.
Beispiel 3: WAGENHEBER - Funktion bei SCHNEEKETTEN-MONTAGE Noch häufiger als der Reifenwechsel ist für viele Autofahrer die Notwendigkeit, unter erschwerten Wetterbedingungen Schneeketten auf- oder abmontieren zu müssen. Hier ist der Einsatz von MULTI GRIP wiederum eine praktische Hilfe, denn auf einfache Weise kann sowohl die Frontpartie (beim Fronttriebler ) wie auch die Heckpartie ( beim Hecktriebler ) insgesamt angehoben werden - auf einmal. Mit herkömmlichen Wagenhebern jede Seite recht und links extra ; und dann gilt es ja auch immer für den sicheren, rutschfesten Unterbau zu sorgen. Bei MULTI GRIP alles inklusive. ( zugeh. Abb. Nr. 13)
Beispiel 4 : ANTISCHLEUDER - Funktion
Bekannt ist das Ausscheren des Hecks. Die Folgen können verheerend sein. MULTI GRIP möchte auch hier hilfreich sein, dergestalt, daß die abgesenkten Walzenblöcke dem Driften nach außen auf zweierlei Weise aktiv entgegenwirken können : a ) Zum einen kann der hintere, kurven-innere Walzenblock separat abgebremst werden, b ) Zum anderen können beide hintere Walzenblöcke zum Kurven-Inneren hin eingeschwenkt und abgebremst werden, d.h., daß der geringeren Bodenhaftung der Räder mit Drift nach außen die größere Bodenhaftung von MULTI GRIP mit gezielter Gegendrift nach innen entgegenwirkend korrigiert und kontrolliert ( zugeh. Abb. Nr. 14 )
Beispiel 5: OPTIMALE ANPASSUNG AN DIE FAHRBAHN Bei allen Sicherheitseinsätzen gewährt MULTI GRIP optimalen Anpress-Druck auf die Fahrbahn, auch bei seitlichem Absenken des Fahrgestells ( wie in Kurven, beim Schleudern, z.B. ) . Egal wie groß der seitliche Neigungswinkel des Fahrzeuges auch sein mag, die Walzenblöcke werden unabhängig davon so angesteuert, daß sie in jedem Fall vollständig und plan auf der Fahrbahnoberfläche aufliegen und wirken. Dies gilt gleichermaßen bei Neigungen der Längsachse (Bodenwellen und andere Unebenheiten)
Beispiel 6: SPUR - STABILISATION von ANHÄNGERN
Viele Autofahrer kennen das Risiko eines „tänzelnden" Anhängers, der nur mit viel Erfahrung und Geschick wieder unter Kontrolle gebracht werden kann. Sei es nun der Seitenwind, beim Spur wechseln, das ungleichmäßige Greifen der Auflaufbremse, Verrutschen der Ladung, falscher Schwerpunkt, Überladung, überhöhte Geschwindigkeit oder ein ungeeignetes Zugfahrzeug, z.B, die alljährlich zu den Unfällen fuhren.Ein Anhänger mit nur einer Achse (auch Tandem) in der Mitte ist einfach spursensibler. Um die Spurgenauigkeit stabiler zu gestalten, empfiehlt sich auch hier MULTI GRIP im hinteren und/oder vorderen Bereich des Anhängers. Die abgesenkten Walzenblöcke bilden quasi eine zusätzliche, dezentrale (periphere) Achse, beenden die Schleudertendenz und stabilisieren so auch den gesamten Zug.
-8-
ZUSAMMENFASSUNG : 2) AKTIVE SICHERUNGS - VORRICHTUNG
Die AKTIVE SICHERUNGS-VORRICHTUNG ( MULTI GRIP ) ermöglicht mit ihrem einfachen Walzenblock-System in abgesenktem, aktivierten Zustand, die Bremsleistung bei Kraftfahrzeugen und Anhängern zusätzlich um ein beträcht- liches Maß zu erhöhen. Dies ist gerade bei Notbremsungen von allergrößter Wichtigkeit, da sich die herkömmliche NUR-VIER-RÄDER-Haftung in sehr vielen (zu vielen) Fällen nachweislich als NICHT AUSREICHEND GENUG darstellt, sei es auf der Geraden oder auch beim Schleudern in der Kurve, beim plötzlichen Ausweichen etc.. Zudem bietet MULTI GRIP auch im Bereich Vortrieb die Möglichkeit, das Fahrzeug wieder flott zu bekommen, wenn die Reifen, aus welchem Grund auch immer, nicht genügend greifen und durchrutschen (Eis, Schneeglätte, rutschige Steigungen, zu weicher Untergrund etc.).
Ferner sind noch verschiedene Wagenheber-Funktionen zu erwähnen, die dem Fahrer / der Fahrerin manch praktische Hilfe und Annehmlichkeit anzubieten haben.
Auch bei Neigung zum Schleudern kann MULTI GRIP hilfreich eingreifen durch gegezielte Gegendrift, ebenso bei der Spur-Stabilisierung von Anhängern.
Alle vorgenannten PLUS - ELEMENTE sind nicht alleine auf den PKW bezogen, sondern erweitern ebenso die Sicherheit bei BUSSEN, LKWs, OFFROADERN ( modifizierten Expeditionsfahrzeugen ), ZIVILEN-, KOMMUNALEN-, MILITÄRISCHEN SONDERFAHRZEUGEN, etc
Wann auch immer es sich beim Kraftfahrzeug um Bodenhaftung handelt, (und wann ist das nicht der Fall ? ), vermag MULTI GRIP die aktive Sicherheit deutlich und umfangreich zusätzlich zu erhöhen.

Claims (14)

SCHUTZANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zur Steigerung der passiven Sicherheit von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrgastzelle mit deren Insassen im Falle eines schweren Aufpralles vorne und/oder hinten aus der horizontalen Crash-Zone heraus nach oben wegfiihrbar gelagert ist, während die restliche Crash-Energie unterhalb der Fahrgastzelle durch Verformung aufgelöst wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrgastzelle eine rundum vollständig separate, mobile Einheit bildet, mit eigenem Boden, Front- und Rückwand, die am Chassis verankert und zentral verriegelt ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der frontale Teil der Fahrgastzelle durch einen die frontale Aufprallenergie aufnehmenden Schub- und/oder Hebelstangenmechanismus und/oder durch eine pyrotechnische Vorrichtung mittels Pressluft oder mittels eines unter Druck stehenden Gases oder auf hydraulischem Wege vom Fahrgestell ablösbar und über die Crash-Zone hinaus anhebbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fahrgastzelle am Heck über die Crash-Zone hinaus über einen die rückwärtige Aufprall-Energie aufnehmenden Schub- und /oder Hebelstangenmechanismus und/oder durch eine pyrotechnische Vorrichtung mittels Preßluft oder mittels eines unter Druck stehenden Gases oder auf hydraulischem Wege anhebbar ist. 25
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrgastzelle sowohl vorne als auch hinten gleichzeitig über die Crash-Zone hinaus anhebbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich mindestens zwei Walzenblöcke vom Fahrzeugunterboden absenkbar sind und in aktiviertem, abgesenktem Zustand eine Verbindung des Fahrzeuges mit der Fahrbahn herstellen, wobei beim Bremsvorgang die Bodenhaftung um ein Vielfaches erhöht und der Bremsweg deutlich reduziert wird.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese Walzenblöcke nach dem Absenken auf die Falirbahn die Fahrzeuggeschwindigkeit aufnehmen und in geeigneter Weise auf große, horizontale Bremsscheiben übertragen. Hier greift ein eigenes Bremssystem mit ABS, koordiniert mit dem der Räder.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenblöcke aus mehreren, parallel hintereinander angeordneten Einzelwalzen bestehen, die in einem stabilen Rahmen drehbar gelagert sind. Die Walzenkerne sind mit einem strapazier- und haftfähigem Material dick ummantelt und optimal profiliert.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenkeme auch von einem dicken, breiten Zahnriemenband umlaufen werden können.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenblöcke auch dem Antriebssystem zuschaltbar sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenblöcke auch soweit abgesenkt werden können, daß das Fahrzeug mit einem oder zwei Reifen gleichzeitig einige Zentimeter vom Boden abhebt.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenblöcke parallel schwenkbar und drehbar sind.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenblöcke auch während der Fahrt einzeln abgesenkt werden können.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die abgesenkten Walzenblöcke auch Neigungen des Fahrzeugs um die Längs- und Querachse ausgleichen können.
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