DE19624932A1 - Kraftfahrzeug mit einer steifen Fahrgastzelle und verformbarer Front- und Heckpartie - Google Patents
Kraftfahrzeug mit einer steifen Fahrgastzelle und verformbarer Front- und HeckpartieInfo
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- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
- B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
- B62D21/152—Front or rear frames
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description
Die Erfindung betrifft Kraftfahrzeuge mit einer steifen Fahrgastzelle und verformbarer
Front- und Heckpartie gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Vorbekannt sind durch die Schriften DE 40 22 137 C1 und DE 43 256 269 C1 gattungs
gemäße Kraftfahrzeuge mit einer steifen Fahrgastzelle und gegenüber dieser unter
Krafteinfluß verschiebbaren Längsträgerstrukturen, welche die Front- bzw. Heckpartie
des Kraftfahrzeuges tragen.
Die Lösung gemäß der Schrift DE 43 26 269 C1 weist zwischen dem U-förmigen,
gegen die Fahrgastzelle abgestützten vorderen Rahmenteil für die Frontpartie, einen
verformbaren Körper mit deformierbarer Struktur auf. Dieser ist gegen die Fahrgast
zelle abgestützt und zusammenpressbar. Der Formänderungsarbeit aufnehmende
Körper ist in seiner Längendimensionierung auf die Länge des Vorderwagens be
schränkt, weil anschließend die steife Fahrgastzelle beginnt.
Die vorbekannte Schrift DE 40 22 137 C1 beschreibt ein Kraftfahrzeug, das ein
vorderes und ein hinteres Rahmenteil für die Front- bzw. Heckpartie aufweist. Beide
Rahmenteile sind an der Fahrgastzelle befestigt und weisen zwischen der Fahrgast
zelle und ihrer äußeren Begrenzung jeweils verformbare Strukturen auf. An beiden
Rahmenteilen ist jeweils ein Träger befestigt der unter der Fahrgastzelle bis zur
inneren Partie des jeweiligen Rahmenteiles an der anderen Seite des Fahrzeuges
reicht.
Bei dieser Anordnung wird bei einem Frontanprall das vordere Rahmenteil in Richtung
zur Fahrgastzelle hin und das hintere Rahmenteil in Richtung weg von der Fahrgast
zelle verformt. Bei einer Heckdeformation ergibt sich eine umgekehrte Kraftaufnahme.
Die kraftübertragenden Träger bilden lange, das Fahrzeug etwa zwei Drittel seiner
Gesamtlänge durchreichende Druckstangen.
Diese Anordnung weist zwar längere verformbare Partien auf, jedoch sind lange Druck
stangen notwendig, dies ist nachteilig.
Vorbekannt ist es durch die Schrift DE 33 37 231 C2, bei im Kraftfahrzeug längs ein
gebauten Frontmotor ein Seil an diesem und an der Lenksäule zu befestigen. Dabei
wird dieses Seil über eine Umlenkung in der Weise geführt, daß der sich bei einem
Zusammenstoß zur Fahrgastkabine hin verlagernde Motor die Lenksäule zum
Armaturenbrett hin wegzieht, um Verletzungen des Fahrers durch die Lenksäule zu
verhindern. Die Verlagerung der Lenksäule erfolgt gegen ein an der Spritzwand
abgestütztes Deformationsglied und die Umlenkung des Seils über an der Fahrgast
zelle fest gelagerte Rollen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kraftfahrzeuge der eingangs bestimmten
Gattung mit verformbaren Körpern großer Nutzlänge auszustatten, die für Kollisionen
an beiden Fahrzeugseiten wirksam sind. Weiterhin sollen geringe Stöße elastisch,
jedoch reibungsgedämpft aufgenommen werden.
Erfindungsgemäß wird dies durch die im Hauptanspruch genannten Merkmale er
zielt.
Durch Anwendung von Seilen als Übertragungsmittel können geringere Einwirkungen
über deren Elastizität, dabei jedoch reibungsgedämpft durch Umlenkrollen oder Um
lenkführungen aufgenommen werden.
Größere Beanspruchungen werden durch eine oder mehrere unter oder in den Dach
längsträgern der Fahrgastzelle angeordnete Arbeit aufnehmende Verformungskörper
und/oder Reibanordnungen aufgenommen. Diese können als Knautschkörper oder
über Zugdorne aufweitbare bzw. aufreißbare Rohre gebildet sein, wobei letztgenannte
Ausführung Energie durch Verformungs- und Reibarbeit aufnimmt.
Merkmale der Unteransprüche werden jeweils mit ihren Wirkungen in der Beschrei
bung erläutert.
Anhand einer Zeichnung werden nachfolgend verschiedene Ausführungsbeispiele
der Erfindung erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Strukturdarstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung in ihrer
Anordnung im Kraftfahrzeug, dabei rechtsseitig im ursprünglichen Zu
stand und linksseitig mit einer Frontdeformation nach einem Unfall,
Fig. 2 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 1, jedoch mit beidseitiger Bean
spruchungsmöglichkeit der zu verformenden Körper,
Fig. 3 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 2, mit beidseitiger Beanspruchungs
möglichkeit der zu verformenden Körper, jedoch anderer Seilführung,
Fig. 4 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 1, jedoch mit beidseitiger Bean
spruchungsmöglichkeit der zu verformenden Körper,
Fig. 5 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 2, mit beidseitiger Beanspruchung
von front- und heckseitigen verformbaren Strukturen.
Fig. 6 eine Strukturdarstellung bei Anordnung einer erfindungsgemäßen
Einrichtung im Dachlängsholm eines Kraftfahrzeuges.
In Fig. 1 ist die Anordnung einer erfindungsgemäßen Einrichtung im Kraftfahrzeug
dargestellt, dabei rechtsseitig im ursprünglichen Zustand und linksseitig mit einer
Frontdeformation nach einem Unfall.
Einer steifen Fahrgastzelle 1 ist eine verschiebbar geführte Längsträgeranordnung 2
für die Frontpartie zugeordnet, die unter starker Krafteinwirkung eines Unfalles gegen
die Fahrgastzelle verschiebbar ist. An der Längsträgeranordnung 2 für die Frontpartie
sind an den zur Fahrzeugmitte gerichteten Führungsstangen 20 Seile 3 befestigt die
über an der Fahrgastzelle 1 angelenkte Rollen 11 oder befestigte Umlenkprofile
- nicht dargestellt - durch jeweils einen unter Arbeitsaufnahme verformbaren Körper 4
geführt sind. Am Ende ihres Austrittes aus dem verformbaren Körper 4 sind die Seile 3
jeweils mit einer Druckplatte 31 gegen von ihnen durchquerten Körper 4 verspannt.
Diese Körper 4 sind am entgegengesetzten Ende des Angriffes der Druckplatte 31
in einem Gegenlager 12 an der Fahrgastzelle 1 geführt und abgestützt.
Die rechtsseitige Darstellung zeigt den Körper 4 in seiner ursprünglichen Einbau
länge l. Linksseitig ist eine Frontdeformation, z. B. nach einem frontalen Auffahr
unfall gezeigt. Der Körper 4 weist eine Deformation durch die Energieaufnahme beim
Frontanprall auf, seine Länge lu ist gegenüber der ursprünglichen Einbaulänge l
geringer.
Bei geringem Anprall werden erst die Seile 3 elastisch gedehnt, dabei entsteht gleich
zeitig weniger oder mehr dämpfende Reibarbeit, in Abhängigkeit, ob Umlenkrollen
oder Umlenkprofile mit gleitender Seilreibung an Fahrgastzelle angeordnet sind.
In Fig. 2 wird eine Ausführung gezeigt die eine front- sowie heckseitige Beanspru
chungsmöglichkeit der verformbaren Körper 4 ermöglichen.
An der steifen Fahrgastzelle 1 sind beidseits verschiebbar geführte Längsträgeran
ordnungen 2F; 2H für die Front- und Heckpartie zugeordnet, die unter starker Kraft
einwirkung eines Unfalles gegen die Fahrgastzelle 1 verschiebbar ist. An den Längs
trägeranordnungen 2F; 2H sind an den zur Fahrzeugmitte gerichteten Führungs
stangen 20F und 20H Seile 3F und 3H befestigt die über an der Fahrgastzelle 1
angelenkte Rollen 11 oder befestigte Umlenkprofile - nicht dargestellt - durch jeweils
einen unter Arbeitsaufnahme verformbare Körper 4 geführt sind. Am Ende ihres Aus
trittes aus dem verformbaren Körper 4 sind die Seile 3F und 3H jeweils mit einer
Druckplatte 31 gegen den von ihnen durchquerten Körper 4 verspannt. Die Körper 4
sind am entgegengesetzten Ende jeweils unter Zwischenschaltung von Druckplatten
31F bzw. 31H an Gegenlagern 12F und 12H an der Fahrgastzelle 1 geführt und
abgestützt.
Eine solche Anordnung reagiert wie folgt auf einen Front- und Heckaufprall:
Der Körper 4 wird von beiden Druckplatten 31F und 31H entgegenwirkend bean sprucht. Dabei liegen jedoch, entsprechend der wirkenden Massenkraft der Fahr gastzelle 1, entweder die Druckplatten 31 F oder 31H an deren Gegenlagern 12 oder 12H.
Der Körper 4 wird von beiden Druckplatten 31F und 31H entgegenwirkend bean sprucht. Dabei liegen jedoch, entsprechend der wirkenden Massenkraft der Fahr gastzelle 1, entweder die Druckplatten 31 F oder 31H an deren Gegenlagern 12 oder 12H.
In Fig. 3 wird eine Ausführung gezeigt, die eine front- sowie heckseitige Beanspru
chungsmöglichkeit der verformbaren Körper 4 ermöglichen, dabei werden jedoch
längere Seile 3F und 3H eingesetzt, da die Körper 4 jeweils mit einem Seil 3F oder 3H
von einer Führungsstange 20F oder 20H der entgegengesetzten Fahrzeugseite
- rechts oder links - in Verbindung steht. Bei dieser Anordnung ist der elastische,
jedoch reibgedämpfte Anteil der Nachgiebigkeit größer als bei der Ausführung gemäß
Fig. 3. Die Wirkungsweise ist prinzipiell gleichartig.
Fig. 4 ist eine Ausführung mit einem zentralen Körper 5 zur Arbeitsaufnahme für die
front- und heckseitigen Längsträgeranordnungen 2F; 2H.
Beidseitig sind jeweils Seile 3F und 3H mit den zur Fahrzeugmitte gerichteten Füh
rungsstangen 20F und 20H verbunden. Von dort werden Sie über an der Fahrgast
zelle 1 angelenkte Rollen 11 oder befestigte Umlenkprofile - nicht dargestellt - durch
jeweils einen unter Arbeitsaufnahme verformbaren Körper 5 zu jeweils dessen gegen
überliegendem Ende geführt, an dem sie an einer der Druckplatten 31H; 31F befestigt
sind. Dabei durchlaufen die Seile 3F und 3H jeweils wechselseitig die Gegenlager 12H
bzw. 12F bzw. auch die Druckplatten 31H; 31F, ohne daß sie kraft- und formschlüssig
mit diesen verbunden sind. Das Wirkungsverhalten des verformbaren Körpers 5 ist
prinzipiell gleichartig wie bei den Körpern 4 der Fig. 2 und 3.
In Fig. 5 sind an Stelle der verformbaren Körper 4 bzw. 5 gemäß den vorher beschrie
benen Ausführungen verformbare Strukturen 6F zwischen Fahrgastzelle 1 und ver
schiebbar geführten Längsträgeranordnungen 2F; 2H angeordnet. Die verformbaren
Strukturen 6F; 6H sind bei der Beanspruchung parallel geschaltet, jedoch unter
Zwischenschaltung von elastischen, reibgedämpften Seilzügen.
Erläutert sei dies an einem frontseitigen Anprall. Über die Längsträgeranordnungen 2F
werden die frontseitigen Strukturen 6F unmittelbar verformt. Zu den, der Frontseite
entgegengesetzten Strukturen 6H wird der Verformungsweg mittels der Übertragungs
kette - Längsträgeranordnung 2F, Seile 3F geleitet über Rollen 11 oder Umlenkprofile
- nicht dargestellt - zur Längsträgeranordnung 2H und von dieser auf sie übertragen.
In Fig. 6 ist die Anordnung einer erfindungsgemäßen Einrichtung im Dachlängsholm
eines Kraftfahrzeuges gezeigt. Das Kraftfahrzeug ist in senkrecht verlaufendem Längs
schnitt schematisiert sowie mit geschnittener A-Säule 13 und geschnittenem Dach
längsholm 10 dargestellt.
Die steife Fahrgastzelle 1 weist eine verschiebbar geführte Längsträgeranordnung 2
für die Frontpartie auf, die unter starker Krafteinwirkung eines Unfalles gegen die Fahr
gastzelle verschiebbar ist. An der Längsträgeranordnung 2 für die Frontpartie sind an
den zur Fahrzeugmitte gerichteten Führungsstangen 20 beidseitig Seile 3 befestigt
die über an der Fahrgastzelle 1 angelenkte Rollen 11 oder befestigte Umlenkprofile
- nicht dargestellt - durch jeweils einen unter Arbeitsaufnahme verformbaren Körper 4
geführt sind. Die Seile 3 verlaufen dabei jeweils durch eine A-Säule 13 und innerhalb
des Körpers 4 in einem Dachlängsträger 10.
Am Ende ihres Austrittes aus dem verformbaren Körper 4 sind die Seile 3 jeweils mit
einer Druckplatte 31 gegen von ihnen durchquerten Körper 4 verspannt. Diese Körper
4 sind am entgegengesetzten Ende des Angriffes der Druckplatte 31 in einem Gegen
lager 12 an der Fahrgastzelle 1 geführt und abgestützt. Im übrigen können auch für
diese Anordnung beidseitig beanspruchte Körper 4 vorgesehen werden, wie sie in
Fig. 2 und 3 dargestellt sind. Die von der hinteren verschiebbaren Längsträgeran
ordnung geführten Seile verlaufen dann durch die hintere C-Säule in ähnlicher Form
geführt wie in der A-Säule in Fig. 6 dargestellt.
Die Seile 3F federn einen Teil der Kraft elastisch ab, dies wird jedoch durch die Füh
rung über Rollen 11 oder Umlenkprofile - nicht dargestellt - gedämpft.
Denkbar wäre es auch, die Seile 3 als sich zuerst einschnürende, sich dabei bleibend
verlängernde Verformungsglieder auszuführen, die erst nach vorbeschriebener
Längung als sich unter der Belastung quasi nichtdehnende Seile 3 wirken.
Die Anwendung von Seilen als Übertragungsglieder weist gegenüber der von Druck
stangen den Vorteil der Selbstspannung unter Belastung auf. Druckstangen weisen
die Gefahr des Ausknickens oder Ausbeulens unter Belastung auf und sind nicht in
einfacher Weise durch Reibung zu dämpfen.
Als verformbare Körper kommen hydraulische Einrichtungen, einfedernde und ge
dämpfte Puffereinrichtungen ggf. mit Endlagenverriegelung und/oder Zerstörungs
elemente zur Aufnahme von Formänderungsarbeit in Betracht.
Ebenso können verformbare Strukturen am Fahrzeug, z. B. unter Grenzbelastung
auf Ausbeulen, Knicken oder Falten ausgelegte Profile oder Raumstrukturen sein.
Bezugszeichenliste
1 Fahrgastzelle
10 Dachlängsträger
11 Rollen, angelenkt an 1 befestigt
12; 12F; 12H Gegenlager
2; 2F; 2H Längsträgeranordnung, verschiebbar geführt an 1
20; 20F; 20H Führungsstange
3; 3F; 3H Seile
31; 31F; 31H Druckplatte
4 Körper, verformbar zur Arbeitsaufnahme
5 Körper
6F; 6H verformbare Strukturen zwischen Fahrgastzelle 1 und verschiebbar geführten Längsträgeranordnungen 2F; 2H;
l ursprüngliche Einbaulänge 1 von 4
lu Länge nach Deformation durch Frontaufprallunfall
10 Dachlängsträger
11 Rollen, angelenkt an 1 befestigt
12; 12F; 12H Gegenlager
2; 2F; 2H Längsträgeranordnung, verschiebbar geführt an 1
20; 20F; 20H Führungsstange
3; 3F; 3H Seile
31; 31F; 31H Druckplatte
4 Körper, verformbar zur Arbeitsaufnahme
5 Körper
6F; 6H verformbare Strukturen zwischen Fahrgastzelle 1 und verschiebbar geführten Längsträgeranordnungen 2F; 2H;
l ursprüngliche Einbaulänge 1 von 4
lu Länge nach Deformation durch Frontaufprallunfall
Claims (9)
1. Kraftfahrzeug mit einer steifen Fahrgastzelle und gegenüber dieser unter
Krafteinfluß längs verschiebbaren Längsträgeranordnungen, welche die
Vorder- bzw. Endpartie des Kraftfahrzeuges tragen und gegen an der Fahr
gastzelle abgestützte, unter Arbeitsaufnahme verformbare Körper verschieb
bar sind,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale,
- - der oder die verformbaren Körper (4) ist bzw. sind, sich längs der Fahr gastzelle (1) erstreckend mindestens einseitig gegen die Fahrgastzelle (1) abgestützt angeordnet,
- - ein Seil (3) ist über an der Fahrgastzelle (1) angeordnete Umlenkmittel (11) durch einen dieser verformbaren Körper (4) geführt, dabei ist es einerseits mit einer verschiebbaren Längsträgeranordnung (2) verbunden und anderer seits reicht es durch den verformbaren Körper (4) hindurch,
- - an jener, der Längsträgeranordnung (2) abgewandten Seite des verform baren Körpers (4) ist das Seil (3) an einer Druckplatte (31) befestigt die vorgespannt und lose am verformbaren Körper (4) anliegt.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß beidseitig am Fahrzeug Längsträgerstrukturen (2F; 2H) mit Seilen (3F; 3H)
angeordnet sind, wobei die Seile (3F; 3H) jeweils gegenläufig durch einen ver
formbaren Körper (4) bis zu dessen, der jeweiligen Längsträgerstruktur (2F; 2H)
abgewandten Ende verlaufen und dort jeweils mit einer Druckplatte (31F; 31H)
verbunden sind, die zwischen dem verformbaren Körper (4) und dessen zuge
ordneten Gegenlager (12F; 12H) an der Fahrgastzelle (1) angeordnet ist.
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die verformbaren Körper (4) durch zur Arbeitsaufnahme bei gewählter Be
lastung zusammenbrechende Waben- oder Gitterstrukturen gebildet sind.
4. Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß verformbare Körper (4) durch bei gewählte Belastung ausbauchende,
reißende, knickende bzw. faltende Strukturen (6F; 6H) am Fahrzeug
gebildet sind.
5. Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die verformbaren Körper (4) durch hydraulische Puffer- und mechanische
Reibeinrichtungen gebildet sind.
6. Kraftfahrzeug mit einer steifen Fahrgastzelle und gegenüber dieser unter
Krafteinfluß längs verschiebbaren Längsträgeranordnungen, welche die
Vorder- bzw. Endpartie des Kraftfahrzeuges tragen und gegen an der
Fahrgastzelle abgestützte, unter Arbeitsaufnahme ausbauchende, reißende,
knickende oder faltende Strukturen verschiebbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß Seile (3F; 3H) über an der Fahrgastzelle (1) angeordnete Umlenkmittel (11)
jeweils wechselweise von einer zur anderen Längsträgeranordnung (2F; 2H)
geführt und mit diesen Längsträgeranordnungen (2F; 2H) verbunden sind.
7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die verformbaren Körper (4) in seitlichen oder mittigen Längsholmen im
Bodenbereich der unter dem Fahrzeugboden angeordnet sind.
8. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die verformbaren Körper (4) im Dachbereich, vorzugsweise in längs
liegenden Dachholmen (10) und die Seile (3) über Umlenkrollen (11)
geführt, durch die A- (13) bzw. C-Säule verlaufend, angeordnet sind.
9. Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Seile (3) als sich zuerst einschnürende, sich dabei bleibend verlängernde
Verformungsglieder ausgeführt sind, die erst nach einer Längung, als sich unter
Belastung quasi nichtdehnende Seile (3) wirksam sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996124932 DE19624932A1 (de) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | Kraftfahrzeug mit einer steifen Fahrgastzelle und verformbarer Front- und Heckpartie |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996124932 DE19624932A1 (de) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | Kraftfahrzeug mit einer steifen Fahrgastzelle und verformbarer Front- und Heckpartie |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19624932A1 true DE19624932A1 (de) | 1998-01-08 |
Family
ID=7797657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996124932 Withdrawn DE19624932A1 (de) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | Kraftfahrzeug mit einer steifen Fahrgastzelle und verformbarer Front- und Heckpartie |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19624932A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998040262A1 (es) * | 1997-03-10 | 1998-09-17 | Taexpa, S.A. | Sistema de amortiguacion de impactos para vehiculos |
EP0860349A3 (de) * | 1997-02-21 | 2000-12-20 | GFM S.r.l. | Sicherheitsvorrichtung für Kraftwagen |
WO2001012494A1 (es) * | 1999-08-11 | 2001-02-22 | Taexpa, S.A. | Sistema perfeccionado para la absorcion de impactos en vehiculos automoviles |
EP1750992A1 (de) * | 2004-05-10 | 2007-02-14 | Pro Control GmbH für Prozessleittechnik, Hardwareentwicklung und Software | Personenkraftfahrzeug, karosserie und rahmen für ein personenkraftfahrzeug |
WO2011104042A3 (de) * | 2010-02-24 | 2011-12-01 | Robert Bosch Gmbh | Fahrzeug mit deformierbarer fahrgastzelle |
-
1996
- 1996-06-21 DE DE1996124932 patent/DE19624932A1/de not_active Withdrawn
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ES2160507A1 (es) * | 1999-08-11 | 2001-11-01 | Taexta S A | Sistema perfeccionado para la absorcion de impactos en vehiculos automoviles. |
US6676709B1 (en) | 1999-08-11 | 2004-01-13 | Taexpa, S.A. | System for absorbing impacts in motor vehicles |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |