DE3808812C2

DE3808812C2 -

Info

Publication number: DE3808812C2
Application number: DE19883808812
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 7910 Neu-Ulm De Rieck
Original assignee: MAN Nutzfahrzeuge AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 1988-02-12
Filing date: 1988-03-16
Publication date: 1993-07-01
Also published as: DE3808812A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufprallvorrichtungssystem für Nutzfahrzeuge mit einer energieaufnehmenden Stoßstange und einer unterhalb der Stoßstange angeordneten energieaufnehmenden Vorrichtung.

Beim Frontalzusammenstoß zwischen einem Nutzfahrzeug und einem Pkw sind die Risiken im hohen Maße ungleich verteilt. Wegen der ungleichen Massen- bzw. Energieverteilung ist das Risiko eines Pkw bzw. Pkw-Insassen, bei einem Zusammenstoß mit einem Nutzfahrzeug zu Schaden zu kommen, ungleich größer als das des Nutzfahrzeugs bzw. dessen Fahrers. Zusätzlich zu den Massenverhältnissen kommt das Problem der Fixierung des Pkw beim Zusammenstoß mit dem Nutzfahrzeug, da besonders beim Pkw die Energieeinleitung in einer Höhe über der Fahrbahn geschieht, in der ein Pkw keine energieaufnehmende Struktur besitzt und damit vom Nutzfahrzeug überfahren bzw. überrollt werden kann.

Es ist eine energieverzehrende Bugschürze aus der DE 28 27 834 A1 bekannt. Mittels dieser ist es aber nicht möglich, bei einem Crash mit einem Pkw diesen seitlich abzuleiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aufprallvorrichtungssystem der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß das Risiko bei einem frontal auffahrenden Pkw deutlich verringert wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Mit dem erfindungsgemäßen Aufprallvorrichtungssystem wird bei einem Zusammenstoß ein Teil der Bewegungsenergie durch eine an sich bekannte energieaufnehmende Struktur in Verformungsenergie oder dergleichen umgewandelt und gleichzeitig durch die Ableitung des auffahrenden Pkw die ungleiche Massen- und Energieverteilung zwischen den beiden Fahrzeugen, solange das Nutzfahrzeug noch in Bewegung ist, kompensiert und die Gefahr des Überrollens des Pkw deutlich verringert.

Zweckmäßige Weiterbildungen enthalten die Unteransprüche, deren Merkmale bei der Ausbildung von Stoßstangen bekannt ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung:

Fig. 1 die vorderen Enden eines Nutzfahrzeuges und eines Pkw in Seitenansicht, um die Verhältnisse bei einem Frontalzusammenstoß erläutern zu können,

Fig. 2 die Draufsicht auf den Bereich eines möglicherweise bevorstehenden Frontalzusammenstoßes zwischen Nutzfahrzeug und Pkw,

Fig. 3 bis 5 je eine Ausgestaltung einer Aufprallvorrichtung.

Der vordere Teil eines Nutzfahrzeuges ist gemäß Fig. 1 gekennzeichnet durch den unteren Fahrerhausbereich 1, das Vorderrad 2, den Kotflügel, die Rahmenkonstruktion 4, die Stoßstange 5 sowie eines unterhalb der Stoßstange 5 angebrachten Frontspoilers 6. Von einem Pkw ist ein Vorderrad 7, der vordere Teil der Karosserie 8 und eine in die Karosserie 8 integrierte Stoßstange 9 dargestellt.

Ersichtlich liegt die Stoßstange 5 des Nutzfahrzeuges erheblich oberhalb der Stoßstange 9 des Pkw, so daß bei einem Frontalzusammenstoß beide Stoßstangen 5 bzw. 9 nicht zusammenwirken. Hat der Frontspoiler 6 des Nutzfahrzeuges nur Windleitfunktion, wie es allgemein üblich ist, so ist es ein relativ leichtes Gebilde, das kaum Aufprallenergie aufzunehmen vermag. Der Pkw wird also bei einem Auffahrunfall vom Frontspoiler 6 kaum behindert unter das Nutzfahrzeug gelangen, vorzugsweise bis er am vorderen Ende der Rahmenkonstruk tion 4 anstößt und dort mehr oder weniger deformiert wird. Die Stoßstange 5 des Nfz tritt kaum in Aktion, da sie vor allem die Karosserie 8 des eindringenden Pkw's zusammen drückt, wodurch ebenfalls nur wenig Energie verzehrt wird. Dadurch wird die Energie erst von der Fahrgastzelle aufge nommen, die sich dabei verformt und keinen ausreichenden Überlebensraum für die Insassen mehr hat.

Es ist zwar aus der eingangs genannten DE-OS 28 27 834 bekannt, den Frontspoiler 6 mit einer energie aufnehmenden Struktur auszubilden, wodurch ein größerer An teil der Bewegungsenergie aufgenommen werden kann, aber es bleibt das ungleiche Massenverhältnis zwischen den beiden Fahrzeugen, wobei der Pkw vom Nfz, der wegen seines hohen Gewichts praktisch unverzögert weiterfährt, entgegen seiner Fahrtrichtung geschoben bzw. zum Teil überfahren wird.

Zur Abhilfe wird zusätzlich zur energieaufnehmenden Ausge staltung die Aufprallvorrichtung für das Nfz so ausgebil det, daß der auffahrende Pkw vom Nfz weggeleitet wird und die Fortbewegung des Nfz keinen weiteren Schaden verursacht.

Ausführungen für derartige Aufprallvorrichtungssysteme sind in den Fig. 3 bis 5 gezeigt.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 stellt eine technisch einfache Lösung dar, bei der die Aufprallvorrichtung, d. h. der Frontspoiler oder die Stoßstange 20 nach vorne gewölbt ist. Sie kann dabei im Längsschnitt einen Kreisbogen bilden, dessen Radius so gewählt ist, daß die Aufprallvorrichtung 20 den Wendekreis R des Fahrzeugs 21 nicht vergrößert, d. h., daß die Kontur der Komponente 20 innerhalb des Wendekreisra dius R liegt. Das auffahrende Fahrzeug wird dabei auf eine schräg zu seiner Fahrtrichtung 22 stehende Fläche auftreffen und entsprechend (Pfeilrichtung 25) abgelenkt.

Bei der Lösung nach Fig. 3 wird die Gesamtlänge des Fahrzeugs 21 durch die Wölbung der Aufprallvorrichtung 20 verlängert, so daß diese Lösung für Fahrzeuge geeignet ist, deren Gesamtlänge unterhalb der maximal zulässigen Fahrzeug länge liegt.

Fig. 4 und 5 zeigen Ausführungen, die auch für Fahrzeuge verwendet werden können, die mit konventioneller Stoß stange bereits die Längengrenze erreichen. Diese Ausfüh rungen bestehen im wesentlichen darin, daß die ableitenden Komponenten des Aufprallvorrichtungssystems im normalen Fahrbetrieb die Position einer konventionellen Stoßstange einnehmen und erst bei Auffahrgefahr nach vorne, die Fahr zeuglänge vergrößernd, verschoben werden derart, daß sie durch eine entsprechende Stellung der ausgefahrenen Kom ponenten eine Ableitung des Pkw's ermöglichen. Hierfür ist eine Steuerung notwendig, die ein frontal anfahrendes Fahrzeug signalisieren und einen Verschiebemechanismus akti vieren kann. Eine derartige Situation ist beispielsweise in Fig. 2 dargestellt, bei der ein Meß- und Abstandssen sor 18, z. B. ein bekanntes Radar- oder Lasersystem des Nfz 1 den herannahenden Pkw 8 signalisiert und in Abhängig keit von der Annäherungsgeschwindigkeit, dem Abstand zwi schen Pkw und Nfz und des gewünschten Beobachtungssektors einen Steuermechanismus des Aufprallvorrichtungssystems akti viert, um damit die Ablenkkomponenten auszufahren. Dieses geschieht kurz vor dem Aufprall und wird beim Erreichen empirisch oder rechnerisch vorbestimmter Kriterien der Sensorsignale automatisch durchgeführt.

Die Aufprallvorrichtung kann zweiteilig ausgebildet werden, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Im Normalbetrieb liegen die beiden Komponententeile 30 und 31, die beispielsweise jeweils seitlich am Wagen angelenkt 32, 33 sind, mit dem jeweils freien Ende an der Fahrzeugfront an, diese Stellung ist in Fig. 4 mit durchgehendem Strich dargestellt. Vor einem Aufprall werden beide Komponententeile 30 und 31 nach vorne ausgeschwenkt, so daß sie eine gewölbte Stoßfläche bilden (gestrichelte Stellung). Um einen Spalt zwischen den beiden freien Enden der Komponenten 30 und 31 in vorgescho bener Stellung zu vermeiden, ist die eine Komponente 30 mit einem zum Fahrzeug hin gebogenen und in Normalstellung hin ter die zweite Komponente 31 ragenden Abschnitt 34 versehen, der die sich sonst ergebende Lücke in ausgefahrener Stellung schließt. Die Ausfahrkomponenten 30 und 31 können im Längs schnitt geradlinig oder leicht gewölbt sein.

Der mit der einen Komponente 30 verbundene Abschnitt 34 kann aber auch, wie in Fig. 5 dargestellt ist, getrennt ausgebildet und ausgefahren werden. In Fig. 5 ist es die Ausfahrkomponente 12. Die seitlichen Komponenten 10 und 11 sind nahe ihrem jeweiligen äußeren Ende um ein Gelenk 14 bzw. 15 mit vertikaler Achse schwenkbar und energieaufnehmend an der Rahmenkonstruktion 4 gelagert. Insoweit entspricht diese Ausführung der in Fig. 4 ge zeigten Ausführungsform. Die dritte und mittlere Kompo nente 12 ist als ein translatorisch in Fahrzeuglängs richtung verstellbarer Schlitten ausgebildet. Das Aufprall system nimmt gemäß Fig. 5 normal die gestrichelt darge stellte Betriebstellung I ein. Die Verstellbewegung in die Stellung II wird vor dem Aufprall durch das vorstehend erwähnte Meß- und Abstandsregelsystem bewirkt.

Auch hier können die Ableitkomponenten im Längsschnitt gerade oder gewölbt ausgebildet werden. Für das Auffahren der Ablenkkomponenten 10, 11, 12 eignen sich hydraulische oder pneumatische Verstellmechanismen 16, wie sie beispiels weise in Fig. 5 gezeigt sind. Jede Ableitkomponente ist gegen Aufprallkräfte ausreichend widerstandsfähig aus gebildet, wobei aber das Aufprallsystem zur Aufnahme von kinetischer Energie verformbar ausgelegt sein muß, bei spielsweise mit Sandwich- oder Gerippestrukturen. Aufprall systeme mit ausfahrbaren Komponenten haben darüber hinaus den Vorteil, daß der Verformungsweg vergrößert wird, wo durch ein weiterer Beitrag zur Milderung von Aufprall folgen geschaffen ist.

Claims

1. Aufprallvorrichtung für Nutzfahrzeuge mit einer energieaufnehmenden Stoßstange und einer unterhalb der Stoßstange angeordneten energieaufnehmenden Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die etwa in der Ebene von Pkw-Stoßstangen angeordnete energieaufnehmende Vorrichtung (10 bis 12; 20; 30, 31) für sich allein oder im Zusammenwirken mit der Stoßstange (5) zur seitlichen Ablenkung von auffahrenden Fahrzeugen, insbesondere Pkw, ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (20) allein oder in Wirkeinheit mit der Lkw-Stoßstange (5) zumindest teilweise in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne gewölbt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (10 bis 12 bzw. 30, 31) allein oder in Wirkeinheit mit der Lkw-Stoßstange (5) in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne ausfahrbar oder ausschwenkbar ausgestaltet ist und daß das Aufprallsystem in dieser Lage energieaufnehmend ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (10 bis 12 bzw. 30, 31) allein oder in Wirkeinheit mit der Lkw-Stoßstange (5) so in einem Gesamtsystem eingebunden ist, daß seine Komponenten mit Hilfe eines geeigneten Abstandsmeßsystems (18) vor einem Zusammenprall automatisch ausfahrbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung allein oder in Wirkeinheit mit der Lkw-Stoßstange (5) aus zwei seitlichen Komponenten (30, 31) besteht, die in Normalstellung, annähernd quer zur Fahrzeuglängsachse stehend, eine durchgehende Struktur bilden und die im ausgefahrenen Zustand einen Winkel zueinander bilden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung allein oder in Wirkeinheit mit der Lkw-Stoßstange (5) aus zwei seitlichen und einer mittleren Komponente (10, 11 bzw. 12) besteht, die im Normalbetrieb annähernd in einer Ebene senkrecht zur Fahrzeuglängsachse liegen und daß die beiden seitlichen Komponenten (10 und 11) in ausgefahrener Stellung einen Winkel zueinander bilden, und daß die mittlere Komponente (12) parallel zu sich selbst vorschiebbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Komponenten (10, 11) in den Bereichen ihrer einander abgekehrten Enden um je eine vertikale Achse (14, 15) gegenüber dem Fahrzeugrahmen (4) schwenkbar gelagert sind, und daß die Gelenke energieaufnehmend ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Komponente (12) in dem Bereich zwi schen den einander zugekehrten Enden der seitlichen Komponenten (10, 11) translatorisch verstellbar ausge bildet ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß die von dem Signal (1) ausgelöste Verstellkraft die einander zugekehrten Enden der seitlichen Komponenten (10, 11 bzw. 30, 31) vom Fahr zeug aus nach vorne verstellt.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verstellung der Komponenten (10 bis 12 bzw. 30, 31) Kolbenzylinder baugruppen (16, 17) vorgesehen sind, die am Fahrzeug rahmen energieaufnehmend gelagert und in sich verform bar sind.