DE60003191T2

DE60003191T2 - Verbessertes system zum absorbieren von stössen in kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE60003191T2
Application number: DE60003191T
Authority: DE
Inventors: Ramiro Tarazona De La Asuncion
Original assignee: Taexpa SA
Current assignee: Taexpa SA
Priority date: 1999-08-11
Filing date: 2000-07-21
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2020-07-22
Also published as: DE60003191D1; EP1201530A1; ES2160507A1; US6676709B1; EP1201530B1; JP2003507238A; WO2001012494A1; ES2160507B1; AU5988000A; ATE242142T1

Description

Dieses Patent betrifft Vorrichtungen zum Abfangen, Versetzen und Verteilen eines Teils der Kräfte, die an verschiedene Komponenten eines Fahrzeugs entstehen, wenn ein fahrendes Automobil einen Frontalaufprall erleidet, entweder gegen eine ruhendes Objekt oder gegen ein Fahrzeug, das in die entgegengesetzt Richtung fährt.
In jedem Fall, üblicherweise aufgrund der Trägheitskräfte als Folge der Fahrgeschwindigkeiten mit größerer Intensität im letzteren der beiden genannten Fälle, erleiden Fahrzeuge einen beträchtlichen Stauchungs- und Verformungsschaden insbesondere an ihren Vorderseiten, wodurch die Unversehrtheit der Fahrzeuginsassen ernsthaft geschädigt wird.
Um die schweren Folgen derartiger Zusammenstöße zu mildern, habe Automobilhersteller Zusatzraum oder verstärkte Bereiche in ihre Fahrzeuge eingearbeitet, die in geeigneter Verbindung mit anderen Teilen eine vorgeschaltete Verformung gewährleisten, um dadurch eine teilweise Reduzierung der unerwünschten Auswirkungen eines Aufpralls zu ermöglichen.
Mit gleicher Zielstellung wurden Vorrichtungen entwickelt, durch welche die Kräfte, die bei einem Aufprall entstehen, über den gesamten Fahrzeugaufbau verschoben und verteilt werden, insbesondere durch Übertragung eines Teils der Kräfte an die dem Aufprall gegenüberliegende Rückseite.
Mit solchen Vorrichtungen wird eine nahezu gleichzeitige Verformung von Vorder- und Rückseite des Fahrzeugaufbaus erreicht und dadurch die Zeitdauer für die durch den Aufprall verursachte Abbremsung verlängert. Derartige Vorrichtungen ermöglichen es der verformten Oberfläche des rückwärtigen Fahrzeugaufbaus, auch einen beträchtlichen Anteil der durch den Aufprall verursachten Kräfte zu absorbieren.
Zu diesen Ausführungen können wir als Stand der Technik das Patent DE 43 26 269 anführen. Darin wird ein Automobil beschrieben, das mit einer Frontkarosserie mit verformbaren Strukturen ausgerüstet ist, an die eine steife Kabine für Passagiere anschließt.
Ferner können wir das Patent DE 40 22 137 anführen, in welchem das verformbare Frontelement des Fahrzeugs durch ein System zur Kraftübertragung an die Fahrzeugrückseite ergänzt wird, an der ein zweites Kraftabsorptionselement angeordnet ist. Das Übertragungselement wirkt bei Komprimierung derart, dass bei einem Aufprall die Verformung zu einer Verschiebung der Passagierkabine Richtung Fahrzeugrückseite führt.
Auch in dem spanischen Patent P 97000524, das die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 offenbart und vom gleichen Anmelder wie das vorliegende Patent stammt, und in dem deutschen Patent DE 196 24 932 ist ein zweiter Kraftabsorptionsbereich an der Fahrzeugrückseite vorgesehen, allerdings werden die Kräfte hier durch unter Zugkraft wirksam werdende Seile übertragen. Es ist daher ein Element erforderlich, das die Richtung der Aufprallkraft ändert, wie zum Beispiel eine Umlenkrolle bzw. ein Laufrad oder ein Hebel. Patent DE 196 24 932 beschreibt Seile mit besonderer Elastizität, das spanische Patent P 0700024 hingegen betrifft vollkommen unelastische Seile, die derart ausgebildet sind, dass die Funktion des Systems optimiert ist und demzufolge der größtmögliche Energiebetrag an das verformbare Element der Fahrzeugrückseite übertragen wird.
Ausgehend vom gegenwärtigen Stand der Technik, insbesondere den vorbekannten Tatsachen aus der eigenen, bereits erwähnten Erfindung des Patentanmelders, hat der Patentanmelder nach fortlaufenden. Untersuchungen, Berechnungen und Experimenten die wesentliche Schlussfolgerung gezogen, dass es wichtig ist, das Seilsystem, das die Wirkrichtung der Aufprallkraft umkehrt, beizubehalten, um einen Teil der Kräfte, die bei einem Frontalaufprall entstehen, an die Strukturen der Fahrzeugrückseite zu übertragen und zu verteilen, allerdings hat es sich eindeutig als Wesentlich erwiesen, die Achse, die die Umlenkrolle bzw. das Laufrad zur Seilführung trägt, an einem Element anzuordnen, das selbst progressiv deformierbar ausgebildet ist, derart, dass nach einem anfänglichen Aufprall und durch die Wirkung der nachfolgenden Seilspannung eine Deformierung der genannten Halterung zum Tragen der Umlenkrollen- bzw. Laufradachse auftritt und sich damit die Umlenkrolle ebenfalls in Richtung Fahrzeugrückseite verschiebt.
Durch Vorsehen dieser deformierbaren Halterung wird die Beschleunigungsspitze, die nach dem Aufprall entsteht, reduziert. Durch Einfügen dieser besonderen Halterung wird somit verhindert, dass ein großer Teil der Energie auf das Fahrgestell des Fahrzeugs übertragen wird und demzufolge die Aufprallbeschleunigung ansteigt.
In Übereinstimmung mit den obigen Ausführungen ist die Erfindung im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass sie frontale Aufprallaufnehmerteile umfasst, die an der Stoßstange angeordnet sind, aus starren langgestreckten Elementen gebildet sind und geeignet am Wagenaufbau befestigt sind, wobei diese Elemente an ihrem Ende gelenkig mit einem Seil verbunden sind, das die durch einen Aufprall verursachten Kräfte weiterleitet an deformierbare Vorrichtungen, die für die Kraftabsorption bzw. Kraftabfangung vorgesehen sind und an der Fahrzeugrückseite befestigt sind. Die oben angeführte gelenkige Verbindung wird verwirklicht durch ein Seil zwischen den frontalen Aufnehmerteilen und den rückseitigen Absorptionsvorrichtungen und durch eine Umlenkrolle bzw. ein Laufrad, die bzw. das zur Frontseite hin angeordnet ist. Abgesehen von der Erzeugung einer Umkehrung in der Wirkrichtung der übertragenen Kräfte, die vom Aufprall ausgehen, weist die Umlenkrolle bzw. das Laufrad die wichtige Eigenschaft auf, dass ihre bzw. seine Trägerachse auf einer Halterung angeordnet ist, die wiederum einen Aufbau aufweist, der durch die auf das Seil aufgrund der Aufprallkräfte einwirkende Zugspannung deformierbar ist, verbunden mit dem Ziel, dass die Umlenkrolle bzw. das Laufrad sich in geeigneter Weise rückwärts verschiebt, im Zusammenspiel mit seiner spezifisch funktionalen Phase.
Zur Verdeutlichung der Erfindung zeigen die beigefügten Zeichnungen ein zweckmäßiges Ausführungsbeispiel der Erfindung.
1 zeigt schematisch den Umriss eines Automobils, das eine Aufpralldämpfung gemäß der Erfindung aufweist.
2, 3 und 4 zeigen drei aufeinanderfolgende Darstellungen, die den Wirkungsablauf der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch wiedergeben.
In den Zeichnungen ist der Vorrichtungsaufbau zu erkennen, umfassend frontale Aufnehmerteile 1, die nahe der frontalen Stoßstange gehalten sind, rückseitig deformierbare Vorrichtungen für die Kraftabsorption 2, befestigt an der Fahrzeugrückseite, das Seil 3, welches die Aufnehmerteile 1 mit den deformierbaren Vorrichtungen 2 gelenkig verbindet, die Umlenkrolle bzw. das Laufrad 4, das neben der Führung des Seils 3 die Wirkrichtung der durch den Aufprall erzeugten Kräfte umkehrt, und schließlich das entscheidende Element dieser Vorrichtung, die Halterung 5 der Achse der Umlenkrolle bzw. des Laufrades 4, wobei die Halterung fest mit der Fahrzeuggrundstruktur verbunden ist und die wichtige Eigenschaft aufweist, bei Beanspruchung durch die vom Seil ausgehenden Kräfte der Zugspannung, als Folge der ursprünglich vom Aufprall ausgehenden Kräfte, in Längsrichtung deformierbar zu sein, was eine entsprechende Rückwärtsverschiebung der Umlenkrolle bzw. des Laufrades 4 zur Folge hat.
2, 3 und 4 zeigt Darstellungen, die jeweils durch folgende Situationen bestimmt sind:

– Der Augenblick direkt vor einem Aufprall auf ein Objekt außerhalb des Fahrzeugs, angedeutet durch den Pfeil 6.
– Anfängliche in der Anordnung verursachte Deformation, insbesondere in der Halterung 5 der Achse der Umlenkrolle bzw. des Laufrades 4 als Folge der Zugkraft, die im Seil 3 durch die Wirkung des Aufpralls gegen Objekt 3 entsteht.
– Der Endzustand der Anordnung, nach ihrem Einsatz, wobei die Vorrich tungen zur Kraftabsorption 2 die ihnen eigene Aufgabe durch ihre vor gesehene Deformation erfüllt haben.

Dargelegt wurde eine genaue Wiedergabe der Erfindung, die in einem weiten Umfang zu sehen ist. Die Möglichkeit der Ausbildung einer oder mehrere Ausprägungen der Vorrichtung in ein und demselben Fahrzeug, entsprechend der Maßgabe jedes Fahrzeugtyps, ist ebenso vorgesehen wie die Möglichkeit, weitere hinzukommende Veränderungen vorzunehmen, die den Kern des beanspruchten Gegenstands nicht verändern oder beeinträchtigen.

Claims

Ein System zur Aufpralldämpfung bei Automobilen, bestehend aus frontalen Aufprallaufnehmerteilen (1), die an dem Wagenaufbau befestigt sind, und deformierbaren Vorrichtungen (2) zur Kräfteabfangung, die auf dem Hinterteil des Wagenaufbaus befestigt sind, und beide Komponenten verbunden sind durch ein Seil (3) zur Kraftübertragung, durch ein Laufrad (4) betrieben, das auf den Vorderteil des Fahrzeugs montiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerachse des Laufrads auf eine Halterung (5) angepasst ist, die sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt und die deformiert wird durch die auf das Seil (3) bei Aufprall einwirkende Spannkraft und somit diese Deformierung das Laufrad auf den hinteren Teil des Fahrzeugs verschiebt.