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Fussgängerschutzvorrichtung für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Fussgängerschutzvorrichtung für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem an der Vorderseite des Kraftfahrzeuges angeordneten und mit diesem über Tragstangen abstandsveränderlich verbundenen Fangnetz.
Es ist bekannt, dass die Verletzungen des Fussgängers bei einer Kollision mit einem Kraftfahrzeug einerseits aus den erlittenen hohen Beschleunigungs- bzw. Verzögerungswerten, bedingt durch wenig nachgiebige und oft auch kantige Autofrontpartien, und anderseits aus dem Umstand entstehen, dass der Fussgänger niedergestossen und vom Kraftfahrzeug überfahren wird.
Es sind schon verschiedene Fangvorrichtungen für Fussgänger beschrieben worden, die den unmittelbaren Aufprall eines Fussgängers auf Teile des Fahrzeugaufbaus abschwächen sollen. Diese bekannten Vorrichtungen weisen jedoch unter anderem die Nachteile auf, dass sie einerseits ständig aufgespannte Netze od. dgl. aufweisen, wodurch die Sicht des Fahrzeuglenkers und damit die Fahrsicherheit beeinträchtigt wird und anderseits nur kurze Beschleunigungswege ermöglichen, so dass trotz Fangnetzen bisher Verletzungen verursachende hohe Beschleunigungswerte auftreten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine zuverlässig arbeitende Fussgängerschutzvorrichtung für Kraftfahrzeuge vorzusehen, welche die oben angegebenen Nachteile nicht aufweist und die Unfallfolgen weitestgehend vermindert.
Dies wird im Rahmen der Erfindung dadurch sichergestellt, dass das Fangnetz mit seiner Unterkante an einem gegebenenfalls als Stossstange ausgebildeten Querträger und mit seiner Oberkante an einem im wesentlichen parallel zu dem Querträger verlaufenden Rohr befestigt und in der Ruhelage der Schutzvorrichtung um dieses Rohr aufgerollt ist, wobei die Seitenkanten des Fangnetzes von mit ihrem einen Ende am Rohr befestigten und mit ihrem anderen Ende auf am Querträger vorgesehene Spulen aufwickelbaren Bändern gehalten sind, dass die den Querträger tragenden Tragstangen unter der Wirkung von Treibgas teleskopartig nach vorne ausfahrbar sind und das Rohr drehbar an den Enden von zwei ebenfalls unter der Wirkung von Treibgas teleskopartig ausfahrbaren, an dem Fahrzeug schwenkbar befestigten Stützen gelagert ist,
so dass das Fangnetz durch das Ausfahren der Tragstangen und Stützen und Verschwenken der Stützen nach oben aufspannbar ist, dass zum Ausfahren der Tragstangen und Stützen in an sich bekannter Weise zündbare Pulverkartuschen, Pressgasbehälter od. dgl. vorgesehen sind und dass zur automatischen Auslösung der Schutzvorrichtung im Unfallmoment ein Hindernisfühler vorgesehen ist, welcher vorzugsweise teleskopartig ausfahrbar ist und das Kraftfahrzeug nach vorne überragt.
Der bei der Vorrichtung zur automatischen Auslösung vorgesehene Hindernisfühler zeichnet sich erfindungsgemäss dadurch aus, dass er aus einem parallel zur Strassenebene und in seiner Ruhelage quer zur Fahrtrichtung liegenden Fühlarm besteht, der in einer zur Strassenebene parallelen Ebene am vorderen Ende einer Teleskopanordnung schwenkbar befestigt ist und dass einerseits am Fühlarm und anderseits an der Teleskopanordnung Kontakte angeordnet sind, die im Auslösestromkreis der Fussgängerschutzvorrichtung liegen und bei einer Verschwenkung des Fühlarmes aus seiner Ruhelage geschlossen werden.
Vorteilhaft erfolgt das Ein- und Ausfahren des Hindernisfühlers über am Geschwindigkeitsmesser
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des Kraftfahrzeuges vorgesehene elektrische Kontakte, wobei die Ausfahrweite der Teleskopanordnung durch die Länge des an die Kontakte angeschlossenen elektrischen Kabels begrenzt ist.
Um die für einen weitestgehend verletzungsfreien Aufprall eines Fussgängers nötigen langen Beschleunigungswege und damit niedere Beschleunigungswerte zu erzielen, ist erfindungsgemäss weiters vorgesehen, dass den Spulen Bremsen zur Aufnahme der Kollisionskräfte zugeordnet, dass die Bänder zur Befestigung des Fangnetzes dehnbar sind und dass an den ausfahrbaren Tragstangen bzw. den Stützen zumindest eine Ausströmöffnung für das Druckmittel vorgesehen ist, so dass die ausfahrbaren Tragstangen bzw. Stützen bei einer Kollision mit einem Fussgänger zusammenschiebbar sind.
In Fortführung dieses Gedankens ist dann im Rahmen der Erfindung noch vorgesehen, dass vor dem Querträger ein in Fahrtrichtung verschiebbarer Bügel angeordnet ist, mit welchem über Keile, Nocken od. dgl. die Bremswirkung der den Spulen für die Bänder zugeordneten Bremsen in Abhängigkeit vom Aufprallstoss der Beine eines Fussgängers auf den Bügel, der vom Gewicht des Fussgängers bzw. von der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit abhängt, einstellbar ist.
Schliesslich kann sich die Vorrichtung nach der Erfindung noch dadurch auszeichnen, dass die Tragstangen und die Stützen mittels einer vom Treibgas beaufschlagten Flüssigkeit ausfahrbar sind und dass der Querschnitt der an den Tragstangen bzw. den Stützen vorgesehenen Ein- bzw.
Ausströmöffnungen einstellbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Fussgängerschutzvorrichtung für Kraftfahrzeuge nach der vorliegenden Erfindung wird nun an Hand der schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen Fig. l in Schrägansicht den grundsätzlichen Aufbau einer Fussgängerschutzvorrichtung, Fig. 2 im Schnitt und Fig. 3 in Ansicht und teilweise im Schnitt eine den an einem Querträger vorgesehenen Spulen zugeordnete Bremse, Fig. 4 Einzelheiten einer teleskopartigen Stütze, Fig. 5 eine Einrichtung zum Ausund Einfahren des Hindernisfühlers und Fig. 6 die Anordnung der Kontakte im Hindernisfühler.
Die Auslösung der Fussgängerschutzvorrichtung erfolgt automatisch durch den Hindernisfühler.
Der Hindernisfühler umfasst eine Teleskopanordnung--15--, die am vorderen Ende einen Fühlarm--16--trägt, der an der Teleskopanordnung --15-- durch Federkraft elastisch beweglich befestigt ist. Die Befestigung bewirkt, dass sich bei einem Stoss gegen den Fühlarm --16-- elektrische Kontakte--46--, die im Lagerpunkt--17--des Fühlarmes--16--angebracht sind, berühren.
Die einzelnen Rohre der Teleskopanordnung --15-- tragen gegebenenfalls Arretierungen, die einem Zusammenstauchen einen bestimmten Widerstand entgegensetzen, der beim Einfahren
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--15-- istKabel --32-- gewickelt. Das eine Ende des Kabels ist an die Kontakte --46-- angeschlossen, das andere Ende des Kabels ist über eine Kontakteinrichtung--34--, die an einem Schraubstift--33--
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einem Kabel--45--verbunden.
Wenn durch einen Stoss auf den Fühlarm--16--der Widerstand der Feder im Lagerpunkt - -17-- so weit überwunden wird, dass die Kontakte --46-- geschlossen werden, dann ist eine elektrische Verbindung von einer Stromquelle über das Kabel--45--, den Abnehmer--48--und das Kabel--32--mit den Kontakten--46--zur Kontaktvorrichtung--34--hergestellt. Ist auch diese geschlossen, dann ist die Auslösevorrichtung für die Fussgängerschutzvorrichtung mit dem einen Pol der Stromquelle verbunden.
Das öffnen und Schliessen der Kontakteinrichtung--34--steuert der Schraubstift--33--, der mittels eines Gewindes im hohlen Kern der Spule--30--bei Verdrehen dieser Spule--30-hin-und herbewegt wird, wobei er durch eine Gabel--41--am Verdrehen gehindert wird.
Der Schraubstift-33-hat weiters die Aufgabe, die Ausfahrweite des Kabels-32-
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am Kabel --32-- selbst, Zahnradübersetzungen usw. Die Ausfahrweite des Kabels--32--und damit des Hindernisfühlers wird zur Steuerung für das Aus- und Einfahren sowie gegebenenfalls zur Angabe der Ausfahrweite des Hindernisfühlers und für die Weiterleitung eines Impulses, der vom Hindernisfühler kommt oder an diesen weitergegeben werden soll, benützt.
Der Impuls zum Aus- und Einfahren des Hindernisfühlers wird von einem Tachometer am
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eine Kontaktzunge--36--, ein Kabel--40--zu einem Elektromagneten--47--leitet, der ein Ventil --42-- öffnet, wodurch z. B. Pressluft in das Teleskoprohr --15-- gelangt und dieses zum
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der Schraubstift-33-bewegt sich z. B. in die Spule --30-- hinein.
Wenn wie im dargestellten Ausführungsbeispiel keine verschiedenen Ausfahrweiten, entsprechend
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die Einfahrstellung, wo diese die Kabel--37 und 38--überbrückt. Das Kabel--37--steht in Verbindung mit einer Kontakteinrichtung am Tachometer die geschwindigkeitsmässig unter dem Ausfahrkontakt liegt. Das Kabel-38-führt zu einem Elektromagneten-44--, der eine Sperre --43-- aufheben kann.
Wenn die Geschwindigkeit nun fällt, schliesst der Geschwindigkeitsanzeiger
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Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges weiter sinkt, leitet der Geschwindigkeitsanzeiger den Strom über den Einfahrkontakt, über Kabel--37--, Kontaktzunge--36--und Kabel--38--zum Elektromagneten-44--, der die Sperre--43--aufhebt. Eine Spiralfeder--31--bewirkt nun eine Rückdrehung der Trommel-30--, eine Einholung des Kabels --32-- und damit des Teleskoprohres-15--, sowie ein Herausbewegen des Stiftes --33-- aus dem Kern der Trommel - -30--. Zum Drehen der Trommel--30--kann auch beispielsweise ein Elektromotor vorgesehen sein.
Wenn keine verschiedenen Ausfahrweiten vorgesehen sind, bewegt der Schraubstift--33--die Kontaktzunge-36-erst bei voll eingefahrenem Teleskoprohr --15-- von der Einfahr- in die
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überspringbaren Rücken aufweisen, der einen Schaltpunkt darstellt. Weiters können je zwei Aus- und Einfahrkontakte zu beiden Seiten der Kontaktzunge-36-vorgesehen sein, die gegeneinander um eine Leerstellung der Kontaktzunge--36--verschoben sind, so dass diese drei Stellungen einnehmen kann. In diesem Fall sind zwei Einfahr- und Ausfahrkontaktpaare am Tachometer bei zwei verschiedenen Geschwindigkeitstufen vorgesehen.
Der Hindernisfühler hat also die Aufgabe, ein Hindernis, das auf das Fahrzeug zukommt oder in seinem Weg liegt festzustellen und einen entsprechenden Impuls weiterzuleiten.
Bei der vorliegenden Erfindung löst der Hindernisfühler die Schutzvorrichtung für Fussgänger aus.
Diese besteht aus Stützen--l--und einem Fangnetz--6--das von bremsbaren Bändern--5-- od. dgl. gehalten wird und weist als untere Tragstangen --12-- vorzugsweise eine ausfahrbare Stossstangenanordnung nach Patent Nr. 293201 auf.
Statt dieser können gegebenenfalls weitere Stützen--l--in waagrechter tieferliegender Stellung als Träger für Spulen--10-- (Fig. 2) und einen Bügel --8-- dienen.
Die Teleskopanordnungen sind auch in der Weise ausführbar, dass ein expandierendes gasförmiges Medium, eine Federkraft od. dgl. im Auslösemoment der Fussgängerschutzvorrichtung eine Flüssigkeit in die Teleskoprohre drückt, wobei diese ausfahren und die Flüssigkeit, welche nun eventuell Gaseinschlüsse enthält, aus den ausgefahrenen Rohren gegebenenfalls nur mehr durch Überwindung des geplanten Widerstandes eventuell variabler Öffnungen entweichen kann. Dieses Entweichen erfolgt gegebenenfalls in den Behälterraum der vorher die Flüssigkeit aufnahm, wobei sich das Treibgas noch in diesem befinden bzw. aus diesem über ein Ventil abgelassen worden sein kann. Durch diese Anordnungen kann die Erzeugung des Gasdruckes für die Teleskopeinrichtungen niedriger gehalten werden, weil die Übertragung der Aufprallenergie nicht über eine zusammendrückbare Gassäule erfolgt.
Die Stützen-l-weisen Gelenke-13-auf, die eine Rückdrehung und auch eine begrenzte seitliche Beweglichkeit der Stützen--l--durch Anwendung einer Gummilagerung --27-- erlauben.
Im Bereich des Gelenkes --13-- ist eine lösbare Sperre --28-- angebracht, die verhindert, dass der schwenkbare Teil der Stützen--l--nach einer Bewegung auf das Kraftfahrzeug zu wieder
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von diesem wegschwingt. Der starre Teil der Stützen--l--ist am Fahrzeug befestigt. Ein Sperriegel - fixiert den beweglichen Teil der Stützen --1--, sobald das Gelenk --13-- aus dem starren Teil herausgestossen wird. Dieses Ausstossen kann z. B. durch die Einwirkung von Druck im starren Teil erfolgen oder durch den Stoss in Ausfahrrichtung, der am Schluss der Ausfahrbewegung der Stützen--1--entsteht.
Die Stützen--l--können auch ohne das Gelenk--13--konstruiert werden, indem ihr Anfangsrohr beweglich am Fahrzeug oder den Tragstangen -12-- befestigt ist. Es muss jedoch genügend Raum für die vorgesehene Schwenkbewegung und gegebenenfalls eine Vorrichtung, welche die
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der Tragstangen--12--liegen und beim Ausfahren von einem Band od. dgl., das am Fahrzeug oder den Tragstangen --12-- befestigt ist, aufgerichtet werden. Auch bei dieser Bauweise ist ein Wegschwenken der Stützen --1-- vom Fahrzeug durch eine Sperre zu verhindern.
Die einzelnen Teleskoprohre der Stützen--l--tragen Arretierungen, die ein Zusammenstauchen der Stützen--l--im ausgefahrenen Zustand ganz oder teilweise unterbinden.
Die Stützen --1-- tragen an ihren Spitzen Behälter mit gepresstem Gas oder zündbare Gas- oder Pulverkartuschen --4-- und eine Auslösevorrichtung. Das Rohr-2-ist an der Stütze-l- beweglich befestigt, so dass eine Annäherung der beiden Stützen--l--möglich ist, wobei diese Annäherung begrenzt sein kann und gegebenenfalls der gegenläufige Vorgang von einer Sperre verhindert wird. Um das Rohr--2--ist das Fangnetz --6-- aufgerollt und wird von diesem beim Ausfahren durch die Bänder --5-- abgerollt, wozu das Rohr --2-- derehbar gelagert ist und bei dieser Bewegung eine Spiralfeder--3--, die als Rückholfeder dient, gespannt wird.
Die Bänder-5--sind auf zwei bremsbaren Spulen-10- (Fig. 2, 3) aufgerollt. Die Bremse ist so aufgebaut, dass ein Keil ein Konus, ein Nocken od. dgl. ein elastisches Material, wie Gummi-20--, an die Innenfläche der Spule --19-- presst. Wichtig ist vor allem, dass sich die Bremswirkung nach der Geschwindigkeit des Wagens und dem Gewicht des Fussgängers bzw. dem davon abhängigen Trägheitswiderstand und der Reibung der Beine auf der Strasse bestimmt. Dies wird in der dargestellten Ausführungsform dadurch erreicht, dass der Keil-9-, dessen Form auf den Widerstand
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Falls der Bügel--8--, der in Schienbeinhöhe liegt, noch durch Federn abgestützt ist, ist auch deren Wirkung bei der Formgebung des Keiles --9-- zu berücksichtigen. Die Keile --9-- sind verkantungssicher geführt, z. B. durch Kugellagerung --26--. Anstatt des Bügels --8-- kann auch ein Band vorgesehen sein, welches an Hebeln, die Nocken tragen oder verdrehen, befestigt ist.
Die Bremswirkung auf die einzelnen Bänder --5-- kann an sich gleich oder unterschiedlich sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel können die zwei Bremsen eine unterschiedliche Bremsung der Bänder --5-- bewirken und damit eine Berücksichtigung des jeweiligen Aufprallbereiches am Fangnetz --6-- mit sich bringen. Die Anordnung einer einzigen Bremse, die zwei Spulen bremst-z. B. in der Mitte der Stossstange--11---würde eine gleichstarke Bremsung der Bänder --5--ergeben.
Anstatt die Spulen --19-- zu bremsen, können die Bänder --5-- auch direkt gebremst werden, z. B. indem sie durch veränderliche Öffnungen gezogen werden. Die Anordnung der Bremse kann ebenso auch an den Stützen --1-- erfolgen, z.B. an deren Spitze, wobei das Rohr--2--die Aufgabe des Bügels --8-- übernimmt. Auch Bänder od. dgl., die vom Material oder ihrer Konstruktion her eine bestimmte ausreichende Nachgiebigkeit besitzen, können als Bänder--S-- ohne Bremsen verwendet werden. Ebenso können auch die Tragstangen--12--vom ins Fangnetz --6-- fallenden Fussgänger ganz oder teilweise zusammendrückbar aufgebaut sein, wobei die Bänder - keine oder nur eine geringe Vergrösserung der Abstände zwischen den Spitzen der Stützen --1--undTragstangen--12--erlauben.
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--9-- sindZurückschnellen hindern.
Diese sind durch eine Ausrastvorrichtung--25--im eingefahrenen Zustand der Fussgängerschutzvorrichtung stillgelegt, um den Bügel --8-- als nachgiebige Stossstange oder Berührungsfühler beim Parken verwenden zu können. Der Bügel --8-- kann auch unter oder über der
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Ausfahren des Schutzsystems.
Das Band--5--ist auf die Spule--19--mittels Zahnrad--23--und Kurbel oder bei
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einer anderen Ausführungsform mit einer auf die Spule wirkenden Spiralfeder, welche beim Ausfahren aufgezogen wird, aufrollbar.
Die beschriebene Fussgängerschutzvorrichtung arbeitet bei einem Unfall wie folgt :
Der Hindernisfühler stösst an den Fussgänger und löst dadurch das Ausfahren der Tragstangen
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beschleunigt. Dabei wird die dafür notwendige Kraft als Steuergrösse für die Bremsung der Bänder --5-- verwendet.
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begrenzt werden.
Der Fussgänger wird bis zum Ende des Drehungsspielraumes der Stützen-l-beschleunigt und kommt gegenüber dem Fahrzeug zum Stillstand. Der Drehungsspielraum reicht bis über die Motorhaube des Kraftfahrzeuges und ist so gewählt, dass der Fussgänger nicht auf das Fahrzeug aufschlagen kann. Ein Aufschlagen auf den Bug des Kraftfahrzeuges wird auch dadurch vermieden, dass die Stützen - l-den Fussgänger darüber hinwegheben.
Am Endpunkt des Beschleunigungsweges kann der Fussgänger nicht mehr aus dem Fangnetz - herausfallen, da die Sperren --28-- an den Stützen-l-wirksam sind, so dass das Fangnetz--6--und die Stützen--l--so zusammengezogen bleiben, wie sie der hineinfallende Körper zusammengezogen hat und der Körper des Fussgängers damit in einer, noch durch den Fangnetzaufbau unterstützten Netzmulde hängt.
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--6-- erfasstStützen--l--über den Drehpunkt der Stützen--l--geschwungen, worauf deren Rückwärtsdrehung beginnt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Fussgängerschutzvorrichtung für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem an der Vorderseite des Kraftfahrzeuges angeordneten und mit diesem über Tragstangen abstandsveränderlich verbundenen
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gegebenenfalls als Stossstange ausgebildeten Querträger (11) und mit seiner Oberkante an einem im wesentlichen parallel zu dem Querträger (11) verlaufenden Rohr (2) befestigt und in der Ruhelage der Schutzvorrichtung um dieses Rohr (2) aufgerollt ist, wobei die Seitenkanten des Fangnetzes (6) von mit ihrem einen Ende am Rohr (2) befestigten und mit ihrem anderen Ende auf dem Querträger (11) vorgesehene Spulen (10) aufwickelbaren Bändern (5) gehalten sind, dass die den Querträger (11) tragenden Tragstangen (12) unter der Wirkung von Treibgas teleskopartig nach vorne ausfahrbar sind und das Rohr (2)
drehbar an den Enden von zwei ebenfalls unter der Wirkung von Treibgas
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bekannter Weise zündbare Pulverkartuschen, Pressgasbehälter od. dgl. vorgesehen sind und dass zur automatischen Auslösung der Schutzvorrichtung im Unfallmoment ein Hindernisfühler (15,16) vorgesehen ist, welcher vorzugsweise teleskopartig ausfahrbar ist und das Kraftfahrzeug nach vorne überragt.
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