DE102005042260B4

DE102005042260B4 - Anlage zur Simulation eines Seitencrashs mit einer Schlittenanlage

Info

Publication number: DE102005042260B4
Application number: DE200510042260
Authority: DE
Inventors: Matthias Ebert; Christoph Vieler
Original assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Current assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Priority date: 2005-09-02
Filing date: 2005-09-02
Publication date: 2009-12-03
Anticipated expiration: 2025-09-03
Also published as: DE102005042260A1

Abstract

Anlage zur Simulation eines Seitencrashs mit einer Schlittenanlage bestehend aus
– einem durch einem Impuls beaufschlagten verschiebbaren Primärschlitten (1), der auf seiner Aufprallseite ein Fahrzeugseitenteil (6) trägt,
– einem verschiebbaren Sekundärschlitten (2) mit einem daran fest verbunden Fahrzeugsitz (4)
– und einem Dämpfungselement (9), über den der Primärschlitten (1) mit dem Sekundärschlitten (2) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Sekundärschlitten (2) mit dem Fahrzeugsitz (4) über ein separates Dämpfungselement (9) und ein zweiter Sekundärschlitten (13) mit einem Rücksitz (14) über ein separates Dämpfungselement (15) mit dem Primärschlitten (1) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Simulation eines Seitencrashs mit einer Schlittenanlage mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Merkmalen.
Aus der DE 44 07 256 C2 ist eine Crashsimulationsanlage zur Simulation eines Seitenaufpralls eines Fahrzeuges auf ein Hindernis vorbekannt. Die Crashsimulationsanlage besteht aus einem auf Führungsbahnen verschiebbaren Fahrzeugsitz, einem verschiebbar gehaltenen Fahrzeugseitenteil, sowie einem mit einem Deformationselement versehenen Kollisionsbauteil. Zur Crashsimulation trifft das Deformationselement mit hoher Geschwindigkeit auf das undeformierte Seitenbauteil, welches sich dann deformiert in Richtung Fahrzeugsitz und Messgeberpuppe bewegt und dort auftrifft. Weiterhin ist es möglich das Deformationselement mit niedriger Geschwindigkeit auf das fixierte undeformierte Seitenbauteil auftreffen zu lassen, wobei das fixierte undeformierte Seitenbauteil zunächst definiert vordeformiert wird. Mit dem vordeformierten Seitenbauteil werden dann weitere Versuche durchgeführt.
Aus der DE 101 13 501 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Simulation eines Seitenaufpralls eines Fahrzeuges auf ein schmales Hindernis unter Verwendung von Daten eines vorab durchgeführten Seitenaufprall-Crashtestes vorbekannt. Die Crashsimulationsanlage besteht aus einem linear beweglichen Hindernis und einem mit dem Hindernis starr verbundenen Aufprallelement. Die Haltevorrichtung für den Sitz und für die Fahrzeugseitenteile sind so ausgebildet, dass sie relativ zu dem Hindernis und relativ zueinander, parallel zur Bewegungsrichtung des Hindernisses beweglich gehalten sind.
Aus der DE 198 54 856 C2 ist eine Seitenaufprall-Simulationsanlage mit einem quer zur Fahrzeugachse verschiebbaren Tür- und Hauptschlitten vorbekannt. Auf der Aufprallseite trägt der Türschlitten Fahrzeugseitenstrukturteile und auf dem Hauptschlitten ist fest ein Teil eines Fahrzeugbodenblechs und der Fahrzeugsitz angeordnet. Tür- und Hauptschlitten sind durch ein Dämpfersystem miteinander verbunden, mit dem die gesamten Beschleunigungsverhältnisse auf der gesamten Fahrzeugseite nachgebildet werden und somit das Crashverhalten gleichzeitig für den Vorder- und Rücksitz im gekoppelten System ermittelt wird. Die Fahrzeugseitenstrukturteile be stehen aus einzelnen Teilen, die durch Gelenke aneinander angelenkt sind. Die Gelenke sind an Stellen angeordnet, die denen von Einknickungen oder Faltungen der Fahrzeugseitenstrukturen in einem zuvor durchgeführten realen Seitenaufprallversuch entsprechen, so dass mit dem Türschlitten die Verformungen und Relativbeschleunigungen bei einem Seitenaufprall realitätsnah nachempfunden werden können.
Die DE 197 80 550 C2 beschreibt einen Prüfstand zum Simulieren eines seitlichen Fahrzeugaufpralls. Auf einer Umkehrbeschleunigungsschiene ist ein Prüfaufbau angeordnet, der aus einem verschiebbaren Fahrzeugsitz und einer fest mit dem Prüfaufbau verbundenen Stellgliederanordnung besteht. Die Stellgliedanordnung besteht aus einer Gruppe von verschiedenen Stellgliedern die derart angeordnet sind, dass mit ihr die Gestaltung einer Armlehne und einer Türinnenverkleidung bei einem Seitencrashversuch simuliert werden kann.
Aus der DE 694 14 356 T2 ist eine Seitencrash-Simulationsanlage bestehend aus einem verschiebbaren Aufprall- und Antriebsschlitten und einer feststehenden Energieabsorptionsvorrichtung bekannt. Bei einem Crashtest trifft eine an dem Aufprallschlitten befestigte Stange auf die Energieabsorptionsvorrichtung. Zusätzlich sind an dem Aufprallschlitten Stoßdämpfer angeordnet, die den Aufprall in der Endphase abbremsen. Aus der DE 202 10 946 U1 ist es bekannt, durch Anordnung einer Blechbiegebremse das Abbremsverhalten des Targetschlittens gezielt zu beeinflussen. Zur Simulation eines Fahrzeugüberschlags ist es gemäß der DE 199 35 107 A1 bekannt, ein variables Stoßdämpfersystem zur einstellbaren Drehbewegung des Rahmens anzuordnen. Gemäß der US 2005/0081656 A1 ist der mit dem Fahrzeugsitz versehene Aufprallschlitten mit einer Stoßdämpfereinheit verbunden. Die Stoßdämpfereinheit kann dabei elektrisch, magnetisch, hydraulisch oder pneumatisch wirkend ausgebildet sein. Aus der US 5,872,321 A sind Stoßdämpfereinheiten bekannt, die als hydraulische Dämpfer, als ein Federelement oder als Kolbenstange ausgebildet sind.
Nachteilig bei den bekannten Seitencrash-Simulationsanlagen ist es, dass ein Seitencrash mit unterschiedlichen Auftreffpunkten sehr aufwendig und schwierig ist, den Seitenaufprall genau zu reproduzieren. Eine genaue Darstellung des Beschleuni gungs- und Geschwindigkeitsprofils insbesondere über die gesamte Fahrzeugseite und unterschiedliche Eindringgeschwindigkeiten für den Vorder- und Rücksitz können mit den bekannten Anlagen nicht realisiert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Simulation eines Seitencrashs mit einer Schlittenanlage zu schaffen, mit der bei unterschiedlichen Seitenaufprallstellen und Aufprallgeschwindigkeiten über die gesamte Fahrzeugseite ein Beschleunigungs- und Geschwindigkeitsprofil dargestellt werden kann und mit der für den Vorder- und Rücksitz unabhängig voneinander unterschiedliche Eindringgeschwindigkeiten simuliert werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist bei einer Anlage zur Simulation eines Seitencrashs mit einer Schlittenanlage ein durch einem Impuls beaufschlagter verschiebbarer Primärschlitten, an dessen Aufprallseite ein Fahrzeugseitenteil fest angeordnet ist, über ein erstes separates Dämpfungselement mit einem ersten verschiebbaren Sekundärschlitten, der einen Fahrzeugsitz trägt, und über ein zweites separates Dämpfungselement mit einem zweiten Sekundärschlitten, der einen Rücksitz trägt, verbunden. Die Dämpfungscharakteristik der Dämpfungselemente ist entsprechend des zu simulierenden Seitenaufpralls einstellbar.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass aufgrund der Anordnung von zwei separaten Sekundärschlitten für den Vorder- und Rücksitz die über separate Dämpfungselemente mit dem Primärschlitten verbunden sind, für beide Sitze unabhängig voneinander unterschiedliche Eindringgeschwindigkeiten simuliert werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei einem geringen technischen und baulichen Aufwand unterschiedliche Crashversuche mit unterschiedlichen Aufprallgeschwindigkeiten und Aufprallorten über die gesamte Fahrzeugseite simuliert werden können.
Durch die erfindungsgemäße Lösung in Verbindung mit den einstellbaren Dämpfungselementen lassen sich alle möglichen Seitencrashsituationen auch Pfahlcrashversuche ohne große Veränderungen an der Crashsimulationsanlage durchführen.
Durch den Einsatz eines feststehendes Hindernisses können mit der Seitencrashanlage auch Simulationen eines Seitenaufpralls auf ein schmales Hindernis im oberen Bereich des Fahrzeugseitenteils durchgeführt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Sie werden in der Beschreibung zusammen mit ihren Wirkungen erläutert.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:
1: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht,
2: eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1 und
3: eine Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht.
In 1 ist eine Anlage zur Simulation eines Seitencrashs mit einer Schlittenanlage in Seitenansicht dargestellt. Die Crashsimulationsanlage besteht aus einem verschiebbaren Primärschlitten 1, der zur Durchführung eines Seitencrashs durch eine nicht dargestellte Antriebseinheit in Richtung des Pfeils 12 mit einstellbaren Beschleunigungswerten beschleunigbar ist. Der als Verzögerungsschlitten ausgebildete Primärschlitten 1 mit einer schlittenseitig angeordneten Abbremsvorrichtung 10 fährt mit einer vorgegebenen Aufprallgeschwindigkeit 12 in einen nicht dargestellten Abbremsbock und wird dort derart abgebremst, so dass kontrolliert ein auf dem Primärschlitten 1 einwirkender Verzögerungsimpuls 11 nachgestellt wird. Zur Crashsimulation kann der still stehende Primärschlitten 1 auf seiner Aufprallseite auch mit einem einstellbaren Impuls, dessen Größe dem Verzögerungsimpuls 11 entspricht, beaufschlagt werden.
Auf der Aufprallseite ist auf dem Primärschlitten 1 fest eine Haltevorrichtung 8 angeordnet, die ein dem Crashtest zu unterziehendes Fahrzeugseitenteil 6 trägt. Das Fahrzeugseitenteil 6 kann dabei ein original Fahrzeugseitenteil, mit Schwellern, Türen, Verkleidungen, Säulenanordnungen und dergleichen, oder ein sich dem Fahrzeugseitenteil relevant verhaltendes Bauteil mit einer dem Simulationsverhalten nachgebildeten Seitenverkleidung 7 sein.
Auf dem Primärschlitten 1 sind, wie aus 2 ersichtlich, unabhängig voneinander zwei verschiebbare separate Sekundärschlitten 2 und 13 angeordnet. Der Sekundärschlitten 2 ist fest mit einem Fahrzeugsitz 4 verbunden, auf dem sich ein Dummy 3 befindet. Der Fahrzeugsitz 4 ist mit einem Rückhaltesystem und einem Sicherheitsgurt 5 für den Dummy versehen, wobei der Sicherheitsgurt 5 an dem Fahrzeugseitenteil 6 befestigt ist. Der auf dem Primärschlitten 1 verschiebbare Sekundärschlitten 13 ist fest mit einem Rücksitz 14 verbunden. Auf dem Rücksitz 14 befindet sich ebenfalls ein Dummy 3, der auch über ein Sicherheitsgurt 5 anschnallbar ist.
Der Sekundärschlitten 2 mit dem Fahrzeugsitz 4 ist über ein erstes separates Dämpfungselement 9 und der zweite Sekundärschlitten 13 mit dem Rücksitz 14 ist über ein zweites separates Dämpfungselement 15 mit dem Primärschlitten 1 verbunden. Dabei ist jeweils der Sekundärschlitten 2 und der Sekundärschlitten 13 über ein oder mehrere Dämpfungselemente 9 bzw. 15 mit dem Primärschlitten 1 verbunden. Die Dämpfungscharakteristik der einzelnen Dämpfungselemente 9 und 15 sind individuell entsprechend des zu simulierenden Seitenaufpralls einstellbar. Dadurch wird der Primärschlitten 2 mit dem Fahrzeugsitz 4 und der Primärschlitten 13 mit dem Rücksitz 14 über das bzw. die Dämpfungselement(e) 9 und das bzw. die Dämpfungselement(e) 15 getrennt voneinander und einstellbar abgebremst. Damit besteht die Möglichkeit, für beide Sitze 4 und 14 unabhängig voneinander unterschiedliche oder gleiche Eindringgeschwindigkeiten bei einem Seitenaufprall zu simulieren. In der 2 ist die Eindringgeschwindigkeit des Fahrzeugsitzes 4 und des Rücksitzes 14 mit 17 bezeichnet. Durch die Anordnung der in ihrer Dämpfungscharakteristik einstellbaren Dämpfungselemente 9 und 15 kann auch ein Seitenaufprall an unterschiedlichen Stellen des Fahrzeugseitenteils 6 mit unterschiedlicher Aufprallkraft simuliert werden.
In 3 ist eine Variante der erfindungsgemäßen Lösung dargestellt. Durch Anordnung eines feststehenden Hindernisses 16 auf der Aufprallseite des Primärschlittens 1 lassen sich auch für den oberen Bereich des Fahrzeugseitenteils 6 entsprechende Crashversuche auf ein schmales Hindernis, dem sogenannten Pfahlcrash, durchführen. Dabei ist das Hindernis 16 derart angeordnet, dass das vordere Teil des Hindernisses 16 auf den oberen Bereich des Fahrzeugseitenteils 6 auftrifft. Zur Simulation von unterschiedlichen Aufprallstellen des Hindernisses 16 auf das Fahrzeugseitenteil 6 ist das Hindernis 16 in Fahrzeuglängsachse verschiebbar angeordnet. Bei der Durchführung eines Pfahlcrashs im oberen Bereich des Fahrzeugseitenteils 6 wird der Primärschlitten 1 grundsätzlich in Richtung Abbremsbock beschleunigt. Entsprechend der zu simulierenden Situation kann dabei der Primärschlitten 1 vor, nach oder gleichzeitig mit dem Aufprall des Hindernisses 16 auf den oberen Bereich des Fahrzeugseitenteils 6 auf den Abbremsbock auftreffen.

1: Primärschlitten
2: Sekundärschlitten
3: Dummy
4: Fahrzeugsitz
5: Sicherheitsgurt
6: Fahrzeugseitenteil
7: Seitenverkleidung
8: Haltevorrichtung
9: Dämpfungselement
10: Abbremsvorrichtung
11: Verzögerungsimpuls
12: Aufprallgeschwindigkeit
13: Sekundärschlitten des Rücksitzes 14
14: Rücksitz
15: Dämpfungselement
16: Hindernis
17: Eindringgeschwindigkeit

Claims

Anlage zur Simulation eines Seitencrashs mit einer Schlittenanlage bestehend aus – einem durch einem Impuls beaufschlagten verschiebbaren Primärschlitten (1), der auf seiner Aufprallseite ein Fahrzeugseitenteil (6) trägt, – einem verschiebbaren Sekundärschlitten (2) mit einem daran fest verbunden Fahrzeugsitz (4) – und einem Dämpfungselement (9), über den der Primärschlitten (1) mit dem Sekundärschlitten (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärschlitten (2) mit dem Fahrzeugsitz (4) über ein separates Dämpfungselement (9) und ein zweiter Sekundärschlitten (13) mit einem Rücksitz (14) über ein separates Dämpfungselement (15) mit dem Primärschlitten (1) verbunden ist.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärschlitten (2) mittels einem oder mehreren Dämpfungselementen (9) und der Sekundärschlitten (13) mittels einem oder mehreren Dämpfungselementen (15) mit dem Primärschlitten (1) verbunden ist.
Anlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass entsprechend des zu simulierenden Seitenaufpralls die Dämpfungscharakteristik der Dämpfungselemente (9) und (15) gleich oder unterschiedlich ist.
Anlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungscharakteristik der Dämpfungselemente (9) und (15) einstellbar ist.
Anlage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärschlitten (2) und der Sekundärschlitten (13) auf dem Primärschlitten (1) verschiebbar angeordnet sind.
Anlage nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugseitenteil (6) ein Originalfahrzeugseitenteil oder ein sich dem Fahrzeugseitenteil relevant verhaltendes Bauteil mit einer dem Simulationsverhalten nachgebildeten Seitenverkleidung (7) ist.
Anlage nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugsitz (4) und der Rücksitz (15) mit einem Sicherheitsgut (5) versehen ist, der am Fahrzeugseitenteil (6) befestigt ist.
Anlage nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Aufprallseite des Primärschlittens (1) zur Simulation eines Seitenaufpralls auf ein schmales Hindernis im oberen Bereich des Fahrzeugseitenteils (6) ein feststehendes Hindernis (16) derart zugeordnet ist, dass das vordere Teil des Hindernisses (16) auf den oberen Bereich des Fahrzeugseitenteils (6) auftrifft.
Anlage nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Hindernis (16) zur Simulation von unterschiedlichen Aufprallstellen am Fahrzeugseitenteil (6) in Fahrzeuglängsachse verschiebbar ist.
Anlage nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Hindernis (16) derart angeordnet ist, dass vor, nach oder gleichzeitig mit dem Aufprall des Hindernisses (16) auf den oberen Bereich des Fahrzeugseitenteils (6) der Primärschlitten (1) auf einen Abbremsbock auftrifft.
Anlage nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärschlitten (1) durch eine Antriebseinheit in Richtung eines Abbremsbocks mit einstellbaren Beschleunigungswerten beschleunigbar ist.
Anlage nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärschlitten (1) auf der Aufprallseite mit einem einstellbaren Impuls zur Simulation eines Seitenaufpralls beaufschlagbar ist.