DE102007045823A1

DE102007045823A1 - Unterfahrschutz für Nutzfahrzeuge

Info

Publication number: DE102007045823A1
Application number: DE200710045823
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Schimmelpfennig
Original assignee: INFATEC GmbH
Current assignee: INFATEC CONSULTING FUER INNOVATIVE FAHRZEUGTEC, DE
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2009-04-09
Also published as: DE102007060290A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Heck-Unterfahrschutz eines Nutzfahrzeugs, wobei der Unterfahrschutz entsprechend der deutschen Patentanmeldung 102006056498.7 ausgestaltet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft weitere vorteilhafte Ausgestaltungen bei einem Heck-Unterfahrschutzes eines Nutzfahrzeugs, wie er in der deutschen Patentanmeldung 10 2006 056 498.7 beschrieben ist.
Der Unterfahrschutz kann vorteilhaft so angeordnet sein, dass er sich innerhalb einer Kontur befindet, die hinter dem hintersten Rad des Nutzfahrzeugs in einer Höhe von etwa 200 mm über der Fahrbahn beginnt und geradlinig schräg aufwärts nach hinten verläuft. Diese geradlinige Konturlinie verläuft in einem Winkel von 8° oder steiler aufwärts nach hinten und endet jedenfalls in einer Höhe von 500 mm oder mehr über der Fahrbahn. Diese schräg verlaufende Konturlinie ist in der Praxis häufig dann von Bedeutung, wenn das betreffende Nutzfahrzeug über Rampen fahren soll, beispielsweise beim Befahren von Fähren.
Der Unterfahrschutz kann aus zwei Verformungsstrukturen bestehen, von denen eine radnahe Struktur tiefer angeordnet sein kann als die weiter hinten angeordnete zweite Verformungsstruktur. Auf diese Weise kann beispielsweise treppenstufenartig die Anordnung von Verformungsstrukturen mit jeweils horizontalem Boden vorgesehen sein, beispielsweise indem die beiden Verformungsstrukturen jeweils als Aufbewahrungskästen ausgestaltet sind. Die Böden dieser Aufbewahrungskästen können die Prallelemente darstellen, die sich beim Unfallverlauf abstützen: beispielsweise stützt sich das hintere Prallelement an dem vorderen Prallelement ab, und das vordere Prallelement kann sich beispielsweise am hinteren Rad des Nutzfahrzeugs abstützen.
Um die Absenkbewegung des Prallelements auszulösen, kann eine Gelenkvorrichtung vorgesehen sein, die einen Winkel ausbildet, der sich an der Unterseite des Nutzfahrzeugs nach hinten erstreckt, also zu einem eventuell auffahrenden Fahrzeug hin gerichtet ist. Eine solche Gelenkvorrichtung ist in 1 dargestellt, und zwar in der Normal- oder Fahrstellung sowie in der Unfallstellung. Das Prallelement ist als Platte ausgestaltet, die hinter dem Hinterrad des Nutzfahrzeugs schräg nach hinten ansteigend angeordnet ist und mittels mehrerer Aufhängungen in Form von aufrechten Streben am Fahrzeughaupt- und/oder -außenrahmen aufgehängt ist. Die hinterste Aufhängung ist nur mittelbar mit dem Prallelement verbunden: sie verläuft in der Fahrstellung schräg abwärts nach hinten und bildet mit dünnen Streben, die schräg abwärts nach vorn verlaufen, einen Winkel.
Dort, wo die dünnen Streben an die Aufhängung stoßen, weist dieser Winkel eine Gelenkstelle auf, um die der Winkel im Falle eines Auffahrunfalls aufgespreizt wird, wie 1 ebenfalls zeigt. In der Unfallstellung verlaufen die dünnen Streben und die hinterste Aufhängung nahezu senkrecht, und das Prallelement ist gegenüber seiner Fahrstellung abgesenkt.
Unterhalb der Gelenkstelle dieser Winkelanordnung ist das Prallelement gehalten. Die „Spitze" dieses Winkels kann in einer solchen Höhe vorgesehen sein, dass sie von den vergleichsweise weichen Bestandteilen eines auffahrenden Fahrzeugs getroffen wird, insbesondere eines PKWs, wie beispielsweise von dessen Lampen und/oder Motorhaube. Dadurch, dass der Winkel gespreizt wird, wird das Prallelement abgesenkt bis in eine Höhe, in welcher sich die härteren Bestandteile des auffahrenden Fahrzeugs befinden, beispielsweise Längsträger, die im Vergleich zu den weicheren Bestandteilen höhere Aufprallenergien aufnehmen können. Natürlich kann diese Höhe je nach Ausgestaltung verschiedener Fahrzeuge unterschiedlich sein. Dennoch weiß der Fachmann, dass eine große Vielzahl handelsüblicher Großserienfahrzeuge die weicheren und härteren Bestandteile in einem bestimmten Höhenbereich aufweisen, so dass auf diese „typischen" Höhen der Unterfahrschutz abgestimmt werden kann.
Die Gelenkstelle selbst muss nicht als echtes Gelenk, mit einem Lager, ausgestaltet sein, sondern kann als verformbarer Abschnitt beispielsweise in einer Metallplatte oder in einer Konstruktion metallischer Streben ausgestaltet sein.
Wie 2 anhand der dargestellten Fahr- und Unfallstellungen verdeutlicht, kann eine vorgespannte Feder dazu genutzt werden, bei einem Aufprall das Prallelement abzusenken. Das Prallelement ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Kasten ausgestaltet, der sich beim Unfall an einem oberen, vorderen Schwenklager gegen den Fahrzeugrahmen abstützt. Grundsätzlich kann die Feder mittels eines Sicherungselements – wie z. B. mittels eines aus 2 nicht ersichtlichen Stifts – in ihrer vorgespannten Stellung gesichert sein, und beim Aufprall wird dieses Sicherungselement beispielsweise mittels eines aus 2 ersichtlichen, umgelenkten Seilzugs aus seiner Sicherungsstellung entfernt, so dass sich die Feder entspannen kann und das Prallelement nach unten führen kann, wobei diese Absenkbewegung durch die Schwerkraft zusätzlich unterstützt wird.
In 2 ist ein Bauteil dargestellt, welches bei dem Ausführungsbeispiel der 1 die hinterste Aufhängung des Prallelements bildet. Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 hingegen dient dieses Bauteil als Auslösehebel, um das Sicherungselement aus seiner Sicherungsstellung zu entfernen. Hierzu ragt das Bauteil in seiner Fahrstellung schräg abwärts nach hinten. Ein schematisch an diesem Bauteil angedeuteter Seilzug ist derart umgelenkt, das auf ihn Zugkräfte einwirken, wenn bei einem Aufprall von hinten auf das Heck des Nutzfahrzeugs das Bauteil nach vorn in eine steiler nach unten ragende Unfallstellung bewegt wird. Diese Zugkräfte überträgt der Seilzug auf das Sicherungselement, so dass dieses aus seiner Fahrstellung in seine Unfallstellung bewegt wird, in welcher es die Feder freigibt. Die Feder entspannt daraufhin und drückt den das Prallelement bildenden Kasten nach unten in dessen abgesenkte Unfallstellung.
Die vorgespannte Feder kann anstelle der vorerwähntes Gelenks vorgesehen sein, es kann jedoch auch das Gelenk in Kombination mit der Feder vorgesehen sein. So kann beispielsweise das Gelenk mit dem Sicherungselement derart gekoppelt sein, dass das Gelenk beim Spreizen des Winkels auf das Sicherungselement einwirkt und somit die Feder auslöst. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Gelenk entweder nur zum Entfernen des Sicherungselements und somit zum Auslösen der Feder dient, oder es kann vorgesehen sein, dass das Gelenk auch wie beschrieben mit dem Prallelement verbunden ist und somit die Absenkbewegung des Prallelements bewirkt, so dass in diesem Fall die grundsätzlich durch das Gelenk bewirkte Absenkbewegung mittels der Feder noch zusätzlich unterstützt und beschleunigt wird.
Vorteilhaft kann das Prallelement als Kasten ausgestaltet sein, oder als Teil eines Kastens, beispielsweise als dessen Bodenplatte.
Die Absenkbewegung des Prallelements kann auch, wie in 3 angedeutet, durch ein verformbares Element bewirkt werden, welches beim Aufprall durch eine Führungskulisse hindurch geschoben wird. Dieses verformbare Element kann als Rohr oder als Flachstahl ausgestaltet sein, welches wenigstens teilweise flach verläuft, und die Führungskulisse kann eine Führungskurve ausbilden, welche das verformbare Element umlenkt, so dass es abwärts verläuft. Das Prallelement ist an dem verformbaren Element gehalten, so dass das Prallelement nach Verformung des Elementes tiefer angeordnet ist als zuvor.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 3 dient ähnlich wie dem Ausführungsbeispiel der 2 ein Bauteil als Auslösehebel, allerdings diesmal, um das verformbare Element aus seiner Fahrstellung zu bewegen. Hierzu ragt das Bauteil in seiner Fahrstellung schräg abwärts nach hinten. Ein an diesem Bauteil befestigter Halter, der das hintere Ende des als Platte ausgestalteten Prallelements hält, weist zwei geradlinige Abschnitte auf, zwischen denen ein Bogenstück vorgesehen ist. Mit seinem Bogenstück verläuft der Halter durch eine in größerer Strichstärke dargestellte Führungskulisse. Wenn bei einem Aufprall von hinten auf das Heck des Nutzfahrzeugs das den Auslösehebel bildende Bauteil nach vorn gedrückt wird, drängt dieses Bauteil den oberen geradlinigen Abschnitt des Halters in die Führungskulisse. Dort wird der obere geradlinige Abschnitt des Halters im Bogen umgelenkt und nach unten geführt, so dass der Halter insgesamt in eine weiter nach unten ragende Unfallstellung bewegt wird und folglich auch das Prallelement aus seiner schräg nach hinten aufwärts ragenden Fahrstellung in eine Unfallstellung bewegt wird, in welcher das Prallelement sich am hinteren Rad des Nutzfahrzeugs abstützt und sein hinteres Ende gegenüber der Fahrstellung abgesenkt ist.
Die Nutzfahrzeuge weisen in der Regel einen so genannten Rahmen oder Hauptrahmen auf, beispielsweise in Form von zwei parallelen Längsträgern. Zudem weisen sie häufig einen so genannten "Außenrahmen" auf, der zur Begrenzung und Abstützung eines Ladebodens dient. Vorteilhaft kann das Prallelement nicht nur am Hauptrahmen gehalten sein, sondern auch am Außenrahmen. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, das Prallelement mittels aufrecht verlaufender Streben am Rahmen beziehungsweise Außenrahmen zu befestigen. Auf diese Weise wird ein wirksamer Unterfahrschutz über die gesamte Breite des Nutzfahrzeugs ermöglicht, im Gegensatz zu aus der Praxis bekannten, horizontalen Barrieren, die mit vertikalen Streben am Fahrzeugrahmen befestigt sind. Diese herkömmlicherweise zwei verwendeten Streben verlaufen von den beiden Längsträgern des Hauptrahmens abwärts, und die horizontale Barriere erstreckt sich über etwa die gesamte Fahrzeugbreite. Wo die Barriere seitlich über die vertikalen Streben hinausragt, vermag sie kaum nennenswerte Aufprallkräfte aufzufangen.
Vorteilhaft kann der Unterfahrschutz auch als Seitenaufprallschutz genutzt werden und dementsprechend ausgestaltet sein: wenn das Prallelement beispielsweise als Platte ausgestaltet ist und sich jedenfalls über nahezu die gesamte Fahrzeugbreite erstreckt, kann es als Seitenaufprallschutz dienen, wenn es ausreichend hohe Aufprallkräfte aufzunehmen in der Lage ist. Mittels der bereits erwähnten aufrechten Streben kann das Prallelement am Hauptrahmen sowie gegebenenfalls am Außenrahmen gehalten sein, so dass das Prallelemente im Falle eines Seitenaufpralls eine Parallelogrammverschwenkung durchzuführen bestrebt ist. Der Widerstand, den das Prallelement dem Seitenaufprall entgegengesetzt, kann durch die Ausgestaltung der Streben beeinflusst werden, sowie gegebenenfalls durch Material, welches zwischen dem Prallelemente und dem Rahmen des Nutzfahrzeugs angeordnet ist und welches die Parallelogrammverschwenkung behindert. Bei diesem Material kann sich vorteilhaft um Material handeln, welches am Nutzfahrzeug ohnehin mitgeführt werden muss, um die effektive Nutzlast des Nutzfahrzeugs nicht nachteilig zu verringern. Beispielsweise kann ein Reserverad als solches Material vorgesehen sein.
Die Parallelogrammverschwenkung kann allerdings auch durch Material behindert werden, welches eigens zu diesem Zweck vorgesehen ist. Um das Gewicht dieses Materials möglichst gering zu halten kann dieses Material beispielsweise als diagonal verlaufende Verstrebung ausgestaltet sein, beispielsweise in Form von Spanngurten, die ein leichtgewichtiges, handelsübliches und dementsprechend preisgünstiges sowie hoch belastbares Material darstellen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102006056498 [0001]

Claims

Heck-Unterfahrschutz eines Nutzfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterfahrschutz entsprechend der deutschen Patentanmeldung 10 2006 056 498.7 ausgestaltet ist.
Unterfahrschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Absenkbewegung des Prallelements mittels einer Gelenkvorrichtung auslösbar ist, die einen Winkel ausbildet, wobei sich der Winkel an der Unterseite des Nutzfahrzeugs nach hinten erstreckt, und wobei unterhalb der Knick- oder Gelenkstelle dieses Winkels das Prallelement gehalten ist, derart, dass ein auffahrendes Fahrzeug einen Druck auf die als Gelenk dienende Knick- oder Gelenkstelle ausübt, hierdurch der Winkel gespreizt und das unterhalb der Knick- oder Gelenkstelle gehaltene Prallelement abgesenkt wird.
Unterfahrschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Knick- oder Gelenkstelle dieses Winkels in einer Höhe angeordnet ist, die von der Höhe von vergleichsweise weichen Bestandteilen wie Lampen und/oder Motorhaube eines PKWs entspricht.
Unterfahrschutz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterfahrschutz aus zwei Verformungsstrukturen besteht, von denen eine radnahe Struktur tiefer angeordnet sein kann als die weiter hinten angeordnete zweite Verformungsstruktur.
Unterfahrschutz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der zwei Verformungsstrukturen als Kasten ausgestaltet ist.
Unterfahrschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorgespannte Feder vorgesehen ist, die mittels eines Sicherungselements in ihrer vorgespannten Stellung gesichert ist, wobei beim Aufprall dieses Sicherungselement aus seiner Sicherungsstellung geführt wird, derart, dass sich die Feder entspannt und das Prallelement nach unten führt.
Unterfahrschutz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement mittels eines Seilzugs aus seiner Sicherungsstellung entfernbar ist.
Unterfahrschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prallelement am Hauptrahmen und auch am Außenrahmen des Nutzfahrzeugs gehalten ist.
Unterfahrschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prallelement sich über nahezu die gesamte Fahrzeugbreite erstreckt.
Unterfahrschutz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Prallelement mittels aufrechter Streben am Hauptrahmen und/oder am Außenrahmen gehalten ist, derart, dass das Prallelemente im Falle eines Seitenaufpralls eine Parallelogrammverschwenkung durchzuführen bestrebt ist.
Unterfahrschutz nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass Material zwischen dem Prallelemente und dem Rahmen des Nutzfahrzeugs angeordnet ist, welches die Parallelogrammverschwenkung behindert.
Unterfahrschutz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reserverad dieses Material bildet.
Unterfahrschutz nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine diagonal verlaufende Verstrebung dieses Material bildet.
Unterfahrschutz nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstrebung in Form von Spanngurten ausgestaltet ist.
Unterfahrschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterfahrschutz sich innerhalb einer Kontur befindet, die • hinter dem hintersten Rad des Nutzfahrzeugs in einer Höhe von etwa 200 mm über der Fahrbahn beginnt, • geradlinig in einem Winkel von 8° oder steiler schräg aufwärts nach hinten verläuft, und • in einer Höhe von wenigstens 500 mm über der Fahrbahn endet.