DE102013016428A1

DE102013016428A1 - Ein Karosserie-Querbalken

Info

Publication number: DE102013016428A1
Application number: DE201310016428
Authority: DE
Inventors: Fazil Esad Altay; Talip Usta
Original assignee: Tofas Turk Otomobil Fabrikasi AS
Current assignee: Tofas Turk Otomobil Fabrikasi AS
Priority date: 2012-10-03
Filing date: 2013-10-02
Publication date: 2014-04-03
Also published as: TR201211317A2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Karosserie-Querbalken (1), der die Aufprallenergie aufzehrt (reaktiver Betriebsmodus), indem er die während eines Unfalls freigesetzte Energie absorbiert (aktiver Betriebsmodus) und eine Gegenenergie bildet, wobei er die Erweiterung der Wirkungen des Aufpralls bis auf den Fahrer- bzw. Passagierraum verhindert und zudem mindestens einen Sprengstoff (4) aufweist, der im Umfeld des Zünders (3) angeordnet ist und explodiert, wodurch eine Kraft gebildet wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Karosserie-Querbalken, der bei einem Unfall sowohl die freigesetzte Energie absorbiert (aktiver Betriebsmodus) als auch die Aufprallenergie aufzehrt, indem er eine Gegenenergie ausbildet (reaktiver Betriebsmodus) und dadurch verhindert, dass die Wirkung des Aufpralls bis zum Fahrer- und Passagierraum gelangt.
Stand der Technik
Bei den Fahrzeugen, die bei der Passagier- oder Frachtgüterbeförderung benutzt werden, entstehen Deformationen, wenn diese Fahrzeuge auf etwas aufstoßen oder gar aufeinander prallen. Wenn der Aufprall sehr heftig ist, entstehen sehr große Deformationen am Fahrzeug infolge der nach dem Aufprall entstehenden Energie und diese Deformationen können sich bis zur Karosserie und zum Passagierraum des Fahrzeuges erweitern. Solche Unfälle haben eventuelle Todesfolgen und in diesen Fällen werden große Menschenverluste erlitten.
Um die Energie, die nach einem Unfall entsteht, zu absorbieren, werden Verfahren heutzutage angewendet; wie Einsatz von Federn oder Gewährleistung einer Verformung am Rahmenlängsträger, aber dennoch kann man die Todesfolgen nicht vermeiden.
Im Patentdokument US6302476 aus Vereinigten Staaten, welches zum Stand der Technik gehört, wird ein Paar Karosserie-Querbalken beschrieben, die an vorderer Seite eines Fahrzeugs in Längsrichtung angeordnet sind und an dem Sprengladungen befestigt sind. Die Stoßwirkung wird mit Hilfe der im System angeordneten Zensoren, der Steuereinheit, der Zünder sowie der Sprengladungen reduziert.
Im internationalen Patentdokument WO2006083209 , das zum Stand der Technik gehört, wird eine Sicherheitsanordnung beschrieben, die mindestens eine elastische Kammer aus Kunststoff aufweist. Bei einem Unfall je nach der Heftigkeit des Unfalls füllt ein mit einer Steuereinheit verbundene Gaserzeuger die Kammer mit Gas, wodurch die Dämpfung der infolge des Aufpralls entstandenen Energie gewährleistet wird.
Kurze Erklärung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Karosserie-Querbalken anzugeben, der die während des Unfalls entstehende Energie auf höchster Ebene zu absorbieren vermag.
Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Karosserie-Querbalken zu schaffen, bei dem versucht wird, die Deformationen an der Fahrzeugkarosserie zu reduzieren.
Ausführliche Erklärung der Erfindung
Ein Karosserie-Querbalken, der zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe verwirklicht wurde, ist in der beigefügten Zeichnung gezeigt; diese Zeichnung zeigt;
1 schematische Darstellung eines Karosserie-Querbalkens.
Die Teile in den Zeichnungen wurden einzeln nummeriert und die diesen Nummern entsprechenden Bezeichnungen unten angegeben:
Bezugszeichenliste

1: Ein Karosserie-Querbalken
2: Kammer
3: Zünder
4: Sprengstoff
5: Erster Kolben
6: Auslöser
7: Treibstange
8: Zylinder
9: Zweiter Kolben
9.1: Bohrung
10: Feder
11: Ersatz-Auslöser
U: Stoßdämpfer
G: Querbalken

Ein Karosserie-Querbalken, der während eines Aufpralls entstehende Energie absorbiert und die Erweiterung der Aufprallwirkung bis auf den Fahrer- bzw. Passagierraum verhindert, umfasst in seiner Grundform;

– zumindest eine hohle, vorzugsweise von einer zylindrischen Geometrie und gegen eine Explosion beständige Kammer (2),
– zumindest einen Zünder (3), der sich innerhalb der Kammer (2) befindet und dort in einem dem Stoßdämpfer (U) fern liegenden Bereich angeordnet ist und die Initialzündung auslöst, indem er gegen eine mechanische bzw. eine elektronische Wirkung eine Gegenwirkung zeigt,
– zumindest einen Sprengstoff (4), der im Umfeld des Zünders (3) liegt und explodiert und auf diese Weise die Bildung einer Kraft ermöglicht.
– zumindest einen ersten Kolben (5), der sich innerhalb der Kammer (2) infolge der Aufprallwirkung in Richtung gegen den Zünder (3) bewegt,
– zumindest einen Auslöser (6), der am ersten Kolben (5) eingebaut ist und den Zünder (3) auslöst, indem er den Zünder kontaktiert,
– zumindest eine Treibstange (7), die sich von der Mitte des ersten Kolbens (5) gegen die äußere Seite der Kammer (2) erstreckt und mit der Kammer (2) parallel gerichtet ist,
– zumindest einen Zylinder (8), der sich zwischen dem Stoßdämpfer (U) und der Kammer (2) befindet und durch den die Treibstange (7) hindurchgeführt ist,
– zumindest einen zweiten Kolben (9), der sich in dem mit Fluid gefüllten Raum innerhalb des Zylinders (8) bewegen kann,
– zumindest eine Bohrung (9.1), die am Kolben (9) angeordnet ist um den Aufprall mit Hilfe des Fluid im Zylinder (8) zu absorbieren, wenn er so schwach ist, dass keine Explosion erforderlich wird,
– zumindest eine Feder (10), die den zweiten Kolben (9) in die entgegengesetzte Richtung der Kammer (2) zu verschieben zwingt und gedrückt wird, wenn irgendetwas auf den Stoßdämpfer (U) stoßt und deren Druckeigenschaft zu den gewünschten Werten eingestellt werden kann,
– zumindest einen Ersatz-Auslöser (11), der für die Wahrscheinlichkeit, dass der Auslöser (6) den Zünder (3) nickt aktivieren könnte, an einem Bereich der Kammer (2) an dem keine Explosion stattfindet, angeordnet wird und beim Kontaktieren den Zünder (3) aktivieren kann,

In einer Ausführungsform der Erfindung sind der Zünder (3) und der Sprengstoff (4) in einem Bereich der Kammer (2) nebeneinander angeordnet, der von dem Stoßdämpfer (U) am entferntesten ist. In Fällen, in denen ein Karosserie-Querbalken (1) aktiviert ist, hält die Feder (10) den zweiten Kolben (9) in einer Position, in der sie ihn in Richtung des Stoßdämpfers verschiebt, Da in dieser Position ein bestimmter Abstand zwischen dem Auslöser (6) und dem Zünder (3) besteht, kann das System nicht in die reaktive Position übergehen. Auf einen Karosserie-Querbalken (1) auftreffende Kraft wird in erster Linie von der innerhalb des Zylinders (8) befindlichen Federkraft (10) aufgenommen. Wenn diese Kraft die Kraft der Feder (10) überwindet und den zweiten Kolben (9) bewegt, wird das Fluid durch die Bohrungen (9.1) am zweiten Kolben (9) hindurch so geführt, dass es ein Widerstand bildet und auf diese Weise wird die infolge des Aufpralls entstandene Energie und somit die Kraft der Deformation neutralisierend absorbiert. Diese Phase kann ganz kurz als aktive Energieaufzehrung des Systems bezeichnet werden. Der Stoßdämpfer (U) wird jedoch in Richtung Querbalken (G) verschoben und in diesem Fall bewegt sich auch die Treibstange (7) in Richtung der Kammer (2), wenn die nach dem Aufprallen entstandene Kraft die Gegenkraft überwindet, die dadurch entsteht, dass diese Kraft mit einer bevorzugten Vorspannung die Kraft der Feder (10) unterdrückt. Die Bewegung der Treibstange (7) ermöglicht die Bewegung des ersten Kolben (5) und des zweiten Kolben (9). Nachdem der erste Kolben (5) in Richtung Zünder (3) sich bewegt hat, kommt der Auslöser (6) mit dem Zünder (3) in Kontakt und von da an wird das System reaktiv, d. h. es wird in eine Lage gesetzt, wo es die Aufprallenergie aufzehrt, indem es eine entgegengesetzte Energie erzeugt. Wenn ein Karosserie-Querbalken (1) aktiviert wird, so löst er die Explosion der Sprengstoffe (4) aus, die um den Zünder (3) herum angeordnet sind und in diesem Fall entsteht eine Rückstoßkraft im Bereich zwischen der Kammer (2) und dem ersten Kolben (5), d. h.; gegen die Aufprallenergie entsteht eine Energie. Da diese Rückstoßkraft auf die Wände der Kammer (2) keine Wirkung ausüben kann, so wirkt sie lediglich auf den ersten Kolben (5) aus. Die Kraft, welche unter Wirkung des Aufpralls von dem Stoßdämpfer (U) in Richtung Querbalken (G) entsteht, wird durch die Kraft gedämpft, die unter Wirkung der Explosion zwischen der Kammer (2) und dem ersten Kolben (5) entsteht und somit tritt keine Deformation auf, was das Menschenleben im Fahrer- bzw. Passagierraum bedrohen könnte.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist neben dem Auslöser (6) auch ein Ersatz-Auslöser (11) vorhanden, um an einem Karosserie-Querbalken (1) die Zündung auszuführen. In den Fällen, in denen der Auslöser (6) den Zünder (3) nicht auslösen könnte, startet der Ersatz-Auslöser (11) die Initialzündung durch den Zünder (3) und ermöglicht die Explosion. Sowohl der Auslöser (11) als auch der Zünder (3) werden gleichzeitig eingeschaltet, wobei sie unverzüglich ihre Aufgabe als Ersatz erfüllen und auf diese Weise keine Verspätung bei der Zündung entsteht.
Es ist durchaus möglich, verschiedene Ausführungen des erfindungsgemäßen Karosserie-Querbalkens (1) zu entwickeln und die vorliegende Erfindung darf mit den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen nicht begrenzt werden, wobei sie im Wesentlichen wie in den Ansprüchen angegeben ist.
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

US 6302476 [0004]
WO 2006083209 [0005]

Claims

Ein Karosserie-Querbalken, der während eines Aufpralls entstehende Energie absorbiert und die Erweiterung der Aufprallwirkung bis auf den Fahrer- bzw. Passagierraum verhindert und der in seiner Grundform gekennzeichnet durch, – zumindest eine hohle, vorzugsweise von einer zylindrischen Geometrie und gegen eine Explosion beständige Kammer (2), – zumindest einen Sprengstoff (4), die im Umfeld des Zünders (3) liegt und explodiert und auf diese Weise die Bildung einer Kraft ermöglicht, – zumindest einen ersten Kolben (5), der sich innerhalb der Kammer (2) infolge der Aufprallwirkung in Richtung gegen den Zünder (3) bewegt, – zumindest einen Auslöser (6), der am ersten Kolben (5) eingebaut ist und den Zünder (3) auslöst, indem er den Zünder kontaktiert, – zumindest einen zweiten Kolben (9), der sich in dem mit Fluid gefüllten Raum innerhalb des Zylinders (8) bewegen kann, – zumindest eine Bohrung (9.1), die am Kolben (9) angeordnet ist um den Aufprall mit Hilfe des Fluid im Zylinder (8) zu absorbieren, wenn er so schwach ist, dass keine Explosion erforderlich wird, – zumindest eine Feder (10), die den zweiten Kolben (9) in die entgegengesetzte Richtung von der Kammer (2) zu verschieben zwingt und gedrückt wird, wenn irgendetwas auf den Stoßdämpfer (U) stoßt und deren Druckeigenschaft zu den gewünschten Werten eingestellt werden kann,
Ein Karosserie-Querbalken (1) gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest einen Zünder (3), der sich innerhalb der Kammer (2) befindet und dort in einem dem Stoßdämpfer (U) fern liegenden Bereich angeordnet ist und die Initialzündung auslöst, indem er gegen eine mechanische bzw. eine elektronische Wirkung eine Gegenwirkung zeigt.
Ein Karosserie-Querbalken (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Treibstange (7), die sich von der Mitte des ersten Kolbens (5) gegen die äußere Seite der Kammer (2) erstreckt und mit der Kammer (2) parallel gerichtet ist,
Ein Karosserie-Querbalken (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen Zylinder (8), der sich zwischen dem Stoßdämpfer und der Kammer (2) befindet und durch den die Treibstange (7) hindurchgeht,
Ein Karosserie-Querbalken (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen Ersatz-Auslöser (11), der für die Wahrscheinlichkeit, dass der Auslöser (6) den Zünder (3) nickt aktivieren könnte, an einem Bereich der Kammer (2) an dem keine Explosion stattfindet, angeordnet wird und beim Kontaktieren den Zünder (3) aktivieren kann,
Ein Karosserie-Querbalken (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Feder (10), die den zweiten Kolben (9) in einer solchen Position hält, in der sie ihn in Richtung des Stoßdämpfers (U) verschiebt.
Ein Karosserie-Querbalken (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Treibstange (7), die sich im Falle einer Deformierung des Stoßdämpfers in Richtung der Kammer (2) bewegt und auf diese Weise es ermöglicht, dass der erste Kolben (5) sowie der zweite Kolben (9) sich in dieser Richtung bewegen.
Ein Karosserie-Querbalken (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Bohrung (9.1), die im zweiten Kolben (9) angeordnet ist und die es ermöglicht, wenn eine Kraft auf den zweiten Kolben (9) ausgeübt wird, dass das Fluid durch die Bohrung so hindurchgeführt ist, dass dadurch ein Widerstand gebildet wird, wodurch die infolge des Aufpralls entstehende Energie und somit auch die Kraft der Deformation neutralisiert werden kann.
Ein Karosserie-Querbalken (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Treibstange (7), die sich in Richtung der Kammer (2) bewegt, wenn die infolge des Aufpralls entstandene Kraft die Kraft der Feder (10) überwindet.
Ein Karosserie-Querbalken (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Auslöser (6), der den Zünder (3) kontaktiert und der es ermöglicht, dass der Zünder (3) gestartet wird, nachdem der erste Kolben (5) angefangen hat, sich in Richtung des Zünders (3) zu bewegen.
Ein Karosserie-Querbalken (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Zünder (3), der die um sich herum liegenden Sprengstoffe (4) sprengt und auf diese Weise in dem zwischen der Kammer (2) und dem ersten Kolben (5) befindlichen Bereich eine Rückstoßkraft bildet.
Ein Karosserie-Querbalken (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Ersatz-Auslöser (11), der in solchen Fällen, in denen der Auslöser (6) den Zünder (3) nicht auslösen könnte, den Zünder dazu veranlassen soll, die Initialzündung zu starten und somit die Explosion zu verwirklichen.