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Die Erfindung betrifft ein Rückhaltesystem für Zwei-
oder Dreiradfahrzeuge mit einer Gabel, die mit einer Rahmenstruktur
gelenkig verbunden ist, und mit einem über die Gabel hinausragenden
Vorderbau, umfassend eine mit der Rahmenstruktur verbundene Abstützeinrichtung
zum Abstützen
des Aufsassen im Brustbereich.
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Bei bekannten Rückhaltesystemen dieser Bauart
ist die Abstützeinrichtung
an der Rahmenstruktur, vorzugsweise am Tank des Fahrzeugs befestigt.
Die Abstützeinrichtung
kann so ausgebildet sein, daß sie
ständig
wirksam ist, wie z. B. ein Tankaufsatz, oder daß sie erst bei einem Unfall
wirksam wird, wie z. B. ein Airbag oder eine schwenkbare Prallplatte.
Wenn das Fahrzeug auf ein Hindernis prallt, dann stützt sich
der Aufsasse infolge der Massenträgheit mit dem Oberkörper an
der Abstützeinrichtung
ab. Auf die Abstützeinrichtung
wird daher eine in Fahrtrichtung wirkende Kraft ausgeübt, während von
dem Hindernis auf das Vorderrad des Fahrzeugs eine entgegen der
Fahrtrichtung wirkende Kraft ausgeübt wird. Diese beiden zueinander
entgegengesetzten Kräfte
ergeben in Verbindung mit dem vom Abstand zwischen der Achse des
Vorderrades und der Mitte der Abstützeinrichtung definierten Hebelarm
ein Drehmoment. Wegen dieses Drehmoments besteht die Gefahr, daß sich das
Fahrzeug beim Anprall an ein Hindernis hochstellt. Der oder die Aufsassen
werden zwar beim Primäranstoß durch die
Abstützeinrichtung
geschützt,
beim Sturz auf die Straße
aus größerer Höhe können sie
aber weitere Verletzungen erleiden. Das auf das Fahrzeug ausgeübte Drehmoment
kann sogar zu einem Überschlag des
Fahrzeugs führen.
In diesem Fall besteht die Gefahr, daß der oder die Aufsassen zwischen
dem Fahrzeug und dem Hindernis eingequetscht werden. Um das bei
einem Aufprall auf das Fahrzeug ausgeübte Drehmoment zu verringern,
bestünde
die Möglichkeit,
den Vorderbau so weit nach vorne zu verlängern, daß er gleichzeitig mit dem Vorderrad
auf das Hindernis aufprallt. Durch diese Maßnahme könnte der Hebelarm und damit
das auf das Fahrzeug ausgeübte
Drehmoment zwar erheblich verringert werden, durch die Verlängerung
des Vorderbaus würde die
Linienführung
des Fahrzeugs aber in einer nicht hinnehmbaren Weise beeinträchtigt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Rückhaltesystem
der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem das bei einem Aufprall
des Fahrzeugs gegen ein Hindernis ausgeübte Drehmoment verringert wird,
ohne die Linienführung
des Fahrzeugs zu beeinträchtigen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch
gelöst,
daß die
Gabel durch eine Strebe an der Rahmenstruktur abgestützt ist,
und daß die
Abstützeinrichtung
an einem Tragbauteil befestigt ist, das mit der Rahmenstruktur beweglich
verbunden ist und sich an der Strebe oder deren Befestigungselement abstützt, und
daß die
Strebe oder deren Befestigungselement unter der von dem Tragbauteil
ausgeübten
Abstützkraft
verform- oder zerstörbar
ist.
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Wenn das Fahrzeug gegen ein Hindernis prallt,
dann wird die von dem Aufsassen auf die Abstützeinrichtung ausgeübte Trägheitskraft
in das Tragbauteil eingeleitet. Wenn diese Kraft einen bestimmten
Höchstwert überschreitet,
dann wird entweder die die Gabel abstützende Strebe verformt oder das
Befestigungselement wird zerstört.
Im ersten Fall wird die Strebe verkürzt, während sie im zweiten Fall gänzlich wirkungslos
wird. Die Gabel kann daher unter der von dem Hindernis ausgeübten Kraft
entgegen der Fahrtrichtung verschwenkt werden, so daß der Vorderbau
des Fahrzeugs an dem Hindernis zur Anlage gelangt. Da der vertikale
Abstand zwischen dem Vorderbau und dem Schwerpunkt der Abstützeinrichtung
verhältnismäßig klein
ist, ergibt sich nur ein kleines Drehmoment, das zum Aufstellen
des Fahrzeugs nicht ausreicht. Es kommt noch hinzu, daß die in
eine vertikale Lage verschwenkte Gabel ausfedern kann, wodurch die
Tendenz des Fahrzeugs zum Hochstellen weiter verringert wird. Durch die
Verformung der Strebe oder durch die Zerstörung des Befestigungselements
wird Energie abgebaut, was zu einer Verminderung einer möglichen
Verletzungsgefahr des oder der Aufsassen führt.
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Der erfinderische Grundgedanke kann
auf verschiedene Weise verwirklicht werden.
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Bei einem Fahrzeug, bei dem die Gabel über einen
Steuerkopf mit der Rahmenstruktur gelenkig verbunden ist, sind zwei
Varianten möglich.
Die erste Variante sieht vor, daß die Strebe an der Gabel und am
Rahmen befestigt ist, und daß das
Tragbauteil mit der Strebe starr verbunden ist. Bei einem Aufprall
des Fahrzeugs an einem Hindernis hat die in das Tragbauteil eingeleitete
Abstützkraft
zur Folge, daß auf die
Strebe ein Drehmoment ausgeübt
wird. Wenn dieses Drehmoment einen vorbestimmten Wert übersteigt,
dann wird die Strebe verformt und damit verkürzt, so daß die Gabel entgegen der Fahrtrichtung verschwenkt
wird. Bei der zweiten Variante ist vorgesehen, daß die Strebe
an der Gabel und am Rahmen mit Befestigungselementen befestigt ist,
und daß das Tragbauteil
mit der Rahmenstruktur gelenkig verbunden ist und sich an dem oder
den Befestigungselementen abstützt.
In diesem Fall können
die Befestigungselemente bei einem Aufprall des Fahrzeugs unter
der von dem Tragbauteil ausgeübten
Abstützkraft
zerstört
werden, so daß die
Gabel gegen die Fahrtrichtung verschwenkt werden kann.
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Die Erfindung kann auch bei einem
Fahrzeug verwirklicht werden, bei dem die Gabel über ein Kugelgelenk mit der
Rahmenstruktur verbunden ist und ein Längslenker mit der Gabel und
mit der Rahmenstruktur gelenkig verbunden ist. In diesem Fall ist vorgesehen,
daß das
Tragbauteil mit der Rahmenstruktur gelenkig verbunden ist und sich
an dem Längslenker
abstützt.
Wenn die von dem Tragbauteil auf den Längslenker ausgeübte Abstützkraft
bei einem Unfall einen bestimmten Höchstwert übersteigt, dann wird der Längslenker
verformt bzw. er knickt aus, so daß die Gabel entgegen der Fahrtrichtung verschwenkt
werden kann. Das hat zur Folge, daß das Fahrzeug mit seinem Vorderbau
auf das Hindernis auftrifft und damit der Abstand zwischen der Verzögerungskraft
und der Trägheitskraft
und damit die Gefahr eines Überschlags
des Fahrzeugs verhindert wird.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind
in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Es
zeigen:
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1a und 1b eine schematische Seitenansicht
des vorderen Bereichs eines Motorrades unmittelbar vor und nach
dem Aufprall auf ein Hindernis,
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2a und 2b eine schematische Seitenansicht
des vorderen Bereichs eines Motorrades mit einem abgewandelten Rückhaltesystem
unmittelbar nach dem Aufprall auf ein Hindernis, und
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3a und 3b eine schematische Seitenansicht
des vorderen Bereichs eines Motorrades mit einer weiteren Abwandlung
des Rückhaltsystems
unmittelbar vor und nach dem Aufprall auf ein Hindernis.
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1a ist
eine schematische Darstellung eines Motorrades, wobei der Einfachheit
halber nur das Vorderrad 1, die Gabel 2, die Rahmenstruktur 3,
der Tank 4 und die Sitzbank 5 gezeigt sind. Die
Gabel 2 ist in bekannter Weise über einen Steuerkopf 6 mit der
Rahmenstruktur 3 gelenkig verbunden. Ein Rückhaltesystem
für einen
Aufsassen 7 umfaßt
eine Abstützeinrichtung 8.
Bei dieser Abstützeinrichtung 8 kann
es sich um einen Körper
handeln, der ständig die
in 1a gezeigte Form hat,
oder um einen Airbag, der erst bei einem Unfall aufgeblasen wird.
Dieser die Abstützeinrichtung 8 bildende
Körper
oder Airbag ist auf einer Platte 9 befestigt, an der zwei Ausleger 10 befestigt
sind. Zwei Streben 11, von denen nur eine zu sehen ist,
sind am Steuerkopf 6 und an der Rahmenstruktur 3 befestigt.
Die beiden Ausleger 10 sind mit der zugeordneten Strebe 11 drehfest verbunden,
beispielsweise verschweißt.
Das in 1a gezeigte Motorrad
umfaßt
ferner einen nur schematisch dargestellten Vorderbau 12,
bei dem es sich um eine an der Rahmenstruktur 3 abgestützte Scheinwerfereinheit
mit oder ohne Verkleidung oder um ein Deformationselement handeln
kann.
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Wenn das Motorrad, wie in 1a gezeigt, bei einem Unfall
gegen ein Hindernis prallt, dann wird es zwangsläufig abgebremst bzw. verzögert. Falls die
Abstützeinrichtung 8 aus
einem Airbag besteht, dann wird der zugeordnete Gasgenerator gezündet, um
den Airbag aufzublasen. Der Aufsasse 7 bewegt sich infolge
der Massenträgheit
zunächst
mit unveränderter
Geschwindigkeit nach vorne, bis er auf die von dem Airbag oder einem
dauerhaften Körper
gebildete Abstützeinrichtung 8 prallt.
Die von dem Aufsassen 7 auf die Abstützeinrichtung 8 ausgeübte Trägheitskraft
wird über
die Platte 9 und die Ausleger 10 in die Streben 11 eingeleitet.
Wegen des Abstandes der Abstützeinrichtung 8 von
den Streben 11 wird auf diese ein Drehmoment ausgeübt. Wenn
dieses Drehmoment einen vorbestimmten Höchstwert überschreitet, dann knicken
die Streben 11 aus und werden verkürzt. Diese Verkürzung der
beiden symmetrisch angeordneten Streben 11 hat zur Folge,
daß die Gabel 2 gegen
die Fahrtrichtung verschwenkt werden kann, so daß das Motorrad mit seinem Vorderbau 12 auf
das Hindernis aufprallt. Wie aus 1b hervorgeht,
ist der Abstand zwischen der auf den Vorderbau 12 ausgeübten Bremskraft
und der auf die Abstützeinrichtung 8 vom
Aufsassen 7 ausgeübten Trägheitskraft
wesentlich kleiner als der Abstand zwischen der Achse des Vorderrades 1 und
der Abstützeinrichtung.
Das von der Abstützkraft
und der Trägheitskraft
bewirkte Drehmoment ist daher zu gering, um das gefährliche
Aufstellen des Motorrades zu bewirken.
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Bei dem in 2a und 2b gezeigten
abgewandelten Rückhaltesystem
sind die beiden symmetrisch angeordneten Streben 11 mit
(nicht gezeigten) Befestigungselementen an der Rahmenstruktur 3 befestigt.
Die Befestigungsplatte 9 der Abstützeinrichtung 8 ist
mit zwei Schwenkhebeln 13 starr verbunden. Die beiden symmetrisch
angeordneten Schwenkhebel 13 sind über Gelenkbolzen 14 an
der Rahmenstruktur 3 bzw. am Tank 4 schwenkbar
befestigt und stützen
sich mit ihren freien Enden an den Befestigungselementen der Streben 11 ab.
Wenn bei einem Unfall von dem Aufsassen 7 auf die Abstützeinrichtung 8 eine
Trägheitskraft
ausgeübt
wird, dann wird auf die Schwenkhebel 13 ein Drehmoment
ausgeübt.
Dieses Drehmoment wird von den Schwenkhebeln 13 über die
Befestigungselemente der Streben 11 in die Rahmenstruktur 3 eingeleitet.
Wenn die auf die Befestigungselemente ausgeübte Kraft einen vorbestimmten
Maximalwert übersteigt,
dann werden sie abgeschert, so daß die Abstützung der Gabel 2 durch
die Streben 11 verloren geht. Die Gabel 2 kann daher
unter der auf das Vorderrad 1 ausgeübten Kraft verschwenkt werden,
bis der Vorderbau 12 des Motorrades auf das Hindernis auftrifft,
wie in 2b gezeigt.
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In den 3a und 3b ist ein Rückhaltesystem
für ein
Motorrad gezeigt, das eine Teleskopgabel 2 aufweist, die über ein
Kugelgelenk und über
einen Längslenker 15 mit
der Rahmenstruktur 3 verbunden ist. Der Längslenker 15 ist
mit den die Achse des Vorderrades 1 aufnehmenden Rohren
der Teleskopgabel 2 und mit der Rahmenstruktur 3 gelenkig
verbunden. Die Verbindung der Abstützeinrichtung 8 mit
der Rahmenstruktur 3 ist in der gleichen Weise wie bei dem
Ausführungsbeispiel
nach Fig. 2a und 2b mit zwei Schwenkhebeln 13 verwirklicht.
Die freien unteren Enden der Schwenkhebel 13 stützen sich
an dem Längslenker 15 ab.
Wenn bei einem Unfall von dem Aufsassen 7 auf die Abstützeinrichtung 8 eine nach
vorne gerichtete Kraft ausgeübt
wird, dann wird von den Schwenkhebeln 13 auf den Längslenker 15 eine
Vertikalkraft ausgeübt.
Wenn diese Vertikalkraft einen vorbestimmten Höchstwert übersteigt, dann knickt der
Längslenker 15 aus
und die Teleskopgabel 2 verschwenkt unter der von einem
Hindernis ausgeübten
Kraft gegen die Fahrtrichtung, bis der Vorderbau 12 des
Motorrades auf das Hindernis aufprallt, wie in 3b gezeigt.
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Bei den vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispielen
hat die bei einem Aufprall des Vorderrades auf ein Hindernis bewirkte
Verschwenkung der Gabel nicht nur die vorteilhafte Folge, daß die von dem
Hindernis ausgeübte
Kraft nicht über
das Vorderrad, sondern über
den höher
gelegenen Vorderbau in das Motorrad eingeleitet wird. Ein weiterer
Vorteil besteht darin, daß es
bei der Verschwenkung der Gabel zu einem Ausfedern des Vorderrades
kommt, wodurch die Tendenz zu einem Überschlag weiter verringert
wird.
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- 1
- Vorderrad
- 2
- Gabel
- 3
- Rahmenstruktur
- 4
- Tank
- 5
- Sitzbank
- 6
- Steuerkopf
- 7
- Aufsasse
- 8
- Abstützeinrichtung
- 9
- Platte
- 10
- Ausleger
- 11
- Strebe
- 12
- Vorderbau
- 13
- Schwenkhebel
- 14
- Gelenkbolzen
- 15
- Längslenker