-
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug
mit mindestens einem Hydraulik-Überbrückungselement zur Überbrückung eines
Freiraums zwischen zwei Komponenten des Kraftfahrzeugs bei einem
Aufprall durch Speisung des Hydraulik-Überbrückungselements
mit Fluid aus einem Fluidspeicher.
-
Zur Verbesserung der Energieaufnahme
bei einem Frontalaufprall eines Kraftfahrzeugs und damit zur Verbesserung
der passiven Sicherheit der Fahrzeuginsassen sowie zur Verringerung
der Intrusion einzelner Bauteile des Kraftfahrzeugs in einen Unfallgegner
wurde in der
DE 198 58 639 der
Anmelderin bereits vorgeschlagen, im Motorraum des Kraftfahrzeugs
zwischen dessen Frontende und einem Motor/Getriebe-Block eine Airbaganordnung
vorzusehen, die beim Aufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis
aktiviert wird und den Freiraum zwischen dem Frontende und dem Motor/Getriebe-Block überbrückt, wobei
der Airbag einerseits einen Teil der Aufprallenergie absorbiert
und andererseits den Motor/Getriebe-Block stärker verzögert, so dass er erst später auf
das Hindernis auftrifft und nicht so weit in dieses eindringt.
-
Weiter ist aus der
DE 100 11 930 A1 bereits ein
Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art bekannt, das eine Vorrichtung
zum Absorbieren von kinetischer Energie bei einem Fahrzeugaufprall
aufweist. Die Vorrichtung umfasst mehrere als Zylinder-/Kolben-Anordnung ausgebildete
Crashelemente, die im Bereich der Radeinbauverkleidungen eingebaut
sind und deren Zylinder bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs mit
Hydraulikflüssigkeit
aus einem zusammen mit einer Steuerelektronik am Zylinder angebrachten
Hydrospeicher beaufschlagt werden, um die am vorderen Ende mit einer
Prallplatte versehenen Kolben auszufahren, mit dem benachbarten
Rad in Anlagekontakt zu bringen und so den Bereich zwischen dem
Rad und der Radeinbauverkleidung zu überbrücken. Die Hydrospeicher benötigen jedoch
eine Energiequelle, welche die Hydraulikflüssigkeit in die Zylinder drückt.
-
Außerdem ist es aus der
DE OS 23 48 760 bereits
bei einem Kraftfahrzeug an sich bekannt, eine vordere und hintere
Stoßstange
des Kraftfahrzeugs über
langgestreckte starre Kraftübertragungselemente
und Dämpfungsvorrichtungen
mit Klauen zu verbinden, die längsverschiebbar
an der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt sind und bei einem Frontalaufprall
des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis durch die nach hinten gedrückte vordere
Stoßstange verlagert
werden, wobei sie sich unter Überbrückung von
Freiräumen
gegen auf den Achshüllen
angeordnete Hohlkörper
anlegen und diese zur Dämpfung des
Aufpralls zusammendrücken.
-
Ein ähnlicher Vorschlag findet sich
auch in der
DE 43 26
668 C2 , wobei dort jedoch zusätzliche, quer zur Fahrtrichtung
angeordnete Schubstangen vorgesehen sind, die über angewinkelte Lenker mit den
mittig unterbrochenen Kraftübertragungselementen
verbunden sind und durch einen Kraftspeicher schlagartig verschoben
werden können,
um die Lenker unter einem Winkel von 180 Grad zu strecken und die
Kraftübertragungselemente
zur besseren Überbrückung der
Freiräume
zu verlängern.
-
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art
dahingehend zu verbessern, dass durch die Speisung des Hydraulik-Überbrückungselements
mit Fluid aus dem Fluidspeicher Aufprallenergie abgebaut werden
kann.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass der Fluidspeicher so angeordnet und ausgebildet ist, dass sein
Speichervolumen infolge einer aufprallbedingten Verformung des Kraftfahrzeugs
verkleinert und dadurch das Hydraulik-Überbrückungselement
mit Fluid gespeist wird.
-
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die
beim Aufprall auf das Kraftfahrzeug einwirkenden Kräfte auszunutzen,
um das Fluid aus dem Fluidspeicher zu verdrängen und in das Hydraulik-Überbrückungselement
zuzuführen.
Durch die zugeführte Flüssigkeit
wird das Hydraulik-Überbrückungselement
ausgefahren bzw. verlängert,
um den Freiraum zwischen den beiden Komponenten zu überbrücken. Auf
diese Weise entstehen zum einen zusätzliche Lastpfade, die unter
anderem zum Schutz und zur Entlastung der Fahrgastzelle aufprallbedingte
Bewegungen von schweren Komponenten, wie beispielsweise dem Motor/Getriebe-Block,
verlangsamen und eine Geometriekompatibilität gewährleisten. Zum anderen kann
ein Teil der Aufprallenergie umgeleitet werden, um die Komponenten
entgegen der beim Aufprall eingeleiteten Kräfte gegen andere Teile des Kraftfahrzeugs
abzustützen
oder zu verspannen.
-
Eine bevorzugte Ausgestaltung der
Erfindung sieht vor, dass der Fluidspeicher mindestens eine parallel
zu einer Längsachse
des Kraftfahrzeugs ausgerichtete Zylinder-/Kolben-Einheit umfasst, deren Kolben
durch entgegen der Fahrtrichtung wirkende aufprallbedingte Kräfte unter
Verdrängung
von Fluid in Bezug zum Zylinder verschoben wird. Zur besseren Gewährleistung
der Geometriekompatibilität
umfasst der Fluidspeicher bevorzugt zwei Zylinder-/Kolben-Einheiten,
die zweckmäßig symmetrisch beiderseits
einer Mittelachse des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Die Zylinder-/Kolben-Einheiten weisen
vorzugsweise einen starr mit jedem Längsträger des Vorderwagens des Kraftfahrzeugs
verbundenen oder in jeden Längsträger integrierten
Zylinder auf, in den beim Aufprall ein zugehöriger, nach hinten über den
vorderen Querträger überstehender
Kolben eintaucht und das Fluid aus dem Zylinder verdrängt, so dass
es in das oder die Hydraulik-Überbrückungselemente
strömt.
-
Um bei niedrigen Aufprallgeschwindigkeiten von
4 bzw. 8 km/h, wie sie beim sogenannten Bumper-Test auftreten, eine
reversible Verformung des Fluidspeichers sicherzustellen, kann vorgesehen werden,
dass beim Aufprall aus dem Fluidspeicher verdrängtes Fluid nach dem Aufprall
wieder in den Fluidspeicher zurückgeführt wird.
Dazu umfasst der Fluidspeicher zweckmäßig ein federelastisch verformbares
Element, das sich bei einer kleineren Krafteinwirkung auf das Kraftfahrzeug
verformt und sich anschließend
reversibel zurück
verformt, um das aus dem Fluidspeicher ausgetretene Fluid wieder
in den Fluidspeicher zurück
zu saugen. An Stelle des federelastischen Elements kann auch ein
kompressibles Gas in einem Teil des Fluidspeichers vorgesehen werden,
das bei geringen Aufprallgeschwindigkeiten komprimiert wird und
sich anschließend
wieder entspannt.
-
Als Hydraulik-Überbrückungselemente werden vorzugsweise
Zylinder-Kolben-Anordnungen verwendet,
deren Kolben durch das in die Zylinder-Kolben-Anordnung zugeführte Fluid
ausgefahren werden, um den Freiraum zu überbrücken. Alternativ können jedoch
auch vorverformte Deformationsrohre verwendet werden, die durch
eine Fluidzufuhr ins Innere verlängert
werden, beispielsweise wie beim Auseinanderziehen einer Ziehharmonika.
-
Vorzugsweise werden die zur Überbrückung von
Freiräumen
dienenden Hydraulik-Überbrückungselemente
hauptsächlich
zwischen einem vorderen Querträger
des Kraftfahrzeugs und dessen Motor-/Getriebe-Block, zwischen dem
Motor/Getriebe-Block und einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs und/oder
vor und hinter den Rädern
zwischen diesen und benachbarten Karosserieteilen angeordnet. Jedoch
ist es genauso gut möglich,
Hydraulik-Überbrückungselemente
an den Seiten, im Heck oder in der Dachkonstruktion eines Kraftfahrzeugs
vorzusehen, um dort im Falle eines Seitenaufpralls, Heckaufpralls bzw. Überschlags
zusätzliche
Lastpfade zu schaffen.
-
Gemäß einer besonders bevorzugten
Ausgestaltung der Erfindung sind zwei Hydraulik-Überbrückungselemente
hintereinander zwischen dem vorderen Querträger und dem Motor/Getriebe-Block bzw.
zwischen dem letzteren und der Fahrgastzelle angeordnet, wobei die
hintereinander angeordneten in Fluidverbindung miteinander stehen.
Wenn nach dem Überbrücken der
Freiräume
zwischen diesen Komponenten, zum Beispiel durch Ausfahren der Kolben
von zwei als Zylinder-/Kolben-Anordnungen ausgebildeten Überbrückungselementen
infolge einer aufprallbedingten Rückverlagerung des vorderen Querträgers in
diesem Bereich eine noch weitere Rückverlagerung des vorderen
Querträgers
stattfindet, wird der ausgefahrene Kolben der vorderen Zylinder-/Kolben-Anordnung in seinen
Zylinder gedrückt.
Dadurch wird Fluid aus dem Zylinder dieser Zylinder-/Kolben-Anordnung
in den Zylinder der dahinter angeordneten Zylinder-/Kolben-Anordnung verdrängt. Diese
setzt dann der Rückverlagerung des
Motor/Getriebeblocks einen größeren Widerstand
entgegen.
-
Bei der Verdrängung von Fluid aus dem Fluidspeicher
in das oder die Hydraulik-Überbrückungselemente
bzw. bei der zuvor beschriebenen Verdrängung von Fluid aus einem Hydraulik-Überbrückungselement
in ein weiteres Hydraulik-Überbrückungselement
kann auch Aufprallenergie abgebaut werden, entweder durch die Drosselwirkung
einer im Fluidpfad angeordneten Drossel oder durch eine Ausbildung
des Fluidspeichers und/oder des Hydraulik-Überbrückungselements als Deformationselement,
das während
oder nach der Verdrängung
von Fluid unter Energieaufnahme deformiert wird. Zum Beispiel kann
ein als Zylinder-Kolben-Anordnung ausgebildetes vorderes Hydraulik-Überbrückungselement
einen Kolben enthalten, der durch Zufuhr von Fluid im Wesentlichen
ohne Widerstand ausgefahren wird, um einen Freiraum vor dem Motor/Getriebe-Block
zu überbrücken, und
der, wenn er infolge einer späteren
Vorwärtsverlagerung
des Motor/Getriebe-Blocks wieder in den Zylinder der Zylinder-Kolben-Anordnung
eingefahren wird, dieser Einfahrbewegung einen Widerstand entgegensetzt,
zum Beispiel durch Drosselung des aus ihm verdrängten Fluids oder durch "Fressen" des Kolbens im Zylinder.
-
Eine andere mögliche Ausgestaltung der Erfindung
sieht vor, sowohl den Fluidspeicher und das mindestens eine Hydraulik-Überbrückungselement zur
Einsparung von Leitungen direkt am Motor des Kraftfahrzeugs anzubringen
und die Leitung zwischen dem Fluidspeicher und dem Hydraulik-Überbrückungselement
in den Motor zu integrieren. In diesem Fall wird das Fluid zweckmäßigerweise
von Kühlflüssigkeit
des Motors gebildet, die im Normalbetrieb des Fahrzeugs durch den
Fluidspeicher zirkuliert, um das Kühlflüssigkeitsvolumen zu vergrößern, und
die bei einem Aufprall des Fahrzeugs aus dem Fluidspeicher durch
den Motor in das Hydraulik-Überbrückungselement
verlagert wird, um dieses auszufahren und den Freiraum zu überbrücken.
-
Im folgenden wird die Erfindung anhand
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es
zeigen:
-
1:
eine schematische Oberseitenansicht eines Teils eines Vorderwagens
eines erfindungsgemäßen Personenkraftwagens;
-
2:
eine teilweise geschnittene vergrößerte Oberseitenansicht des
Ausschnitts A aus 1;
-
3a und 3b: schematische Oberseitenansichten
eines als Deformationsrohr ausgebildeten Hydraulik-Überbrückungselements
in eingefahrenem und teilweise ausgefahrenem Zustand;
-
4:
eine schematische Längsschnittansicht
eines als Zylinder-Kolben-Anordnung ausgebildeten Hydraulik-Überbrückungselements;
-
5:
eine schematische Oberseitenansicht eines Teils eines Vorderwagens
eines anderen erfindungsgemäßen Personenkraftwagens.
-
Der in 1 und 2 der Zeichnung dargestellte
Vorderwagen 2 eines Personenkraftwagens weist eine Tragstruktur 4 auf,
die einerseits einen Motor/Getriebe-Block 6 und andere in einem
Motorraum des Vorderwagens 2 angeordnete Komponenten, wie zum
Beispiel einen Kühler 8,
eine Starter, eine Lichtmaschine, einen Luftfilter (nicht dargestellt)
trägt,
und zum anderen bei einem Frontalaufprall des Personenkraftwagens
zum Abbau von Aufprallenergie dient.
-
Die Tragstruktur 4 umfasst
zwei nur teilweise dargestellte Längsträger 10, deren hinterer
Teil gegen eine zwischen einer Fahrgastzelle 12 und dem Motorraum
angeordnete Spritzwand 14 anliegt und sich entlang des
Bodens der Fahrgastzelle 12 nach hinten fortsetzt, während ihr
vorderer Teil im Wesentlichen in horizontaler Ausrichtung und parallel
zu einer Längsmittelachse 16 des
Personenkraftwagens nach vorne in den Vorderwagen 2 übersteht.
-
Die beiden Längsträger 10 sind an ihren
vorderen Enden durch einen vor dem Motor/Getriebe-Block 6 angeordneten
vorderen Querträger 18 verbunden.
Zwischen dem vorderen Querträger 18 bzw.
dem Kühler 8 und
dem Motor/Getriebeblock 6 sowie zwischen dem Motor/Getriebeblock
6 und der Spritzwand 14 befinden sich Freiräume F1 und
F2, die für
eine ausreichende Luftzirkulation entlang von erwärmten Oberflächen des
Motor/Getriebe-Blocks 6 sorgen, in denen jedoch auch Kühlwasserleitungen oder
Auspuffleitungen (nicht dargestellt) verlegt sein können.
-
Bei einem Frontalaufprall des Personenkraftwagens
auf ein Hindernis wirkt die dem Personenkraftwagen vom Hindernis
entgegensetzte Kraft zuerst auf den vorderen Querträger 18 ein,
von wo ein Teil der Kraft über
die beiden Längsträger 10 nach hinten übertragen
und großflächig in
die Fahrgastzelle 12 eingeleitet wird, während ein
anderer Teil durch Energieumwandlung abgebaut wird.
-
Um zwischen den beiden Längsträgern 10 unter
Einbindung des Motor/Getriebe-Blocks 6 zusätzliche Lastpfade zu schaffen,
durch die ein Teil der vom Hindernis auf den vorderen Querträger 18 aufgebrachten
Kraft nach hinten in Richtung Fahrgastzelle 12 übertragen
und dazwischen teilweise abgebaut werden kann, sind vor und hinter
dem Motor/Getriebe-Block 6 jeweils zwei parallel und symmetrisch zur
Längsmittelachse 16 ausgerichtete
Hydraulik-Überbrückungselemente
in Form von Zylinder-/Kolben-Anordnungen 20, 22 vorgesehen.
Die Zylinder-/Kolben-Anordnungen 20, 22 bestehen
im Wesentlichen aus einem über
eine Zufuhrleitung 24 mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbaren Zylinder 26,
sowie einem im Zylinder 26 verschiebbaren Kolben 28,
der an seinem freien Stirnende mit einer Prallplatte 30 versehen
ist und bei der Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit in den Zylinder 26 aus
diesem ausgefahren wird, wie in 1 in
unterbrochenen Linien dargestellt.
-
Die Länge und die Einbauposition
der beiden vorderen Zylinder-/Kolben-Anordnungen 20 am Motor/Getriebe-Block 6 ist
so gewählt,
dass die ausgefahrenen Kolben 28 mit ihren Prallplatten 30 neben dem
Kühler 8 an
der Rückseite
des vorderen Querträgers 18 zur
Anlage kommen, wobei sie den Freiraum F1 zwischen dem Querträger 18 und
dem Motor/Getriebe-Block 6 beiderseits des Kühlers 8 überbrücken, so
dass an den Überbrückungsstellen
ein Teil der auf den Querträger 18 aufgebrachten
Kräfte über die
Zylinder-/Kolben-Anordnungen 20 auf den Motor/Getriebeblock 6 übertragen
wird. Die beiden hinteren Zylinder-/Kolben-Anordnungen 22 sind genau
hinter den vorderen Zylinder-/Kolben-Anordnungen 20 angeordnet,
wobei sie so ausgelegt und so mit ihren Zylindern 26 an
der Fahrgastzelle 12 angebracht sind, dass ihre Kolben 28 etwa
gleichzeitig mit den Kolben 28 der Zylinder-/Kolben-Anordnungen 20 ausgefahren
werden. Nachdem sie die Freiräume
F2 überbrückt haben
und ihre Prallplatten gegen den Motor/Getriebe-Block 6 anliegen,
wird über
die Zylinder-/Kolben-Anordnungen 22 ein Teil der auf den
Motor/Getriebe-Block 6 übertragenen
Kräfte
in die Spritzwand 14 bzw. in die Fahrgastzelle 12 weitergeleitet.
-
Die zum Ausfahren der Kolben 28 in
die Zylinder-/Kolben-Anordnungen 20, 22 zugeführte Hydraulikflüssigkeit
stammt aus einem Hydraulikspeicher in Form von zwei Zylinder-/Kolben-Einheiten, die
das vordere Ende der Längsträger 10 bilden.
Der Zylinder 32 und der Kolben 34 jeder Zylinder-/Kolben-Einheit 32, 34 bestehen
im Wesentlichen aus zwei teleskopierbar ineinandergeschobenen rohrförmigen Abschnitten
des Längsträgers 10,
wobei der innere, als Kolben 34 dienende Abschnitt mit
dem Querträger 18 verbunden
ist und nach hinten über diesen übersteht,
während
der äußere, als
Zylinder 32 dienende Abschnitt starr mit dem Rest des Längsträgers 10 verbunden
ist und sich über
diesen gegen die Spritzwand 14 bzw. die Fahrgastzelle 12 abstützt.
-
Wie am besten in 2 dargestellt, ragt das geschlossene
hintere Stirnende des Kolbens 34 jeder Zylinder-/Kolben-Einheit 32, 34 in
der ausgefahrenen Normalstellung des Kolbens 34 ein Stück weit in
den Zylinder 32 hinein, um den Kolben 34 dort
festzuhalten und ein Verkanten bei einem aufprallbedingten Einfahren
zu erschweren. Am offenen vorderen Stirnende des Zylinders 32 sind
an dessen Innenseite Dichtringe 36 angeordnet, die einen
Austritt von Hydraulikflüssigkeit
aus dem flüssigkeitsgefüllten Inneren
des Zylinders 32 verhindern. Das hintere Stirnende des
Zylinders 32 ist flüssigkeitsdicht
gegen den übrigen
Längsträger 10 abgedichtet
und zusammen mit dem angrenzenden Abschnitt 38 desselben von
einer Verstärkungsmuffe 40 umgeben,
an der auch eine von zwei zwischen dem Motor/Getriebe-Block 6 und
dem Längsträger 10 angeordneten Halterungen 42, 44 auf
jeder Seite des Motor/Getriebe-Blocks 6 befestigt ist.
-
Jeder Zylinder 32 weist
einen seitlichen Anschluss 46 auf, an den die zu den benachbarten
Zylinder-/Kolben-Anordnungen 20, 22 führende Zufuhrleitung 24 angeschlossen
ist.
-
Wenn beim Aufprall des Personenkraftwagens
auf ein Hindernis vom Querträger 18 einer
oder beide Kolben 34 in den zugehörigen Zylinder 32 gedrückt werden,
wird durch den Anschluss 46 und die Zufuhrleitung 24 Hydraulikflüssigkeit
aus dem Zylinder 32 in die Zylinder 26 der beiden
benachbarten Zylinder-/Kolben-Anordnung 20, 22 verdrängt, wodurch deren
Kolben 28 gemeinsam ausgefahren werden und die Freiräume F1 und
F2 überbrücken, wie
in 1 in unterbrochenen
Linien dargestellt. Die Querschnitte der Zylinder 26 sind
kleiner als der Querschnitt des Zylinders 32, so dass verhältnismäßig schnell
die Kolben 28 ausgefahren und die Freiräume F1, F2 vollständig überbrückt werden.
-
Um zu erreichen, dass die Kolben 34 jeder Zylinder-/Kolben-Einheit 32, 34 bei
einem Aufprall mit geringer Aufprallgeschwindigkeit, wie zum Beispiel beim
sogenannten Bumper-Test mit 4 bzw. 8 km/h Aufprallgeschwindigkeit,
reversibel in den zugehörigen
Zylinder 32 gedrückt
werden, ist innerhalb des Zylinders 32 eine vorgespannte
Druckfeder 48 angeordnet. Diese Druckfeder 48 wird
zusammengedrückt,
wenn sich der Kolben 34 in den Zylinder 32 bewegt,
wobei Aufprallenergie gespeichert wird. Die gespeicherte Energie
wird nach Entlastung des Querträgers 18 bzw.
Kolbens 34 wieder freigesetzt, indem der Kolben 34 in
seine ausgefahrene Normalstellung zurück bewegt und die zuvor in
die Zylinder 26 verdrängte
Hydraulikflüssigkeit
wieder in den Zylinder 32 zurück gesaugt wird. Eine Bewegung
des Kolbens 34 über
die Normalstellung hinaus wird durch einen Anschlag 50 für die Feder 46 verhindert.
-
Bei höheren Aufprallgeschwindigkeiten
wird die Feder 48 stärker
zusammengedrückt
und dadurch Aufprallenergie abgebaut. Zu dem gleichen Zweck ist
der Kolben 34 im Abstand vom vorderen Stirnende des Zylinders 32 von
einem mantelförmigen Deformationselement 52 umgeben,
das unter Energieaufnahme irreversibel gestaucht wird, wenn der
Kolben 34 aus der Normalstellung über die beim Bumper-Test zu
erwartende Rückverlagerung
x hinaus weiter in den Zylinder 32 eintaucht.
-
Um ein überdruckbedingte Platzen der
Zufuhrleitung 24 oder Versagen der Dichtringe 36 zu vermeiden,
ist jede Zufuhrleitung 24 über ein Überdruckventil (nicht dargestellt)
mit einem Tank (nicht dargestellt) verbunden.
-
Bei dem in 3a und 3b dargestellten
Ausführungsbeispiel
besteht das Hydraulik-Überbrückungselement
nicht wie zuvor beschrieben aus einer Zylinder-/Kolben-Anordnung 20, 22,
sondern aus einem balgartig ausgebildeten Deformationsrohr 50, das ähnlich wie
eine zusammengedrückte
Ziehharmonika ausgebildet ist, jedoch aus druckfestem Metallblech
besteht. Bei Zufuhr von Hydraulikfluid aus dem Fluidspeicher 30 ins
Innere des gestauchten Deformationsrohrs 50 wird dieses
durch den Flüssigkeitsdruck
verformt und ausgefahren, um in entsprechender Weise wie die Zylinder-/Kolben-Anordnung 20, 22 den
Freiraum F1 oder F2 zwischen dem Motor/Getriebe-Block 6 und
dem vorderen Querträger 18 bzw.
der Spritzwand 14 zu überbrücken.
-
Bei dem 4 dargestellten Ausführungsbeispiel eines als Zylinder-/Kolben-Anordnung
20 ausgebildeten und vor dem Motor-Getriebe-Block 6 angeordneten
Hydraulik-Überbrückungselements wird
Aufprallenergie absorbiert, wenn sich der Motor-Getriebe-Block 6 nach
dem Ausfahren des Kolbens 28 der Zylinder-/Kolben-Anordnung 20 infolge seiner
Trägheit
aufprallbedingt im Motorraum nach vorne verlagert. Durch diese Bewegung
des Motor-Getriebe-Blocks 6 wird der Kolben 28 wieder
in den Zylinder 26 gedrückt
und das im Zylinder 26 enthaltene Fluid in eine der hinter
dem Motor-Getriebe-Block 6 angeordneten
Zylinder-Kolben-Anordnungen 22 verdrängt, wobei deren Kolben 28 weiter
ausgefahren wird, um den Freiraum F2 zwischen dem Motor-Getriebe-Block 6 und
der Spritzwand 14 der Fahrgastzelle 12 überbrückt zu halten.
Zur Absorption von Aufprallenergie ist zum einen hinter der Abzweigung
zur Zylinder-Kolben-Einheit 32, 34 (vgl. 1) eine Drossel 52 im
Fluidpfad zwischen den beiden Zylinder-Kolben-Anordnungen 20, 22 angeordnet,
durch deren Drosselwirkung sich das Fluid unter Energieaufnahme
erwärmt.
Zum anderen ist der Kolben 28 der Zylinder-Kolben-Anordnung 20 mit einem
Freilauf 54 versehen, der einerseits ein reibungsloses
Ausfahren des Kolbens 28 sicherstellt, andererseits jedoch "frisst", wenn der Koben 28 durch
die Vorwärtsverlagerung
des Motor-Getriebe-Blocks 6 wieder in den Zylinder 26 geschoben wird.
Der Freilauf 54 besteht im Wesentlichen aus einer Reihe
von Kugeln 56, die zwischen einer umlaufenden Konusfläche 58 des
Kolbens 28 und der zylindrischen Innenwand 60 des
Zylinders 26 angeordnet sind, so dass sie bei der Rückwärtsverlagerung
des Kolbens 26 nach außen
gegen die Innenwand 60 gepresst werden. Der Freilauf 54 wirkt
somit gleichzeitig als Kraftbegrenzer, der eine Rückwärtsverlagerung des
Kolbens 26 nur dann gestattet, wenn eine vorbestimmte Kraft
auf den Kolben 26 überschritten
wird. Die Energieabsorption und Kraftbegrenzung durch das Fressen
des Freilaufs 54 ist darüber hinaus selbst dann wirksam,
wenn das in der Zylinder-Kolben-Anordnung 20 enthaltene
Fluid zum Beispiel infolge einer aufprallbedingten Leckage ausfließt.
-
Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die zur Überbrückung der
Freiräume
F1 und F2 vor bzw. hinter dem Motor-Getriebe-Block 6 dienenden
Zylinder-Kolben-Anordnungen 20 bzw. 22 (nur
teilweise dargestellt) direkt am Motor-Getriebe-Block 6 angebracht und stehen über die
Kühlflüssigkeit
des Motors in Fluidverbindung, so dass auf Zufuhrleitungen 24 verzichtet
werden kann. Die Anzahl der Zylinder-Kolben-Anordnungen 20 vor dem Motor-Getriebe-Block 6,
sowie deren Hub und Durchmesser ist so auf die Anzahl, den Hub und
den Durchmesser der Zylinder-Kolben-Anordnungen 22 hinter
dem Motor-Getriebe-Block 6 abgestimmt, dass sich die eingeschlossenen
Fluidvolumina entsprechen.