DE1093233B

DE1093233B - Stossvorrichtung, insbesondere Stossfaenger fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1093233B
Application number: DED30252A
Authority: DE
Inventors: Dr Ernst Fiala
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1959-03-20
Filing date: 1959-03-20
Publication date: 1960-11-17

Description

Stoßvorrichtung, insbesondere Stoßfänger für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Stoßvorrichtung, und zwar insbesondere Stoßfänger für Kraftfahrzeuge, deren Abstand vom Fahrzeugaufbau veränderbar ist.
Die bisher bekanntgewordenen Stoßvorrichtungen mit vom Fahrzeugaufbau veränderbarem Abstand waren ausschließlich dazu bestimmt, am parkenden Kraftfahrzeug ausgefahren zu werden, um ein dichtes Auffahren weiterer Kraftfahrzeuge zu verhindern und dem mit der verschiebbaren Stoßvorrichtung versehenen Kraftfahrzeug eine hinreichend große Parklücke zu sichern, damit dieses nach Einziehen der Stoßstangen diese Parklücke ungehindert verlassen kann. Diese bekannten Stoßvorrichtungen waren jedoch nicht dazu bestimmt, auch in ausgefahrenem Zustand größere Stöße aufzunehmen und dem fahrenden Kraftwagen als verbesserter Unfallschutz zu dienen. Während der Fahrt sollten die bekannten Stoßstangen vielmehr stets eingezogen sein und einen Abstand vom Kraftfahrzeug wie die sonst üblichen Stoßfänger aufweisen.
Die üblichen Stoßfänger an Kraftfahrzeugen sind bei schweren Unfällen, vor allem bei Unfällen bei höheren Fahrgeschwindigkeiten, praktisch wirkungslos, da sie infolge der zur Verfügung stehenden geringen Verformungsw ege nur kleine Energiebeträge aufnehmen können. Die- Deformationswege der Stoßstange, d. h. der Abstand zwischen Stoßstange und Fahrzeugrahmen bzw. Fahrzeugbodenanlage bei selbsttragender Karosserie, können nicht beliebig vergrößert werden, da sonst die Fahrzeuglänge und damit die beanspruchte Verkehrsfläche zu groß würde und die Handhabung des. Fahrzeugs besonders im Stadtverkehr erschwert bzw. unmöglich wäre. Im Schnellverkehr auf Autobahnen wäre dagegen eine Vergrößerung der Fahrzeuglänge unbedenklich, da sie klein im Verhältnis zu den Bremswegen ist.
Um die Stoßvorrichtung, insbesondere die Stoßfänger, auch bei schwereren Unfällen, insbesondere bei solchen Unfällen, die sich bei hohen Fahrgeschwindigkeiten ereignen, wirkungsvoll zu machen und um andererseits die vom Fahrzeug beanspruchte Verkehrsfläche im Stadtverkehr nicht über das normale Maß hinaus zu vergrößern, wird in erfindungsgemäßer Weise vorgeschlagen, daß die Abstandsänderung der Stoßvorrichtung vom übrigen Fahrzeugaufbau während des Fahrbetriebs in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit automatisch erfolgt. Mit anderen Worten: Es wird vorgeschlagen, den Deformationsarbeitswe@g der Stoßfänger den jeweiligen Erfordernissen und Gefahrenmomenten anzupassen. Eine derartige Stoßvorrichtung wird vorzugsweise an der Wagenvorderseite,, aber zweckmäßig auch an der Wagenhinterseite angebracht.
Da die aufzunehmende Stoßenergie mit dem Quadrat der Geschwindigkeit wächst, wäre es sinnvoll, den Arbeitsweg, d. h. den Abstand der Stoßvorrichtung vom Fahrzeugaufbau, ebenfalls mit dem Quadrat der Geschwindigkeit wachsen zu lassen, d. h. den Arbeitsweg dem Quadrat der Fahrgcschwindigkeit pror portiona.l zu machen. Im Stadtverkehr könnte der Abstand der Stoßfänger etwa so groß eingestellt werden wie bei den üblichen Ausführungen der Stoßfängerhalterung. Überdies könnte vorgesehen werden, daß, bei extrem niedrigen Geschwindigkeiten, beispielsweise beim Einfahren in eine Parklücke, die Abstände der Stoßfänger noch geringer werden als die sonst üblichen Abstände, was das Einordnen in eine Reihe parkender Wagen erleichtern würde.
Durch das Ausfahren der Stoßfänger würde auch das Trägheitamo@ment um die Wagenhochachse bei höheren Fahrgeschwindigkeiten in erwünschter Weise vergrößert. Um diesen Effekt noch zu vergrößern, könnte vorgesehen werden, daß als Stoßvorrichtung oder zusammen mit dieser insbesondere schwere Fahrzeugteile, z. B. der Kraftstofftank, das Reserverad und/oder die Batterie, aus dem Fahrzeugausbau ausfahrbar sind.
Bei einer in dieser Hinsicht besonders wirksamen Ausführungsform könnte die gesamte Stirnwand des Fahrzeugs, vorzugsweise mit Kühler und Motorgetriebeblock, als Stoßvorrichtung ausfahrbar am Fahrzeugaufbau angeordnet sein.
Neben der Vergrößerung des Trägheitsmomentes um die Wagenhochachse ergibt sich dadurch auch im Sinne der übergeordneten Aufgabenstellung bei einem Zusammenstoß eine Vergrößerung der Verformungsarbeit, die als Stoßenergie aufzuwenden ist, ehe der Stoß selbst seine Auswirkungen auf die zentral liegenden Teile, wie insbesondere den Fahrgastraum, ausüben kann. Im Falle eines frontalen Zusammenstoßes ist daher eine verhältnismäßig große Sicherheit für die Fahrzeuginsassen gegeben. Im ausgefahrenen Zustand sind außerdem die betreffenden Aggregate leicht zugänglich.
Zur Anbringung und Verstellung der ausfahrbaren Teile, insbesondere der Stoßvorrichtung, können in an sich bekannter Weise am Fahrzeugaufbau eine oder mehrere Kolben-Zylinder-Einheiten vorgesehen sein. Die Stellung der ausfahrbaren Teile kann dabei durch ein Öldrucksystem eingeregelt werden.
Zweckmäßigerweise sind innerhalb des Öldrucksvstems ein oder mehrere von der Fahrgeschwindiglieit und auch willkürlich beeinflußbare Steuerventile vorgesehen. Außerdem können ein oder mehrere die `Widerstandskraft der Stoßvorrichtung regulierende Überdruckventile vorgesehen sein.
Um die Stoßvorrichtung im ausgefahrenen Zustand besser führen zu können, ist die Anordnung von vorzugsweise jeweils zwei Kolben-Zylinder-Einheiteii übereinander oder nebeneinander zweckmäßig. Insbesondere kann vorgesehen werden, daß oben eine und unten zwei Kolben-Zylinder-Einheiten angebracht sind.
Die Abhängigkeit der Stellung der Stoßvorrichtung von der Fahrgeschwindigkeit kann insbesondere auch so sein, daß bis zu einer gewissen Fahrgeschwindigkeit die Stoßvorrichtung nicht ausgefahren und erst ab dieser in zunehmendem Maße ausgefahren wird. Eine weitere Möglichkeit der Steuerung besteht darin, die Stoßvorrichtung schon bei mittleren Geschwindigkeiten zur maximalen Herabsetzung der Unfallfolgen voll auszufahren und bei weitersteigenden Geschwindigkeiten das Überströmventil im Sinne höheren Öffnungsdrucks zu beeinflussen.
Neben der Lösung der gestellten Aufgabe und den bereits genannten Vorteilen ist es mit Hilfe der erfindungsgemäßen Stoßvorrichtung auch möglich, die Kraft, die vom Halte- und Bewegungssystem der Stoßvorrichtung entwickelt wird, zum Herausbringen des Fahrzeugs aus Gräben oder sonstigem unwegsamem Gelände ziehend oder drückend zu verwenden, wobei das Steuerventil von Hand verstellt und durch eine beispielsweise in die Kolben-Zylinder-Einheit eingebaute Drosselvorrichtung ein stoßfreies Arbeiten ermöglicht wird.
Durch langsames Ausfahren der Elemente können auch parkende Wagen leichter und beschädigungsfrei verschoben werden, um einen eigenen Parkplatz zu erhalten oder um aus einer zu eng gewordenen Parklücke herauszukommen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind einem Ausführungsbeispiel zu entnehmen, das im folgenden an Hand einer Abbildung näher beschrieben wird.
Die Abbildung zeigt in schematischer Darstellung und unter Fortlassung der für die Erfindung un.-wesentlichen Teile ein frontseitiges Fahrzeugteil.
Das frontseitige Fahrzeugteil ist mit einer Stoßvorrichtung 1 versehen, die über eine geschnitten dargestellte Kolben-Zylinder-Einheit mit den übrigen Teilen des Fahrzeugs, die in ihrer Gesamtheit mit 2 bezeichnet sind, verbunden ist.
Die Kolben-Zylinder-Einheit besteht aus der Kolbenstange 3, dem eigentlichen Kolben 4, der geneigt liegende Drosselbohrungen 5 und 6 aufweist, und aus denn Zylinder 7.
Die Verstellung der Stoßvorrichtung 1 erfolgt über ein Öldrucksystem. Das Öldrucksystem stellt im wesentlichen einen Kreislauf dar, der von der Pumpe 8 in Gang gehalten wird. Neben der Kolben-Zylinder-Einheit sind in diesen Ölkreislauf ein Steuerventil 9, ein Überdruckventil 10, im vorliegen-Fall als federl-elastetes. Kugelventil ausgebildet, und der Ölbehälter 11 eingeschaltet.
Die Verschiebung der Stoßvorrichtung geht wie folgt vor sich: Die Pumpe 8 entnimmt dem Behälter 11 über die Leitung 12 entsprechend dem Pfeil 13 Öl und drückt dieses als Drucköl entsprechend dem Pfeil 14 über die Leitung 15 zum Steuerventil 9. Je nach der Stellung des Steuerventils 9 können die beiden besonderen und folgend beschriebenen Fälle eintreten Das Drucköl wird 'über die Leitung 16 entsprechend dem Pfeil 17 in Fahrtrichtung gesehen vor den Kolben 4 in den Zylinder 7 gedrückt. Die Kolbenstange 3 bewegt sich dann zusammen mit der Stoßvorrichtung 1 in Richtung des Pfeils 18; der Abstand der Stoßvorrichtung 1 vom Fahrzeugaufbau 2 wird verringert.
Gelangt Drucköl über die Leitung 19 entsprechend dem Pfeil 20 auf die in Fahrtrichtung hintere Seite des Kolbens 4, so bewegt sich die Kolbenstange 3 entsprechend dein Pfeil 21 in Fahrtrichtung nach vorn; der Abstand der Stoßvorrichtung 1 vom Fahrzeugaufbau 2 wird vergrößert.
Das Steuerorgan 9 kann sowohl willkürlich betätigt als auch durch die Fahrgeschwindigkeit oder durch die Stellung der Stoßvorrichtung automatisch beeinflußt werden.
Im Falle eines Zusammenstoßes wird sich der Druck rechts des Kolbens 4 so lange erhöhen, bis sich das Überdruckventi110 öffnet und damit ein Rückströmen des verdrängten Öls über die- Leitungen 22, 23 entsprechend den Pfeilen 24, 25 in den Behälter 11 erlaubt. Das Überdruckventil 10 wird dabei so eingestellt, daß eine bestimmte, der Gesamtkonstruktion des Bodenrahmens und der Karosserie entsprechende Spitzenkraft nicht überschritten wird.
Für die Bewegung des Kolbens 4 innerhalb des Zylinders 7 sind die Bohrungen 5 und 6 notwendig, um die Fläche der Kolbenstange zu berücksichtigen.
Bei einer schon vorhandenen hydraulischen Anlage kann der Druck zum Verstellen der Stoßvorrichtung selbstverständlich aus dieser bezogen werden.
Die Ausführung ist im übrigen nicht auf eine hydraulische Betätigung beschränkt. Die Verstellung könnte ebenso mechanisch, elektrisch oder pneumatisch erfolgen. Die Stoßenergie, die in dem oben beschriebenen Fall im Überdruckventil umgesetzt wird, kann in weiteren Ausführungsformen durch Deformationsarbeit, durch feste Reibung, durch flüssige Reibung oder in Form von elastischer Energie aufgenommen bzw. gespeichert werden.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Prinzips ist es möglich, in ähnlicher Weise gesteuerte Stoßvorrichtungen auch an den Wagenseiten und über dem Dach anzubringen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Stoßvorrichtung, insbesondere Stoßfänger für Kraftfahrzeuge, deren Abstand vom Fahrzeugaufbau veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsänderung während des Fahrbetriebs in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit automatisch erfolgt.
2. Stoßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Stoßvorrichtung (1) von dem Fahrzeugaufbau (2) dem Quadrat der Fahrzeuggeschwindigkeit proportional ist.
3. Stoßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Stoßvorrichtung (1) oder zusammen mit dieser insbesondere schwere Fahrzeugteile, z. B. der Kraftstofftank, das Reserverad und/oder die Batterie, aus dem Fahrzeugaufbau (2) ausfahrbar sind.
4. Stoßvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Stirnwand des Fahrzeugs, vorzugsweise, mit Kühler und Motorgetriebeblock, als Stoßvorrichtung ausfahrbar am Fahrzeugaufbau (2) angeordnet ist.
5. Stoßvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anbringung und Verstellung der ausfahrbaren Teile, insbesondere der Stoßvorrichtung (1), in an sich bekannter Weise am Fahrzeugaufbau (2) eine oder mehrere- Kolben-Zylinder-Einheiten (3, 4, 7) vorgesehen sind und die Stellung der ausfahrbaren Teile (1, 3) durch ein Öldrucksystem eingeregelt wird.
6. Stoßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Oldrucksystems ein oder mehrere von der Fahrgeschwindigkeit und auch willkürlich beeinflußbare Steuerventile (9) vorgesehen; sind.
7. Stoßvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Öldrucksystems ein oder mehrere die Widerstandskraft der Stoßvorrichtung (1) regulierende Überdruckventile (10) vorgesehen sind. B.
Stoßvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, da,ß jeweils zwei Kolben-Zylinder-Einheiten übereinander oder nebeneinander angeordnet sind.
9. Stoßvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß oben eine und unten zwei Kolben-Zylinder-Einheiten vorgesehen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 897 191; USA.-Patentschriften Nr. 1723 5a$, 2 191368.