DE19750299A1 - Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Stoßstange oder dergleichem Stoßfänger.

Kraftfahrzeuge besitzen üblicherweise im Front- und Heckbereich jeweils eine Stoßstange, die bei einem Unfall, beispielsweise beim Auffahren auf ein anderes Kraftfahrzeug oder einen Baum, als eine erste Knautschzone wirkt. Dadurch wird zumindest ein Teil der kinetischen Energie des Aufpralls aufgefangen, indem die Stoßstange verformt wird. Dadurch wirken geringere Kräfte auf das Fahrzeugchassis beziehungsweise die Karosserie. Die Unfallfolgen, beispielsweise Beschädigungen an dem Fahrzeug oder Verletzungen der Fahrzeuginsassen, werden so reduziert.

Übliche Stoßstangen können jedoch aufgrund ihrer geringen Dicke nur vergleichsweise geringe Energien auffangen. Bei Unfällen mit hohen Geschwindigkeiten und damit verbundenen größeren kinetischen Energien beim Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis wirken nach wie vor hohe Kräfte auf das Fahrzeug, was zu schweren Sach- und Personenschäden führen kann. Mit voluminöseren Stoßstangen könnten zwar größere Energien aufgefangen werden, die Verwendung solcher vergrößerten Stoßstangen ist jedoch nicht praktikabel, da damit auch das Fahrzeug insgesamt verlängert wird, was beispielsweise das Einparken erschwert.

Es besteht daher die Aufgabe, ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Stoßstange oder dergleichen Stoßfänger höhere Kräfte auffangen kann und dadurch der Sach- und/oder Personenschaden bei Unfällen reduziert werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht insbesondere darin, daß der (die) Stoßfänger jeweils mit einer Positioniereinrichtung zum Verstellen des Stoßfängers zwischen einer an das Fahrzeug­ chassis beziehungsweise die Karosserie angenäherten Ruheposition und einer in beziehungsweise entgegen der Fahrtrichtung von dem Fahrzeugchassis beziehungsweise der Karosserie beabstandeten Prallposition verbunden ist, wobei zwischen dem Stoßfänger und dem Fahrzeugchassis beziehungsweise der Karosserie jeweils ein Energiewandler zum Umwandeln von etwa in beziehungsweise entgegen der Fahrtrichtung auf den Stoßfänger wirkender kinetischer Stoßenergie in mechanische Arbeit oder dergleichen Energie vorgesehen ist.

Der Stoßfänger kann während der Fahrt in die Prallposition gebracht werden, in der er von dem Fahrzeugchassis beziehungsweise der Karosserie beabstandet ist. Mit dem zwischen dem Stoßfänger und dem Fahrzeugchassis beziehungsweise der Karosserie angeordneten Energiewandler kann bei einem Aufprall auf ein Hindernis zumindest ein Teil der auf den Stoßfänger wirkenden kinetischen Energie derart umgewandelt werden, daß diese nicht mehr auf das Fahrzeugchassis wirkt. Die Beschädigung des Fahrzeuges durch den Aufprall kann so zumindest reduziert werden. Zudem ist die Verletzungsgefahr für die Fahrzeuginsassen vermindert. In der Ruheposition ist der Stoßfänger an das Fahrzeugchassis beziehungs­ weise die Karosserie angenähert, so daß die Gesamtlänge des Fahrzeugs in dieser Einzieh-Position des Stoßfängers nicht verlängert ist und dadurch beispielsweise das Einparken nicht erschwert ist. Mit der Positioniereinrichtung kann der Stoßfänger zwischen der Ruheposition und der Prallposition verstellt werden. Beispielsweise kann der Stoßfänger bei Fahrtbeginn in die Prallposition gebracht werden, und am Ende der Fahrt in die Ruheposition zurückgestellt werden, um das Einparken zu vereinfachen und das Fahrzeug platzsparend unterzubringen. Das Fahrzeug kann so beispielsweise auch in Garagen oder auf Hebebühnen-Stellplätzen üblicher Größe abgestellt werden.

Der Energiewandler kann beispielsweise aus Eisen-, Aluminium- oder dergleichen Blech bestehen, das bei einem Aufprall zusammengedrückt beziehungsweise verbogen wird. Je weiter der Stoßfänger in der Prallposition von dem Fahrzeugchassis beziehungsweise der Karosserie beabstandet ist, desto größer kann der Energiewandler ausgebildet sein. Ein größerer Energiewandler kann vergleichsweise mehr Energie aufnehmen und folglich wirkt weniger Energie auf das Fahrzeugchassis beziehungsweise die Karosserie.

Die Konstruktion ist vereinfacht, wenn der Energiewandler Bestandteil der Positioniereinrichtung ist. Teile der Positionier­ einrichtung wirken dann direkt als Energiewandler, wodurch separate Wandler-Elemente vermieden sind.

Der erfindungsgemäße Stoßfänger läßt sich zusammen mit der Positioniereinrichtung und dem Energiewandler sowohl im Front- als auch im Heckbereich eines Fahrzeugs anordnen. Somit ist ein Unfallschutz einerseits für Frontalzusammenstöße und andererseits für Unfälle, bei denen ein anderes Fahrzeug auf das Fahrzeugheck auffährt, gegeben.

Es ist zweckmäßig, wenn eine Steuereinrichtung zur fahrt­ geschwindigkeitsabhängigen Ansteuerung der Positioniereinrichtung vorgesehen ist. Der Stoßfänger kann beispielsweise bei einer Fahrtgeschwindigkeit von mehr als 10 km/h automatisch in die Prallposition gebracht werden, so daß dessen Schutzfunktion wirksam wird. Verringert sich die Fahrtgeschwindigkeit auf unter 10 km/h, so wird der Stoßfänger wieder in die Ruheposition zurückbewegt. Somit ist vermieden, daß vergessen wird, den Stoßfänger bei Fahrtbeginn in Prallposition zu bringen. Die Steuereinrichtung kann zudem derart ausgebildet sein, daß der Stoßfänger bei Rückwärtsfahrt stets in der Ruheposition verbleibt. Bei langsamer Fahrt oder beim Rückwärtsfahren befindet sich der Stoßfänger stets in der Ruheposition. Das Einparken oder Rangieren mit dem Fahrzeug ist dadurch vereinfacht. Da beim Aufprall auf ein Hindernis mit geringer Geschwindigkeit nur geringe Energien auf das Fahrzeug wirken, die auch von dem in Ruheposition befindlichen Stoßfänger aufgenommen werden können, ist auch hier ein ausreichender Unfallschutz gegeben.

Es ist auch möglich, den Abstand zwischen dem Stoßfänger und dem Fahrzeugchassis beziehungsweise der Karosserie mit steigender Fahrtgeschwindigkeit zu vergrößern. Bei einem Unfall mit höherer Geschwindigkeit wirken größere Kräfte beziehungsweise Energien auf das Fahrzeug, die mit einem weiter beabstandeten Stoßfänger besser beziehungsweise weitreichender aufgefangen werden können.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß die Positionierein­ richtung manuell betätigbar ist und daß dazu vorzugsweise ein im Innenraum des Fahrzeugs angeordnetes, mit der Positionierein­ richtung verbundenes Bedienelement vorgesehen ist. Die Positionier­ einrichtung kann dann vom Fahrzeugführer je nach Bedarf bequem vom Innenraum des Fahrzeuges, auch während der Fahrt, betätigt werden. Bei Fahrtbeginn kann beispielsweise der Stoßfänger in die Prallposition und nach dem Abstellen des Fahrzeuges wieder zurück in die Ruheposition gebracht werden. Der konstruktive Aufwand für die Ansteuerung der Positioniereinrichtung ist dabei reduziert.

Es ist zweckmäßig, wenn der Abstand zwischen dem Stoßfänger und dem Fahrzeugchassis beziehungsweise der Karosserie in der Prallposition zumindest etwa 10 cm, vorzugsweise etwa 25 cm beträgt. Mit einem Energiewandler, der entsprechende Ausdehnungen hat, lassen sich die auf den Stoßfänger wirkenden Energien ausreichend gut umwandeln, um schwerere Schäden am Fahrzeugchassis und vor allem Personenschäden zu vermeiden. Andererseits ist das. Fahrzeug durch den in Prallposition befindlichen Stoßfänger nur geringfügig verlängert.

Eine besonders günstige Ausführungsform sieht vor, daß die Positioniereinrichtung als Stoßdämpfer ausgebildet ist und dazu in beziehungsweise entgegen der Fahrtrichtung elastisch nachgiebig und vorzugsweise gegen eine Rückstellkraft zusammenschieb- oder stauchbar ist. Die Positioniereinrichtung bildet dann selbst den Energiewandler, wodurch die Konstruktion vereinfacht ist. Beispielsweise kann die Positioniereinrichtung wenigstens eine Druckfeder aufweisen, die in Ruheposition zusammengeschoben und in der Prallposition entspannt ist. Bei einem Unfall schiebt die auf den Stoßfänger wirkende kinetische Energie die Druckfeder gegen ihre Rückstellkraft zusammen, wodurch zumindest ein Teil der kinetischen Energie aufgefangen wird. Dieser Energie-Anteil wirkt somit nicht mehr auf das Fahrzeugchassis beziehungsweise die Karosserie und der Sach- und Personenschaden ist vermindert. Bei entsprechender Ausgestaltung der Positioniereinrichtung ist es sogar möglich, daß diese, zumindest bei leichteren Unfällen, unter Aufnahme der gesamten kinetischen Energie, lediglich zusammengeschoben beziehungsweise gestaucht wird, ohne dabei beschädigt zu werden. Kostspielige Reparaturen an dem Fahrzeug können so vermieden werden.

Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn die Positioniereinrichtung zur Stoßdämpfung zumindest einen in beziehungsweise entgegen der Fahrtrichtung wirksamen Hubzylinder aufweist. Damit läßt sich die kinetische Energie besonders gut auffangen. Der Hubzylinder kann beispielsweise ein Federzylinder, ein Hydraulik-Zylinder oder ein Gasdruck-Zylinder sein.

Es ist zudem möglich, mehrere Stoßdämpfer-Elemente in Kombination miteinander zu verwenden. Beispielsweise können eine Feder und ein Gasdruck-Zylinder vorgesehen sein, wobei die Feder zum Auffangen leichterer Stöße vorgesehen ist, und der Gasdruck- Zylinder beim Einwirken größerer Kräfte wirksam wird.

Eine andere Ausführungsform sieht vor, daß zwischen dem Stoßfänger und dem Fahrzeugchassis ein aufblasbares Dämpfungselement als Energiewandler vorgesehen ist. Das Dämpfungselement kann in der Ruheposition, bei an das Fahrzeugchassis angenähertem Stoßfänger, luftleer platzsparend zwischen Stoßfänger und Fahrzeugchassis untergebracht werden. Beim oder nach dem Verstellen des Stoßfängers in die Prallposition wird das Dämpfungselement aufgeblasen. Bei einem Aufprall wird das Dämpfungselement elastisch verformt und dadurch die auf das Fahrzeugchassis wirkende Stoßenergie reduziert. Die Hülle des aufblasbaren Dämpfungs­ elementes ist zweckmäßigerweise derart ausgebildet, daß sie auch stärkeren Belastungen standhält, ohne einzureißen. Zum Aufblasen des Dämpfungselementes kann ein separater Druckluftvorrat vorgesehen sein, oder es kann eine vorzugsweise motorisch betriebene Pumpe zum Füllen des Dämpfungselementes mit Umgebungs­ luft vorgesehen sein. Um den Stoßfänger nach der Fahrt wieder in die Ruheposition verstellen zu können, muß das Dämpfungselement wieder entleert werden. Dazu ist an dem Dämpfungselement vorzugsweise ein Ablaßventil vorgesehen.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeuges mit jeweils einem verstellbaren Stoßfänger im Front- und Heckbereich.

Ein im ganzen mit 1 bezeichnetes Fahrzeug weist im Front- und Heckbereich jeweils einen als Stoßstange ausgebildeten Stoßfänger 2 auf. Die Stoßfänger 2 sind jeweils zwischen einer an das Fahrzeugchassis beziehungsweise die Karosserie 5 angenäherten Ruheposition und einer von dem Fahrzeugchassis beziehungsweise der Karosserie 5 beabstandeten Prallposition verstellbar. Die Figur zeigt das Fahrzeug 1 mit in Ruheposition befindlichen Stoßfängern 2; zusätzlich ist die Anordnung der Stoßfänger 2 in der Prallposition strichliniert angedeutet.

Zum Verstellen der Stoßfänger 2 ist jeweils eine Positionierein­ richtung 3 vorgesehen, die einerseits an dem Fahrzeugchassis beziehungsweise der Karosserie 5 und andererseits an dem Stoßfänger 2 angreift. Damit können die Stoßfänger 2 während der Fahrt beziehungsweise vor Fahrtbeginn in die Prallposition gebracht werden, und beim Einparken oder beim Abstellen des Fahrzeuges 1 in die Ruheposition zurückbewegt werden. Die Ansteuerung der Positioniereinrichtungen 3 erfolgt fahrtgeschwindigkeitsabhängig über eine nicht näher dargestellte Steuereinrichtung. Sobald sich das Fahrzeug 1 mit einer Geschwindigkeit von mehr als 10 km/h vorwärts bewegt, werden die Stoßfänger 2 aus der Ruheposition in die Prallposition verstellt. Bei Absinken der Geschwindigkeit unter 10 km/h beziehungsweise beim Rückwärtsfahren werden die Stoßfänger 2 automatisch in die Ruheposition zurückgestellt.

Die Positioniereinrichtungen 3 sind als Stoßdämpfer ausgebildet und weisen jeweils zwei Hubzylinder 4 auf, die in beziehungsweise entgegen der Fahrtrichtung (Pfeil Pf1) wirksam und gegen eine Rückstellkraft zusammenschiebbar sind. In der Ruheposition sind die Hubzylinder 4 jeweils ineinandergeschoben, und in der Prallposition sind die Hubzylinder 4 entspannt.

Beim Aufprall auf ein Hindernis wirkt kinetische Energie auf einen der Stoßfänger 2, die an die Hubzylinder 4 des jeweiligen Stoßfängers 2 weitergeleitet wird. Dadurch werden die Hubzylinder 4 gegen ihre Rückstellkraft zusammengeschoben, wobei die kinetische Energie zumindest teilweise in mechanische Arbeit umgewandelt wird. Die Hubzylinder 4 beziehungsweise die Positioniereinrichtung 3 wirken so als Energiewandler. Lediglich derjenige Teil der kinetischen Energie, der über die Rückstellkraft-bedingte Aufnahmefähigkeit der Hubzylinder 4 hinausgeht, wirkt auf das Fahrzeugchassis beziehungsweise die Karosserie 5. Dadurch sind die Beschädigungen des Fahrzeugs 1 durch den Aufprall reduziert und auch die Verletzungsgefahr für die Fahrzeuginsassen ist gemindert.

Claims (7)

1. Fahrzeug (1), insbesondere Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Stoßstange oder dergleichem Stoßfänger (2), dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Stoßfänger (2) jeweils mit einer Positioniereinrichtung (3) zum Verstellen des Stoßfängers (2) zwischen einer an das Fahrzeugchassis angenäherten Ruheposition und einer in beziehungsweise entgegen der Fahrtrichtung (Pf1) von dem Fahrzeugchassis beabstandeten Prallposition verbunden ist, wobei zwischen dem Stoßfänger (2) und dem Fahrzeugchassis jeweils ein Energiewandler zum Umwandeln von etwa in beziehungsweise entgegen der Fahrtrichtung (Pf1) auf den Stoßfänger (2) wirkender kinetischer Stoßenergie in mechanische Arbeit oder dergleichen Energie vorgesehen ist.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung zur fahrtgeschwindigkeitsabhängigen Ansteuerung der Positioniereinrichtung (3) vorgesehen ist.

3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (3) manuell betätigbar ist und daß dazu vorzugsweise ein im Innenraum des Fahrzeugs (1) angeordnetes, mit der Positioniereinrichtung (3) verbundenes Bedienelement vorgesehen ist.

4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Stoßfänger (2) und dem Fahrzeugchassis in der Prallposition zumindest etwa 10 cm, vorzugsweise etwa 25 cm beträgt.

5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (3) als Stoßdämpfer ausgebildet ist und dazu in beziehungsweise entgegen der Fahrtrichtung elastisch nachgiebig und vorzugsweise gegen eine Rückstellkraft zusammenschieb- oder stauchbar ist.

6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (3) zur Stoßdämpfung zumindest einen in beziehungsweise entgegen der Fahrtrichtung wirksamen Hubzylinder (4) aufweist.

7. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stoßfänger (2) und dem Fahrzeugchassis ein aufblasbares Dämpfungselement als Energiewandler vorgesehen ist.