DE19906682A1 - Protective device for motor vehicles has angle of 1-15 degrees included between center longitudinal axes of shock absorbers and center longitudinal plane of body of vehicle - Google Patents
Protective device for motor vehicles has angle of 1-15 degrees included between center longitudinal axes of shock absorbers and center longitudinal plane of body of vehicleInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a protective device for motor vehicles according to the Preamble of claim 1.
Es ist durch offenkundige Vorbenutzung seit langem bekannt, Kraftfahr zeuge sowie deren Insassen zum Schutz gegen Kollisionen mit über Auf prall-Dämpfer befestigten Querträgern zu schützen. Bei nicht mittig gegen einen Querträger auftretenden Kollisionen werden häufig die Aufprall- Dämpfer schräg verzogen und somit unwirksam gemacht, wodurch die auftretende Kollision nicht optimal aufgefangen werden kann.It has long been known for obvious prior use, motor driving witnesses and their occupants to protect against collisions with over to protect impact absorbers attached to cross members. With not in the middle against collisions occurring in a crossbeam are often the impact Damper distorted obliquely and thus rendered ineffective, which makes the occurring collision can not be optimally compensated.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Schutzvorrichtung für Kraftfahrzeuge zu schaffen, bei der auch bei einem einseitigen Aufprall gegen den Querträger eine optimale Dämpfung des Aufpralls möglich ist.The invention is therefore based on the object of a protective device to create for motor vehicles, even in the event of a one-sided impact optimal cushioning of the impact is possible against the cross member.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeich nungsteils des Anspruchs 1 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, die Aufprall-Dämpfer von vorne herein nicht parallel zur Fahrt-Richtung des Kraftfahrzeuges, sondern unter einem flachen Winkel wie die Schenkel eines "V" anzuordnen, so daß die Dämpfer als Folge eines einseitigen Auf pralls zu einer Ausrichtung parallel zur Fahrt-Richtung hin verzogen wer den und deshalb voll funktionsfähig bleiben.The object is achieved by the features of the character solved part of claim 1. The essence of the invention is the impact dampers are not parallel to the direction of travel from the outset of the motor vehicle, but at a flat angle like the legs to arrange a "V" so that the dampers as a result of a one-sided up who bounces to an orientation parallel to the direction of travel and therefore remain fully functional.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprü chen.Further advantageous configurations result from the subclaims chen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Be schreibung von vier Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zei gen:Further details and advantages of the invention emerge from the Be writing of four embodiments with reference to the drawing. It shows gene:
Fig. 1 eine Ansicht einer Schutzvorrichtung gemäß einer ersten Ausfüh rungsform unmittelbar vor einem Aufprall, Fig. 1 is a view of a protective device according to a first exporting approximate shape immediately before a collision,
Fig. 2 eine Ansicht gemäß Fig. 1 zu einem späteren Zeitpunkt, Fig. 2 is a view of FIG. 1 at a later time,
Fig. 3 eine Ansicht gemäß Fig. 2 zu einem späteren Zeitpunkt als Fig. 2, Fig. 3 is a view according to FIG. 2 at a later time than FIG. 2,
Fig. 4 eine Teilschnittdarstellung eines Aufprall-Dämpfers gemäß der er sten Ausführungsform, Fig. 4 is a partial sectional view of an impact damper according to the embodiment of he most,
Fig. 5 eine Teilschnittdarstellung eines Aufprall-Dämpfers gemäß einer zweiten Ausführungsform, Fig. 5 is a partial sectional view of an impact damper according to a second embodiment,
Fig. 6 eine Teilschnittdarstellung eines Aufprall-Dämpfers gemäß einer dritten Ausführungsform, und Fig. 6 is a partial sectional view of an impact damper according to a third embodiment, and
Fig. 7 eine Teilschnittdarstellung eines Aufprall-Dämpfers gemäß einer vierten Ausführungsform. Fig. 7 is a partial sectional view of an impact damper according to a fourth embodiment.
Eine erste Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 1 bis 4 darge stellt. Eine Schutzvorrichtung 1 für Kraftfahrzeuge weist zwei benachbart angeordnete Längsträger 2, 3 auf, die frontseitig an einer eine Mittel- Längs-Ebene 4 aufweisenden Fahrzeug-Karosserie befestigt sind. Die Längsträger 2 und 3 erstrecken sich im wesentlichen parallel zur Ebene 4, bezüglich derer sie symmetrisch angeordnet sind. Die Längsträger 2, 3 können auch heckseitig vorgesehen sein. Es können auch zur Erhöhung der Biegesteifigkeit weitere Längsträger vorgesehen sein. Die Längsträger 2, 3 weisen eine vorgegebene Längs- und Quersteifigkeit auf Hierunter wird die beim modernen Karosserie-Sicherheits-Design übliche Biegesteifigkeit verstanden, die derart eingestellt ist, daß sich die Längsträger 2, 3 bis zu einer bestimmten Energieeinwirkung in Folge eines Aufpralls im wesentli chen steif verhalten. Bei höheren Energien werden die Träger unter Um wandlung von kinetischer Energie in thermische Energie komprimiert. Wichtig ist, daß die Längsträger 2, 3 neben der Längssteifigkeit auch eine ausreichende Quersteifigkeit, d. h. im wesentlichen quer zu ihrem Längsverlauf, aufweisen. Die Längsträger 2, 3 weisen an ihrem in Fahrt- Richtung 5 liegenden Ende einen im wesentlichen senkrecht zur Ebene 4 verlaufenden, ringförmigen Längsträger-Flansch 6 auf, der eine Träger- Flansch-Ebene A definiert.A first embodiment of the invention is shown in FIGS . 1 to 4 Darge. A protective device 1 for motor vehicles has two adjacent longitudinal beams 2 , 3 , which are fastened at the front to a vehicle body having a central longitudinal plane 4 . The longitudinal beams 2 and 3 extend essentially parallel to the plane 4 , with respect to which they are arranged symmetrically. The longitudinal beams 2 , 3 can also be provided on the rear side. Further longitudinal members can also be provided to increase the bending stiffness. The side members 2 , 3 have a predetermined longitudinal and transverse stiffness. This is understood to mean the bending stiffness customary in modern body safety design, which is set such that the side members 2 , 3 are essentially up to a certain energy effect as a result of an impact stiff. At higher energies, the carriers are compressed by converting kinetic energy into thermal energy. It is important that the longitudinal beams 2 , 3 have sufficient transverse rigidity in addition to the longitudinal rigidity, ie essentially transverse to their longitudinal course. The longitudinal beams 2 , 3 have at their end lying in the direction of travel 5 an annular longitudinal beam flange 6 which extends essentially perpendicular to the plane 4 and which defines a beam flange plane A.
Mit den Längsträgern 2, 3 sind Aufprall-Dämpfer 7 bzw. 8 verbunden, wel che aus der DE 295 02 375 U bekannt sind. Die dort beschriebenen Auf prall-Dämpfer weisen eine Dämpfungscharakteristik mit einem irreversib len Teil auf. Die irreversible Dämpfung wird durch ein Deformations-Rohr 9 bewirkt, welches durch die zu dämpfende Kraft deformiert wird. Die Aufprall-Dämpfer 4, 5 sind in den Fig. 1 bis 4 lediglich schematisch dargestellt. Sie weisen ein Trag- und Führungs-Rohr 10 auf, an dessen ei nem freien Ende ein eine Dämpfer-Flansch-Ebene E definierender Befesti gungs-Flansch 11 einteilig ausgebildet ist, mittels dessen die Aufprall- Dämpfer 4, 5 über die Längsträger-Flansche 6 mit den Längsträgern 2 bzw. 3 verbunden sind. Das Deformations-Rohr 9 erstreckt sich über das freie Ende des Trag- und Führungs-Rohres 10 hinaus und ist in dieses irreversi bel gedämpft einschiebbar. Am freien Ende des Deformations-Rohres 9 ist ein rohrförmiges Befestigungs-Element 12 vorgesehen. Die genaue Funkti on der Aufprall-Dämpfer 7, 8 ist in der DE 295 02 375 U detailliert be schrieben, worauf hiermit verwiesen wird. Es können auch beliebige andere Aufprall-Dämpfer verwendet werden. Insbesondere können auch Aufprall- Dämpfer mit einer Dämpfungscharakteristik mit einem reversiblen und ei nem irreversiblen Teil verwendet werden, wie sie beispielsweise aus der DE 40 28 448 A1 (entspricht US 5,181,589) bekannt sind. Die Aufprall- Dämpfer 7, 8 weisen Mittel-Längs-Achsen 13 bzw. 14 auf, bezüglich derer die Aufprall-Dämpfer 7 bzw. 8 im wesentlichen zylindersymmetrisch aus gebildet sind. Die Mittel-Längs-Achsen 13, 14 schließen mit der Ebene 4 jeweils einen Winkel a ein, für dessen Betrag gilt: |a| < 0°, insbesondere 1° ≦ |a| < 15° und besonders vorteilhaft 5° |a| ≦ 7°. Der in den Fig. 1 bis 3 links von der Ebene 4 angeordnete Aufprall-Dämpfer 7 ist ge genüber der Ebene 4 um einen Winkel a nach links gerichtet, der rechts von der Ebene 4 angeordnete Aufprall-Dämpfer 8 ist um einen Winkel a gegen über der Ebene 4 nach rechts gerichtet. Die jeweiligen Winkel a können voneinander verschieden sein. Die Achsen 13, 14 bilden in der Verlänge rung außerhalb von Fig. 1 die Form eines "V". Die Dämpfer-Flansch- Ebene E schließt mit den Mittel-Längs-Achsen 13 bzw. 14 einen Winkel b ein, für den gilt: b = 90° - |a|. Die Schrägstellung der Dämpfer 7, 8 wird somit durch die Ausgestaltung der Flansche 11 bewerkstelligt.With the side members 2 , 3 impact dampers 7 and 8 are connected, which are known from DE 295 02 375 U. The impact dampers described there have a damping characteristic with an irreversible part. The irreversible damping is brought about by a deformation tube 9 which is deformed by the force to be damped. The impact dampers 4 , 5 are only shown schematically in FIGS. 1 to 4. They have a support and guide tube 10 , at the egg nem free end of a damper flange plane E defining fastening flange 11 is formed in one piece, by means of which the impact damper 4 , 5 via the side member flanges 6 are connected to the longitudinal beams 2 and 3 . The deformation tube 9 extends beyond the free end of the support and guide tube 10 and can be inserted in this irreversibly damped manner. At the free end of the deformation tube 9 , a tubular fastening element 12 is provided. The exact functi on of the shock absorbers 7 , 8 is described in DE 295 02 375 U in detail, to which reference is hereby made. Any other shock absorber can also be used. In particular, impact dampers with a damping characteristic with a reversible and egg nem irreversible part can be used, as are known for example from DE 40 28 448 A1 (corresponds to US Pat. No. 5,181,589). The impact dampers 7 , 8 have central longitudinal axes 13 and 14 , respectively, with respect to which the impact dampers 7 and 8 are formed essentially cylindrically symmetrically. The central longitudinal axes 13 , 14 each include an angle a with the plane 4 , the magnitude of which applies to: | a | <0 °, especially 1 ° ≦ | a | <15 ° and particularly advantageous 5 ° | a | ≦ 7 °. The arranged in the Fig. 1 to 3 on the left of the plane 4 impact damper 7 is open genüber the plane directed 4 at an angle a to the left, arranged on the right of the plane 4 impact damper 8 is at an angle a relative to level 4 facing right. The respective angles a can be different from one another. The axes 13 , 14 form in the exten tion outside of FIG. 1 the shape of a "V". The damper flange plane E forms an angle b with the central longitudinal axes 13 and 14 , for which the following applies: b = 90 ° - | a |. The inclination of the dampers 7 , 8 is thus accomplished by the configuration of the flanges 11 .
Die Schutzvorrichtung 1 weist ferner einen frontseitig an der Fahrzeug- Karosserie vorgesehenen Querträger 15 auf, welcher sich über die volle Breite der Fahrzeug-Karosserie erstreckt. Der Querträger 15 ist über An lenkungen 16 mit vertikalen Schwenkachsen mit den Aufprall-Dämpfern 7, 8 verbunden. Zwischen dem Aufprall-Dämpfer 7 und dem Aufprall- Dämpfer 8 weist der Querträger 15 jeweils aneinander benachbart einen linken Randbereich 17, einen Mittelbereich 18 und einen rechten Randbe reich 19 auf. Der Querträger 15 weist im Mittelbereich 18 eine größere Biegesteifigkeit als in den Randbereichen 17, 19 auf. In der Regel besteht der Querträger 15 aus Aluminium oder Stahl.The protective device 1 also has a cross member 15 provided on the front of the vehicle body, which extends over the full width of the vehicle body. The cross member 15 is connected to steering 16 with vertical pivot axes with the impact dampers 7 , 8 . Between the impact damper 7 and the impact damper 8 , the cross member 15 has adjacent to each other a left edge area 17 , a central area 18 and a right edge area 19 . The cross member 15 has a greater bending stiffness in the central region 18 than in the edge regions 17 , 19 . As a rule, the cross member 15 is made of aluminum or steel.
Der einseitige Aufprall des Querträgers 15 des Kraftfahrzeuges gegen einen Gegenstand 20, insbesondere ein anderes Kraftfahrzeug, ist in zeitlicher Abfolge in den Fig. 1 bis 3 dargestellt. In den Fig. 2 und 3 ist die ursprüngliche Position des Querträgers 15 strichliert dargestellt. Durch den Aufprall wird der Aufprall-Dämpfer 7 zusammengedrückt. Hierdurch wird der Abstand der beiden mit den Aufprall-Dämpfern 7 bzw. 8 verbundenen Anlenkungen 16 vergrößert. Dies führt dazu, daß auf beide Anlenkungen 16 jeweils eine Kraft in Richtung der Ebene 4 wirkt. Hierdurch werden die Dämpfer 7, 8 in Richtung auf die Ebene 4 gezogen, wodurch die Winkel a verkleinert werden. Durch die Vor-Ausrichtung der Dämpfer 7, 8 um einen Winkel a jeweils nach außen wird somit sichergestellt, daß auch die bei einem einseitigen Aufprall auftretenden Verziehungen der Dämpfer 7 bzw. 8 in Richtung der Ebene 4 deren Funktionsfähigkeit nicht beeinträchtigen, da die Dämpfer 7, 8 zu keinem Zeitpunkt des Aufpralls auf die Ebene 4 zu geneigt sind, wodurch diese sich verklemmen oder abknicken könnten. Durch die Schrägstellung der Aufprall-Dämpfer 7, 8 wird bei deren Ein schieben entgegen der Fahrt-Richtung 5 der Abstand der beiden Anlenkun gen 16 senkrecht zur Mittel-Längs-Ebene 4 reduziert, so daß die Gefahr eines Schrägverziehens der Dämpfer 7, 8 reduziert wird. Dies ist bei paral lel ausgerichteten Aufprall-Dämpfern 7, 8, d. h. bei einem Winkel a = 0°, nicht der Fall, da der Abstand der beiden Anlenkungen 16 voneinander im Ausgangszustand und im vollständig eingefahrenen Zustand gleich ist. Der starr ausgebildete Mittelbereich 18 des Querträgers 15 sorgt dafür, daß die ser eine ausreichende Stabilität für mittige Zusammenstöße aufweist.The one-sided impact of the cross member 15 of the motor vehicle against an object 20 , in particular another motor vehicle, is shown in chronological order in FIGS. 1 to 3. In FIGS. 2 and 3, the original position of the cross member 15 is shown in dashed lines. The impact damper 7 is compressed by the impact. As a result, the distance between the two articulations 16 connected to the impact dampers 7 and 8 is increased. This leads to a force acting in the direction of the plane 4 on each of the articulations 16 . As a result, the dampers 7 , 8 are drawn in the direction of the plane 4 , whereby the angle a is reduced. The pre-alignment of the dampers 7 , 8 to the outside by an angle a thus ensures that the distortions of the dampers 7 and 8 in the direction of the plane 4 which occur in the event of a one-sided impact do not impair their functionality, since the dampers 7 , 8 are not inclined to the level 4 at any time of the impact, as a result of which they could become jammed or kinked. Due to the inclination of the impact damper 7 , 8 at their A push against the travel direction 5, the distance between the two Anlenkun gene 16 perpendicular to the central longitudinal plane 4 is reduced, so that the risk of skewing the damper 7 , 8 is reduced becomes. This is not the case with parallel shock absorbers 7 , 8 , ie at an angle a = 0 °, since the distance between the two linkages 16 is the same in the initial state and in the fully retracted state. The rigid central region 18 of the cross member 15 ensures that the water has sufficient stability for central collisions.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 eine zweite Ausführungs form der Erfindung beschrieben. Gleiche Teile erhalten dieselben Bezugs zeichen, verschiedene, jedoch funktionell gleichwertige Teile erhalten die selben Bezugszeichen mit einem hochgesetzten Strich, wie bei der ersten Ausführungsform, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen wird. Der wesentliche Unterschied besteht in der Ausgestaltung des Befestigungs- Flansches 11' sowie des Längsträger-Flansches 6'.A second embodiment of the invention will be described below with reference to FIG. 5. The same parts are given the same reference symbols, but different, but functionally equivalent parts are given the same reference symbols with a prime, as in the first embodiment, to the description of which reference is hereby made. The main difference is in the design of the fastening flange 11 'and the longitudinal beam flange 6 '.
Die Dämpfer-Flansch-Ebene E' verläuft senkrecht zur Mittel-Längs-Achse 13. Die Träger-Flansch-Ebene A' schließt mit der Ebene 4, die in Fig. 5 verschoben dargestellt ist, einen Winkel b = 90° - |a| ein. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform wird somit die Schrägstellung des Aufprall- Dämpfers 7' nicht durch eine Schräganordnung des Befestigungs-Flansches 11', sondern durch eine entsprechende Anpassung des Längsträger- Flansches 6' erreicht.The damper flange plane E 'runs perpendicular to the central longitudinal axis 13 . The carrier flange plane A 'closes with the plane 4 , which is shown shifted in FIG. 5, an angle b = 90 ° - | a | on. In contrast to the first embodiment, the inclined position of the impact damper 7 'is not achieved by an oblique arrangement of the fastening flange 11 ', but by a corresponding adaptation of the side member flange 6 '.
Die dritte und vierte Ausführungsform, die in den Fig. 6 und 7 darge stellt ist, entsprechen im wesentlichen der ersten bzw. zweiten Ausfüh rungsform. Gleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform, auf deren Beschreibung ansonsten verwiesen wird, versehen. Verschiedene, jedoch funktionell gleichwertige Teile sind mit denselben Bezugszeichen mit zwei bzw. drei hochgesetzten Strichen versehen. The third and fourth embodiment, which is shown in FIGS . 6 and 7 Darge correspond substantially to the first and second embodiment, respectively. The same parts are provided with the same reference numerals as in the first embodiment, to the description of which reference is otherwise made. Different, but functionally equivalent parts are provided with the same reference numbers with two or three raised lines.
Bei der dritten und vierten Ausführungsform ist der Befestigungs-Flansch 11" bzw. 11''' nicht am Ende des Trag- und Führungs-Rohres 10" bzw. 10''' ausgebildet, sondern mittig mit diesem verbunden vorgesehen. Im Fall der dritten Ausführungsform schließt die Dämpfer-Flansch-Ebene E" einen Winkel b = 90° - |a| mit der Achse 13 ein; die Träger-Flansch-Ebene A" verläuft im wesentlichen senkrecht zur Ebene 4. Bei der vierten Ausfüh rungsform verläuft die Dämpfer-Flansch-Ebene E''' im wesentlichen senk recht zu Achse 13. Die Träger-Flansch-Ebene A''' schließt mit der Ebene 4 einen Winkel b = 90° - |a| ein.In the third and fourth embodiment, the fastening flange 11 ″ or 11 ″ ″ is not formed at the end of the support and guide tube 10 ″ or 10 ″ ″, but is provided connected to it in the center. In the case of the third embodiment, the damper flange plane E "forms an angle b = 90 ° - | a | with the axis 13 ; the carrier flange plane A" runs essentially perpendicular to the plane 4 . In the fourth embodiment, the damper flange plane E '''extends substantially perpendicular to axis 13 . The carrier flange plane A '''closes with the plane 4 an angle b = 90 ° - | a | on.
Claims (8)
- a) Längsträgern (2, 3; 2', 3'; 2", 3"; 2''', 3''') mit vorgegebener Längs- und Quersteifigkeit, die front- und/oder heckseitig an ei ner eine Mittel-Längs-Ebene (4) aufweisenden Fahrzeug- Karosserie angeordnet sind, und
- b) einem Querträger (15) zur Aufnahme von Stößen auf die Front- und/oder Heckpartie der Fahrzeug-Karosserie,
- c) wobei der Querträger (15) mit den Längsträgern (2, 3; 2', 3'; 2", 3"; 2''', 3''') jeweils über Mittel-Längs-Achsen (13, 14) aufwei sende Aufprall-Dämpfer (7, 8; 7', 8'; 7", 8"; 7''', 8''') verbun den ist, dadurch gekennzeichnet, daß
- d) für den Betrag mindestens eines zwischen einer Mittel-Längs- Achse (13, 14) und der Mittel-Längs-Ebene (4) eingeschlossenen Winkels a gilt: |a| < 0°.
- a) side members ( 2 , 3 ; 2 ', 3 '; 2 ", 3 "; 2 ''', 3 ''') with specified longitudinal and transverse stiffness, the front and / or rear side on a central Longitudinal plane ( 4 ) having vehicle body are arranged, and
- b) a cross member ( 15 ) for absorbing impacts on the front and / or rear of the vehicle body,
- c) wherein the cross member ( 15 ) with the longitudinal members ( 2 , 3 ; 2 ', 3 '; 2 ", 3 "; 2 ''', 3 ''') each via central longitudinal axes ( 13 , 14 ) aufwei send impact damper ( 7 , 8 ; 7 ', 8 '; 7 ", 8 "; 7 ''', 8 ''') verbun the, characterized in that
- d) for the amount of at least one angle a enclosed between a central longitudinal axis ( 13 , 14 ) and the central longitudinal plane ( 4 ): | a | <0 °.
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