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Abstract

Schutzvorrichtung (1) für Kraftfahrzeuge, mit
a) Längsträgern (2, 3) mit vorgegebener Längs- und Quersteifigkeit, die front- und/oder heckseitig an einer Fahrzeug-Karosserie angeordnet sind, und
b) einem Querträger (11), welcher sich über die volle Breite der Fahrzeug-Karosserie erstreckt, zur Aufnahme von Stößen auf die Front- und/oder Heckpartie der Fahrzeug-Karosserie, wobei
i. der Querträger (11) mit den Längsträgern (2, 3) jeweils über Aufprall-Dämpfer (4, 5) verbunden ist, und
ii. der Querträger (11) mindestens eine Dehnzone (16) zum Ausgleich der bei einem Stoß auftretenden Deformation des Querträgers (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
c) die Dehnzone (16) aus einem Material mit besseren Dehnungseigenschaften als denen des Materials im Rest des Querträgers (11) ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Es ist durch offenkundige Vorbenutzung seit langem bekannt, Kraftfahrzeuge sowie deren Insassen zum Schutz gegen Kollisionen mit über Aufprall-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.
  • Aufprall-Dämpfer sind aus der DE 93 10 036 U (entspr. US 5,427,214 ) und aus der DE 40 28 448 A1 (entspr. US 5,181,589 ) bekannt.
  • Aus der US 1 792 157 ist eine Stoßstange für Kraftfahrzeuge bekannt, bei welcher der Querträger aus einer Vielzahl aneinander gelenkter Glieder besteht.
  • Aus der JP 08 216 808 A sowie der FR 2 506 700 sind Stoßstangen für Kraftfahrzeuge bekannt, bei welchen ein Querträger parallel zu seiner Ausrichtung verschiebbar an Längsträgern bzw. Dämpfungselementen befestigt ist.
  • Die US 3 877 741 betrifft einen Stoßfänger für Kraftfahrzeuge, welcher aus einem Mittelteil besteht, an welches sich seitlich jeweils ein an einem festen Fahrzeugteil schwenkbar gelagertes Horn, welches vom Mittelteil geführt wird, anschließt.
  • Aus der DE 19 746 567 A1 ist ein Querträger aus einer Aluminiumlegierung für einen Stoßfänger eines Kraftfahrzeuges bekannt, welcher Dehnsicken aufweist, um das geringe Dehnverhalten der Aluminiumlegierung zu kompensieren und Risse oder Brüche in ihr zu vermeiden.
  • Aus der JP 08 020 297 A ist es bekannt, in einem Querträger einer Stoßfängeranordnung durch Einbringen von Löchern Sollbiegestellen zu erzeugen.
  • 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.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, in dem Querträger Dehnzonen aus einem Material mit besseren Dehnungseigenschaften als denen des Materials im Rest des Querträgers vorzusehen, die bei einem Aufprall ein Verziehen des Aufprall-Dämpfers durch eine Dehnung des Querträgers verhindern.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von fünf Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen:
  • 1 eine Ansicht einer Schutzvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform unmittelbar vor einem Aufprall,
  • 2 eine Ansicht gemäß 1 zu einem späteren Zeitpunkt,
  • 3 eine Ansicht gemäß 2 zu einem späteren Zeitpunkt als 2,
  • 4 eine Teilschnittdarstellung einer Schutzvorrichtung gemäß 1 und
  • 5 eine Querschnittsdarstellung gemäß der Schnittlinie V-V in 4.
  • Eine Schutzvorrichtung 1 für Kraftfahrzeuge weist gemäß einer ersten in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform zwei benachbart angeordnete Längsträger 2, 3 auf, die frontseitig an einer Fahrzeug-Karosserie befestigt sind. Die Längsträger 2, 3 können auch heckseitig vorgesehen sein. Es können auch zur Erhöhung der Festigkeit weitere Längsträger vorgesehen sein. Die Längsträger 2, 3 weisen eine vorgegebene Längs- und Quersteifigkeit auf. Hierunter wird die beim modernen Karosserie-Sicherheits-Design übliche Festigkeit verstanden, die derart eingestellt ist, dass sich die Längsträger 2, 3 bis zu einer bestimmten Energieeinwirkung in Folge eines Aufpralls im wesentlichen steif verhalten. Bei höheren Energien werden die Träger unter Umwandlung 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.
  • Mit den Längsträgern 2, 3 sind Aufprall-Dämpfer 4 bzw. 5 verbunden, welche aus der DE 93 10 036 U (entspr. US 5 427 214 ) bekannt sind. Die dort beschriebenen Aufprall-Dämpfer 4, 5 weisen eine Dämpfungscharakteristik mit einem reversiblen und einem irreversiblen Teil auf. Derartige Dämpfer sind grundlegend aus der DE 40 28 448 A1 (entspr. US 5 181 589 ) bekannt. Die irreversible Dämpfung wird durch ein Deformationsrohr 6 bewirkt, welches durch die zu dämpfende Kraft deformiert wird. Die Aufprall-Dämpfer 4, 5 sind in den 1 bis 5 lediglich schematisch dargestellt. Sie weisen ein Trag- und Führungsrohr 7 auf, an dessen äußeren freien Ende ein Befestigungs-Element 8 angebracht ist, mittels dessen die Aufprall-Dämpfer 4, 5 mit den Längsträgern 2 bzw. 3 verbunden sind. Ein zylindrisches Gehäuse 9 eines reversiblen Dämpfungs-Elements erstreckt sich über das freie Ende des Trag- und Führungsrohres 7 hinaus und ist in dieses reversibel gedämpft einschiebbar. Am freien Ende des zylindrischen Gehäuses 9 ist ein rohrförmiges Befestigungs-Element 10 vorgesehen. Es können auch beliebige andere Aufprall-Dämpfer verwendet werden. Insbesondere können auch nur reversibel oder nur irreversibel dämpfende Aufprall-Dämpfer verwendet werden, wie sie aus den oben zitierten Druckschriften bekannt sind.
  • Die Schutzvorrichtung 1 weist ferner einen frontseitig an der Fahrzeug-Karosserie vorgesehenen Querträger 11 auf, welcher sich über die volle Breite der Fahrzeug-Karosserie erstreckt. Der Querträger 11 ist über Anlenkungen 12 mit vertikalen Schwenkachsen mit den Aufprall-Dämpfern 4 und 5 verbunden. Zwischen dem Aufprall-Dämpfer 4 und dem Aufprall-Dämpfer 5 weist der Querträger 11 jeweils einander benachbart einen lin ken Randbereich 13, einen Mittelbereich 14 und einen fechten Randbereich 15 auf. An den Randbereichen 13 und 15 weist der Querträger 11 jeweils eine Dehnzone 16 mit einer quer zur Längsrichtung verlaufenden Wellung 17 auf, so dass der Querträger 11 ein diesen Bereich 13, 15 in einer Längsrichtung durch Glattziehen gedehnt werden kann, ohne dass das Material des Querträgers gedehnt wird. Im Mittelbereich 14 ist der Querträger 11 gegenüber den Randbereichen 13 und 15 durch eine Starr-Zone verstärkt ausgebildet. Es ist möglich, die Dehnzonen 16 durch ein Material mit besseren Dehnungseigenschaften als der Rest des Querträgers 11 auszubilden. In der Regel besteht der Querträger 11 aus Aluminium oder Stahl. An der Außenseite 18 des Querträgers 11 ist eine in 5 dargestellte Dämpfungs-Schicht 19 zur federnden Aufnahme kleiner Stöße vorgesehen. Die Dämpfungs-Schicht 19 besteht aus Polypropylen-Schaum oder anderen geeigneten Materialien. Der Querträger 11 und die Dämpfungsschicht 19 sind von einem Überzug 20 U-förmig umgeben.
  • Der einseitige Aufprall eines Gegenstandes 21, insbesondere eines anderen Kraftfahrzeuges, gegen den Querträger 11 ist in zeitlicher Abfolge in den 1 bis 3 dargestellt. In den 2 und 3 ist die ursprüngliche Position des Querträgers 11 strichliert dargestellt. Durch den Aufprall des Gegenstandes 21 wird der Aufprall-Dämpfer 4 zusammengedrückt. Hierdurch wird der Abstand der beiden mit den Aufprall-Dämpfern 4 bzw. 5 verbundenen Anlenkungen 12 vergrößert. Die Vergrößerung des Abstands wird durch eine Streckung des Querträgers 11 im Bereich der Dehnzonen 16 ausgeglichen, indem die Wellung 17 ziehharmonikaartig auseinandergezogen wird. Hierdurch wird verhindert, dass im Fall des in den 1 bis 3 dargestellten Aufpralls der Aufprall-Dämpfer 5 in Richtung auf den Gegenstandes 21, d. h. quer zu seiner Längsrichtung, verzogen und somit möglicherweise unbrauchbar gemacht wird. Der starr ausgebildete Mittelbereich 14 des Querträgers 11 sorgt dafür, dass dieser eine ausreichende Stabilität für mittige Zusammenstöße aufweist.

Claims (5)

  1. Schutzvorrichtung (1) für Kraftfahrzeuge, mit a) Längsträgern (2, 3) mit vorgegebener Längs- und Quersteifigkeit, die front- und/oder heckseitig an einer Fahrzeug-Karosserie angeordnet sind, und b) einem Querträger (11), welcher sich über die volle Breite der Fahrzeug-Karosserie erstreckt, zur Aufnahme von Stößen auf die Front- und/oder Heckpartie der Fahrzeug-Karosserie, wobei i. der Querträger (11) mit den Längsträgern (2, 3) jeweils über Aufprall-Dämpfer (4, 5) verbunden ist, und ii. der Querträger (11) mindestens eine Dehnzone (16) zum Ausgleich der bei einem Stoß auftretenden Deformation des Querträgers (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass c) die Dehnzone (16) aus einem Material mit besseren Dehnungseigenschaften als denen des Materials im Rest des Querträgers (11) ausgebildet ist.
  2. Schutzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufprall-Dämpfer (4, 5) jeweils über eine Anlenkung (12) mit dem Querträger (11) verbunden sind.
  3. Schutzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (11) zumindest teilweise mit einer Dämpfungs-Schicht (19), überzogen ist.
  4. Schutzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungs-Schicht (19) aus einem Kunststoffschaum besteht.
  5. Schutzvorrichtung (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnzone (16) eine Wellung (17) aufweist.
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JP Patents Abstracts of Japan: 4-244451 A.,M-1352, Jan.13,1993,Vol.17,No.18; 08216808 A.
Patents Abstracts of Japan & JP 04244451 A.,M-1352, Jan. 13, 1993 , Vol.17, No.18 … *
Patents Abstracts of Japan & JP 08216808 A *

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