DE2002263A1

DE2002263A1 - Sicherheitseinrichtung fuer Fahrzeuge

Info

Publication number: DE2002263A1
Application number: DE19702002263
Authority: DE
Inventors: Satterfield Rigsby C; Ballantyne Thomas J
Original assignee: Eaton Yale and Towne Inc
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1969-05-02
Filing date: 1970-01-20
Publication date: 1970-11-12
Also published as: US3599744A

Description

Eaton YaIe & Towne Inc., Cleveland, Ohio/USA

"Sicherheitseinrichtung für- Fahrzeuge".

Die Erfindung richtet sich allgemein auf eine Sicherheitseinrichtung für Fahrzeuge und zwar näher bezeichnet auf eine neuartige, Aufprallstöße aufnehmende Fahrzeugsteuereinrichtung zur Verhinderung der Beschädigung von Sachen und
Verletzung von Personen.

Zahlreiche Einrichtungen dieser Art sind zum Zwecke der Verhinderung der Beschädigung von Fahrzeugen und,Verletzungen von Personen bei Fahrzeugzusammenstößen entwickelt worden. In Abhängigkeit von der Stelle, an der diese Einrichtungen am Fahrzeug angeordnet sind, hat man diesen eine Vielzahl von beschreibenden Namen gegeben. .

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Der üblichste Ausdruck für außen angeordnete Einrichtungen ist naturgemäß "Stoßstange¹¹ (bumper). Meistens sind Stoßstangen entwickelt worden, die bei der Ausübung der Energie absorbierenden, Schaden verhindernden Punktion zerstört werden und infolgedessen nach einer Fahrzeugkollision ersetzt werden müssen. Andere Einrichtungen werden nicht zerstört, P beispielsweise Energie absorbierende Schaumstoffkonstruktionen, die normalerweise am Armaturenbrett im Inneren der Fahrzeuge vorgesehen sind.

Stoßstangen, die bei einem Zusammenstoß einer Steuerung der weiteren Betätigung des Fahrzeuges dienen, sind ebenfalls bekannt. Auf eine derartige Art von Sicherheitseinrichtung richtet sich die vorliegende Erfindung.

_k Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer einfachen, zuverlässigen, Energie absorbierenden, nicht zerstörbaren Sicherheitseinrichtung zur Verhinderung der Beschädigung von Sachen und Verletzungen von Personen bei einem Fahrzeugzusammenstoß und zur Verlangsamung des Fahrzeugs beim Beginn des Zusammenstoßes.

Hierzu wird eine Sicherheitseinrichtung vorgeschlagen, welche ein relativ weiches, Energie absorbierendes Körperteil be-

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trächtlicher Dicke aufweist, das eine Kollision mit einer relativ honen Fahrzeugträgheit mit einer Person oder einer Sache ohne zu große Verletzung oder Beschädigung derselben zulässt. In das Körperteil kann hierbei ein Eahmenglied eingebettet sein, das eine beträchtlich größere Stärke und Widerstand gegen Deformationen als das Körpterteil hat. Bas Körperteil und Rahmenglied der Sicherheitseinrichtung können | am Fahrzeug mittels einer Gelenkverbindung derart befestigt sein, daß das Rahmenglied bei einem Zusammenstoß des Fahrzeuges mit einer Person oder einer Sache frei schwenken kann. Bei der Vernichtung der Kollisionsejcnergie ermöglicht der Energie absorbierende Teil der Sicherheitseinrichtung eine Verlangsamung des Fahrzeuges über einen Abstand, wodurch die Energieabsorbtionsmenge verringert .wird« die erforderlich ist, um eine Personenverletzung oder Sachenbeschädigung zu verhindern. Die Gelenkverbindung des Rahmenglieds der Sicherheitseinrichtung mit dem Fahrzeug erlaubt eine Verschwenkung der Sicherheitseinrichtung um den Gelenkpunkt und diese Verschwenkung kann zur Steuerung der Verlangsamung des Fahrzeuges, z.B. durch Betätigung der Fahrzeugbremse o. dgl., verwendet werden. Die Gelenkverbindung der Stoßstange mit dem Fahrzeug schafft die Funktion einer Aktivierung der Fahrzeugsteuerung unabhängig vom Auftreffwinkel bei einer Kollision.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind nachste-

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tiend anhand der Zeichnung "beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in :

Pig. 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeuges mit einer Sicherheitseinrichtung gemäss der Erfindung in schematiseher Darstellung,

Pig. 2 eine Draufsicht auf das Fahrzeug gemäss Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht zur Fig. 3> wobei ein Teil der Sicherheitseinrichtung längs der Linie 4-4 zur besseren Verdeutlichung weggebrochen wiedergegeben ist,

Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 3» und in

Fig. 6 ein elektrisches Schaltschema einer bevorzugten Fahrzeugsteuerung, welche mittels der Erfindung möglich ist.

Das in den Fig. 1 und 2 wiedergegebene Fahrzeug 10 ist ein sogenanntes Flurförder-Zugfahrzeug.

Das Fahrzeug 10 weist eine Reihe von Antriebs- und Lenk"

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rädern 12 und eine Kupplung 14 auf, mit der Karren zum Ziehen derselben befestigt werden können. Das Fahrzeug 10 ist ferner mit einer Sicherheitseinrichtung 16 gemäss der Erfindung ausgerüstet.

In Fig. 3 ist die Sicherheitseinrichtung 16 in größerem Maßstab wiedergegeben und weist ein.Körperteil 18 und Rah- " menglieder 20, 22 auf. Die Rahmenglieder 20 und 22 sind bei der gezeigten Ausführungsform in das Körperteil 18 eingeformt und durch die natürliche Adhäsion des Materials des Körperteils adhäsiv befestigt. Andere Mittel zur Befestigung der Rahmenglieder 20, 22 mit dem Körperteil 18 sind natürlich möglich.

Das Körperteil 18 weist einen im wesentlichen umfangsart'igen Stegabschnitt 24, im wesentlichen horizontale obere J

und untere Stegabschnitte 26 und 28 und einen vertikalen Stegabschnitt 30 auf, die sich, von dem Umfangsstegabschnitt 24 zu den Rahmengliedern 20 und 22 erstrecken. Die Stegabschnitte 24, 26, 28 und 30 bilden die äußere Konfiguration der Sicherheitseinrichtung 16 und schaffen den erforderlichen strukturellen Träger für diese. Zusätzlich bilden die Stegabschnitte 24, 26, 28 und 30 und die Rahmenglieder 20 und 22 Kammern 32 und 34 im Inneren der Sicherheitsein-

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richtung 16, deren Punktion nachfolgend näher beschrieben wird.

Bas Körperteil 18 ist aus einem elastisch verformbaren Material gebildet, wie expandiertem Gummi oder synthetischen Schaum mit genügender struktureller Stärke zur Tragung der Sicherheitseinrichtung 16 unter gleichzeitig leichter 7erformbarkeit bei einem Aufprall auf eine Sache oder eine Person, um eine Beschädigung oder Verletzung einer Person oder Sache bei einem Zusammenprall zu vermeiden. Es ist ferner erforderlich, daß das Körperteilmaterial während der Deformation Energie absorbiert. Materialien, die genügende Stärke aufweisen und elastisch verformbar und bei der Verformung Energie absorbierend sind, sind bekannt und werden in der Automobilindustrie für Armaturenbretter u. dgl. verwendet.

Es ist ersichtlich, daß das Rahmenglied 20 ein Auge 36 nahe einem Ende 38 desselben bildet. Das andere Rahmenteil 22 bildet ein ähnliches Auge 40 in der Nähe des Endes 42.

Die Augen 36 und 40 der Rahmenglieder 20 und 22 sind zur Aufnahme von Befestigungsbolzen 44 und 46 geeignet. Der Bolzen 44 ist an einer Platte 48 des Fahrzeuges 10 durch einen Träger 51 oder andere zwischengeschaltete Tragmechanismen befestigt. Der Bolzen 46 ist mit der Prontplatte

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des Fahrzeuges-10 in ähnlicher Weise verbunden. Wenn wie -vorgeschrieben und in den Pig. 1 und 2 illustriert am Fahrseug 10 montiert, sind die Rahmenglieder 20 und 22 schwenkbar gegenüber der Platte 48.

Infolge der gelenkigen Verbindung der Rahmenglieder 20 und 22 mit dem Fahrzeug 10 ist ersichtlich, daß, wenn das |

Fahrzeug 10 sich vorwärtsbewegt und dahei mit einer Person oder Sache kollidiert, die Kollisionskraft eines der Rahmenglieder 20 oder 22 um den Bolzen 44 oder 46 zu schwenken sucht, in Abhängigkeit von der Stelle der Kollision an der Sicherheitseinrichtung 16 derart, daß dieses eine Rahmengiied 20 oder 22 aus seiner normalen in Pig. 3 gezeigten Stellung in Richtung der Frontplatte 45 des Fahrzeuges 10 schwenkt. Mit anderen Worten : die von einer beliebigen Fahrneugkollision herrührende Kraft während der Fahrzeugbewegung * nach vorwärts erzeugt; ein Moment in einem der Rahmenglieder 20 oder 22 pm einen der Bolzen 44 oder 46 in einer Richtung, welche das Rahmenglied in Richtung der Fahrzeugfrontplai;te 48 zu bewegen sucht. .

Gelass Fig. 3 und noch besser in den Pig. 5 und 6 wiedergeben* wei&t die Pahrzexigplatte 48 ein Paar Öffnungen 50 und t§2 .auf. Jtn der Pahraeugplatte 48 und befestigt mit dieser

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durch geeignete Befestigungsmittel ist ein Paar Arme 54 und 56 montiert. Am Arm 54 befestigt und durch die Öffnung 50 in Kontakt mit dem Rahmenglied 20 der Sicherheitseinrichtung 16 erstreckt sich eine Stange 58. Befestigt mit dem Arm 56 erstreckt sich eine zweite Stange 60 durch die Öffnung 52 in Kontakt mit dem Rahmenglied 22 der Sicherheitseinrichtung 16.

Es ist ersichtlich, daß die Arme 54 und 56 in überlappendem Gleitkontakt miteinander sind.

Es ist ferner ersichtlich, daß die zuvor beschriebene Schwenkbewegung der Rahmenglieder 20 oder 22 eine Bewegung eines oder beider Arme 54 oder 56 bewirkt.

Am Fahrzeug 10 und im Bewegungsweg der Arme 54 und 56 ist w ein normalerweise geschlossener elektrischer Schalter 62 vorgesehen.

Aus Pig. 6 ist ersichtlich, daß der Schalter 62 elektrisch in Reihe mit einer Blektrizitätsquelle 64 geschaltet ist, zusammen mit einem Pahrzeugantriebsmotor 66 und Pahrzeugsteuermitteln 68.

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Aus Pig. 3 und 4 ist ersichtlich, daß bei einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges und einer dabei erfolgenden Kollision mit einem Hindernis die Sicherheitseinrichtung 16 wie folgt arbeitet : Der Umfangssteg 24 und die oberen und unteren Stege 26 und 28 werden unter Absorbierung der Kollisionsenergie verformt und ein oder beide Rahmenglieder 20 und 22 werden um die Bolzen 44 bzw. 46 verschwenkt, wodurch | der Schalter 62 geöffnet und der Fahrzeugantriebsmotor abgeschaltet wird, derart, daß das Fahrzeug 10 verlangsamt wird. Es kann ferner wünschenswert sein, daß die Fahrzeugsteuerung 68 eine elektrisch betätigte Fahrzeugbremssteuerung aufweist, die'derart konstruiert ist, daß eine öffnung des Schalters 62 eine Betätigung der Fahrzeugbremsen bewxrkt, derart, daß das Fahrzeug nach einer Kollision ziemlich schnell gestoppt wird. Die Sicherheitseinrichtung 16 erstreckt sich um ein beträchtliches Stück vor das Fahrzeug 10, um eine Verlangsamung des Fahrzeuges 10 nach einem Zusammenstoß mit I einem Hindernis zu ermöglichen.

Wie vorstehend schon erwähnt, ist es möglich, die Kammern 32 und 34, die durch die Stegabschnitte 24, 36, 28 und 30 und die Rahmenteile 20 und 22 gebildet sind,mit Vorteil zu verwenden. Die Kammern 32 und 34 können mit einem Energie sehr gut absorbierenden Material gefüllt sein oder, wie in

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Fig. 4 gezeigt ist, die Kammern 32 und 34"können Atmosphärenluft enthalten und die Rahmenglieder 20 und 22 können mit Öffnungen 70 versehen sein, um ein Entweichen der Luft unter erhöhtem Druck während einer Kollision zu behindern. Der erhöhte Druck ergibt sich natürlich durch eine Deformation der Sicherheitseinrichtung 16. Dieser ^ behinderte Luftstrom aus den Kammern 32 und 34 bewirkt

eine wirksame Zerstörung der Kollisionsenergie mit einer sich darauf ergebenden Verringerung der Risiken von Kollisions-BeSchädigungen und Verletzungen.

Patentansprüche :

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Claims

Patentansprüche :

1. «Sicherheitseinrichtung fiir Fahrzeuge, gekennzeichnet durch mindestens ein Rahmenglied (20,22) am Fahrzeug (10), das um eine im wesentlichen vertikale Achse (44,46) schwenkbar ist, ein deformierbares Körperteil (18), das betätigungswirksam mit dem Rahmenglied verbunden ist und ein auf das Rahmenglied wirkendes Moment erzeugen kann, welches dazu neigt, das Rahmenglied um die vertikale Achse beim Auftreten einer Kraft im Körperteil infolge einer Fahrzeugkollision zu verschwen- I ken und durch Mittel (62), welche in Abhängigkeit von einer Schwenkbewegung des Rahmengliedes eine Verlangsamung des Fahrzeuges auslösen.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (32,34), die betätigungswirkeam mit dem Körperteil (18) zur Vernichtung eines Teil der bei einer Fahrzeugkollision auftretenden Energie verbunden sind.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß a^s Mittel zur Vernichtung der Kollisionsenergie das Körperteil (18) mit dem Rahmenglied (20,22) unter Bildung mindestens einer ein fließfähiges Medium enthaltenden Kammer (32,34) zusammenarbeitet und eine öffnung (70) vorgesehen ist, welche mit der Kammer und der Atmosphäre in Verbindung steht und eine solche Größe aufweist, daß das fließfähige Medium bei einer Deformation des Körperteils infolge einer Kollision behindert wird, die Kammer zu verlassen. <

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4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch zwei am Fahrzeug (10) befestigte Rahmenglieder (20,22), von denen jedes eine vertikale Gelenkverbindung (44, 46) mit dem Fahrzeug aufweist und beide Rahmenglieder mit dem deformierbaren Körperteil (18) zur Erzeugung eines Momentes in einem der Rahmenglieder betätigungswirksam verbunden sind.

5. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß das deformierbare Körperteil (18) und die beiden Rahmenglieder (20,22) unter Bildung mindestens einer Kammer (32,34) mit beträchtlichem Volumen zusammenarbeiten.

6. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch auf eine Schwenkbewegung eines Rahmengliedes (20,22) ansprechende Betätigungsmittel (54,56), die am Fahrzeug (10) befestigt sind und Schaltmittel (62) betätigen, die in eine Fahrzeugsteuerschaltung eingeschlossen sind.

7. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das deformierbare Körperteil (18) ein längwliches Glied aus relativ weichem, energieabsorbierendem Material mit einer Stirnwandung (24) aufweist, einer oberen Wandung (26), einer unteren Wandung (28) und einer zwischengelegenen

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vertikalen Wandung (50), welche die Stirnwandung, die obere Wandung und die untere Wandung verbindet, wobei
sämtliche Wandungen mit den Rahmengliedern (20,22) verbunden sind,

8. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugsteuerschaltung Mittel zur Aus- | lösung einer Verlangsamung des Fahrzeuges (10) bei einer Betätigung der Schaltmittel (62) aufweist.

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