DE2151827C3

DE2151827C3 - Vorrichtung an Kraftfahrzeugen zum Absorbieren von kinetischer Energie bei einem Fahrzeugaufprall

Info

Publication number: DE2151827C3
Application number: DE2151827A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Regie Nationale des Usines Renault
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Regie Nationale des Usines Renault
Priority date: 1970-12-16
Filing date: 1971-10-18
Publication date: 1981-11-05
Also published as: DE2151827B2; US3794342A; FR2118286A5; DE2151827A1; GB1368268A; IT939674B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung an Kraftfahrzeugen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bezeichneten Gattung.

Bei einer bekannten gattungsgleichen Vorrichtung (DE-PS 11 57 935) sind die zwischen den hintereinanderliegenden Rädern verlaufenden Längsträger an ihren vorderen und hinteren Enden durch Tragwerksteile verlängert, die sich bis oberhalb des Scheitelpunktes der Fahrzeugräder erstrecken, wobei sich an diese steifen, geschwungenen Tragwerksteile Deformationskörper anschließen. Diese Deformationskörper stellen zwar sich im wesentlichen bis zum vorderen bzw. hinteren Ende des Kraftfahrzeuges reichende Veriängerungen der Längsträger dar, sind aber nur bis wesentlich oberhalb der Höhe der Radachsen nach unten gezogen. Bei einem Fahrzeugaufprall werden diese Deformationskörper verformt, bevor der Fahrgastraum eine Deformation erleiden kann. Ein Einbeziehen der to Fahrzeugräder in das Stoßaufnahmesystem ist weder beabsichtigt noch ohne weiteres möglich, da die Deformationskörper zu weit über den Radachsen und zu weit vor den Vorderrädern bzw. hinter den Hinterrädern angeordnet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung dieser Art so weiterzubilden, daß die Fahrzeugräder in das Stoßaufnahmesystem mit einbezogen werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen festgelegt.

Verschiedene Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung werden an Hand der Zeichnung beschrieben, wobei die durch die einzelnen Ausführungsbeispiele erreichbaren Vorteile aufgezeigt werden. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgestatteten Kraftfahrzeugs, teilweise ausgeschnitten,

Fig.2 eine schematische Aufsicht auf das Fahrzeug nach Fig. 1,

Fig.3 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht eines Fahrzeugs, das einem kombinierten Stoß von vorn und hinten unterworfen wurde,

ü Fig.4 eine aufgebrochene Teildarstellung einer Variante, in der der Stoßbremskörper mit einem Energieabsorber versehen ist,

F i g. 5 und 6 eine den Darstellungen nach F i g. 1 und 2 entsprechende schematische Darstellung einer weite-4(i ren Ausführungsvariante.

Der Kraftwagen V\ nach den F i g. 1 und 2 hat einen zentralen Fahrgastraum 1, der aus einer möglichst steifen Zelle besteht, und ein Vorderteil 2 sowie ein Hinterteil 3, die verhältnismäßig stärker verformbar 4> sind. Der Fahrgastraum 1 enthält insbesondere Längs-Bauelemente 4, die aus der entsprechend gestalteten Verbindung des Fahrzeugbodens und jeder der Seitenwände des Fahrzeugaufbaus gebildet sind und kastenförmige Längsträger bilden, welche dem Fahr^r> o gastraum ein großes Widerslandsvermögen gegenüber einem Längszusammendrücken geben. Wichtig ist, daß die Längsträger 4 am unteren Rand des Fahrzeugkastens zwischen den vorderen und hinteren Rädern 5 bzw. 6 angeordnet sind, wobei ihre vorderseitigen und rückseitigen Stirnflächen 4a, 4b in der Verlängerung dieser Räder und zumindest angenähert auf der Höhe der Radachsen liegen.

Der Fahrgastraum ist nach vorn durch eine Schürze 7 bgrenzt, die ihn von dem vorderen Fahrzeugraum abtrennt, welcher hier beispielsweise eine Motorantriebsgruppe 8 enthält. Der rückwärtige Fahrzeugteil 3 ist in klassischer Weise ein Kofferraum. Diese Anordnung könnte natürlich auch umgekehrt sein.

Die Konstruktion oder das »Gerüst« des Fahrzeuges ist durch vordere und hintere Deformationskörper 9 und 10 vervollständigt. Jeder dieser Deformationskörper ist in der Ebene des benachbarten Rades 5, 6 und ungefähr auf der mittleren Höhe dieses Rades

angeordnet; der Deformationskörper endet in einer ungefähr vertikalen Stirnwand 11 bzw. 12, die in kleinem Abstand von der äußeren Lauffläche des auf eine Felge 13a aufgezogenen Luftreifens 13 liegt. Diese Deformationskörper sind derart ausgelegt, daß sie unter einer vorher bestimmten Druck- oder Stoßbelastung zusammengedrückt werden, und zwar uni^r bleibender und nicht umkehrbarer Verformung, so daß kein Rückprall hervorgerufen wird. Dieses Ergebnis kann dadurch erhalten werden, daß man dem Deformationskörper κι selbst einnn bestimmten Widerstand gegenüber dem Zusammendrücken gibt, beispielsweise so, daß man ihn in Form eines Kastens aus verhältnismäßig dickem Blech ausführt. In dem Fall des Fahrzeugs nach den F i g. 1 und 2 wird die Absorption der Energie durch die bleibende Verformung des Bleches selbst bewirkt. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 sind die Deformationskörper 9 und 10 jeweils paarweise durch die Stoßstangen 14,15 des Kraftwagens verbunden.

Man kann bei Betrachtung der F i g. 1 erkennen, daß in einem derart ausgelegten Fahrzeug bei einem heftigen vorder- oder rückseitigen Stoß die Deformationskörper 9, 10 sich auf die Räder 5, 6 abstützen, die ihrerseits nun zum Anschlag an den Stirnflächen 4a, 4b der Längsträger 4 kommen. Man erzielt so die r> durchgehende Übertragung der Stoßkräfte zwischen den Deformationskörpern 9, 10 und dem steifen Fahrgastraum 1 über die Radreifen und Felgen 13a.

Wenn man die Zusammendrückfestigkeit der Deformationskörper 9, 10 geeignet wählt, erzielt man so eine w sehr große Absorption der Energie vom Beginn des Zusammendrückens der Fahrzeugkonstruktion, und zwar ohne daß ein Rückprall auftritt. Man kann auf diese Weise:

das Zusammengedrücktwerden auf einen Betrag begrenzen, bei dem gesichert ist, daß beispielsweise die Motorantriebsgruppe 8 nicht die vorderseitige Fahrgastraumschürze 7 eindrückt oder der Kraftstoffbehälter nicht aufgebrochen wird; mit Genauigkeit das Verhältnis zwischen Stoßkraft und Verformung auswählen, das den Fahrgästen des Wagens den besten Schutz bietet.

Die Konstruktion gemäß der Erfindung hat weiterhin große Vorteile auch bei seitlichen Stoßen. Bei den üblichen Konstruktionen tritt beim seitlichen Stoß durch ein zweites Fahrzeug, das vor sich nur den geringen Widerstand findet, der durch die Türen gebildet ist, ein Eindringen dieses Fahrzeuges in den Innenraum des gestoßenen Fahrzeuges auf, ein Eindringen praktisch so weit, bis die vorderen Räder zum Anschlag auf den Rand des Bodens des zweiten Fahrzeuges kommen. Im Gegensatz hierzu sind bei der vorgeschlagenen Konstruktion die Deformationskörper am vorderen Fahrzeugende notwendigerweise auf der Höhe der Längsversteifung am Boden des anderen Fahrzeugkastens, so daß das seitliche Eindringen des stoßenden Fahrzeuges ganz wesentlich verringert wird. Es sei noch bemerkt, daß im Fall des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels die Stoßstangen eine wesentlich höhere Festigkeit als normale Stoßstangen haben können, damit sie auf sie auftreffende Kräfte an die Deformationskörper weiterleiten, ohne sich unter der Wirkung eines örtlich begrenzten Stoßes übermäßig zu verformen.

Bei dem in F i g. 4 dargestellten Kraftwagen V₂ sind gegenüber der Ausführung nach den i-" i g. 1 und 2 zwei Änderungen vorgesehen: Zunächst sind die Deformationskörper 9a unabhängig von den Stoßstangen )4a, sie sind beispielsweise unter diesen Stoßstangen angeordnet und in den unteren Teil der Kotflügel eingearbeitet. Man hat außerdem die Deformationskörper durch Einbau eines Stoßdämpfers 16 beliebiger und bekannter A>-t geändert; dieser Stoßdämpfer ist ungefähr horizontal zwischen den vorderen und hinteren Stirnwänden des Deformationskörpers angeordnet. Man kann auf diese Weise dem Deformationskörper selbst einen verhältnismäßig kleinen Verformungswiderstand geben, da beim Aufireffen eines Stoßes eine ausreichende kinetische Energiemenge über den Stoßdämpfer absorbiert wird.

In der Variante nach den F i g. 5 und 6 sind Traversen 17, 18 vorgesehen, welche die vorderen und hinteren Deformationskörper 19, 20 tragen und die von den Stoßstangen 21, 22 getrennt sind, so daß diese Stoßstangen auf einer Höhe angeordnet werden können, die von der der Traversen abweicht, beispielsweise oberhalb dieser Traversen; die Rolle der Stoßstangen beschränkt sich dann auf einen Schutz gegenüber kleinen Stoßen bei geringer Geschwindigkeit. Die Anordnung einer derartigen steifen Traverse als Verbindung der beiden Deformationskörper macht es möglich, die Krähe, die bei einem örtlich begrenzten Anprall oder Stoß auftreten, besser auf die Deformationskörper und die Räder zu verteilen.

Bei dem Fahrzeug V₃ nach den F i g. 5 und 6 ist noch ein weiteres wichtiges Merkmal vorgesehen: Die steife Zelle, die den Fahrgastraum bildet, ist in ihren seitlichen vorderen Teilen mit zwei zusätzlichen Deformationskörpern 23 ausgestattet, die ebenfalls den Rädern gegenüberliegen und deren Aufgabe darin besteht, die Funktion der Energieaufnahme, welcher die Deformationskörper 19 genügen sollten, zu vervollständigen. Man kann mit diesen zusätzlichen Deformationskörpern die Energie, die schließlich auf den Fahrgastraum übertragen wird, noch weiter verringern und so die Sicherheit der Fahrgäste steigern.

Wie bei den Stirnflächen 4a, 4b der Fahrgastzelle, die in der Nähe der Räder liegen, können auch die Stirnflächen 23a der zusätzlichen Deformationskörper eben sein oder sich mit ihrer Fläche einer äußeren Hüllfläche der Räder nähern; sie werden soweit wie möglich dicht an den Rädern angeordnet, wobei natürlich denjenigen Spielen Rechnung getragen werden muß, die zum Einbau, Lenken und Ausschwingen zwischen gefederten und nicht gefederten Teilen des Fahrzeugs erforderlich sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung an Kraftfahrzeugen zum Absorbieren von kinetischer Energie bei einem Fahrzeugaufprall, mit plastisch verformbaren Deformationskörpern, die jeweils im vorderen und hinteren, relativ stark verformbaren, sich an den als steife Zelle ausgebildeten Fahrgastraum anschließenden Fahrzeugabschnitt, im wesentlichen mit den Radebenen fluchtend, angeordnet sind, wobei der Fahrgastraum zwei Längsträger aufweist, von denen jeweils einer zwischen einem Vorderrad und einem Hinterrad des Kraftfahrzeuges, mit den Radebenen fluchtend und in Höhe der Radachsen, verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einer der Deformationskörper (9; 9a; 19 und/oder 10; 20) mit kleinem Abstand vor jedem Vorderrad (5) und/oder hinter jedem Hinterrad (6) des Kraftfahrzeuges (V]; V₂; Vi), in Höhe der Radachse, ohne eine Anschlußverbindung mit dem jeweiligen Längsträger (4) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Deformationskörper (9; 9a; 19 bzw. 10; 20) in bekannter Weise aus einem Blechkasten besteht.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Deformationskörper (9a) zwischen seiner vorderen und hinteren Wand mindestens einen Stoßdämpfer (16) enthält.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden jeweils am einen Ende des Kraftfahrzeugs angeordneten Deformationskörper (19 bzw. 20) in bekannter Weise durch eine steife Traverse (17 bzw. 18) verbunden sind, die außer den Stoßstangen (21 und 22) des Kraftfahrzeugs vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem den Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden, jeweils am einen Ende des Kraftfahrzeugs angeordneten Deformationskörper (9 bzw. 10) in bekannter Weise jeweils durch die vordere bzw. hintere Stoßstange des Kraftfahrzeugs miteinander verbunden sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (4a und 4b) des Fahrgastraumes (1) in unmittelbarer Nähe der Fahrzeugräder (5 und 6) die Gestalt einer Hüllfläche zu dem jeweiligen Rad aufweisen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnwänden des Fahrgastraumes (1) in der Nähe der Fahrzeugräder (5 bzw. 6), mit der jeweiligen Radebene fluchtend und etwa in Höhe der Radachsen, jeweils ein zusätzlicher plastisch verformbarer Deformationskörper (23) angeordnet ist.