DE2153942A1

DE2153942A1 - Device for absorbing energy

Info

Publication number: DE2153942A1
Application number: DE19712153942
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. M Antrag
Original assignee: Automobiles Peugeot, Paris; Regie Nationale des Usines Renault, Billancourt; (Frankreich)
Priority date: 1970-10-30
Filing date: 1971-10-29
Publication date: 1972-05-04
Also published as: FR2110794A5; GB1367954A

Description

PATENTANWÄLTE 8902 augsburg-göggingen, den 28.1ο. 1971PATENTANWÄLTE 8902 augsburg-göggingen, 28.1ο. 1971

ν. Eichendorff-Straße 10 *) ν. Eichendorff-Strasse 10 *)

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REGIE NATIONALE DES USINES RENAULT 8/10 Avenue Emile Zola Billancourt (Seine) FrankreichDIRECTOR NATIONALE DES USINES RENAULT 8/10 Avenue Emile Zola Billancourt (Seine) France

undand

AUTOMOBILES PEUGEOT 75, Avenue de la Grande Arme"e Paris / FrankreichAUTOMOBILES PEUGEOT 75, avenue de la Grande Arme "e Paris, France

Vorrichtung zum Absorbieren von EnergieDevice for absorbing energy

Insbesondere auf dem Gebiet der Kraftfahrzeuge sind bereits eine Anzahl von Vorrichtungen vorgeschlagen worden, deren Zweck es ist, die Wucht von StöÄen zu dämpfen, denen die durch solche Vorrichtungen zu schützenden Objekte ausgesetzt sind.In particular in the field of motor vehicles, a number of devices have already been proposed, the purpose of which is to dampen the force of impacts to which the objects to be protected by such devices are exposed are.

So ist z.B. bei Kraftfahrzeugen vorgeschlagen worden: - die Stoßstangen mittels Hydraulikzylindern oder Gummi-For example, it has been proposed for motor vehicles: - the bumpers by means of hydraulic cylinders or rubber

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blöcken mit der Karosserie zu verbinden;to connect blocks to the body;

- die Stoßstangen mit vollen oder hohlen elastischen Wulsten zu versehen, die gegebenenfalls mit einem Fluid gefüllt sein können;- the bumpers with solid or hollow elastic beads to provide, which can optionally be filled with a fluid;

- am vordersten Ende des Fahrzeuges einen Ballon anzuordnen, der in Ruhelage zusammengefaltet ist, vor einem Stoß mit einem Druckgas gefüllt werden kann und während des Stoßes sein gesamtes Gasvolumen beibehält;- To arrange a balloon at the front end of the vehicle, which is folded up in the rest position, in front of you Collision can be filled with a pressurized gas and maintains its entire gas volume during the collision;

- die Stoßstangen am Fahrgestell mittels Stangen zu lagern, die mit Verzahnungen versehen sind und, je nach der Wucht des Stoßes, mehr oder weniger weit in ein verformbares Material eingedrückt werden.- to support the bumpers on the chassis by means of rods that are serrated and, depending on the Impact of the impact to be pressed more or less far into a deformable material.

Die drei erstgenannten Vorrichtungen wirken zwar als Dämpfer, geben aber die von ihnen aufgenommene Energie nahezu vollständig an die Fahrgastzelle weiter, so daß die Wucht des auf die Insassen des Fahrzeuges wirkenden Stosses nicht gemildert wird.The first three devices act as Dampers, but give almost all of the energy they have absorbed to the passenger compartment, so that the The force of the impact acting on the occupants of the vehicle is not alleviated.

Bei der letztgenannten Vorrichtung wird zwar tatsächlich Energie durch Verformung des Materials absorbiert, in das die gezahnten Stangen eingedrückt werden, jedoch kann diese Vorrichtung nur eine sehr begrenzte Energiemenge aufnehmen, so daß sehr hohe spezifische Flächendrücke nicht gänzlich absorbiert werden können.In the latter device, energy is actually absorbed by deformation of the material, in that the toothed bars are pressed in, but this device can only absorb a very limited amount of energy, so that very high specific surface pressures cannot be completely absorbed.

Der Weg, den eine Stoßstange unter der Wirkung eines Stoßes zum FAhrzeug hin zurücklegen kann, muß stets verhältnismässig klein bemessen werden, weil er die Gesamtlänge des Fahrzeuges beeinflußt. Dadurch wird die für das Aufnehmen von Energie verfügbare VerformungsarbeitThe distance that a bumper can cover towards the vehicle under the effect of a shock must always be proportionate be made small because it affects the overall length of the vehicle. This will make the for the absorption of energy available deformation work

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begrenzt.limited.

Im Zusammenhang mit Vorrichtungen, bei denen die Stoßstangen auf fest mit dem Fahrzeug verbundenen Hydraulikzylindern angeordnet sind, ist schließlich schon vorgeschlagen worden, diese Zylinder nicht nur als Stoßdämpfer zu verwenden, sondern sie auch zu benutzen, um die Stoßstangen aus einer eingezogenen in eine ausgefahrene Stellung zu bringen.In connection with devices in which the bumpers are mounted on hydraulic cylinders permanently attached to the vehicle are arranged, has finally already been proposed, these cylinders not only as shock absorbers to use, but also to use them to move the bumpers from a retracted to an extended one To take position.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eine Vorrichtung zum Absorbieren grosser Energiemengen zu schaffen, die nicht mit den vorerwähnten Nachteilen behaftet und nicht ausschließlich für Kraftfahrzeuge anwendbar ist, sondern vielmehr für Objekte aller Art, einschließlich feststehender Objekte, verwendet werden kann, die harten Stoßen ausgesetzt sein können.The invention has set itself the goal of creating a device for absorbing large amounts of energy that does not have the disadvantages mentioned above and is not exclusively applicable to motor vehicles, but Rather, it can be used for objects of all kinds, including fixed objects, that are hard May be exposed to bumps.

Im wesentlichen bezieht sich die Erfindung auf eine Vorr ichtung zum Absorbieren von Energie, welche einen Stoßfänger mit einem zu schützenden Element verbindet, wobei der Stoßfänger auf längs verschiebbaren Trägern angeordnet ist, die ihn aus seiner eingezogenen Ruhestellung nahe dem zu schützenden Element in seine ausgefahrene Stellung hängen und im Stoßfänger energieaufnehmende Elemente verdeckt angeordnet sind, die unter der Wirkung eines Stoßes freigegeben werden, so daß sie sich zwischen den Stoßfänger und das zu schützende Element legen und zwischen diesen wirksam werden.Essentially, the invention relates to a device for absorbing energy, which a bumper connects to an element to be protected, the bumper being arranged on longitudinally displaceable supports is moving it from its retracted rest position near the element to be protected to its extended position hang and hidden in the bumper, energy-absorbing elements are arranged under the action of a shock are released so that they lie between the bumper and the element to be protected and between them be effective.

Wenn eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in ein Kraftfahrzeug eingebaut wird, behält dieses seine üblichen Aussenmaße, was insbesondere für das Einparken von Bedeutung ist, wobei es jedoch möglich ist, die StoßstangenWhen a device according to the invention is installed in a motor vehicle, this retains its usual External dimensions, which is particularly important for parking, but it is possible to use the bumpers

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dann auszu&iren, wenn ihre ausgefahrene Stellung sich nicht nachteilig auswirkt.then move out when their extended position does not change has a detrimental effect.

Im Vergleich zu gewissen bekannten Vorrichtungen, bei welchen ein innerhalb des Fahrgastraumes angeordnetes Luftkissen oder "air-bag" vorgesehen ist, bietet die Anordnung gemäß der Erfindung einen wirksamen Schutz des gesamten lahrzeugvorderteiles, weil nur die eigentliche Stoßstange mit dem Hindernis in Berührung tritt, wobei dieser Schutz umso wirksamer ist, je grosser die Beruh- w rungsfläche zwischen der energieverzehrenden Vorrichtung, dem Hindernis und dem zu schützenden Gegenstand und je niedriger damit der spezifische Druck ist.Compared to certain known devices in which an air cushion or "air-bag" is provided inside the passenger compartment, the arrangement according to the invention offers effective protection of the entire front part of the vehicle because only the actual bumper comes into contact with the obstacle this protection is all the more effective, the larger the Beruh- w approximate area between the energy consuming device, the obstacle and the object to be protected and thus the lower is the specific pressure.

In den beigefügten Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es zeigen:An exemplary embodiment of the invention is shown in the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1 und 2 ein Fahrzeug in schematischer Seitenansicht und in Draufsicht, das vorne mit einer energieaufnehmenden Vorrichtung gemäß der Erfindung versehen ist, wobei sich diese Vorrichtung bei eingezogener Stoßstange in Ruhestellung befindet;1 and 2 a vehicle in a schematic side view and in plan view, the front provided with an energy absorbing device according to the invention is, this device is in the rest position with the bumper retracted;

Fig. 3 und 4 den Fig. 1 und 2 entsprechende Ansichten, jedoch mit ausgefahrener Stoßstange;3 and 4 are views corresponding to FIGS. 1 and 2, but with extended bumper;

Fig. 5 und 6 eine Seitenansicht bzw. Draufsicht, mitFigures 5 and 6 are a side view and a plan view, respectively

der energieabsorbierenden Vorrichtung gemäß der Erfindung im entfalteten Zustand.the energy absorbing device according to the invention in the unfolded state.

Die Figuren 1 und 2 zeigen vor allem, daß sich das mit der Vorrichtung gern'iß der Erfindung ausgerüstete Fahrzeug in keiner V/eise von einem Kraftfahrzeug üblicher Bauart unterscheidet, wenn sich die Vorrichtung, in Fuhostellun;- oder in der Stellung für langsame Fahrt befindet.Figures 1 and 2 show above all that the vehicle equipped with the device according to the invention in no way more common from a motor vehicle Design differs if the device differs in Fuhostellun; - or in the slow speed position.

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SAD ORIGINALSAD ORIGINAL

Sowohl das Aussehen, als auch der Platzbedarf des Fahrzeugs ist unverändert, so daß sich durch den Einbau der energieabsorbierenden Vorrichtung keinerlei Schwierigkeiten bei der üblichen Handhabung, z.B. beim Einparken, ergeben.Both the appearance and the space requirements of the The vehicle is unchanged, so that there are no difficulties whatsoever with the installation of the energy-absorbing device in the usual handling, e.g. when parking, result.

Die Fig. 3 und 4 zeigen das in Fahrt befindliche Fahrzeug mit ausgefahrener Stoßstange, bereit zum Auffangen eines evtl. Stoßes. Zu diesem Zweck werden die Träger 2, welche die Stoßstange 1 tragen, durch beliebige bekannte Mittel, z.B. Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, Antrieb vom Fahrzeugmotor aus oder Antrieb durch einen Hilfsmotor, aus dem zu ihrer Unterbringung im Fahrzeug dienenden Raum ausgefahren. Dieser Vorgang kann willkürlich durch den Fahrer oder automatisch durch Koppelung mit einem dem Ingangsetzen des Fahrzeuges dienenden Aggregat oder Organ gesteuert werden.3 and 4 show the vehicle in motion with extended bumper, ready to absorb any impact. For this purpose, the carriers 2, which support the bumper 1 by any known means, e.g. hydraulic or pneumatic cylinders, drive from the vehicle engine or driven by an auxiliary engine, from which it is used to accommodate them in the vehicle Space extended. This process can be done arbitrarily by the driver or automatically by coupling with one the unit or organ used to start the vehicle can be controlled.

Gemäß der Erfindung sind, wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt, energieabsorbierende Elemente zwischen der von den Trägern 2 gehaltenen Stoßstange 1 und dem Vorderteil 3 des Fahrzeuges angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform bestehen diese energieaufnehmenden Elemente im wesentlichen aus mehreren zusammengefalteten Säcken 5 aus elastischem Material, die an der Stoßstange angeordnet sind und deren jeder ein Organ umfaßt, das in der Lage ist, unter der Wirkung eines Stoßes schnell ein bestimmtes Gasvolumen zu erzeugen.According to the invention, as shown in FIGS. 5 and 6, energy-absorbing elements between that of the supports 2 held bumper 1 and the front part 3 of the vehicle arranged. In the illustrated embodiment consist of these energy-absorbing elements essentially of several folded bags 5 made of elastic material, which are arranged on the bumper and each of which includes an organ capable of rapidly collapsing under the action of a shock to generate a certain volume of gas.

Zu diesem Zweck können mit Stickstoff gefüllte Flaschen oder pulverförmige Explosivstoffe vorgesehen werden, die mit einem Stoßzünder versehen sind, wobei das freigesetzte Gas in Bruchteilen von Sekunden den ursprünglichFor this purpose, bottles filled with nitrogen or powdered explosives can be provided are provided with a shock detonator, the released gas in fractions of a second than the original

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zusammengefalteten Sack aus Gummi oder Kunststoff füllt und ihn dadurch in die mit 4· bezeichnete Stellung bringt, in der er sich gegen den Vorderteil 3 des Fahrzeuges, gegen die Rückseite der Stoßstange 1 und - möglicherweise in einem späteren Stadium und unter Umgreifen der Stoßstange - gegen das Hindernis selbst abstützt.fills the folded-up sack made of rubber or plastic and thereby brings it into the position indicated by 4, in which he is against the front part 3 of the vehicle, against the rear of the bumper 1 and - possibly at a later stage and with reaching around the bumper - supported against the obstacle itself.

Die energieaufnehmenden Vorrichtungen sind in Ruhestellung völlig innerhalb der Stoßstange 1 angeordnet, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, wo einige Säcke in zusammengefaltetem und andere in aufgeblasenem Zustand dargestellt sind.The energy-absorbing devices are in the rest position arranged entirely within the bumper 1, as can be seen from Fig. 5, where some bags are in folded and others are shown inflated.

Eine Grundbedingung für das einwandfreie Arbeiten der energieabsorbierenden Vorrichtungen 5 ist, daß der in ihrem Inneren herrschende Druck während der aufeinanderfolgenden Phasen der Stoßdämpfung möglichst konstant bleibt.A basic condition for the proper functioning of the energy-absorbing devices 5 is that the in The pressure prevailing inside it is as constant as possible during the successive phases of shock absorption remain.

Wenn in einer Endphase der Stoßdämpfung der Abstand zwischen der Stoßstange 1 und dem Vorderteil 3 des Fahrzeuges sich durch Verformen oder Hineindrücken der Träger 2 verringert hat, steigt der Innendruck beträchtlich an. Dadurch verändert sich die Dämpfungscharakteristik im Sinne einer Verhärtung des Dämpfers, der somit eine grössere Energiemenge zum Fahrgastraum weiterleitet.If in an end phase of the shock absorption, the distance between the bumper 1 and the front part 3 of the vehicle has decreased by deforming or pressing in the carrier 2, the internal pressure increases considerably. This changes the damping characteristics in the sense a hardening of the damper, which thus transmits a larger amount of energy to the passenger compartment.

Um diesem unerwünschen und schädlichen Effekt abzuhelfen, sind die Säcke gemäß der Erfindung örtlich mit schwächeren Stellen oder sogar mit öffnungen genau bestimmter Grösse und Lage versehen, so daß, wenn der Innendruck einen gewissen Wert übersteigt, die schwachen Stellen nachgeben und eine bestimmte Gasmenge entweichen lassen.In order to remedy this undesirable and harmful effect, the bags according to the invention are locally weaker Places or even provided with openings of a precisely defined size and position, so that when the internal pressure a exceeds a certain value, the weak points give way and allow a certain amount of gas to escape.

In einer abgeänderten Ausführungsform können auch aufIn a modified embodiment, on

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einen bestimmten Druck eingestellte Ventile oder ähnliche geeignete Mittel vorgesehen werden, welche bei Überschreiten eines bestimmten Druckes einen Druckabfall ermöglichen .Valves set at a certain pressure or similar suitable means can be provided, which when exceeded allow a pressure drop at a certain pressure.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Anordnung ist davon ausgegangen worden, daß einige der in der Stoßstange angeordneten, energieabsorbierenden Vorrichtungen nicht in Tätigkeit getreten sind. So können z.B. die Stoßzünder auf unterschiedliche Ansprechwerte eingestellt werden, um das Haß der Energieabsorption auf die Wucht des Stoßes abzustimmen. Zu diesem Zweck kann die Anordnung so getroffen werden, daß bei Stößen, die bei niedriger Geschwindigkeit auftreten, nur eine oder zwei der energieabsorbierenden Vorrichtungen aufgeblasen werden, während die übrigen aufblasbaren Säcke sich erst bei stärkeren Verzögerungen, entweder nacheinander oder gleichzeitig, füllen.In the arrangement shown in Fig. 6 it has been assumed that some of the arranged in the bumper, energy-absorbing devices have not been used. For example, the push fuses can open different response values can be set to match the hatred of energy absorption to the force of the impact. For this purpose, the arrangement can be made in this way that for shocks that occur at low speed, only one or two of the energy-absorbing ones Devices are inflated, while the remaining inflatable bags take longer to decelerate, either one after the other or at the same time, fill.

Vorrichtungen dieser Art können selbstverständlich nicht nur an der Vorder- und Rückseite eines Fahrzeuges, sondern auch an seinen Seitenflächen angeordnet werden.Devices of this type can of course not only be arranged on the front and rear of a vehicle, but also on its side surfaces.

Ebenso kann in einer Stoßstange eine grössere Zahl aufb lasbarer Säcke angeordnet oder das Volumen dieser Säcke der aufzunehmenden Energiemenge angepaßt werden, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen, die vorstehend nur anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist.Likewise, a larger number of inflatable sacks or the volume of these sacks can be arranged in a bumper be adapted to the amount of energy to be absorbed without departing from the scope of the invention, the above only has been described on the basis of exemplary embodiments.

Patentansprüehe: Patent claims :

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Claims

1, device for absorbing energy, which between

n a bumper and an object to be protected is arranged, the bumper on the object to be protected by means of longitudinally displaceable supports is stored, which makes it close to the object to be protected when there is a risk of impact from a retracted rest position bring into an extended position, characterized in that energy-absorbing elements (5) in are arranged in the collapsed state in the bumper (1) and are released under the effect of a shock, so that they lie between an obstacle and the object to be protected and are effective between them are.

2. Device according to part 1, characterized in that the energy-absorbing elements are designed as inflatable bags (5) which contain a gas generator, triggered by a shock-sensitive triggering device, e.g. by a push fuse, is put into action.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the bumper (1) comprises a plurality of energy-absorbing elements (5), the shock detonators each af different Delay values are set.

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Device according to one of the preceding claims, characterized in that the energy absorbing Elements comprising bumper is designed as a bumper of a motor vehicle.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure inside 'the inflated sacks (5) is kept essentially constant by devices which during the successive During the phases of energy absorption, a quantity of gas can escape from the sacks, which increases the pressure in the bags is proportional.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device which the escape of gas proportion = !, to the pressure increase in allows the inflated sack is formed in that the inflatable sack has localized weak points has, which give way when a certain pressure is exceeded and which optionally with over the surface of the sack distributed openings are combined.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the device which controls the escape of gas from the inflated bag in dependence from the pressure increase in the sack, from one or more set to different response values Valves.

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