DE2609427A1

DE2609427A1 - Fahrzeug mit sicherheitseinrichtung

Info

Publication number: DE2609427A1
Application number: DE19762609427
Authority: DE
Inventors: Leonard Charles Pearson
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1975-03-14
Filing date: 1976-03-06
Publication date: 1976-09-23
Also published as: FR2303688A1; US4093290A; IT1057733B; GB1536139A; JPS51113934A; NL7602649A

Description

Patentanwalt

MICHAEL KORN

Dipl. Ing.

National Research N 11 P 8

Development Corporation ^

London/England

Fahrzeug mit Sicherheitseinrichtung

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Sicherheitsvorrichtung zum Schutz von Fußgängern, welche mit dem Fahrzeug kollidieren.

Es ist bekannt, daß Fußgänger bei Fahrzeugunfällen häufig in der Weise stürzen, daß sie auf die Motorhaube eines Kraftfahrzeuges gelangen. Es ist eine Sicherheitseinrichtung vorgeschlagen worden, die normalerweise innerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist, aber bei einem Zusammenstoß sich aufrichtet und eine Art Gelänger um die Motorhaube bildet, damit der auf die Motorhaube geschleuderte Fußgänger nicht wieder von der Motorhaube herunterstürzt.

Grundsätzlich haben derartige Einrichtungen viele Vorteile. Es hat sich aus Statistiken gezeigt, daß bei Unfällen mit Fußgängern beim Herabfallen der Opfer von Motorhauben mindestens ebenso schwere Verletzungen entstehen wie durch den eigentlichen Unfall selbst. Indessen leidet der oben angesprochene Vorschlag einer Sicherheitsvorrichtung an dem Mangel, daß er nicht zuverlässig genug ist und den Designer, der für das Äußere eines Fahrzeuges verantwortlich ist, vor unlösbare Probleme stellt. Der

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D-4000 Düsseldorf 1 · Bahnstraße 62 · Telefon 0211/356338

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ältere Vorschlag hat einen weiteren Nachteil: Während eine halbwegs vernünftige Punktion bei relativ großen Erwachsenen erwartet werden kann, wirkt er bei relativ kleinen Menschen, insbesondere Kindern, unbefriedigend.

Die Erfindung sucht eine Sicherheitseinrichtung an einem Fahrzeug für die diskutierte Aufgabe zu schaffen, welche stilistisch keine Schwierigkeiten bietet, bei einem Unfall der diskutierten Art nicht zusätzliche Gefahren mit sich bringt und vor allem bei dem Einsatz zeitmäßig so bedienbar ist, daß nicht für den ersten Teil der beschriebenen und sehr häufigen Unfälle, nämlich den Aufprall des Opfers auf die Motorhaube, zusätzliche Gefahren entstehen.

Im Anspruch 1 ist beschrieben, wie die Erfindung diese Aufgabe löst. Die Unteransprüche beschreiben zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 schematisch in Seitenansicht und teilweise

weggeschnitten den vorderen Teil eines Kraftfahrzeuges mit der Sicherheitseinrichtung;

Fig. 2 eine Vorderansicht des Fahrzeuges; Fig. 3 eine Draufsicht; und

Fig. 4 eine Einzelheit der eigentlichen Sicherheitseinrichtung mit Antrieb und Fühler.

Mit 1 ist ein Kraftfahrzeug, hier ein PKW, bezeichnet, dessen Frontabdeckung oder Motorhaube 2 mit Außenfläche

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nach vorne zur Kante 4 abfallend ausgebildet ist. Die Motorhaube 2 ist in bekannter Weise in ihrem hinteren Bereich durch ein Scharnier an der Karosserie angelenkt. Im Bereich der vorderen Kante 4 ruht die Motorhaube im geschlossenen Zustand auf federbelasteten Kolben J. Wenn die geschlossene Motorhaube mit Gewalt, beispielsweise durch einen darauf nach einem Unfall fallenden Fußgänger weiter niedergedrückt wird,als der normalen Schließstellung entspricht, kommt die Spitze 8 der Stange eines jeden Kolbens 7 in Anlage an die Betätigungszunge 9 eines Mikroschalters lo, der zu einem Schaltkreis 11 mit Elektromagnet 12 gehört. Der Schaltkreis kann durch einen drehempfindlichen Schalter Ha gespeist werden, der in solcher Weise mit dem Antrieb des Fahrzeugs verbunden ist, daß der Schaltkreis 11 ab einer vorherbestimmten niedrigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter Spannung steht. Ein Stoßfänger in Form einer Stoßstange 13 ist mit einem ähnlichen Mikroschalter 14 ausgestattet, der entweder zusätzlich zum Schalter Io oder an dessen Stelle in den Schaltkreis gelegt ist. Der Zusammenstoß des Fahrzeugs mit einem Fußgänger wird entweder dadurch erfaßt, daß der Mikroschalter 14 bei Ansprechen des Stoßfängers 13 betätigt wird oder daß der Mikroschalter Io bei dem späteren Aufprall des Fußgängers auf die Motorhaube 2 betätigt wird, oder - wenn beide Schalter vorgesehen sind - durch den früher ansprechenden Schalter. Eine so geschehene Erfassung entweder über die Stoßstange oder die Motorhaube betätigt den Elektromagneten 12, auf den weiter unten zurückzukommen sein wird.

Die eigentliche Sicherheitseinrichtung weist zunächst eine querverlaufende Stange 15 auf, die gepolstert ist "und von abgewinkelten Armen 16 auf einer querverlaufenden Schwenkwelle'gelagert ist. Die Figuren 1 und 4 zeigen die

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Einrichtung in ausgezogenen Linien im eingezogenen Zustand und gestrichelt in Wirkstellung. In der eingezogenen Stellung liegt die Stange 15 auf der oberen Fläche der Stoßstange 13 und damit im wesentlichen in derselben vertikalen Höhe wie der Stoßfänger selber, der seinerseits dasjenige Bauteil ist, das bei einem Unfall des fahrenden Fahrzeuges die erste Berührung mit einem Fußgänger herstellt. Man sieht ferner,aus den Figuren 1 und 3, daß die Stange 15 in der eingezogenen Stellung der Einrichtung im wesentlichen hinter der Stoßstange 13 liegt. In der Betriebsstellung, die in den Figuren 1 und 3 mit 15¹ bezeichnet ist, befindet sich die Stange 15 vor und oberhalb der Vorderkante 4 der oberen Seite 3 der Motorhaube, und bildet damit eine Art Geländer, welches einen Fußgänger, der auf die Motorhaube geschleudert wurde, nicht mehr nach vorne auf die Straße fallen läßt. Es ist daran zu denken, daß die normale Reaktion jedes Autofahrers auf einen derartigen Unfall ein starles Bremsen ist, wodurch der Fußgänger nach seinem Aufprall auf die Motorhaube nach vorne von der Motorhaube auf die Straße geschleudert würde. In der in Fig. 1 mit 15'' bezeichneten Stellung der Sicherheitseinrichtung liegt die"Stange 15 etwa noch auf derselben vertikalen Höhe wie in der Ruhestellung und etwa senkrecht unterhalb der Betriebsstellung. In der Seitenansicht bewirkt die Art der Aufhängung über die Arme 16 einen Weg der Stange 15, der etwa über 90 Winkelgrade geht.

Die Arme 16, welche die Stange I5 tragen, sind ihrerseits auf einer Hauptwelle 18 drehfest gelagert, die koaxial zur Achse 17 verläuft und drehbar auf Armen 19 gelagert ist, welche ihrerseits am Fahrzeugchassis verankert sind. Einer der beiden Arme 16 (in Figuren 2 und 3 mit 16a bezeichnet) ist in Fig. 4 mit Einzelheiten dargestellt. Der Arm weist zwei Abschnitte 2o und 21 auf, die bei 22

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schwenkbar miteinander verbunden sind. Der Abschnitt 2o ist abgekröpft und trägt die Stange 15, während der Abschnitt 21 im wesentlichen U-förmig gestaltet ist und mit dem dem Gelenk 22 gegenüberliegenden freien Ende an der Hauptwelle 18 nahe einem Lager befestigt ist, in welchem die Hauptwelle durch ihre Lagerung 2j5 geführt ist. Eine Feder 24 bildet ein Teil des Antriebs zum Bewegen der Sicherheitseinrichtung aus der Ruhestellung in die Betriebsstellung; sie liegt sowohl am chassisfesten Bauteil 23 an als auch an dem Abschnitt 21, wie dies bei 25 angedeutet ist. Ein Zapfen 26, der über einen Hebel 26a und einen Seilzug 27 mit dem Kolben 28 des Elektromagneten 12 verbunden ist, steht mit einer Nut oder Einkerbung 29 am Abschnitt 21 derart in Wirkverbindung, daß er die Sicherheitseinrichtung in der Ruhestellung gegen die Wirkung der Federn 24 bzw. 24a hält, die gegen die Arme 19 anliegen. Die Abschnitte 2o tragen ferner Anschläge J>o und die Abschnitte 21 weisen je eine federnd gespannte Klinke 5I auf; wenn der Zapfen 26 aus der Nut 19 dadurch herausgezogen wird, daß der Elektromagnet durch die Mikroschalter Io oder 14 anzieht, drehen die Federn 24 und 24a die Hauptwelle 18 mit der daran befestigten Sicherheitseinrichtung bei der Orientierung nach den Figuren 1 und 4 im Uhrzeigersinne. Während der ersten Bewegungsphase lassen die Federn 24 und 24a die Stange 15 auf der Oberfläche der Stoßstange I3 laufen, wodurch der Abschnitt 2o sich im Gegenuhrzeigersinne um das Gelenk 22 bezüglich des Abschnitts

21 dreht. Während des weiteren Bewegungsablaufes knickt der Abschnitt 2o gegenüber dem Abschnitt 21 durch, die Stange I5 kommt nach vorne von der Stoßstange frei und in der Stellung 15' (s. Fig. 1) der Stange 15 kommen die Klinken Jl mit den dazu gehörenden Absätzen, die in Fig. deutlich erkennbar sind, in Eingriff und stellen das Gelenk

22 zwischen den Abschnitten 2o und 21 dadurch fest. Damit beginnt der zweite Teil des Bewegungsablaufes, während

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welchem die Sicherheitseinrichtung als ganges sich um die Achse 17 dreht, wodurch die Stange 15 auf einem Bogen 32 in die Betriebsstellung 15¹ kommt. Hier wird die Einrichtung nun festgehalten, weil Arme 33, die an der Hauptwelle 18 befestigt sind, an nicht gezeigte Anschläge in Anlage gekommen sind, die sich an der hinteren Seite der Stoßstange 13 befinden. Außerdem wird gleichzeitig in der Endlage einer der Arme 33 in einer nicht gezeigten Verriegelung festgehalten, um die Stange in der oberen Position zu halten.

Der Arm 16b (s. Fig. 2) ist gleich dem Arm l6a in Pig. 4 aufgebaut; er weist jedoch keinen Auslösemechanismus mit Zapfen 26, Nut 29 usw. auf.

Die Sicherheitseinrichtung ist gegen ein zu schnelles Ausfahren in die Betriebsstellung durch Gas-Stoßdämpfer 34 gesichert, die schwenkbar bei 35 fahrzeugfest gelagert sind. Die Kolben 36 der Dämpfungszylinder sind mit der Hauptwelle l8 durch eine Schlitzverbindung oder dgl. verbunden, wodurch erreicht wird, daß der Dämpfungseffekt bei der oben beschriebenen ersten Phase des Ausfahrens. der Sicherheitseinrichtung nicht eintritt, d.h. bis die Stange sieh bei 15'' in Fig. 1 befindet, aber wirksam ist, während die Stange sich bei der Darstellung nach Fig. 1 von der Position 15" in die Position 15¹ begibt.

Der Stoßfänger muß unterhalb des Schwerpunkts eines normalen Fußgängers liegen; dies muß auch für Kinder gelten. Im Falle der Erfindung hat sich eine Höhe von 375 - 42o mm für die Mittellinie der Stoßstange über dem Boden bewährt. Die Stange 15, die in der Ruhestellung oben auf der Stoßstange aufliegt, hat etwa 5o mm Durchmesser. Bei einem typischen Fußgängerunfall werden dem Fußgänger die Beine nach vorne weggerissen und der Fußgänger fällt mit dem

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Körper unter Drehung- im Uhrzeigersinne (bezogen auf Fig. 1) auf die Motorhaube 2. Ob in einem solchen Falle nun der Magnet 12 durch den mit dem Stoßfänger zusammenwirkenden Sensor (Schalter 14) und/oder den mit der Motorhaube 2 zusammenwirkenden Dämpfer (Schalter lo) betätigt bzw. ausgelöst wird, hängt von den hier nicht näher interessierenden Details des Fahrzeugs sowie nicht erfaßbaren Unfallparametern ab. Sobald aber der Magnet anzieht und die Sicherheitseinrichtung dadurch ausgelöst wird, geht die Stange 15 innerhalb einer so kurzen Zeit in die Position 15'» daß der Fußgänger nicht vorher durch ein Abbremsen des Fahrzeuges wieder von der Motorhaube herabrutschen konnte. Andererseits wird die Zeit, in welcher die Stange die Position 15^! erreicht, so lang bemessen, daß der Fußgänger auf dfe Motorhaube gelangt ist, bevor die Stange 15 sich in der Betriebsstellung 15¹ befindet. Wenn ein mit dem Stoßfänger zusammenwirkender Sensor angewendet wird, kann man auch eine Verzögerungseinrichtung bekannter Art in den Schaltkreis 11 einschalten, um zu verhindern, daß die Stange 15 sich zu schnell nach dem Stoß gegen die Stoßstange nach oben bewegt. Wenn aber die Sicherheitseinrichtung bei einem Unfall schneller arbeitet als vorgesehen ist, wobei also der verunglückte Passant länger braucht, um die Motorhaube zu "erreichen", dann handelt es sich meist um solche Unfälle, bei denen der Zusammenstoß zwischen den Beinen des Opfers und der sich horizontal vorwärts bewegenden Stange 15 in der ersten Bewegungsphase das Drehmoment erhöht, welches dem Opfer erteilt wird; dadurch wird das Opfer eher auf die Motorhaube "geleitet". In der Zeichnung ist eine gerade Stange I5 dargestellt, die also ni'cht der in der Draufsicht erkennbaren Krümmung der Stoßstange und der Vorderkante der Motorhaube entspricht. Selbstverständlich kann man die Stange 15 auch derart gekrümmt ausbilden, daß sie im Ruhezustand

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krümmungsmäßig der Vorderkante der Haube 2 und der Stoßstange mehr entspricht. In diesem Falle sollte dann die Betätigungseinrichtung der Stange so ausgebildet sein, daß sie im Betriebszustand in einer horizontalen Ebene liegt und nicht nach oben oder nach unten weisende Enden hat.

In einer ebenfalls denkbaren Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Stange im Ruhezustand auf derselben vertikalen Höhe liegt wie dies bereits beschrieben wurde, aber weiter vorne, so daß die Stange praktisch zur Stoßstange wird und damit zu einem der Geber oder Auslöser des Sicherheitssystems. In einem solchen Fall wäre dann beispielsweise mindestens einer der beiden Mikroschalter oder Sensoren der Sicherheitseinrichtung selbst zugeordnet.

Ko/b Patentansprüche

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Claims

Patentanwalt
MICHAEL KORN
Dipl. Ing.
N 11 P 8
5. März 1976

Patentansprüche

f 1J Fahrzeug, vorzugsweise Personenkraftwagen, mit so niedrig liegender vorderer Stoßstange, daß bei Zusammenprall mit einem typischen Fußgänger dieser unter seinem Schwerpunkt getroffen wird, mit einer Motorhaube oder dgl., auf welche nach einem solchen Unfall üblicherweise das Unglücksopfer geschleudert wird, mit einem Sensor und mit einer angetriebenen Sicherheitseinrichtung, welche bei einem solchen Unfall aus der Ruhestellung in eine Wirkstellung gelangt, in welcher sie nach Art eines Geländers ein Zurückfallen des Unfallopfers von der Motorhaube auf die Straße verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung sich in der Ruhestellung unterhalb des Schwerpunktes eines aufrecht gehenden oder stehenden Fußgängers befindet, und daß der Weg der Sicherheitseinrichtung aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung zunächst etwa horizontal aus dem Fahrzeug selbst heraus und erst dann nach oben führt.

2. Fahrzeug nach Anspruch l,mit vorderem Stoßdämpfer, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung (15) in der Ruhestellung sich nahe dem Stoßdämpfer (13) befindet und durch den Stoßdämpfer vor Berührung mit dem Unfallopfer geschützt ist.

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D-4000 Düsseldorf 1 · Bahnstraße 62 · Telefon 0211/356338

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JO

J5. Fahrzeug nach Anspruch 1 mit Motorhaube, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor anspricht, wenn der Fußgänger auf die Motorhaube fällt.

K. Fahrzeug nach Anspruch 1, dessen Sicherheitseinrichtung ein U-förmiges Bauteil mit Basis und zwei freien Schenkeln aufweist, und bei welchem ein freier Schenkel jedes Bauteils schwenkbar fahrzeugfest gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen freien Enden der U-förmigen Bauteile schwenkbar (22) Abschnitte (2o) lagern, und daß die schwenkbaren Abschnitte (2o) in der Ruhestellung der Sicherheitseinrichtung zusammengelegt sind, aber sich gegenüber dem Schenkel strecken, wenn sie in die Betriebsstellung gehen (Fig. k).

5· Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung durch einen Kraftspeicher, vorzugsweise Torsionsfedern, in die Betriebsstellung vorgespannt ist, und daß die Bewegung der Sicherheitseinrichtung zumindest beim Erreichen der Arbeitsstellung gedämpft ist.

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