DE3148134A1

DE3148134A1 - Heckseitige auffahrschutzvorrichtung fuer lastkraftwagen und anhaenger

Info

Publication number: DE3148134A1
Application number: DE19813148134
Authority: DE
Inventors: Walter Stephen 19006 Huntington Valley Pa. Eggert jun.
Original assignee: Budd Co
Current assignee: ThyssenKrupp Budd Co
Priority date: 1980-12-15
Filing date: 1981-12-04
Publication date: 1982-08-05
Also published as: FR2496025B1; GB2089737B; IT8149886A0; SE449324B; CA1174713A; US4359239A; SE8107246L; BE891441A; IT1144527B; FR2496025A1; GB2089737A; MX154197A

Description

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SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK

MARIAHILFPLATZ 2*3, MÖNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-8OOO MÖNCHEN 95

ALSO PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

• KARL LUDWIG SCHIFF (1964-1978)

DIPL. CHEM. DR. ALEXANDER V. FÜNER DIPL. ING. PETER STREHL DIPL. CHEM. DR. URSULA SCHÜBEL-HOPF DIPL. INS. DIETER EBBINGHAUS DR. INS. DIETER FINCK

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E auromarcpat München

DEA/G-20738 Fi/Rf

Heckseitige Auffahrschutzvorrichtung für Lastkraftwagen und Anhänger

Die Erfindung betrifft eine heckseitige Auffahrschutzvorrichtung für Lastkraftwagen und Anhänger.

Auffahrunfälle auf das heckseitige Ende von Lastkraftwagen und Anhängern sind häufig für die Insassen von Personenkraftwagen tödlich oder führen zu ernsthaften Verletzungen. Viele derartige Todesfälle und Verletzungen ergeben sich dadurch, daß das aufprallende Kraftfahrzeug unter das heckseitige Ende des Lastkraftwagens oder Anhängers fährt.

Um dieses Unterfahren zu verhindern, werden bereits relativ steife vertikale Schutzelemente verwendet, die sich heckseitig am Anhänger nach unten erstrecken. Wenn ein ankommendes Auto auf diese starren Teile prallt, führt dies dazu, daß ein Großteil der Kraft auf die Insassen rückübertragen wird. Man möchte deshalb die Energie, die von einem auf das Heck eines Anhängers aufprallenden Automobil erzeugt wird, absorbieren oder allmählich reduzieren, wenn der Personenkraftwagen und seine Insassen verlangsamt werden.

Bekannt sind auch an Personenkraftwagen vordere Elemente, die dazu dienen, beim Aufprall eine kontrollierte Energieabsorption durch Knautschen bzw. durch Zusammendrücken zu

erreichen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Einrichtung zu schaffen, mit der Todesfälle oder Verletzungen von Personenkraftwageninsassen auf ein Minimum reduziert werden, die dadurch verursacht werden, daß ein aufprallendes Fahrzeug unter das hintere Ende eines Lastkraftwagens oder Anhängers fährt. Dabei soll durch die Einrichtung die Energie absorbiert werden, die durch ein aufprallendes, unter das heckseitige Ende des Lastkraftwagens oder Anhängers fahrendes Fahrzeug erzeugt wird, was durch einen heckseitigen energieabsorbierenden Schutz für einen Lastkraftwagen oder Anhänger erreicht werden soll, dessen Gewicht und Herstellungsaufwand auf ein Minimum reduziert sind.

Diese Aufgabe wird bei der heckseitigen Auffahrschutzvorrichtung für Lastkraftwagen und Anhänger durch einen Schutzträger gelöst, der unter dem heckseitigen Ende des Lastkraftwagenzugs quer angeordnet ist. Zwischen dem Lastkraftwagenzug und dem Schutzträger sind energieabsorbierende Einrichtungen mit gewellten Elementen und Verstärkungsteilen vorgesehen. Wenn die Aufprallkräfte an dem Schutzträger unterhalb des Lastkraftwagens oder Anhängers eine vorher festgelegte Größe überschreiten, dehnen sich die gewellten Teile und werden gerade, während die Verstärkungselemente kollabieren und dabei einen Teil der Stoßenergie absorbieren.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 isometrisch eine an einem Anhänger befestigte energieabsorbierende, das Unterfahren _t. verhindernde Einrichtung,

Fig. 2 einen Abschnitt der energieabsorbierenden, das Unterfahren verhindernden Vorrichtung

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von Fig. 1 ,
Fig. 3 den Schnitt 3-3 von Fig. 2 vor dem Aufprall,

Fig. 4 den Schnitt 3-3 von Fig. 2 nach dem Aufprall, und

Fig. 5 in einem Diagramm die Kräfte abhängig von der Entfernung, auf der sich die Vorrichtung zum Verhindern des Unterfahrene bewegt,

wenn sie beim Aufprall kollabiert.

Der in Fig. 1 gezeigte Anhänger 10 hat einen von Rädern getragenen Behälter 12. Der Behälter hat ein herkömmliches Dach 15, Seitenwände 16 und eine hintere Wand mit einer Tür 18. Der Behälter hat einen nicht gezeigten, in üblicher Weise angeordneten Boden. Mit der Hinterseite des Bodens des Anhängers 10. ist ein Stützträger 20 verbunden. Der Stützträger 20 kann eine Verlängerung des Bodens des Anhängers sein oder, wenn Rückleuchten vorhanden sind, ein gesondertes zusätzlich am Anhänger angebrachtes Element sein, das die das Unterfahren verhindernde Vorrichtung 22 trägt.

Die das Unterfahren verhindernde Vorrichtung 22 ist unter der normalen Bodenhöhe des Anhängers 10 angeschlossen. Die Vorrichtung 22 soll dem Eindringen eines Kraftwagens oder anderen Fahrzeugs unter den Anhänger bei einem heckseitigen Aufprall widerstehen. Die Vorrichtung 22 verhindert oder steuert das Ausmaß des Eindringens eines aufprallenden Personenkraftwagens unter den Boden des Anhängers und absorbiert dabei Energie, was noch erläutert wird. Die Vorrichtung 22 dient als Schutzvorrichtung, die dazu beiträgt, die Wahrscheinlichkeit von Todesfällen oder ernsthaften Verletzungen an Insassen eines Automobils auf ein Minimum zu reduzieren, das auf das Heck des Anhängers 10 aufprallt.

Die Vorrichtung 22 ist kein steifer Schutz, sondern kol-

labiert in regulierter Weise, so daß Energie absorbiert wird, wenn die Kräfte auf die Vorrichtung eine festgelegte minimale Höhe überschreiten. Da diese Energien oder Kräfte absorbiert werden, werden sie nicht durch das aufprallende Automobil zurück auf dessen Insassen übertragen.

Die vor dem Unterfahren schützende Vorrichtung 22 hat eine Vielzahl von im Abstand angeordneten Bauelementen 24, die zwischen dem Stützträger 20 und einem Schutzträger 26 antO geordnet sind, der aus einem rohrförmigen Element bestehen kann. Jedes der im Abstand angeordneten Bauelemente 24 kann aus einer Anzahl von miteinander verschweißten Teilen bestehen.

In den Figuren 2, 3 und 4 ist eines der in Fig. 1 gezeigten Bauelemente 24 gezeigt. Die einzelnen Bauelemente 24 umfassen eine Anzahl gesonderter Elemente oder Teile, zu denen ein Wellblechteil 28, ein rückwärtiges, im Winkel angeordnetes Plattenelement 30 und eine'Verstärkungsplatte oder ein Verstarkungssegment 32 gehören, das senkrecht und mittig an das Plattenelement 30 angeschlossen ist. Die drei Teile 28, 30 und 32 sind miteinander verschweißt und können während des Kollabierens als einziges Bauelement betrachtet werden. Das Bauelement 24 mit all seinen integralen Teilen ist an dem rohrförmigen Element oder Schutzträger 26 durch Schweißen oder auf andere Weise befestigt. Das Wellblechteil 26 hat einen am Ende geraden Abschnitt 34, der mit dem Träger 26 verschweißt ist. Das Winkelsegment 30 hat einen oberen Abschnitt 36, der an dem rückwärtigen Bereich des Stützträgers 20 befestigt ist. An der Unterseite des Stützträgers 20 ist eine Bodenplatte 38 befestigt. Die oberen Enden der Wellblechelemente 28 und der Winkelelemente 30 sind an die Platte 38 angeschweißt, die in geeigneter Weise an dem Träger 20 befestigt ist.

Das Verstärkungselement 32 ist an dem Segment 38 befestigt.

Alle, das Bauteil 24 bildende Elemente sind vorzugsweise aus Metall hergestellt, das Element 28 kann an seinen En-

den gedehnt werden, wenn es Kräften ausgesetzt wird, die eine festgelegte minimale Größe überschreiten. Das Element 30 ist so dimensioniert, daß es als Scharnier um den Schwenkpunkt 40 wirkt, wo das Element 30 an der Bodenplatte 38 angeschweißt ist. Das Element 30 wirkt als plastisches Scharnier. Es ist so angeordnet, daß es sich nach hinten bewegt, wenn Kräfte darauf wirken.

Der untere Abschnitt des Elements 32 hat eine Bogenform und entspricht der Form des rohrförmigen Elements 26, so daß das Bauteil 24 fest an dem rohrförmigen Element 26 angeschweißt werden kann.

Die Position des Bauelements 24 ist in seiner Normalstellung in Fig. 3 gezeigt. Bei einem rückwärtigen Aufprall eines Automobils auf den Schutzträger 26 treten bestimmte Wirkungen und Reaktionen abhängig von der Größe der rückwärtigen Äufprallkräfte auf. Die Konstruktion mit dem Bauteil 24, welches die Teile 28, 30 und 32 aufweist, ist so getroffen, daß sie einer bestimmten Aufprallstärke widersteht, beispielsweise wenn der Anhänger 10 gegen eine Beladungsplattform stößt. Wenn jedoch die Aufprallkräfte auf den Schutzträger 26 eine vorher festgelegte minimale Größe überschreiten, bewegt sich der Schutzträger 26, bestimmt durch die Abmessungen und andere Eigenschaften der Elemente 28, 30, 32 unter den Boden des Anhängers 10. Wenn der Aufprall ausreichend groß ist, bewegt sich die Vorrichtung von Fig. 2 in die Position von Fig. 4.

Wenn die Aufprallkräfte relativ hoch sind, bewegt sich der Träger 26 um einen kleinen Bogen nach rechts zur Stellung von Fig. 4. Das Element 32 bewegt sich zusammen mit dem Element 30 und dem Träger 26. Wenn sich der Träger 26 nach rechts auf einer leicht gekrümmten Bahn bewegt, dehnt sich das Wellblechelement 28 oder richtet sich gerade. Wenn das Element 28 ausreichend gedehnt ist, nimmt es die gerade Position von Fig. 4 ein. Wenn das Element 28 voll-

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ständig gedehnt ist und alle Wellungen entfernt sind, bleibt das gesamte Element oder die Anordnung 24 in der in Fig. 4 gezeigten Stellung. Diese Position setzt voraus, daß die Stoßkräfte nicht so groß sind, daß das Heck des Anhängers eingedrückt wird.

Während eines Aufpralls eines Automobils auf den Träger wird eine bestimmte Energiemenge absorbiert, wenn sich das Wellblechelement 28 dehnt 'oder streckt. Demzufolge wird ein Großteil der aus dem Aufprall resultierenden Energie nicht zurück auf die Automobilinsassen übertragen. Die Energieabsorption erfolgt allmählich, wenn der Wagen unter den Anhänger fährt. In vielen Fällen wird bei einer idealen Situation ein wesentlicher Energiebetrag von der Vorrichtung absorbiert, ehe sie die in Fig. 4 gezeigte Stellung erreicht oder ehe das heckseitige Ende des Anhängers eingedrückt wird.

Die energieabsorbierende Vorrichtung 22 bewegt sich somit und absorbiert allmählich Energie. Eine relativ .steife, das Unterfahren verhindernde Vorrichtung würde zwar das Personenkraftfahrzeug vor dem Eindringen unter den Anhänger schützen, jedoch sehr viel Energie auf die Wageninsassen einwirken lassen, was zu Verletzungen oder zum Tod führen kann. Wenn eine massive oder starre Vorrichtung zum Verhindern des Unterfahrens verwendet würde, wäre der Anfangsaufprall extrem hoch..Die energieabsorbierende Vorrichtung nach der Erfindung beseitigt diese am Anfang extrem hohe Kraft durch Absorbieren des Anfangsstoßes und durch allmähliches Absorbieren zusätzlicher Energie, wenn das Fahrzeug sich unter den Anhänger schiebt.

Die aus dem Aufprall resultierenden anliegenden Kräfte und die Entfernung, welche die energieabsorbierende Vorrichtung zurücklegt, sind in Fig. 5 durch eine Kurve veranschaulicht. Am Anfang der Kurve 52 liegt eine bestimmte Aufprallkraft vor, die sich vor der Bewegung der das On-

terfahren verhindernden Vorrichtung 22 entwickelt. In diesem Bereich erfolgt keine Biegung oder auch kein Zusammenbrechen der Vorrichtung 22. Beim Aufbringen einer ausreichenden Aufprallkraft beginnt die Vorrichtung 22 zu kollabieren, wobei das Wellblechelement 28 sich zu dehnen oder geradezurichten beginnt und dabei Energie absorbiert. Die Geschwindigkeit, mit der die Energiemenge während des Kollabierens der Vorrichtung 22 reguliert oder absorbiert wird, ist durch den Kurvenabschnitt 44 dargestellt. Das Zusammenbrechen oder Kollabieren der Vorrichtung steigert sich bis zu einer Höhe 47, auf welcher die Wellblechelemente 28 vollständig gedehnt sind. Jenseits dieses Punkts wird das heckseitige Ende des Anhängers zusammengedrückt, wodurch die Energieabsorption fortgesetzt wird. Bei einem bestimmten Eindringen des Kraftfahrzeugs und einer bestimmten Bewegung der das Unterfahren verhindernden Vorrichtung 28 wird ein Punkt 47, der beispielsweise in Fig. 4 dargestellt ist, erreicht, bei welchem der maximale, durch die Kraft 46 dargestellte Betrag absorbiert ist. Wie erwähnt, ist dies der Bereich, an welchem die Vorrichtung vom Anhänger wegbricht. Das Fahrzeug wird nicht gesteuert, soweit dies das Fahren unter den Anhänger betrifft.

Die erfindungsgemäße energieabsorbierende Vorrichtung bietet eine reduzierte Widerstandskraft gegen das Aufprallen, wenn sie zusammengedrückt wird. Das Zusammendrücken erfolgt mit sich ändernder Geschwindigkeit. Die .Zusammendrückgeschwindigkeit kann variabel sein und wird so ausgelegt, daß sie den unterschiedliche Massen einschließenden Reaktionen und Kräften genügt.

Die Anzahl der Wellblechelemente und der zugeordneten Teile hängt von der speziellen Gestaltung und vom Ausmaß der gewünschten Unterfahrsteuerung ab. Bei einer solchen Auslegung wird das Gesamtgewicht des Fahrzeugs sowie eine mögliche Störung mit anderen Teilen des Fahrzeugs berücksichtigt, beispielsweise das Bewegen des Untergestells unter dem Behälter des Anhängers. Gewöhnlich wird als Material

—jar—

Stahlblech mit einer Stärke von 6 mm bis 12 mm verwendet. Das rohrförmige Element kann aus einem Rohr mit einem Außendurchmesser von 5 cm und mit einer Wandstärke von 8 mm bestehen. Das Rohr kann ebenfalls aus Stahl hergestellt sein. Die besonderen Abmessungen und Materialien sind wiederum von der Gesamtauslegung und den gewünschten Ergebnissen abhängig.

Die erfindungsgemäße das Unterfahren verhindernde Vorrichtung ist so anpaßbar, daß sie an bereits vorhandene Anhänger angeschlossen werden kann. Dadurch ist eine gesamte Neukonstruktion des Hecks oder des Bodens des Anhängers im allgemeinen nicht erforderlich, um die Sicherheitsmerkmale einzuschließen, die anhand der Erfindung erläutert wurden.

Leerseite

Claims

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SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK

MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÜNCHEN 90 POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-8OOO MÖNCHEN 95

ALSO PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

• KARL LUDWIG SCHIFF (1Θ64-1978)

DIPL. CHEM. DR. ALEXANDER V. FÜNER

DIPL. ING. PETER STREHL

DlPL. CHEM. DR. URSULA SCHÜBEL-HOPF

DIPL. ING. DIETER EBBINGHAUS

DR. ING. DIETER FINCK

TELEFON (Ο8Θ) 48 2O 54

TELEX S-S3G65 AURO D

TELEGRAMME AUROMARCPAT MÜNCHEN

DEA/G-20738 Fi/Rf

Patentansprüche

Heckseitige Auffahrschutzvorrichtung für Lastkraftwagen und Anhänger, die einen Hauptkörper mit einer hinteren Wand und einem Boden aufweisen, gekennzeichnet durch

a) einen Stützträger (20), der quer an dem Hauptkörper unter dem Boden und der rückseitigen Wand befestigt ist,
b) einen Schutzträger (26), der im Abstand unter dem Stützträger (20) angeordnet ist und

c) energieabsorbierende Einrichtungen (24), die zwischen dem Stützträger (20) und dem Schutzträger (26) angeordnet sind.
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„ Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die energieabsorbierenden Einrichtungen (24) eine Vielzahl von im Abstand angeordneten gewellten Elementen (28) aufweisen. 20

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Verstärkungseinrichtungen (30, 32) an den im Abstand angeordneten energieabsorbierenden gewellten Elementen (28) befestigt und so angeordnet sind, daß sie kollabieren, wenn die auf den Schutzträger (26) aufgebrachten Aufprallkräfte ein vorher festgelegtes Niveau überschreiten.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die gewellten Elemente (28) in Längsrichtung dehnen und Energie absorbieren, wenn die auf den Schutzträger (26) ausgeübten Aufprallkräfte einen vorher festgelegten Wert überschreiten.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammendrückbare Einrichtung eine Vielzahl von sich nach innen erstreckenden Winkelelementen (32) aufweist, von denen jedes mit einem Ende zum nach unten verlaufenden Ende eines, der gewellten Elemente (28) und mit dem Stützträger (20) am anderen Ende verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η ζ e i chnet, daß jedes Winkelelement (32) eine Hauptplatte (30) aufweist, die an einem der gewellten Elemente (28) befestigt ist, und ein davon ausgehendes senkrechtes Verstärkungssegment aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattensegmente der Winkelelemente (32) in den Verbindungsbereichen mit dem Stützträger (20) gebogen werden, bis die gewellten EIemente (28) voll gedehnt und frei von Wellungen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen variablen Widerstand gegen durch Aufprall erzeugte Kräfte.

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