DE3808812A1 - Collision device system for utility vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufprallvorrichtungs system für Nutzfahrzeuge, die an ihrer Vorderseite mit einer Stoßstange und gegebenenfalls mit einer darunter vorgesehenen Vorrichtung, insbesondere Frontspoiler ver sehen sind.The invention relates to an impact device system for commercial vehicles with a front Bumper and possibly with one underneath provided device, especially front spoiler ver are seen.
Bei einer Frontalzusammenstoß zwischen einem Nutzfahrzeug (Nfz) und einem PkW sind die Risiken im hohen Maße ungleich ver teilt. Wegen der ungleichen Massen- bzw. Energieverteilung ist das Risiko eines Pkw's bzw. Pkw-Insassen, bei einem Zusammenstoß mit einem Nfz zu Schaden zu kommen, ungleich größer als das des Nfz bzw. dessen Fahrers. Zusätzlich zu den Massenverhältnissen kommt das Problem der Fixierung des Pkw's beim Zusammenstoß mit dem Nfz, da besonders beim Pkw die Energieeinleitung in einer Höhe über der Fahrbahn geschieht, in der ein Pkw keine energieaufnehmende Struktur besitzt und damit vom Nfz überfahren bzw. überrollt werden kann.In a head-on collision between a commercial vehicle and a car, the risks are highly unequal Splits. Because of the unequal mass and energy distribution is the risk of a car or passenger in one Collision with a commercial vehicle is uneven larger than that of the commercial vehicle or its driver. In addition to the problem of fixation comes with mass relations of the car when colliding with the commercial vehicle, especially when Cars energy input at a height above the road happens in a car has no energy absorbing structure owns and thus run over or overrun by the commercial vehicle can.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aufprall vorrichtungssystem der eingangs genannten Art so auszuge stalten, daß das Risiko bei einem frontal auffahrenden Pkw deutlich verringert wird.The invention has for its object an impact device system of the type mentioned above stalt that the risk in a frontally driving car is significantly reduced.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. The object is achieved by the in claim 1 marked features solved.
Mit dem erfindungsgemäßen Aufprallvorrichtungssystem wird bei einem Zusammenstoß ein Teil der Bewegungsenergie durch eine an sich bekannte energieaufnehmende Struktur in Verformungsenergie oder dergleichen umgewandelt und gleich zeitig durch die Ableitung des auffahrenden Pkw's die ungleiche Masse- und Energieverteilung zwischen den beiden Fahrzeugen, solange das Nfz noch in Bewegung ist, kompen siert und die Gefahr des Überrollens des Pkw's deutlich verringert.With the impact device system according to the invention part of the kinetic energy in the event of a collision a known energy absorbing structure in Deformation energy or the like converted and the same by deriving the ascending car unequal mass and energy distribution between the two Compensate vehicles as long as the commercial vehicle is still in motion and the risk of the vehicle rolling over is clear decreased.
Die Aufprallvorrichtung des Systems kann dabei entweder die Stoßstange selber, eine darunter angeordnete Vorrichtung, wie z. B. ein Frontspoiler, oder unter Umständen beide Komponenten gleichzeitig sein.The impact device of the system can either Bumper itself, a device arranged underneath, such as B. a front spoiler, or possibly both Components at the same time.
In einer fertigungstechnischen einfachen Ausführung ist die als Aufprallvorrichtung dienende Komponente gewölbt, d. h. im Längsschnitt bogenartig ausgeführt, was allerdings zur Vergrößerung der Gesamtlänge des Fahrzeugs führt.In a simple production engineering version, the component serving as an impact device domed, d. H. executed in a longitudinal section arch-like, which, however, to Increasing the overall length of the vehicle leads.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Frontspoiler bzw. die Stoßstange so in ein Gesamtsystem ein gebunden, daß diese Komponenten mit Hilfe eines geeigneten Abstandsmeßsystems vor einem Zusammenprall in eine Stellung ausgefahren werden, in der eine Ableitung des auffahrenden Pkw's möglich ist. Mit dieser Lösung wird einerseits die Gesamtlänge des Nfz im Normalfall beibehalten und trotzdem werden im Falle eines Aufpralles die Verformungswege ver größert und gleichzeitig ein Ableiten ermöglicht. According to a further embodiment of the invention, the Front spoiler or the bumper into a complete system bound that these components using an appropriate Distance measuring system before a collision in one position be extended in a derivative of the ascending Cars is possible. With this solution, on the one hand, the Maintain the entire length of the truck in the normal case and still in the event of an impact, the deformation paths are ver enlarged and at the same time enables derivation.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt in schematischer Dar stellungThe invention is described in more detail below with reference to the drawing explained. In the drawing shows a schematic Dar position
Fig. 1 die vorderen Enden eines Nfz und eines Pkw's in Seitenansicht, um die Verhältnisse bei einem Frontalzusammenstoß erläutern zu können, Fig. 1, the front ends of a commercial vehicle and a passenger car in side view, to be able to explain the conditions in a frontal collision,
Fig. 2 die Draufsicht auf den Bereich eines möglicher weise bevorstehenden Frontalzusammenstoßes zwischen Nfz und Pkw, Fig. 2 is a plan view of the portion of a possibly imminent head-on collision between the commercial vehicle and passenger car,
Fig. 3 bis 5 je eine Ausgestaltung einer Aufprallvor richtung. Fig. 3 to 5 an embodiment of a device according Aufprallvor.
Der vordere Teil eines Nfz ist gemäß Fig. 1 gekennzeichnet durch den unteren Fahrerhausbereich 1, das Vorderrad 2, den Kotflügel 3, die Rahmenkonstruktion 4, die Stoßstange 5 so wie eines unterhalb der Stoßstange 5 angebrachten Front spoilers 6. Von einem Pkw ist ein Vorderrad 7, der vordere Teil der Karosserie 8 und eine in die Karosserie 8 inte grierte Stoßstange 9 dargestellt.The front part of a commercial vehicle according to Fig. 1, characterized by the lower cab area 1, the front wheel 2, the fender 3, the frame structure 4, the bumper 5 such as one under the bumper 5 mounted front spoilers. 6 From a car, a front wheel 7 , the front part of the body 8 and an inte grated in the body 8 bumper 9 is shown.
Ersichtlich liegt die Stoßstange 5 des Nfz erheblich ober halb der Stoßstange 9 des Pkw's, so daß bei einem Frontal zusammenstoß beide Stoßstangen 5 bzw. 9 nicht zusammen wirken. Hat der Frontspoiler 6 des Nfz nur Windleitfunk tion, wie es allgemein üblich ist, so ist es ein relativ leichtes Gebilde, das kaum Aufprallenergie aufzunehmen ver mag. Der Pkw wird also bei einem Auffahrunfall vom Front spoiler 6 kaum behindert, unter das Nfz zu gelangen, vorzugsweise bis er am vorderen Ende der Rahmenkonstruk tion 4 anstößt und dort mehr oder weniger deformiert wird. Die Stoßstange 5 des Nfz tritt kaum in Aktion, da sie vor allem die Karosserie 8 des eindringenden Pkw's zusammen drückt, wodurch ebenfalls nur wenig Energie verzehrt wird. Dadurch wird die Energie erst von der Fahrgastzelle aufge nommen, die sich dabei verformt und keinen ausreichenden Überlebensraum für die Insassen mehr hat.Obviously the bumper 5 of the commercial vehicle is considerably above half the bumper 9 of the car, so that in a frontal collision both bumpers 5 and 9 do not work together. Has the front spoiler 6 of the commercial vehicle only Windleitfunk tion, as is common practice, it is a relatively light structure that hardly ver absorbs impact energy. The car is hardly hindered in a rear-end collision by the front spoiler 6 to get under the commercial vehicle, preferably until it hits the front end of the frame construction 4 and is more or less deformed there. The bumper 5 of the commercial vehicle hardly comes into action, since it mainly compresses the body 8 of the penetrating car, which also means that only little energy is consumed. As a result, the energy is only absorbed by the passenger compartment, which deforms in the process and no longer has sufficient survival space for the occupants.
Es ist zwar bekannt, den Frontspoiler 6 mit einer energie aufnehmenden Struktur auszubilden, wodurch ein größerer An teil der Bewegungsenergie aufgenommen werden kann, aber es bleibt das ungleiche Massenverhältnis zwischen den beiden Fahrzeugen, wobei der Pkw vom Nfz, der wegen seines hohen Gewichts praktisch unverzögert weiterfährt, entgegen seiner Fahrtrichtung geschoben bzw. zum Teil überfahren wird.Although it is known to design the front spoiler 6 with an energy-absorbing structure, as a result of which a larger proportion of the kinetic energy can be absorbed, the unequal mass ratio between the two vehicles remains, with the passenger car being practically undelayed by the commercial vehicle due to its high weight continues, pushed against its direction of travel or partially run over.
Zur Abhilfe wird zusätzlich zur energieaufnehmenden Ausge staltung die Aufprallvorrichtung für das Nfz so ausgebil det, daß der auffahrende Pkw vom Nfz weggeleitet wird und die Fortbewegung des Nfz keinen weiteren Schaden verursacht.To remedy this, in addition to the energy-absorbing balance design the impact device for the commercial vehicle so trained det that the ascending car is led away from the commercial vehicle and the movement of the commercial vehicle causes no further damage.
Ausführungen für derartige Aufprallvorrichtungssysteme sind in den Fig. 3 bis 5 gezeigt. Designs for such impact device systems are shown in FIGS. 3 to 5.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 stellt eine technisch einfache Lösung dar, bei der die Aufprallvorrichtung, d. h. der Frontspoiler oder die Stoßstange 20 nach vorne gewölbt ist. Sie kann dabei im Längsschnitt einen Kreisbogen bilden, dessen Radius so gewählt ist, daß die Aufprallvorrichtung 20 den Wendekreis R des Fahrzeugs 21 nicht vergrößert, d. h., daß die Kontur der Komponente 20 innerhalb des Wendekreisra dius R liegt. Das auffahrende Fahrzeug wird dabei auf eine schräg zu seiner Fahrtrichtung 22 stehende Fläche auftreffen und entsprechend (Pfeilrichtung 25) abgelenkt.The exemplary embodiment according to FIG. 3 represents a technically simple solution in which the impact device, ie the front spoiler or the bumper 20, is curved forward. You can form a circular arc in longitudinal section, the radius of which is selected so that the impact device 20 does not enlarge the turning circle R of the vehicle 21 , ie that the contour of the component 20 lies within the turning circle R di. The ascending vehicle will hit a surface that is at an angle to its direction of travel 22 and will be deflected accordingly (arrow direction 25 ).
Bei der Lösung nach Fig. 3 wird die Gesamtlänge des Fahrzeugs 21 durch die Wölbung der Aufprallvorrichtung 20 verlängert, so daß diese Lösung für Fahrzeuge geeignet ist, deren Gesamtlänge unterhalb der maximal zulässigen Fahrzeug länge liegt.In the solution according to Fig. 3, the overall length of the vehicle 21 is extended by the curvature of the impact device 20, so that this solution is suitable for vehicles, whose total length is below the maximum permissible length of the vehicle.
Fig. 4 und 5 zeigen Ausführungen, die auch für Fahrzeuge verwendet werden können, die mit konventioneller Stoß stange bereits die Längengrenze erreichen. Diese Ausfüh rungen bestehen im wesentlichen darin, daß die ableitenden Komponenten des Aufprallvorrichtungssystems im normalen Fahrbetrieb die Position einer konventionellen Stoßstange einnehmen und erst bei Auffahrgefahr nach vorne, die Fahr zeuglänge vergrößernd, verschoben werden derart, daß sie durch eine entsprechende Stellung der ausgefahrenen Kom ponenten eine Ableitung des Pkw's ermöglichen. Hierfür ist eine Steuerung notwendig, die ein frontal anfahrendes Fahrzeug signalisieren und einen Verschiebemechanismus akti vieren kann. Eine derartige Situation ist beispielsweise in Fig. 2 dargestellt, bei der ein Meß- und Abstandssen sor 18, z. B. ein bekanntes Radar- oder Lasersystem des Nfz 1 den herannahenden Pkw 8 signalisiert und in Abhängig keit von der Annäherungsgeschwindigkeit, dem Abstand zwi schen Pkw und Nfz und des gewünschten Beobachtungssektors einen Steuermechanismus des Aufprallvorrichtungssystems akti viert, um damit die Ablenkkomponenten auszufahren. Dieses geschieht kurz vor dem Aufprall und wird beim Erreichen empirisch oder rechnerisch vorbestimmter Kriterien der Sensorsignale automatisch durchgeführt. Fig. 4 and 5 show designs that can also be used for vehicles that rod with conventional bumper already reach the length limit. These executions essentially consist in the fact that the dissipative components of the impact device system assume the position of a conventional bumper in normal driving operation and are only moved when there is a risk of collision to the front, increasing the vehicle length, such that they have a corresponding position of the extended components Allow derivation of the car. This requires a control system that can signal a vehicle heading to the front and activate a sliding mechanism. Such a situation is shown for example in Fig. 2, in which a measuring and distance sensor 18 , z. B. a known radar or laser system of the commercial vehicle 1 signals the approaching car 8 and, depending on the speed of approach, the distance between the car's and commercial vehicle's and the desired observation sector, activates a control mechanism of the impact device system in order to extend the deflection components. This happens shortly before the impact and is automatically carried out when empirically or arithmetically predetermined criteria of the sensor signals are reached.
Die Aufprallvorrichtung kann zweiteilig ausgebildet werden, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Im Normalbetrieb liegen die beiden Komponententeile 30 und 31, die beispielsweise jeweils seitlich am Wagen angelenkt 32, 33 sind, mit dem jeweils freien Ende an der Fahrzeugfront an, diese Stellung ist in Fig. 4 mit durchgehendem Strich dargestellt. Vor einem Aufprall werden beide Komponententeile 30 und 31 nach vorne ausgeschwenkt, so daß sie eine gewölbte Stoßfläche bilden (gestrichelte Stellung). Um einen Spalt zwischen den beiden freien Enden der Komponenten 30 und 31 in vorgescho bener Stellung zu vermeiden, ist die eine Komponente 30 mit einem zum Fahrzeug hin gebogenen und in Normalstellung hin ter die zweite Komponente 31 ragenden Abschnitt 34 versehen, der die sich sonst ergebende Lücke in ausgefahrener Stellung schließt. Die Ausfahrkomponenten 30 und 31 können im Längs schnitt geradlinig oder leicht gewölbt sein. The impact device can be formed in two parts, as shown in FIG. 4. In normal operation, the two component parts 30 and 31 , which are each articulated laterally on the car 32, 33 , rest with the free end on the front of the vehicle, this position is shown in FIG. 4 with a continuous line. Before an impact, both component parts 30 and 31 are swung out to the front so that they form an arched abutting surface (dashed position). In order to avoid a gap between the two free ends of the components 30 and 31 in the pre-pushed position, the one component 30 is provided with a section 34 which is bent towards the vehicle and projects in the normal position behind the second component 31 and which otherwise results The gap in the extended position closes. The extension components 30 and 31 can be straight or slightly curved in longitudinal section.
Der mit der einen Komponente 30 verbundene Abschnitt 34 kann aber auch, wie in Fig. 5 dargestellt ist, getrennt ausgebildet und ausgefahren werden. In Fig. 5 ist es die Ausfahrkomponente 12. Die seitlichen Komponenten 10 und 11 sind nahe ihrem jeweiligen äußeren Ende um ein Gelenk 14 bzw. 15 mit vertikaler Achse schwenkbar und energieaufnehmend an der Rahmenkonstruktion 4 gelagert. Insoweit entspricht diese Ausführung der in Fig. 4 ge zeigten Ausführungsform. Die dritte und mittlere Kompo nente 12 ist als ein translatorisch in Fahrzeuglängs richtung verstellbarer Schlitten ausgebildet. Das Aufprall system nimmt gemäß Fig. 5 normal die gestrichelt darge stellte Betriebstellung I ein. Die Verstellbewegung in die Stellung II wird vor dem Aufprall durch das vorstehend erwähnte Meß- und Abstandsregelsystem bewirkt.The section 34 connected to the one component 30 can, however, as shown in FIG. 5, also be formed separately and extended. In Fig. 5, it is the Ausfahrkomponente 12th The lateral components 10 and 11 are pivotable near their respective outer ends about a joint 14 or 15 with a vertical axis and are mounted on the frame structure 4 in an energy-absorbing manner. To this extent, this embodiment corresponds to the embodiment shown in FIG. 4. The third and middle component 12 is designed as a translatable in the vehicle longitudinal direction adjustable carriage. The impact system takes in FIG. 5 in phantom normal operating position presented Darge an I. The adjustment movement to position II is effected before the impact by the above-mentioned measuring and distance control system.
Auch hier können die Ableitkomponenten im Längsschnitt gerade oder gewölbt ausgebildet werden. Für das Auffahren der Ablenkkomponenten 10, 11, 12 eignen sich hydraulische oder pneumatische Verstellmechanismen 16, wie sie beispiels weise in Fig. 5 gezeigt sind. Jede Ableitkomponente ist gegen Aufprallkräfte ausreichend widerstandsfähig aus gebildet, wobei aber das Aufprallsystem zur Aufnahme von kinetischer Energie verformbar ausgelegt sein muß, bei spielsweise mit Sandwich- oder Gerippestrukturen. Aufprall systeme mit ausfahrbaren Komponenten haben darüber hinaus den Vorteil, daß der Verformungsweg vergrößert wird, wo durch ein weiterer Beitrag zur Milderung von Aufprall folgen geschaffen ist.Here too, the discharge components can be straight or curved in longitudinal section. For the opening of the deflection components 10, 11, 12 , hydraulic or pneumatic adjustment mechanisms 16 are suitable, as are shown, for example, in FIG. 5. Each deflecting component is made sufficiently resistant to impact forces, but the impact system must be designed to be deformable to absorb kinetic energy, for example with sandwich or skeleton structures. Impact systems with extendable components also have the advantage that the deformation path is increased, where a further contribution to mitigating impact is created.
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MAN NUTZFAHRZEUGE AG, 8000 MUENCHEN, DE |
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