DE3808813A1 - Aufprallvorrichtung fuer nutzfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufprallvorrichtung mit energieaufnehmender Struktur für Nutzfahrzeuge, die an der Vorderseite mit einer Stoßstange oder einer Stoßstange und einer darunter angeordneten Vorrichtung, insbesondere Frontspoiler versehen sind.

Beim 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.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufprall­ vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß das Risiko bei einem frontal auffahrenden Pkw deutlich verringert wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Damit wird, ohne das Fahrzeug im Normalbetrieb verlängern zu müssen, der Verformungsweg der Aufprallvorrichtung für einen Frontalaufprall verlängert, so daß damit das Risiko des Ineinanderschiebens beider Fahrzeuge verringert wird. Dabei wird das Nfz außerdem einen höheren Anteil an der Energieaufnahme übernehmen, als es bei den herkömm­ lichen Stoßfängern der Fall ist.

Der ausfahrbare Teil der Aufprallvorrichtung kann dabei entweder die Stoßstange selber, eine darunter angeordnete Vorrichtung, wie z. B. ein Frontspoiler, oder unter Umständen beide Komponenten gleichzeitig oder Teile davon sein. Die Verschiebung wird je nach Ausgestaltung des Fahr­ zeugfrontteiles eine Parallel- oder Schrägverschiebung oder auch eine Schwenkbewegung sein.

Der Ausfahrvorgang kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung schlagartig durchgeführt werden. Hierzu eignen sich hochgespannte Gasreservoirs, Air-bags, wie sie bei­ spielsweise zum Schutz von Fahrgästen bereits bekannt sind, Feder- oder andere Energiespeichersysteme, bei denen eine Schubkraft spontan ausgelöst werden kann.

Zur Einleitung des Ausfahrvorganges eignet sich ein Meß- und Abstandssensor mit zugehörigem Steuersystem, mit dem ein Pkw vor dem Aufprall signalisiert und ein Steuersignal für den Ausfahrvorgang rechtzeitig vor dem Aufprall abge­ geben wird. Als Sensor kann vorzugsweise auch ein Nebel­ sichtsensor verwendet werden, mit dem ein Fahrzeug bereits ausgerüstet sein kann. Mit einem derartigen Sensor wird der Mindestabstand zum vorderen Fahrzeug in Abhängigkeit der Sichtweite bei Nebel beobachtet bzw. durch Bremsvorgang zum Einhalten des Mindestabstands gebracht. Durch Ein­ programmieren einer weiteren Steuercharakteristik kann das Nebelschutzsystem gleichzeitig zur Betätigung der Ausfahr­ vorrichtung genutzt werden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1 die vorderen Enden eines Nfz und eines Pkw's in Seitenansicht, um die Verhältnisse bei einem Frontalzusammenstoß erläutern zu können und

Fig. 2 bis 4 je ein Ausführungsbeispiel.

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 sowie 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.

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 aufnehmen vermag. Der Pkw wird also bei einem Auffahrunfall vom Frontspoiler 6 kaum behindert, unter das Nfz zu gelangen, bis er am vorderen Ende der Rahmenkonstruktion 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 zusammendrückt, wodurch ebenfalls nur wenig Energie verzehrt wird. Dadurch wird die Energie erst von der Fahrgastzelle aufgenommen, die sich dabei ver­ formt, und unter Umständen keinen ausreichenden Überlebens­ raum für die Insassen mehr zuläßt.

Es ist zwar bekannt, den Frontspoiler 6 mit einer energie­ aufnehmenden Struktur auszubilden, wodurch ein größerer Anteil 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 überrollt wird.

Zur Abhilfe hierfür wird die Aufprallvorrichtung nach vorne des Fahrzeugs ausfahrbar ausgestaltet. Ausführungen für derartige Aufprallvorrichtungen sind in den Fig. 2 bis 4 schemenhaft in Draufsicht gezeigt. Am Fahrzeug 1 ist eine als Aufprallvorrichtung dienende Stoßstange oder Spoiler 10 in der für Nfz üblichen Position angeordnet, jedoch so be­ festigt, daß der Stoßfänger 10 beim Einwirken einer nach vorne gerichteten Kraft F ausgefahren werden kann. In aus­ gefahrener Stellung 11 des Stoßfängers ist dieser ebenfalls mit einer energieaufnehmenden Struktur verbunden, die in der Zeichnung mit auslenkbaren Stangen 12 symbolisiert ist.

Zum Ausfahren der Aufprallvorrichtung 11, 12 ist nach Fig. 2 ein sogenannter Air-bag 13 vorgesehen, der hinter dem Stoßfänger 10 an der Rahmenkonstruktion des Fahrzeugs befestigt ist und der bei Bedarf sich explosionsartig auf­ weitet und damit den Stoßfänger 10 nach vorne in die Stellung 11 schiebt. Damit wird der Verformungsweg am Nfz nach vorne verlängert, so daß die Energieverzehrung bereits in einem größerem Abstand zwischen dem Pkw und der Rahmen­ konstruktion 4 beginnt.

Anstelle des Air-bags 13 kann ein pneumatisches oder hydraulisches System verwendet werden, das gemäß Fig. 3 aus Druckkolben 15 bestehen kann, die mit einem hoch­ gespannten Gasreservoir 16 aktivierbar sind. Bei Ausbil­ dung von in sich verformbaren Druckkolben 15 übernehmen diese gleichzeitig zumindest einen Teil der Energieauf­ nahme.

Fig. 4 zeigt eine Ausführung, bei der die Ausfahrkraft F durch ein vorgespanntes Federsystem 20 ausgeübt wird.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungen schließen ein System ein, mit dem potentielle Energie gespeichert wird, die dann explosionsartig in Bewegungsenergie umsetzbar ist. Zur Betätigung des Ausfahrvorganges ist eine in Fig. 4 ange­ deutete Steuerung 21 vorgesehen, die in Abhängigkeit der Meßsignale eines Meß- und Abstandssensors 22 ein Stell­ glied 23 zur Einleitung der Ausfahrbewegung, z. B. durch eine Entriegelung aktiviert.

Es lassen sich aber auch nicht explosionsartig arbeitende Vorschubeinrichtungen verwenden, die nach konventionellen Vorschubmechanismen ausgestaltet sind. Eine derartige Einrichtung kann beispielsweise die in Fig. 3 gezeigten Druckzylinder 15 in Verbindung mit einer nicht dargestellten Pumpe beinhalten.

In Fig. 2 und 4 sind Parallelverschiebungen der gesamten Komponente 10 (11) und in Fig. 3 eine kombinierte Schwenk­ verschiebungsbewegung 10 (11′) dargestellt. Die Ausführung für die Verlängerung des Verformungsweges kann aber jede Form annehmen. Die zu bewegende Komponente kann, abgesehen von der gesamten Stoßstange oder des gesamten Spoilers, ein Teil davon sein. Eine andere Möglichkeit ist, daß die Kom­ ponente in getrennt bewegliche Teile aufgetrennt wird, wo­ bei die einzelnen Teile in gleicher oder unterschiedlicher Weise bewegt werden. Ein Beispiel hierzu ist die Aufteilung der Komponente in zwei Seitenteile, die schwenkbar gelagert sind und ein Mittelteil, das parallel zu sich nach vorne verschiebbar angeordnet ist.

Claims (8)

1. Aufprallvorrichtung mit energieaufnehmender Struktur für Nutzfahrzeuge, die an der Vorderseite mit einer Stoßstange oder einer Stoßstange und einer darunter angeordneten Vorrichtung, insbesondere Frontspoiler versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßstange bzw. die darunter angeordnete Vor­ richtung (10) zumindest teilweise zur Verlängerung des Verformungsweges in Richtung der Fahrzeugachse nach vorne ausfahrbar und/oder schwenkbar ausgestaltet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Ausfahrvorgang eine hydraulische oder pneumatische Verstellvorrichtung (15) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung (15) mit einem Energie­ speicher (16), insbesondere einem hochgespannten Gas­ reservoir in Verbindung steht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auslösen des Ausfahrvorganges ein sogenannter Air-bag (13) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auslösen des Ausfahrvorganges vorgespannte Federsysteme (20) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausfahrvorgang mittels eines Meß- und Abstandssensors (22) in Verbindung mit einer Steuereinheit (21) auslösbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprallvorrichtung im ausgefahrenen Zustand (11) der Stoßstange bzw. einer darunter angeordneten Vorrichtung (10) eine energie­ aufnehmende Struktur (12) besitzt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die energieaufnehmende Struktur (12) aufklappbare Gestänge sind.