DE60221737T2 - Aufprallenergie verzehrende Struktur für ein Fahrzeug - Google Patents

Aufprallenergie verzehrende Struktur für ein Fahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE60221737T2
DE60221737T2 DE60221737T DE60221737T DE60221737T2 DE 60221737 T2 DE60221737 T2 DE 60221737T2 DE 60221737 T DE60221737 T DE 60221737T DE 60221737 T DE60221737 T DE 60221737T DE 60221737 T2 DE60221737 T2 DE 60221737T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
energy absorbing
deformation
impact
section
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60221737T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60221737D1 (de
Inventor
Makaoto Kobe-shi Taguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Jukogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Heavy Industries Ltd, Kawasaki Jukogyo KK filed Critical Kawasaki Heavy Industries Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE60221737D1 publication Critical patent/DE60221737D1/de
Publication of DE60221737T2 publication Critical patent/DE60221737T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • B60R19/34Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D15/00Other railway vehicles, e.g. scaffold cars; Adaptations of vehicles for use on railways
    • B61D15/06Buffer cars; Arrangements or construction of railway vehicles for protecting them in case of collisions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Erfindungsgebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufprallenergie absorbierende Struktur eines Fahrzeugs, welche zum Absorbieren einer durch einen Aufprall von Fahrzeugen, wie Schienenfahrzeugen, erzeugten Aufprallenergie durch eine balgartige Verformung (plastische Verformung) eines rohrförmigen Energie absorbierenden Elements mit rechtwinkligem Querschnitt zum Abmildern der Stoßkraft bei Auftreten eines Aufpralls verwendet wird.
  • 2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
  • Allgemein ist die Verwendung eines Rohrelements als Energie absorbierendes Element zum Absorbieren von Aufprallenergie durch balgartige Verformung bekannt, da das Rohrelement plastisch wie ein Balg verformt wird, während eine Verformung des Euler-Gelenks bei Anliegen einer Axialkraft an dem Rohrelement verhindert wird, indem eine Abmessung oder eine Dicke davon entsprechend gewählt wird. Da die Aufprallenergie durch eine solche balgartige Verformung stabil absorbiert werden kann, wurde die Energie absorbierende Struktur unter Einsatz des Rohrelements herkömmlich weit eingesetzt.
  • Da bei Verwendung eines solchen Rohrelements zur Bildung der Aufprallenergie absorbierenden Struktur eine große Reaktionskraft beim Auslösen der balgartigen Verformung erzeugt wird, wird der auf die Fahrzeuginsassen wirkende Stoß im Anfangsstadium eines Aufpralls erhöht. Entsprechend wurde die folgende Struktur als eine Struktur zur Verringerung der Maximalkraft im Anfangsstadium des Aufpralls vorgeschlagen.
    • (1) In einer in der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2650527 vorgeschlagenen Struktur, in der Längsrippen einstückig mit der Innenseite eines Elementekörpers geformt sind, welcher zur Bildung eines geschlossenen Querschnitts extrudiert wurde, und in der Fahrzeugslängsrichtung bereitgestellt ist, um eine Vielzahl von Teilen in dem Elementekörper zu definieren, weisen die Rippen beispielsweise geneigte Abschnitte an Endabschnitten davon auf, welche sich von die Rippen mit Umfangsabschnitten des Elementekörpers verbindenden Stellen nach der Innenseite des Körpers erstrecken. Da die geneigten Abschnitte somit in den Rippen an Endabschnitten des Elementekörpers geformt sind und die entsprechenden Rippenquerschnitte extrem klein sind, wird der Elementekörper tendenziell axial verformt, indem er bei Anlegen einer axialen Aufprallkraft an den Endabschnitt des Elementekörpers beim Zusammenstoß des Fahrzeugs knickt. Dadurch kann eine Anfangsreaktionskraft verringert werden.
    • (2) Wie in der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2882243 offenbart, ist beispielsweise eine Vielzahl bogenförmiger Rillen, die nach innen ausgenommen sind und sich von dem Vorderende axial erstrecken, in Umfangsrichtung und im Wesentlichen in gleichen Abständen an dem Vorderende eines in Fahrzeuglängsrichtung bereitgestellten rohrförmigen Karosserieelements geformt. Bei Anliegen einer von vorne kommenden Stoßkraft an den Vorderabschnitt werden die bogenförmigen Rillenabschnitte und die Abschnitte ohne Rillen durchgängig und axial durch Knicken verformt, während sie von dem Vorderende abwechselnd nach innen und nach außen verformt werden, so dass die plastische Verformung mit nah beieinander liegenden Balgen stabilisiert wird.
    • (3) Wie in der Veröffentlichung der geprüften Patentanmeldung Nr. Hei 11-5564 offenbart, ist als weiteres Beispiel ein Seitenelement eines Fahrzeugs, das durch Aluminiumextrusion so geformt ist, dass es eine hohle Welle aufweist, in Längsrichtung davon mit mindestens einer Rippe versehen und die Dicke der Rippe und die Dicke des Seitenelements nehmen von dem Endabschnitt zu einer Fahrzeugkammerseite in der Fahrzeuglängsrichtung graduell zu. Aufgrund einer solchen graduellen Zunahme der Dicke kann diese Struktur eine Anfangsmaximalkraft verringern, während eine Aufprallenergie absorbierende Fähigkeit insgesamt groß gehalten wird.
    • (4) Als noch weiteres Beispiel, wie in den Veröffentlichungen der geprüften Patentanmeldungen Nr. Hei 9-277953 , 9-277954 offenbart, handelt es sich in einem Energie absorbierenden Element, das durch eine balgartige Knickverformung Aufprallenergie absorbieren kann, bei dem Querschnitt eines Anfangendes der Knickverformung um einen polygonalen geschlossenen Querschnitt mit mehr als vier Ecken und der Querschnitt des anderen Endes ist ein polygonaler Querschnitt mit mehr Seiten als die des Querschnitts das Anfangendes, zwischen denen der Querschnitt graduell variiert. Diese Struktur ermöglicht es, die Knickkraft zu steigern und die Anfangsstoßkraft zu verringern, indem der polygonale Querschnitt oder eine sich verjüngende Form mit variierendem Querschnitt verwendet wird, um die Anfangsstoßkraft zu verringern oder die erste Knickverformung zu unterdrücken.
  • Die Strukturen von (1)-(4) weisen jedoch die folgenden Nachteile auf.
    • (A) In der in der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2650527 offenbarten Struktur ist die Struktur kompliziert, da die geneigten Abschnitte an den Rippen in dem Elementekörper geformt sind. Außerdem kann diese Struktur nur auf eine Struktur mit Innenrippen angewandt werden (z.B. extrudiertes Aluminium).
    • (B) Die in der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2882243 offenbarte Struktur kann nur auf einen zylindrischen Rahmen angewandt werden. Da die balgartige Verformung in dem zylindrischen Rahmen im Vergleich zum rohrförmigen Rahmen mit rechteckigem Querschnitt tendenziell instabil ist, ist der Erhalt einer stabilen Energie absorbierenden Eigenschaft schwierig.
    • (C) In den in den Veröffentlichungen der geprüften Patentanmeldungen Nr. Hei 11-5564 , 9-277954 offenbarten Strukturen ist ein spezieller und komplizierter Prozess erforderlich, da das Rohrelement (Seitenelement oder Energie absorbierendes Element) eine Struktur mit in Axialrichtung davon variierendem Querschnitt aufweist.
  • Aus GB 2 304 651 wird eine Seitenrahmenerweiterungsstruktur für ein Fahrzeug mit an den Fahrzeugseitenrahmen angebrachten Erweiterungselementen und Stoßflächen, die die distalen Enden der Erweiterungselemente bedecken, offenbart. Die Erweiterungselemente sind jeweils aus einem rohrförmigen Element mit einem ersten Segment und einem zweiten Element geformt, welche übereinander zusammengefügt sind. Das distale Ende des zweiten Elements kann entweder nach hinten von dem distalen Ende des ersten Elements beabstandet sein oder vertikal auf das distale Ende ausgerichtet sein. Die Seitenrahmenerweiterungen dienen zum Absorbieren der Energie eines Aufpralls.
  • KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung richtet sich auf den oben beschriebenen Umstand und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Aufprallenergie absorbierenden Struktur eines Fahrzeugs, die in der Lage ist, die Stoßkraft unter Verwendung eines Rohrelements mit einem gleich großen rechteckigen Querschnitt und einer gleichen Plattendicke, die keine Innenrippen enthält, und durch Zufügen eines bestimmten Auslösers zu absorbieren, und welche kostengünstig hergestellt werden kann.
  • Zur Erzielung der obigen Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Aufprallenergie absorbierende Struktur eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 1 der beigefügten Ansprüche bereitgestellt.
  • Wie ersichtlich sein wird, ist in einer Ausführungsform die Stärke des Verformungsanfangsabschnitts geringer als die Stärke des anderen Teils des Energie absorbierenden Elements und die Anfangsstoßkraft kann verringert werden. Da der Verformungsanfangsabschnitt durch Verringern der Größe eines Teils des rohrförmigen Energie absorbierenden Elements mit einem rechtwinkligen Querschnitt bereitgestellt wird, kann die Struktur außerdem vereinfacht werden.
  • Durch Erhöhen/Verringern der Anzahl von Energie absorbierenden Elementen kann die in der Gesamtstruktur absorbierte Energie angepasst werden. Das rohrförmige Element muss vier flache Plattenabschnitte aufweisen und kann einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen. Das Energie absorbierende Element kann durch Formen des ausgesparten Abschnitts an dem Vorderabschnitt des rohrförmigen Elements mit rechtwinkligem Querschnitt (geschlossene Querschnittstruktur) oder andernfalls durch Gegenüberstellen offener Seiten zweier Kanalelemente, die aufgrund des ausgesparten Abschnitt unterschiedliche Längen aufweisen, und Anhaften von Flaschen davon hergestellt werden.
  • Das rohrförmige Energie absorbierende Element kann einen sich von einem Teil des Vorderabschnitts erstreckenden Abschnitt aufweisen, so dass es im Wesentlichen kanalartig geformt ist. Die Bereitstellung des ausgesparten Abschnitts an dem Vorderabschnitt des Energie absorbierenden Elements ist äquivalent mit der Bereitstellung des erweiterten Abschnitts an dem Vorderabschnitt.
  • Bei diesem Aufbau kann die Anfangskraftspitze zum Erzeugen der balgartigen Verformung beim Anliegen der Kraft in Fahrzeuglängsrichtung bei Auftreten eines Aufpralls im Vergleich zu dem Fall verringert werden, in dem der rohrförmige Abschnitt (geschlossene Querschnittstruktur) ohne ausgesparten Abschnitt balgartig verformt wird, da der Vorderabschnitt mit dem ausgesparten Abschnitt versehen ist und den offenen Querschnitt aufweist, d.h. mit dem erweiterten Abschnitt versehen ist.
  • Da die Verformung des Vorderabschnitts (erweiterter Abschnitt) bereits begonnen hat, beginnt die balgartige Verformung des folgenden rohrförmigen Abschnitts natürlich. Genauer ausgedrückt, erfolgt die Verformung des Vorderabschnitts (erweiterter Abschnitt) und des mit dem Vorderabschnitt zusammenhängenden Abschnitt nacheinander, während die Verformung des mit dem ausgesparten Abschnitt versehenen Abschnitts nach der balgartigen Verformung des Vorderabschnitts einsetzt, so dass die Kraftspitze zur Erzeugung der neuen balgartigen Verformung verringert wird und die balgartige Verformung natürlich stattfindet. Dadurch kann Aufprallenergie effizient absorbiert werden.
  • Da das rohrförmige Rohr mit rechteckigem Querschnitt mit dem ausgesparten Abschnitt versehen ist, das heißt, mit einem erweiterten kanalförmigen Abschnitt, kann das Energie absorbierende Element ferner einfach und kostengünstig hergestellt werden. Da der Vorderabschnitt mit dem ausgesparten Abschnitt versehen ist, d.h. mit dem erweiterten Abschnitt, so dass er vertikal oder seitlich symmetrisch ist, kann insbesondere die Reaktionskraft im Anfangsstadium des Aufpralls mit einer solch einfachen Struktur verringert werden. Da die balgartige Verformung an einem Teil (dem asymmetrischen Abschnitt) des Vorderabschnitts bereits begonnen hat, wird außerdem die Reaktionskraft am Beginn der Verformung des anderen Abschnitts so verringert, dass sie im Wesentlichen gleich der Reaktionskraft im Anfangs stadium des Aufpralls ist (siehe 2), wodurch eine Reaktionskraft konstant gehalten wird. Dadurch kann der auf die Fahrzeuginsassen wirkende Stoß ohne schnellen Anstieg der Stoßkraft abgemildert werden.
  • Eine Vielzahl von Stoßkraft absorbierenden Elementen kann außerdem so bereitgestellt sein, dass sie vertikal oder seitlich symmetrisch sind.
  • Bei diesem Aufbau wird die Stoßkraft in Fahrtrichtung gleichmäßig auf die Vorderabschnitte (erweiterte Abschnitte) dieser Energie absorbierenden Elemente angelegt, da die Vielzahl der Energie absorbierenden Elemente vertikal oder seitlich symmetrisch sind, so dass die balgartige Verformung natürlich ohne Ausfall der Energie absorbierenden Elemente auftritt.
  • Die Aufprallenergie absorbierende Struktur kann ferner umfassen: einen mit einem Verbindungsstück des Fahrzeugs verbundenen Gummidämpfer zum Absorbieren und Abmildern einer zwischen Fahrzeugen erzeugten Stoßkraft, und ein Vorderabschnitt des Energie absorbierenden Elements kann mit einem Hinterabschnitt des Gummidämpfers und ein Hinterabschnitt des Energie absorbierenden Elements kann mit einem an der Fahrzeugkarosserierahmen angebrachten Zuganschlag verbunden sein.
  • Bei diesem Aufbau kann die geringe Aufprallenergie durch den Gummidämpfer absorbiert werden und die große Aufprallenergie kann durch balgartige Verformung des Energie absorbierenden Elements absorbiert werden.
  • In der Aufprallenergie absorbierenden Struktur kann das Energie absorbierende Element hinter einer Schienenschutzplatte zum Entfernen von Hindernissen auf einer Schiene während der Fahrt bereitgestellt sein und ein Hinterabschnitt des Energie absorbierenden Elements kann mit einer an einem Fahrzeugkarosserierahmen befestigten Stützvorrichtung verbunden sein.
  • Bei diesem Aufbau wird bei Anliegen einer übermäßigen Aufprallenergie an der Schienenschutzplatte zum Entfernen von Hindernissen auf der Schiene während der Fahrt diese Aufprallenergie durch die balgartige Verformung des Energie absorbierenden Elements absorbiert.
  • Die Aufprallenergie absorbierende Struktur kann ferner umfassen: eine an einem Fahrzeugkarosserierahmen befestigte Stützvorrichtung, die hinter einem Verbindungsstück bereitgestellt ist und sich von einer Schienenschutzplatte nach vorne erstreckt, und in dieser Struktur kann ein Hinterabschnitt des Energie absorbierenden Elements mit einem Vorderabschnitt der Stützvorrichtung verbunden sein, und das Energie absorbierende Element kann sich von dem Verbindungsstück nach vorne erstrecken.
  • Bei diesem Aufbau erfolgt der Aufprall auf das Aufprallelement und die Aufprallenergie wird durch die balgartige Verformung der Energie absorbierenden Elemente absorbiert, da sich das Energie absorbierende Element von dem Verbindungsstück im Vorderteil des Fahrzeugs, welches an seinem Vorderende mit dem Aufprallelement versehen ist, aus nach vorne erstreckt. Dadurch kann der auf die Fahrzeuginsassen wirkende Stoß abgemildert werden.
  • Die obigen und weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und beigefügten Zeichnungen offensichtlicher.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Perspektivansicht eines Vorderabschnitts eines Energie absorbierenden Elements, welches in einer erfindungsgemäßen Energie absorbierenden Struktur eines Fahrzeugs verwendet wird;
  • 2 ist eine Ansicht, die ein Ergebnis einer Computersimulationsanalyse der Beziehung zwischen der Verschiebung und der an das erfindungsgemäße Energie absorbierende Element angelegten Kraft zeigt;
  • 3 ist eine erläuternde Ansicht, welche schematisch eine erste Stufe eines Verformungsmodus des Vorderabschnitts des erfindungsgemäßen Energie absorbierenden Elements zeigt;
  • 4 ist eine erläuternde Ansicht, welche schematisch eine zweite Stufe eines Verformungsmodus des Vorderabschnitts des erfindungsgemäßen Energie absorbierenden Elements zeigt;
  • 5 ist eine erläuternde Ansicht, welche schematisch eine dritte Stufe eines Verformungsmodus des Vorderabschnitts des erfindungsgemäßen Energie absorbierenden Elements zeigt;
  • 6 ist eine erläuternde Ansicht, welche schematisch eine vierte Stufe eines Verformungsmodus des Vorderabschnitts des erfindungsgemäßen Energie absorbierenden Elements zeigt;
  • 7 ist eine erläuternde Ansicht, welche schematisch eine fünfte Stufe eines Verformungsmodus des Vorderabschnitts des erfindungsgemäßen Energie absorbierenden Elements zeigt;
  • 8 ist eine erläuternde Ansicht, welche schematisch eine sechste Stufe eines Verformungsmodus des Vorderabschnitts des erfindungsgemäßen Energie absorbierenden Elements zeigt;
  • 9 ist eine erläuternde Ansicht, welche schematisch eine siebte Stufe eines Verformungsmodus des Vorderabschnitts des erfindungsgemäßen Energie absorbierenden Elements zeigt;
  • 10 ist eine erläuternde Ansicht, welche schematisch eine achte Stufe eines Verformungsmodus des Vorderabschnitts des erfindungsgemäßen Energie absorbierenden Elements zeigt;
  • 11 ist eine erläuternde Ansicht, welche schematisch eine neunte Stufe eines Verformungsmodus des Vorderabschnitts des erfindungsgemäßen Energie absorbierenden Elements zeigt;
  • 12(A) ist ein Schaubild, welches die Beziehung zwischen einer ersten Spitzenkraft, die in einer Anfangsstufe des Aufpralls erzeugt wird, und einer Größe des Verformungsanfangsabschnitts zeigt;
  • 12(B) ist ein Schaubild, welches die Beziehung zwischen einer zweiten Spitzenkraft, die in einer Mittelstufe des Aufpralls erzeugt wird, und einer Größe des Verformungsanfangsabschnitts zeigt;
  • 12(C) ist ein Schaubild, welches die Beziehung zwischen einem Verhältnis zwischen der ersten Spitzenkraft und der zweiten Spitzenkraft und einer Größe des Verformungsanfangsabschnitts zeigt;
  • 13 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem eine erfindungsgemäße Aufprallenergie absorbierende Struktur an ein Verbindungsstück eines Schienenfahrzeugs angelegt wird;
  • 14 ist eine Draufsicht, die die Aufprallenergie absorbierende Struktur des Fahrzeugs aus 13 zeigt;
  • 15 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem die erfindungsgemäße Aufprallenergie absorbierende Struktur des Fahrzeugs an einen Schienenschutz eines Vorderfahrzeugs des Schienenfahrzeugs angelegt wird;
  • 16 ist eine Draufsicht, die eine Aufprallenergie absorbierende Struktur des Fahrzeugs aus 15 zeigt;
  • 17 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem die Aufprallenergie absorbierende Struktur des Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung an einen Vorderabschnitt eines Vorderfahrzeugs des Schienenfahrzeugs angelegt wird; und
  • 18 ist eine Draufsicht, die eine Aufprallenergie absorbierende Struktur des Fahrzeugs aus 17 zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist eine Perspektivansicht, welche ein Energie absorbierendes Element zeigt, das in einer erfindungsgemäßen Energie absorbierenden Struktur verwendet wird.
  • Unter Bezugnahme auf 1 wird ein rohrförmiges Energie absorbierendes Rohrelement 1 (Energie absorbierendes Element) mit rechtwinkligem Querschnitt gezeigt. Das Energie absorbierende Rohrelement 1 ist mit einem ausgesparten Abschnitt 1a versehen, welches eine Axialabmessung L und eine Breitenabmessung B an der linken Seite des Vorderabschnitts S1 aufweist, welche einem Verformungsan fangsabschnitt entspricht, der einen kanalförmigen offenen Querschnitt aufweist und seitlich asymmetrisch ist. Hier ist die Breitenabmessung B des ausgesparten Abschnitts 1a im Wesentlichen gleich der Hälfte der Breite W des Elements 1.
  • Das Energie absorbierende Rohrelement 1 weist eine geschlossene Querschnittstruktur mit vier flachen Plattenabschnitten 1A, 1B, 10, 1D auf und der ausgesparte Abschnitt 1a ist in dem flachen Abschnitt 10 und Teilen der flachen Plattenabschnitten 1B, 10 geformt, die mit jeder Seite des flachen Plattenabschnitts 1D am Vorderabschnitt (Verformungsanfangsabschnitt) S1 verbunden sind. Der mit dem ausgesparten Abschnitt 1a versehene Vorderabschnitt S1 fungiert als ein Auslöserabschnitt zum Auslösen der balgartigen Verformung zur Energieabsorption und weist den kanalförmigen offenen Querschnitt auf. Obwohl Eckabschnitte des ausgesparten Abschnitts 1a einen bestimmten Winkel, beispielsweise von 90 Grad in 1, aufweisen, können sie auch gekrümmt sein.
  • Anders ausgedrückt erstreckt sich der kanalförmige Verformungsanfangsabschnitt (erweiterte Abschnitt) S1 von der gesamten Breite des flachen Plattenabschnitts 1A und eines Teils des flachen Plattenabschnitts 1B und eines Teils des flachen Plattenabschnitts 10. Der erweiterte Abschnitt S1 weist eine Länge L auf, wie in 1 gezeigt.
  • Wenn die Axialkraft auf die Vorderfläche des rohrförmigen Energie absorbierenden Rohrelements 1 mit rechteckigem Querschnitt gleichmäßig angelegt wird, beginnt eine seitlich asymmetrische Verformung (balgartige Verformung) von dem Verformungsanfangsabschnitt S1, der dem erweiterten Abschnitt geringer Stärke entspricht. Kurz gefasst wird der Verformungsanfangsabschnitt S1 im Anfangsstadium des Aufpralls verformt, und diese Verformung löst die später erwähnte balgartige Verformung aus.
  • Da der Verformungsanfangsabschnitt S1 seitlich asymmetrisch ist und aufgrund des ausgesparten Abschnitts 1a den offenen Querschnitt aufweist und die zum Erzeugen der balgartigen Verformung in Folge des Aufpralls notwendige Anfangskraft daher gering ist, wird die Spitze der Anfangskraft des Aufpralls in der balgartigen Verformung (Knickverformung) des Verformungsanfangsabschnitts S1 (Auslösestelle) in dem Anfangsstadium des Aufpralls im Vergleich zu dem Fall, in dem das rohrförmige Rohrelement 1 mit rechtwinkligem Querschnitt ohne ausgesparten Abschnitt 1a wie ein Balg verformt wird, erheblich reduziert.
  • Die balgartige Verformung (Knickverformung) des Verformungsanfangsabschnitts S1 (rechter Abschnitt) des Energie absorbierenden Rohrelements 1 schreitet dann graduell voran und erreicht einen allgemeinen Abschnitt S2 als Abschnitt mit geschlossenem Querschnitt. Da die asymmetrische balgartige Verformung bereits erzeugt worden ist, kommt es nicht in dem gesamten allgemeinen Abschnitt S2 zu einer neuen balgartigen Verformung, sondern diese tritt an dem linken Abschnitt des allgemeinen Abschnitts S2 auf. Es gibt daher eine Differenz zwischen der Zeit, zu der die Anfangskraft (Kraftspitze) zu Beginn der Knickverformung des Verformungsanfangsabschnitts S1 erzeugt wird, und der Zeit, zu der die Anfangskraft an dem Beginn der Knickverformung des allgemeinen Abschnitts S2 erzeugt wird. Daher wird die Kraft, die zum Bewirken der balgartigen Verformung des Energie absorbierenden Rohrelements 1 notwendig ist, in die Kraft am Beginn der balgartigen Verformung des Verformungsanfangsabschnitts S1 und der Kraft für den Beginn der balgartigen Verformung des allgemeinen Abschnitts S2 geteilt. Dadurch wird die Spitzenkraft im Anfangsstadium des Aufpralls verringert und die Reaktionskraft wird konstant gehalten. Der auf die Fahrzeuginsassen wirkende Stoß wird daher ohne schnellen Anstieg der Stoßkraft abgemildert.
  • Die balgartige Verformung des Verformungsanfangsabschnitts S1 löst somit die balgartige Verformung des allgemeinen Abschnitts S2 aus. Sobald die balgartige Verformung in dem allgemeinen Abschnitt S2 auftritt, wird die stabile balgartige Verformung danach fortgesetzt. Da die an das Energie absorbierende Rohrelement 1 angelegte Axial-(Längs)-Kraft erheblich höher ist als die zu der Axialkraft orthogonale Kraft, findet der Übergang der balgartigen Verformung von dem Verformungsanfangsabschnitt S1 zu dem allgemeinen Abschnitt S2 nahtlos statt.
  • 2 zeigt ein Ergebnis einer Computersimulationsanalyse der Beziehung zwischen der Kraft und der Verschiebung dieser Verformung. 3 bis 11 sind Ansichten, die die Änderung schematisch zeigen, welche auftritt, wenn die Aufprallkraft an eine Kontaktplatte 2 angelegt wird, die am Vorderende des Energie absorbierenden Rohrelements 1 angelegt wird. Im Zustand aus 3 vor dem Aufprall wird keine Kraft angelegt und die Kräfte in den Zuständen von 4 bis 11 entsprechen den Kräften an den Kraftspitzenpunkten P1 bis P8 in 2. Wie in 3 bis 11 gezeigt, ist die Kontaktplatte 2 an dem Verformungsanfangsabschnitt S1 des Energie absorbierenden Rohrelements 1 bereitgestellt. In diesen Fällen ist der ausgesparte Abschnitt an dem oberen Abschnitt des Vorderabschnitts gebildet (siehe 4 bis 11). Anders ausgedrückt erstreckt sich der Verformungsanfangsabschnitt (erweiterte Abschnitt) S1 von dem unterem Abschnitt des Vorderabschnitts des Energie absorbierenden Rohrelements 1.
  • Der Zustand vor dem Aufprall wird in 3 gezeigt. Sobald der Aufprall stattfindet und die axiale Aufprallkraft (dynamische Kraft) durch die Kontaktplatte 2 angelegt wird, beginnt eine Verformung durch Knicken des Verformungsanfangsabschnitts S1, der dem unteren Abschnitt des Energie absorbierenden Rohrelements 1 entspricht. Dann beginnt eine Verformung durch Knicken des oberen flachen Plattenabschnitts des oberen Abschnitts der Struktur mit geschlossenem Querschnitt des Energie absorbierenden Rohrelements 1, wie in 5 gezeigt, und dann beginnt eine Verformung durch Knicken der rechten und linken flachen Plattenabschnitte der Struktur mit geschlossenem Querschnitt. In diesem Fall ist ein Kraftspitzenpunkt P1, der 4 entspricht, bei dem eine balgartige Verformung des Verformungsanfangsabschnitts S1 beginnt, im Wesentlichen gleich einem Kraftspitzenpunkt P2, der 5 entspricht, bei dem eine balgartige Verformung des allgemeinen Abschnitts S2 beginnt, obwohl der Kraftspitzenpunkt P2 etwas größer als der Kraftspitzenpunkt 21 ist, wodurch eine Reaktionskraft konstant gehalten wird.
  • Bei Beginn der balgartigen Verformung werden die Knickverformung der oberen und der unteren flachen Plattenabschnitte (siehe 7, 9 und 11) und die Knickverformung der rechten und linken flachen Plattenabschnitte (siehe 8, 10) abwechselnd wiederholt. In diesen Fällen kann außerdem die konstante Reaktionskraft ohne erhebliche Kräfteschwankung erhalten werden.
  • Der Grund für das Absinken der Reaktionskraft in dem Anfangsstadium des Aufpralls wird in 2 gezeigt und besteht darin, dass eine Differenz zwischen der Zeit, zu der die Knickverformung des oberen flachen Plattenabschnitts beginnt, und der Zeit, zu der die Knickverformung des unteren flachen Plattenabschnitts beginnt, in den Zuständen aus 4, 5 und in dem Zustand aus 6 besteht und die Verformung in ihrem vorherigen Zustand danach die Knickverformung erleichtert.
  • Die Verformung in dem Anfangszustand ist außerdem asymmetrisch (siehe 4 bis 6) und wird dann symmetrisch. Dies liegt daran, dass die Knickverformung der rechten und linken flachen Plattenabschnitte bei der bezüglich der Axialrichtung in dem Zustand aus 7 schrägen Verformung beginnt und sich die Verformung mit Voranschreiten zu einer Verformung in einer zur Axialrichtung orthogonalen Richtung ändert.
  • Nachfolgend werden Ergebnisse der Simulationsanalyse darüber, inwiefern die Größe des ausgesparten Abschnitts 1a die Anfangskraft beeinflusst, unter Bezugnahme auf 12(A), (B), (C) erläutert. In 12(A), 12(B), 12(C) bezeichnet B eine Breite des ausgesparten Abschnitts 1a, L bezeichnet eine Axiallänge des ausgesparten Abschnitts 1a und Ac, As bezeichnen jeweils die Querschnittfläche des Verformungsanfangsabschnitts S1 und die Querschnittfläche des allgemeinen Abschnitts S2.
  • Wie aus 12(A) ersichtlich, nimmt die unmittelbar nach dem Aufprall erzeugte erste Spitzenkraft tendenziell ab, wenn die Größe des ausgesparten Abschnitts 1a zunimmt, d.h. bei einer Zunahme von Ac/As, während, wie aus 12(B) ersichtlich, die folgende zweite Spitzenkraft mit einer Zunahme des ausgesparten Abschnitts 1a tendenziell zunimmt.
  • Während es wünschenswert ist, dass es keine große Differenz zwischen der ersten und der zweiten Spitzenkraft gibt und die Kraft gleichmäßig fluktuiert, ist das Verhältnis Ac/As zwischen der Querschnittfläche des Verformungsanfangsabschnitts des allgemeinen Abschnitts S1 vorzugsweise ungefähr 0,5, wie aus 12(C) zu sehen. Es wird bestätigt, das eine ähnliche Tendenz und Ergebnis bei dem rohrförmigen Element mit einem quadratischen Querschnitt und dem rohrförmigen Element mit einem rechteckigen Querschnitt erzielt werden.
  • (Beispiel 1)
  • In diesem Beispiel wird das Energie absorbierende Element an ein Verbindungsstück eines Schienenfahrzeugs angelegt.
  • Unter Bezugnahme auf 13, 14 umfasst ein Gummidämpfer 11 einen Zuganschlag 12 mit einem vorderen Stützabschnitt 12a und einem hinteren Stützabschnitt 12b, einem vorderen und hinteren Stoßkraft absorbierenden Gummi 13a, 13b, die jeweils an dem vorderen Stützabschnitt 12a und dem hinteren Stützabschnitt 12b des Zuganschlags 12 bereitgestellt sind, einem Paar von Verbindungsstangenelementen 14R, 14L zum jeweiligen Verbinden und Befestigen der Stoßkraft absorbierenden Gummis 13a, 13b (Gummiplatten) an dem Zuganschlag 12, und Flanschelementen 15a, 15b, die jeweils an einem Vorderabschnitt des Verbindungsstangenelements 14R und einem Hinterabschnitt des Verbindungsstangenelements 14L und zwischen den Stoßkraft absorbierenden Gummis 13a, 13b in dem Zuganschlag 12 angebracht sind. Die Vorderendabschnitte der Verbindungsstangenelemente 14L, 14R sind mit einem vorderen Stützrahmen 16F verbunden, der mit einem Hinterabschnitt eines Verbindungsstücks 18 mit einem dazwischen angeordneten Zwischenelement 17 verbunden sind.
  • Die Vorderabschnitte eines Paars Energie absorbierender Rohrelemente 19L, 19R sind mit dem Hinterflanschelement 15b verbunden und Hinterabschnitte eines Paars Energie absorbierender Rohrelemente 19L, 19R sind mit einem hinteren Stützrahmen 21 verbunden, der von einem Fahrzeugkarosserierahmen 20 gestützt wird. Die Energie absorbierenden Rohrelemente 19L, 19R sind seitlich symmetrisch, so dass ausgesparte Abschnitte 19a, 19b innen gegenüberliegen, um die ausgewogene Aufnahme der Stoßkraft zu ermöglichen. Anders ausgedrückt sind die Energie absorbierenden Rohrelemente 19L, 19R so platziert, dass sie äußere Anordnung der jeweils an Vorderenden der Energie absorbierenden Rohrelemente 19L, 19R vorgesehenen Verformungsanfangsabschnitte 19c, 19d ermöglichen.
  • Bei diesem Aufbau wird durch Stützen des Gummidämpfers 1 durch die Energie absorbierenden Rohrelemente 19L, 19R (Energie absorbierende Elemente) die infolge der Verformung durch den Gummidämpfer 11 teilweise unabsorbiert bleibende Aufprallenergie durch die balgartige Verformung (plastische Verformung) der Energie absorbierenden Rohrelemente 19L, 19R absorbiert. In einem Fall, bei dem ein aus einer Vielzahl von Fahrzeugen bestehendes Schienenfahrzeug mit einem anderen Fahrzeug zusammenstößt, wird die Fähigkeit zur Energieabsorption der Energie absorbierenden Rohrelemente 19L, 19R durch die Fähigkeit zur Energieabsorption des Gummidämpfers 11 komplementiert, wenn sie nicht ausreicht, und das Ereignis, dass das Fahrzeug erheblich beschädigt wird oder ein erheblicher Stoß auf die Fahrzeuginsassen wirken kann, kann verhindert werden.
  • (Beispiel 2)
  • In diesem Beispiel wird das Energie absorbierende Element an einen Schienenschutz eines Vorderfahrzeugs eines Schienenfahrzeugs angelegt.
  • Unter Bezugnahme auf 15, 16 wird eine Schienenschutzplatte 31 zum Entfernen von Hindernissen wie ein Hufeisen gebogen und an einen Fahrzeugkarosserierahmen 32 montiert und befestigt. Zwei Energie absorbierende Rohrelemente 33 sind hinter der Schienenschutzplatte 31 so platziert, dass sie davon beabstandet werden. Diese Energie absorbierenden Rohrelemente 33 werden mittels eines Verbindungselements 33b verbunden und durch eine Stützvorrichtung 34 unterstützt. Insbesondere ist das flache plattenförmige Verbindungselement 33b mit den Spitzen der jeweiligen Energie absorbierenden Rohrelemente 33 verbunden und die Hinterenden der Elemente 33 sind mit der Stützvorrichtung 34 verbunden. In diesem Fall sind die ausgesparten Abschnitte 33a der jeweiligen Energie absorbierenden Rohrele mente 33 nach außen (oder innen) geöffnet und seitlich symmetrisch, wie in 16 gezeigt. Anders ausgedrückt sind die Energie absorbierenden Rohrelemente 33 seitlich symmetrisch, um die Anordnung der an den Vorderenden der Energie absorbierenden Rohrelemente 33 vorgesehenen Verformungsanfangsabschnitte 33c nach innen zu ermöglichen. Die Bezugszahl 50 bezeichnet eine Schiene.
  • Bei diesem Aufbau wird die infolge der Verformung der Schienenschutzplatte 31 teilweise unabsorbiert bleibende Energie durch die Energie absorbierenden Rohrelemente 33 absorbiert, wodurch die Stoßkraft auf den Fahrzeugkarosserierahmen 32 abgemildert wird.
  • Außerdem wird ein leichtes Gewicht erzielt. Obwohl die infolge der Verformung der Schienenschutzplatte teilweise unabsorbiert bleibende Energie herkömmlicherweise durch die Energie absorbierende Platte, welche aus flachen Federn besteht und hinter der Vorderseite der Schienenschutzplatte vorgesehen ist, absorbiert wurde und das Gewicht entsprechend erhöht wurde, stellt die Verwendung der Energie absorbierenden Rohrelemente 33 ein erheblich leichteres Gewicht bereit.
  • (Beispiel 3)
  • In diesem Beispiel ist das Stoßkraft absorbierende Element an dem Vorderabschnitt des Vorderfahrzeugs des Schienenfahrzeugs angebracht, um bei einem Frontalzusammenstoß der Vorderfahrzeuge die Aufprallenergie zu absorbieren.
  • Unter Bezugnahme auf 17, 18 ist ein Energie absorbierendes Rohrelement 43 zwischen einem Verbindungsstück 41, welches sich an einer Oberseite befindet, und einer Schienenschutzplatte 42, die sich in der Vertikalrichtung an einer unteren Seite befindet, vorgesehen. Ein Stützrohrelement 45 ist so vorgesehen, dass es sich in der Fahrzeuglängsrichtung von einer Stützvorrichtung 44 und einem Endabschnitt des Energie absorbierenden Rohrelements 43 erstreckt, welches mit einem Spitzenelement 46 versehen ist, das mit einem Spitzenabschnitt des Stützrohrelements 45 verbunden ist.
  • Das Stützrohrelement 45 erstreckt sich von der Schienenschutzplatte 42 nach vorne und weist eine Länge zum Anordnen hinter dem Verbindungsstück 41 auf. Wenn das Fahrzeug nicht als Vorderfahrzeug verwendet wird, wird das Energie absorbierende Rohrelement 43 von dem Fahrzeug entfernt, um die Verbindung der Fahrzeuge mittels des Verbindungsstücks 41 zu gestatten. Die Bezugszahl 48 bezeichnet einen Fahrzeugkarosserierahmen. An einem Abschnitt, an dem das Energie absorbierende Rohrelement 43 mit dem Spitzenelement 46 verbunden ist, ist der ausgenommene Abschnitt 43a an einem unteren Abschnitt davon und seitlich symmetrisch vorgesehen. Anders ausgedrückt ist das Energie absorbierende Rohrelement 43 so platziert, dass ein Verformungsanfangsabschnitt 43b, der sich von dem Spitzenende des Energie absorbierenden Rohrelements 43 erstreckt, an der Oberseite befindet. Das Spitzenelement 46 ist in einer Bedeckung 47 an der Spitzenseite angeordnet. Ähnlich Beispielen 1, 2 erübrigt es sich, darauf hinzuweisen, dass zwei Energie absorbierende Rohrelemente, die symmetrisch angeordnet sind, ein Aufprallelement stützen können.
  • Bei diesem Aufbau prallt das Spitzenelement 46 bei einem Aufprall der Vorderfahrzeuge mit dem Spitzenelement 46 des gegenüberliegenden Fahrzeugs zusammen, wodurch die Verformung des Energie absorbierenden Rohrelements 43 durch Knicken zum Absorbieren der Aufprallenergie bewirkt wird. In der Folge kann ein Schaden an anderen Teilen verhindert werden. Analog ist das gegenüberliegende Fahrzeug mit dem Energie absorbierenden Rohrelement und dem Spitzenelement versehen.
  • Die vorliegende Erfindung wird wie oben beschrieben ausgeführt und weist die folgenden Vorteile auf.
  • In der erfindungsgemäßen Energie absorbierenden Struktur ist der ausgesparte Abschnitt mit dem offenen Querschnitt an dem Vorderabschnitt des Energie absorbierenden Elements vorgesehen, um den Aufprall, in dem die Kraft in Fahrzeuglängsrichtung angelegt wird, zu handhaben, und von dem Vorderendabschnitt beginnt die Verformung. Anders ausgedrückt erstreckt sich der im Wesentlichen kanalförmige Verformungsanfangsabschnitt von einem Teil des Vorderendes zu dem Energie absorbierenden Element. Dieser Aufbau erleichtert die Verformung des Vorderendabschnitts und verringert die Anfangskraftspitze zum Erzeugen der balgartigen Verformung und bewirkt außerdem, dass die Verformung des Vorderendabschnitts die folgende balgartige Verformung auslöst und die entsprechende Kraftspitze verringert. Dadurch tritt die balgartige Verformung natürlich auf und die Aufprallenergie kann effizient absorbiert werden. Da die Kraftspitze im Anfangsstadium des Aufpralls und die folgende Kraftspitze gering gehalten und im Wesentlichen gleich seinkönnen und die Reaktionskraft konstant gehalten werden, kann anders ausgedrückt die auf die Fahrzeuginsassen wirkende Stoßkraft ohne einen schnellen Anstieg der Stoßkraft abgemildert werden. Da der ausgenommene Abschnitt an dem rohrförmigen Energie absorbierenden Rohrelement mit rechtwinkligem Querschnitt als Energie absorbierendes Element mit gleichen Querschnittabmessungen und Plattendicke und ohne Innenrippen bereitgestellt ist, kann das Element einfach und kostengünstig hergestellt werden.
  • Außerdem kann die Stoßkraft in Fahrtrichtung gleichmäßig an den Vorderendabschnitt angelegt werden, da in einer Ausführungsform die Vielzahl von Stoßkraft absorbie renden Elementen vertikal oder seitlich symmetrisch sind, so dass die balgartige Verformung ohne Fallen des Energie absorbierenden Elements bewirkt werden kann.
  • Da in einer Ausführungsform der Gummidämpfer mit dem Fahrzeugverbindungsstück verbunden ist, um die zwischen den Fahrzeugen erzeugte Stoßkraft abzumildern, ist der Vorderabschnitt des Energie absorbierenden Elements außerdem mit dem Hinterabschnitt des Gummidämpfers verbunden und der Hinterabschnitt des Energie absorbierenden Elements ist mit dem Zuganschlag verbunden, der an dem Fahrzeugkarosserierahmen montiert ist, und kann die geringe Aufprallenergie von dem Gummidämpfer absorbiert und die große Aufprallenergie durch die balgartige Verformung des Energie absorbierenden Elements absorbiert werden.
  • Durch Bereitstellen des Energie absorbierenden Elements hinter der Schienenschutzplatte zum Entfernen von Hindernissen auf der Schiene während der Fahrt und Verbinden des Hinterabschnitts des Energie absorbierenden Elements mit dem Fahrzeugrahmen mittels der Stützvorrichtung kann in einer Ausführungsform ferner eine auf die Schienenschutzplatte angelegte übermäßige Aufprallenergie durch die balgartige Verformung des Energie absorbierenden Elements absorbiert werden.
  • Durch Verbinden des Hinterabschnitts des Energie absorbierenden Elements, das sich von dem Verbindungsstück nach vorne erstreckt und an dem Vorderende mit dem Aufprallelement versehen ist, zu dem Vorderabschnitt der Stützvorrichtung (Stützrohrelement), die an den Fahrzeugkarosserierahmen montiert ist, kann in einer Ausführungsform außerdem die Aufprallenergie durch die balgartige Verformung des Energie absorbierenden Elements absorbiert werden und die auf die Fahrzeuginsassen wirkende Stoßkraft kann abgemildert werden.
  • Da diese Erfindung in verschiedenen Formen ausgeführt werden kann, ohne von der Idee ihrer wesentlichen Merkmale abzuweichen, sind die vorliegenden Beispiele daher veranschaulichend und nicht einschränkend, da der Schutzumfang der Erfindung vielmehr durch die beigefügten Ansprüche statt durch die vorangehende Beschreibung definiert wird, und alle Änderungen, die in den Umfang und die Grenzen der Ansprüche fallen, oder Äquivalente solcher Umfänge oder Grenzen sollen daher durch die Ansprüche verkörpert werden.

Claims (6)

  1. Aufprallenergie absorbierende Struktur eines Fahrzeugs, gekennzeichnet durch ein rohrförmiges Energie absorbierendes Element (1, 19L, 19R, 33, 43), das in der Längsrichtung des Fahrzeugs bereitgestellt ist und vier flache Plattenabschnitte (1A, 1B, 1C, 1D) zur Bildung eines rechteckigen Querschnitts aufweist, wobei das rohrförmige Energie absorbierende Element (1, 19L, 19R, 33, 43) aus einem rohrförmigen Rohrelement (1, 19L, 19R, 33, 43) mit einem gleich großen rechteckigen Querschnitt und der gleichen Plattendicke gebildet ist und keine Innenrippen enthält und das rohrförmige Energie absorbierende Element (1, 19L, 19R, 33, 43) dazu ausgelegt ist, in der Längsrichtung des Fahrzeugs eine Aufprallkraft aufzunehmen und sich durch Knicken wie ein Balg zu verformen, um eine Aufprallenergie aufzunehmen; einen Verformungsanfangsabschnitt (S1), der durch Bilden eines Ausschnittabschnitts (1a) in der rechten oder linken Seite oder in der oberen oder unteren Seite eines Vorderabschnitts des Energie absorbierenden Elements (1, 19L, 19R, 33, 43 bereitgestellt ist; und wobei der Ausschnittabschnitt (1a) in Teilen von drei flachen Plattenabschnitten (1B, 1C, 1D), umfassend einen der vier flachen Plattenabschnitte (1D) und benachbarte flache Plattenabschnitte (1B, 1C), die auf einer der beiden Seiten davon angeordnet sind, gebildet ist.
  2. Aufprallenergie absorbierende Struktur nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Gummidämpfer (11), der mit einem Verbindungsstück (18) des Fahrzeugs verbunden ist, um die zwischen Fahrzeugen erzeugte Aufstoßenergie abzumildern, wobei ein Vorderabschnitt des Energie absorbierenden Elements (19L, 19R) mit einem Endabschnitt des Gummidämpfers (11) verbunden ist und ein Endabschnitt des Energie absorbierenden Elements (19L, 19R) mit einem an einen Fahrzeugkarosserierahmen (20) montierten Zuganschlag (12) verbunden ist.
  3. Aufprallenergie absorbierende Struktur nach Anspruch 1, wobei das Energie absorbierende Element (33) hinter einer Schienenschutzplatte (31) zum Entfernen von Hindernissen auf einer Schiene (50) während der Fahrt vorgesehen ist und ein Endabschnitt des Energie absorbierenden Elements (33) mit einer an einem Fahrzeugkarosserierahmen (32) montierten Stützvorrichtung (34) verbunden ist.
  4. Aufprallenergie absorbierende Struktur nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine an einen Fahrzeugkarosserierahmen (48) montierte Stützvorrichtung (45), welche hinter einem Verbindungsstück (41) vorgesehen ist und sich von einer Schienenschutzplatte (42) aus nach vorne erstreckt, wobei ein Hinterabschnitt des Energie absorbierenden Elements (43) mit einem Vorderabschnitt der Stützvorrichtung (45) verbunden ist und sich das Energie absorbierende Element (43) von dem Verbindungsstück (41) aus nach vorne erstreckt.
  5. Aufprallenergie absorbierende Struktur nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei eine Vielzahl Energie absorbierender Elemente (1, 19L, 19R, 33, 43) so vorgesehen sind, dass sie vertikal oder seitlich symmetrisch sind.
  6. Aufprallenergie absorbierende Struktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der rechteckige Querschnitt ein quadratischer Querschnitt ist.
DE60221737T 2001-04-20 2002-04-18 Aufprallenergie verzehrende Struktur für ein Fahrzeug Expired - Lifetime DE60221737T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001122028A JP3512753B2 (ja) 2001-04-20 2001-04-20 鉄道車両の衝突エネルギ吸収構造
JP2001122028 2001-04-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60221737D1 DE60221737D1 (de) 2007-09-27
DE60221737T2 true DE60221737T2 (de) 2008-06-05

Family

ID=18971806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60221737T Expired - Lifetime DE60221737T2 (de) 2001-04-20 2002-04-18 Aufprallenergie verzehrende Struktur für ein Fahrzeug

Country Status (7)

Country Link
US (2) US6889617B2 (de)
EP (1) EP1251054B1 (de)
JP (1) JP3512753B2 (de)
AT (1) ATE370041T1 (de)
DE (1) DE60221737T2 (de)
SG (1) SG111939A1 (de)
TW (1) TW537984B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011052770A1 (de) * 2011-08-17 2013-02-21 Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh Fahrzeugstoßfängeranordnung sowie Verfahren zum Absorbieren von auf einen Stoßfänger eines Fahrzeuges wirkenden Aufprallenergie

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1468889B1 (de) * 2003-04-14 2009-06-17 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Kupplung für Schienenfahrzeug, mit Kautschukdämpfer und Energieverzehrelement
DE60327991D1 (de) * 2003-04-19 2009-07-30 Kawasaki Heavy Ind Ltd Tragstruktur des Bahnräumers von einem Schienenfahrzeug
FR2855805B1 (fr) 2003-06-06 2005-08-05 Vallourec Vitry Element de structure pour vehicule, capable d'un meilleur comportement aux chocs
DE602004027144D1 (de) 2003-07-28 2010-06-24 Sumitomo Metal Ind Stossabsorbierendes glied
DE602004009942T2 (de) * 2003-09-19 2008-10-16 Siemens Transportation Systems Inc., Sacramento Integriertes aufprallschutzsystem
JP2005153567A (ja) * 2003-11-20 2005-06-16 Toyota Motor Corp 衝撃吸収部材
AT501690A1 (de) * 2004-09-03 2006-10-15 Siemens Transportation Systems Aufreitschutz für schienenfahrzeuge
US8109535B2 (en) * 2004-12-13 2012-02-07 Ford Global Technologies Sport utility vehicle (SUV) frame architecture for improved vehicle-to-vehicle compatibility
JP4712604B2 (ja) * 2006-05-10 2011-06-29 株式会社日立製作所 輸送機器
JP4943905B2 (ja) * 2006-05-10 2012-05-30 株式会社日立製作所 衝突エネルギー吸収装置及びそれを備えた軌条車両
JP4762054B2 (ja) * 2006-06-01 2011-08-31 川崎重工業株式会社 鉄道車両用の排障装置
JP4849971B2 (ja) * 2006-06-21 2012-01-11 川崎重工業株式会社 連結緩衝装置の取り付け構造
JP5092323B2 (ja) * 2006-09-08 2012-12-05 株式会社日立製作所 軌条車両
ITTO20060862A1 (it) * 2006-12-04 2008-06-05 Ansaldobreda Spa Deflettore di ostacoli per una carrozza di testa di un treno
FR2915451B1 (fr) * 2007-04-26 2009-10-09 Vallourec Vitry Prolonge avec appui perfectionne.
JP5089277B2 (ja) * 2007-07-18 2012-12-05 株式会社日立製作所 排障装置を備えた軌条車両
JP2009096225A (ja) * 2007-10-12 2009-05-07 Kobe Steel Ltd エネルギー吸収部材
JP4486673B2 (ja) * 2007-12-11 2010-06-23 本田技研工業株式会社 車体構造
US20090174219A1 (en) * 2008-01-04 2009-07-09 Foreman Grant G Vehicle energy absorber structure and method
WO2010029188A1 (de) * 2008-09-15 2010-03-18 Voith Patent Gmbh Fahrzeugkopf zur befestigung an der stirnseite eines spurgebundenen fahrzeuges, insbesondere eines schienenfahrzeuges
US8539737B2 (en) 2008-09-19 2013-09-24 Ford Global Technologies, Llc Twelve-cornered strengthening member
US8641129B2 (en) * 2008-09-19 2014-02-04 Ford Global Technologies, Llc Twelve-cornered strengthening member
US9533710B2 (en) * 2008-09-19 2017-01-03 Ford Global Technologies, Llc Twelve-cornered strengthening member
US9187127B2 (en) 2008-09-19 2015-11-17 Ford Global Technologies, Llc Twelve-cornered strengthening member, assemblies including a twelve-cornered strengthening member, and methods of manufacturing and joining the same
JP5145186B2 (ja) * 2008-09-30 2013-02-13 株式会社日立製作所 衝突緩和装置を備えた軌条車両
JP5121677B2 (ja) 2008-11-25 2013-01-16 日本車輌製造株式会社 衝撃吸収部材
JP4852624B2 (ja) * 2009-03-31 2012-01-11 株式会社日立製作所 衝突緩和装置を備えた軌条車輌
US8839722B2 (en) * 2010-09-20 2014-09-23 Bombardier Transportation Gmbh Lightweight compound cab structure for a rail vehicle
JP5677815B2 (ja) * 2010-11-19 2015-02-25 川崎重工業株式会社 鉄道車両の衝突エネルギー吸収体
JP5584597B2 (ja) * 2010-11-19 2014-09-03 川崎重工業株式会社 鉄道車両の排障装置
US8459726B2 (en) * 2011-04-15 2013-06-11 Ford Global Technologies, Llc. Multi-cornered strengthening members
US10315698B2 (en) 2015-06-24 2019-06-11 Ford Global Technologies, Llc Sixteen-cornered strengthening member for vehicles
US9944323B2 (en) 2015-10-27 2018-04-17 Ford Global Technologies, Llc Twenty-four-cornered strengthening member for vehicles
US9889887B2 (en) 2016-01-20 2018-02-13 Ford Global Technologies, Llc Twelve-cornered strengthening member for a vehicle with straight and curved sides and an optimized straight side length to curved side radius ratio
US9789906B1 (en) 2016-03-23 2017-10-17 Ford Global Technologies, Llc Twenty-eight-cornered strengthening member for vehicles
US10393315B2 (en) 2016-04-26 2019-08-27 Ford Global Technologies, Llc Cellular structures with twelve-cornered cells
US10704638B2 (en) 2016-04-26 2020-07-07 Ford Global Technologies, Llc Cellular structures with twelve-cornered cells
US10473177B2 (en) 2016-08-23 2019-11-12 Ford Global Technologies, Llc Cellular structures with sixteen-cornered cells
US10220881B2 (en) 2016-08-26 2019-03-05 Ford Global Technologies, Llc Cellular structures with fourteen-cornered cells
US10300947B2 (en) 2016-08-30 2019-05-28 Ford Global Technologies, Llc Twenty-eight-cornered strengthening member for vehicles
US10279842B2 (en) 2016-08-30 2019-05-07 Ford Global Technologies, Llc Twenty-eight-cornered strengthening member for vehicles
US10429006B2 (en) 2016-10-12 2019-10-01 Ford Global Technologies, Llc Cellular structures with twelve-cornered cells
US10974769B2 (en) 2019-01-14 2021-04-13 Fca Us Llc Vehicle structural systems for sorb impact events
CN114364577B (zh) * 2019-09-06 2024-02-23 奇昊汽车德国有限责任公司 用于机动车的保险杠横梁
US11292522B2 (en) 2019-12-04 2022-04-05 Ford Global Technologies, Llc Splayed front horns for vehicle frames

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3888502A (en) * 1972-05-08 1975-06-10 Gen Motors Corp Energy absorber components for use in vehicles particularly motor vehicles
US3838778A (en) * 1972-10-06 1974-10-01 Unilan Ag Draft gear
US3828778A (en) * 1973-01-22 1974-08-13 Master Molded Prod Corp Disposable ointment applicator
JPS58116467A (ja) 1981-12-28 1983-07-11 Toray Ind Inc アミノシツフ塩基の連続的製造法
US4706826A (en) * 1985-04-22 1987-11-17 Mcconway & Torley Corporation Striker carrier having an adjustable wear plate for a railway coupler
US4715292A (en) * 1985-09-13 1987-12-29 Pavlick Michael J Head end vehicle with crew accommodations with locomotive and other controls
US5080410A (en) * 1991-04-22 1992-01-14 Chrysler Corporation Vehicle bumper beam
JP2650527B2 (ja) 1991-09-10 1997-09-03 日産自動車株式会社 自動車の車体強度メンバ構造
JPH05139242A (ja) * 1991-11-19 1993-06-08 Toyota Motor Corp 車体の前部構造
JPH0663467A (ja) 1992-08-10 1994-03-08 Asahi Sanac Kk 自動塗装ラインに用いる光電式被塗物検出装置
JP2882243B2 (ja) 1993-05-26 1999-04-12 三菱自動車工業株式会社 車両のシャシ部材
FR2712950B1 (fr) 1993-11-25 1995-12-29 Gec Alsthom Transport Sa Dispositifs et procédé d'amortissement de choc, ossature et véhicule comportant de tels dispositifs d'amortissement de choc.
US5431445A (en) 1994-11-28 1995-07-11 Ford Motor Company Asymmetrical beam structure for a vehicle
NL1000942C2 (nl) 1995-08-07 1997-02-11 Reynolds Aluminium Bv Absorptie-element met kreukelzone voor het opnemen van botsenergie, en voertuig voorzien van een dergelijk absorptie-element.
JP3243783B2 (ja) 1995-09-01 2002-01-07 本田技研工業株式会社 車両用サイドフレーム延長部
JP3676491B2 (ja) 1996-04-12 2005-07-27 新日本製鐵株式会社 衝撃吸収部材
JPH09277954A (ja) 1996-04-15 1997-10-28 Nippon Steel Corp テーパー付き衝撃吸収部材
DE19720329C1 (de) 1997-05-15 1998-11-05 Abb Daimler Benz Transp Schienenfahrzeug mit Stoßverzehrelementeinrichtung
JPH115564A (ja) 1997-06-17 1999-01-12 Mitsubishi Motors Corp 車両のサイドメンバ構造
US6062634A (en) * 1997-11-17 2000-05-16 Daimlerchrysler Corporation Automotive energy absorbing structure
US6196135B1 (en) * 1998-04-17 2001-03-06 Kinki Sharyo Co., Ltd. Shock absorbing underframe structure for railroad car

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011052770A1 (de) * 2011-08-17 2013-02-21 Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh Fahrzeugstoßfängeranordnung sowie Verfahren zum Absorbieren von auf einen Stoßfänger eines Fahrzeuges wirkenden Aufprallenergie

Also Published As

Publication number Publication date
ATE370041T1 (de) 2007-09-15
EP1251054A3 (de) 2003-05-07
JP2002316642A (ja) 2002-10-29
EP1251054A2 (de) 2002-10-23
TW537984B (en) 2003-06-21
DE60221737D1 (de) 2007-09-27
US20040227378A1 (en) 2004-11-18
EP1251054B1 (de) 2007-08-15
JP3512753B2 (ja) 2004-03-31
US6951176B2 (en) 2005-10-04
SG111939A1 (en) 2005-06-29
US20020153719A1 (en) 2002-10-24
US6889617B2 (en) 2005-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60221737T2 (de) Aufprallenergie verzehrende Struktur für ein Fahrzeug
DE10234438B4 (de) Stoßfängeraufhängung für Fahrzeuge
DE19611934C1 (de) Frontmodul für Kraftfahrzeuge
DE4240237C2 (de) Stauchrohr
DE19938937A1 (de) Karosserieaufbau eines Kraftfahrzeugs mit kontrollierter Reaktionslast
DE19746285C2 (de) Rahmenstruktur einer Fahrzeugkarosserie
EP2675662B1 (de) Fahrzeugstossfängeranordnung
DE1755006B2 (de) Plastisch verformbarer Aufpralldämpfer für Fahrzeuge
DE2537947A1 (de) Vorrichtung zum absorbieren von stossenergie
DE102007042292A1 (de) Plastisch verformbare Doppelzellenverbindung für die Front von Automobilen
DE19540384A1 (de) Trägerstruktur für Fahrzeuge
EP1533192A1 (de) Stossfängersystem
DE102010006977A1 (de) Kraftfahrzeug-Vorderbau
DE102021125699A1 (de) Energieabsorbierende bügelbaugruppe mit metallabbrechmerkmal
EP1990251A1 (de) Energieverzehreinrichtung für mehrgliedrige Fahrzeuge
DE102014115887A1 (de) Crashbox für ein Stoßfängersystem eines Kraftfahrzeugs
WO2016184684A1 (de) Lenksäule für ein kraftfahrzeug und energieabsorptionseinrichtung
DE202017104333U1 (de) Bremskraftverstärkereinrichtung mit einem verformbaren Aktuator
DE102017211339B4 (de) Bremskraftverstärkereinrichtung mit einem verformbaren Aktuator
DE2460598A1 (de) Stossdaempfungsvorrichtung
EP1541424B1 (de) Crashelement in Form eines Hohlprofils
DE19858303B4 (de) Vorbaustruktur für eine selbsttragende Rohbaukarosserie eines Personenkraftwagens
EP0894698A2 (de) Querträger für Fahrzeuge
EP0556667A1 (de) Stossverzehrvorrichtung
DE1933149B2 (de) Verformbares Tragwerk eines Kraft fahrzeuges und Verfahren zu seiner Her stellung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition