EP1006033A1 - Kollisionsschutzeinrichtung für spurgeführte Stadtverkehrsfahrzeuge - Google Patents

Kollisionsschutzeinrichtung für spurgeführte Stadtverkehrsfahrzeuge Download PDF

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EP1006033A1 EP99120340A EP99120340A EP1006033A1 EP 1006033 A1 EP1006033 A1 EP 1006033A1 EP 99120340 A EP99120340 A EP 99120340A EP 99120340 A EP99120340 A EP 99120340A EP 1006033 A1 EP1006033 A1 EP 1006033A1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/06—End walls

Definitions

  • the invention relates to a collision protection device for track-guided city vehicles that are at the vehicle ends is arranged in the area of the vehicle head and from a bumper by two reversible shock absorbers is worn and with a tear-off connection and subsequent guide is provided and from a deformable Stem exists.
  • a device is known from DE 38 18 839 C2 which is a removable head of a central buffer coupling against one comprehensive room protection bar is replaced.
  • the room protection bar is secured by a swivel lock at the ends fixed.
  • the device described is based on the same principle according to DE 39 31 171 C2. The difference is in the solution of the swivel lock.
  • a disadvantage of this principle is that after exhausting the stroke of the shock protection Device hinders deformation of the stem as it cannot be moved out of the deformation zone.
  • Another disadvantage is that in the event of an off-center impact, the when colliding with passenger cars according to accident analyzes the most common case is a reversible energy intake the centrally located clutch cartridge due to the high Moments is hardly possible.
  • In practice is an institution known, executed on the tram Dresden type NGT6 DD, in which a space support is carried by two shock absorbers becomes. This solution also has the problem that the collision protection device after the stroke has been exhausted, the deformation with special needs.
  • the invention is based on the problem of a collision protection device for track-guided city vehicles create, which overcomes the disadvantages of known solutions, by allowing local deformation in the front area and the impact on vehicle and occupants in the collision reduced with other road users.
  • the collision protection device consists of a bumper which is carried by reversible shock absorbers.
  • the shock absorbers protrude by the length Y beyond the structure. This results from the stroke Z and the demolition distance Q.
  • the shock absorbers absorb collisions with low kinetic energy.
  • the tear-off connections fail.
  • the fixed part of the shock absorber whose length W results from the desired deformation path X of the stem and the tear-off path Q, slides into the guides, the length T of the free space behind the tear-off connection being as great as the length W of the fixed part of the shock absorber .
  • the bumper retreats almost without power and guided.
  • the forces are only introduced into the stem, which can deform directly from the front.
  • this can be preceded by a deformation element, the bumper then having to protrude by the length Y plus the deformation path V of the deformation element.
  • the length W of the fixed part of the shock absorbers and the length T of the free space of the guides then result from the deformation path X of the stem, the tear path Q and the deformation path V of the deformation element.
  • the tear-off connection on the shock absorbers and the subsequent powerless guidance ensure that the stem can deform undisturbed in the front area.
  • the bumper By arranging the bumper below the stem, it can be deformed directly at the front after the shock absorbers have been torn off. Thanks to the additional deformation element in front of the stem, collisions with vehicles whose protruding structure lies above the bumper can be absorbed up to a certain kinetic energy without deformation of the stem.
  • a batten 1 of shock absorbers 2 is worn.
  • the shock absorbers 2 are on one Tear-off connection 3 fixed, e.g. screwed on.
  • the tear-off connection 3 is in a guide 4 and is with a shear collar attached to its flange.
  • a stem 5 and the guide 4 open into a vehicle structure 6, which in the drawing is indicated schematically.
  • the bumper 1 is pushed back by a stroke Z of the shock absorbers 2, after the stroke Z is exhausted, the force increases and the Shear collar of the tear-off connection 3 shears on the flange of the guide 4 from.
  • the bumper 1 is around a demolition path Q shifted.
  • the fixed part of the shock absorber 2 is the length of the tear-off path Q plus the deformation path X moved into the guides 4.
  • Figure 2 is shown a variant in which an additional deformation element 7 is arranged in front of the stem 5.
  • the bumper 1 stands out by a length Y plus deformation path V.

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Abstract

Kollisionsschutzeinrichtung für spurgeführte Stadtverkehrsfahrzeuge mit einer möglichen lokalen Deformation im Frontbereich, so daß Auswirkungen auf Fahrzeug und Insassen beim Zusammenstoß mit anderen Verkehrsfahrzeugen reduziert werden. Die Einrichtung besteht aus einer Stoßstange (1), die um eine Länge (Y) über den Vorbau (5) hervorsteht, wobei die Länge (Y) sich aus einem Hub (Z) der Stoßdämpfer (2) und einem Abrißweg (Q) ergibt. Nach Ausschöpfung des Hubes (Z) versagen Abreißverbindungen (3), so daß die Stoßstange (1) in Führungen (4) kraftlos zurückweicht. Der Vorbau (5) kann sich mit seiner integrierten Verformungszone um den Deformationsweg (X) deformieren. Eine Länge (W) des feststehenden Teils der Stoßdämpfer (2) und eine Länge (T) in den Führungen (4) müssen mindestens so groß sein wie der Deformationsweg (X) des gewünschten Verformungsweges des Vorbaus (5) plus dem Abrißweg (Q). Mit der Erfindung können bei Crashsituationen die zu erwartenden Deformationen im Frontbereich von Stadtverkehrsfahrzeugen kontrolliert realisiert werden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kollisionsschutzeinrichtung für spurgeführte Stadtverkehrsfahrzeuge, die an den Fahrzeugenden im Bereich des Fahrzeugkopfes angeordnet ist und aus einer Stoßstange, die durch zwei reversibel arbeitende Stoßdämpfer getragen wird und mit einer Abrißverbindung und einer anschließenden Führung versehen ist und aus einem deformierbaren Vorbau besteht.
Spurgeführte Stadtverkehrsfahrzeuge sind wesentlich häufiger in Unfälle verwickelt als Fahrzeuge auf Vollbahnstrecken, weshalb besonderer Handlungsbedarf hinsichtlich der Verbesserung des Kollisionsschutzes besteht. Dabei sind auch die Aspekte des Partnerschutzes zu berücksichtigen, da es sich häufig um Unfälle mit anderen Verkehrsteilnehmern handelt. Aus Unfallanalysen ist bekannt, daß die vorhandenen Lösungen für einen Kollisionsschutz nicht ausreichend sind. Dies bezieht sich auf Unfälle mit allen Verkehrsteilnehmern.
Durch die DE 38 18 839 C2 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der ein abnehmbarer Kopf einer Mittelpufferkupplung gegen eine umgreifende Raumschutzstange ausgetauscht wird. Die Raumschutzstange wird dabei durch eine Schwenksicherung an den Enden festgelegt. Auf das gleiche Prinzip baut die beschriebene Vorrichtung nach DE 39 31 171 C2 auf. Der Unterschied besteht in der Lösung der Schwenksicherung. Ein Nachteil dieses Prinzips ist, daß nach Erschöpfung des Hubes der Stoßsicherung die Vorrichtung eine Deformation des Vorbaus behindert, da sie sich nicht aus der Verformungszone verschieben läßt. Ein weiterer Nachteil ist, daß bei außermittigem Aufprall, der beim Zusammenstoß mit Personenkraftwagen laut Unfallanalysen der häufigste Fall ist, eine reversible Energieaufnahme über die mittig angeordnete Kupplungspatrone aufgrund der hohen Momente kaum möglich ist. Aus der Praxis ist eine Einrichtung bekannt, ausgeführt bei der Straßenbahn Dresden Typ NGT6 DD, bei der ein Raumschutzträger von zwei Stoßdämpfern getragen wird. Auch bei dieser Lösung besteht das Problem, daß die Kollisionschutzeinrichtung nach Ausschöpfung des Hubes die Deformation behindert.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Kollisionsschutzeinrichtung für spurgeführte Stadtverkehrsfahrzeuge zu schaffen, welche die Nachteile bekannter Lösungen überwindet, indem sie eine lokale Deformation im Frontbereich ermöglicht und die Auswirkungen auf Fahrzeug und Insassen beim Zusammenstoß mit anderen Verkehrsteilnehmern reduziert.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus dem Unteranspruch 2 hervor. Die Kollisionsschutzeinrichtung besteht in der ersten Stufe aus einer Stoßstange, die von reversibel arbeitenden Stoßdämpfern getragen wird. Die Stoßdämpfer ragen um die Länge Y über die Struktur hinaus. Diese ergibt sich aus dem Hub Z und dem Abrißweg Q. Durch die Stoßdämpfer werden Zusammenstöße mit geringer kinetischer Energie abgefangen. Nach Ausschöpfung des Hubes der Stoßdämpfer kommt es zum Versagen der Abreißverbindungen. Der feststehende Teil der Stoßdämpfer, dessen Länge W sich aus dem gewünschten Deformationsweg X des Vorbaus und dem Abrißweg Q ergibt, schiebt sich in die Führungen, wobei die Länge T des Freiraums hinter der Abreißverbindung genauso groß ist wie die Länge W des feststehenden Teils der Stoßdämpfer. Dadurch weicht die Stoßstange nahezu kraftlos und geführt zurück. In der zweiten Stufe werden die Kräfte ausschließlich in den Vorbau eingeleitet, der sich direkt von der Front aus deformieren kann. Wahlweise kann diesem ein Deformationselement vorgeschaltet werden, wobei die Stoßstange dann um die Länge Y plus dem Deformationsweg V des Deformationselementes hervorstehen muß. Die Länge W des feststehenden Teils der Stoßdämpfer und die Länge T des Freiraums der Führungen ergibt sich dann aus dem Deformationsweg X des Vorbaus, dem Abrißweg Q und dem Deformationsweg V des Verformungselements.
Die Vorteile der Lösung bestehen darin, daß die in Crashsituationen zu erwartende Deformation im Frontbereich des Fahrzeuges kontrolliert realisiert wird. Dadurch reduzieren sich die Reparaturkosten erheblich und der Fahrgastraum wird vor Deformationen geschützt. Die Abreißverbindung an den Stoßdämpfern und die anschließende kraftlose Führung sorgen dafür, daß der Vorbau sich im Frontbereich ungestört deformieren kann. Durch Anordnung der Stoßstange unterhalb des Vorbaus, kann dieser nach dem Abreißen der Stoßdämpfer direkt an der Front verformt werden. Durch das zusätzliche Deformationselement vor dem Vorbau können Zusammenstöße mit Fahrzeugen, deren hervorstehende Struktur oberhalb der Stoßstange liegt, bis zu einer bestimmten kinetischen Energie ohne Verformung des Vorbaus abgefangen werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen in:
Figur 1:
eine Seitenansicht der Kollisionsschutzeinrichtung nach Anspruch 1,
Figur 2:
eine Seitenansicht der Kollisionsschutzeinrichtung nach Anspruch 1 und 2.
Aus Figur 1 ist ersichtlich, daß eine Sroßstange 1 von Stoßdämpfern 2 getragen wird. Die Stoßdämpfer 2 sind an einer Abreißverbindung 3 festgemacht, z.B. angeschraubt. Die Abreißverbindung 3 steckt in einer Führung 4 und ist mit einem Scherbund an dessen Flansch befestigt. Ein Vorbau 5 und die Führung 4 münden in einer Fahrzeugstruktur 6, die in der Zeichnung schematisch angedeutet ist. Beim Zusammenstoß wird zunächst die Stoßstange 1 um einen Hub Z der Stoßdämpfer 2 zurückgeschoben, nach Erschöpfung des Hubes Z steigt die Kraft an und der Scherbund der Abreißverbindung 3 schert am Flansch der Führung 4 ab. Während des Abrißvorganges wird die Stoßstange 1 um einen Abrißweg Q verschoben. Danach kommt es zur Krafteinleitung in den Vorbau 5 und dieser wird um einen erforderlichen Deformationsweg X deformiert. Der feststehende Teil der Stoßdämpfer 2 wird dabei um die Länge des Abrißweges Q plus den Deformationsweg X in die Führungen 4 verschoben. In Figur 2 ist eine Variante dargestellt, bei der zusätzlich ein Deformationselement 7 vor dem Vorbau 5 angeordnet ist. Die Stoßstange 1 steht somit um eine Länge Y plus Deformationsweg V hervor. Entsprechend ergibt sich eine Länge W des feststehenden Teils der Stoßdämpfer 2 und eine Länge T des Freiraums in den Führungen 4 aus dem Deformationsweg X des Vorbaus 5, dem Abrißweg Q und des Deformationsweges V des Deformationselementes 7.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
1
Stoßstange
2
Stoßdämpfer
3
Abreißverbindung
4
Führung
5
Vorbau (mit integrierter Verformungszone)
6
Fahrzeugstruktur
7
Deformationselement
Q
Abrißweg
T
Länge
V
Deformationsweg
W
Länge
X
Deformationsweg
Y
Länge
Z
Hub

Claims (2)

  1. Kollisionsschutzeinrichtung für spurgeführte Stadtverkehrsfahrzeugen angeordnet an den Fahrzeugenden im Bereich des Fahrzeugkopfes, bestehend aus einer Stoßstange, die von zwei Stoßdämpfern getragen wird und unter einem Vorbau (5) mit integrierter Verformungszone angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stoßstange (1) um eine Länge (Y) über den Vorbau (5) hervorsteht, wobei die Länge (Y) sich aus einem Hub (Z) der Stoßdämpfer (2) und einem Abrißweg (Q) ergibt, daß nach Ausschöpfung des Hubes (Z) der Stoßdämpfer (2) Abreißverbindungen (3) versagen, wodurch die Stoßstange (1) durch kraftlose Verschiebung der Stoßdämpfer (2) in Führungen (4) zurückweicht, so daß der Vorbau (5) mit einer integrierten Verformungszone sich um den Deformationsweg (X) deformieren kann, wobei eine Länge (W) des feststehenden Teils der Stoßdämpfer (2) und eine Länge (T) des Freiraums in den Führungen (4) mindestens so groß sein müssen wie der Deformationsweg (X) des gewünschten Verformungsweges des Vorbaus (5) plus dem Abrißweg (Q).
  2. Kollisionsschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Vorbau (5) über der Stoßstange (1) ein Deformationselement (7) angeordnet ist, welches einen Deformationsweg (V) aufweist, daß die Stoßstange (1) um die Länge (Y) plus Deformationsweg (V) des Deformationselementes (7) hervorsteht und daß die Länge (W) des feststehenden Teils der Stoßdämpfer (2) und die Länge (T) des Freiraumes in den Führungen (4) mindestens so groß sein müssen wie der Deformationsweg (X) des Vorbaus (5), der Abrißweg (Q) und der Deformationsweg (V) des Deformationselementes (7).
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