SE528073C2 - Skyddsanordning för ett fordon - Google Patents

Description

nu 0 o 0 0 000 coon 0 0 0 0 0 00 00 20 25 30 35 “528 Û73*Ü en co-oa u o rande elementen har en konstruktion så att de deformeras på ett kontrollerat då de be- lastas i sin längdriktning med en kollisionskraft över ett bestämt värde. Denna defor- mation leder till att rörelseenergi absorberas på ett kontrollerat sätt så att kollisionens verkan for de personer som färdas i en personbil, som kolliderar med det tunga fordo- net, väsentligt reduceras. I många fall har dock personbilen, vid kollisionstillfállet, en fardrikming som inte är helt motsatt det tunga fordonets ñrdriktning. I sådana fall uppkommer vid kollisionen en kollisionskrafi som mer eller mindre snedbelastar bal- ken och de energiabsorberande elementen. Därmed riskerar de energiabsorberande elementen att knäckas utan att de tillhandahåller en energiabsorberande funktion. De kända underkömingsskydden tillhandahåller således en mer eller mindre reducerad funktion då personbilens rörelseriktrxing inte är helt motriktad det tunga fordonets längdriktning. US 6 068 329 visar ett exempel på ett sådant underkömingsskydd som är monterat baktill på ett tungt fordon. i SAMIVIANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en skyddsanordning för ett fordon, vilken tillhandahåller en önskad energiabsorberande funktion, under en kolli- sion med ett objekt, vilken är väsentligen oberoende av objektets rörelseriktning i tör- hållande till skyddsanordningen.

Det ovan angivna syftet uppnås med den inledningsvis nämnda skyddsanordningen som kännetecknas av vad som anges i patentkravets l kärmetecknande del. Det energi- absorberande elementets uppgift är att tillhandahålla en kontrollerade deformation un- der en kollision mellan, i första hand ett tungt fordon och en personbil, så att verkning- en av det tunga fordons rörelseenergi på. personerna i personbilen avsevärt reduceras.

Sådana energiabsorberande element har i regel en konstruktion så att de tillhandahåller en kontrollerad deformation då de belastas med en tillräckligt stor kollisionslcrafi som belastar de energiabsorberande elementen med en vinkel som inte avviker alltför mycket från de energiabsorberande elementens avsedda deformationsriktning. De en- skilda energiabsorberande elementen kan därmed tillhandahåller en kontrollerad de- formation inom ett relativt väl definierat vinkelområde. Om kollisionslcrafien har en riktning som ligger utanför nämnda vinkelområde knäcks det energiabsorberande ele- mentet utan att någon rörelseenergi väsentligen absorberas. Efiersom det första energi- absorberande elementet och det andra energiabsorberande elementet här är monterade så att deras defonnationsrikmingar bildar en »vinkel mot varandra sammanfaller inte lO 15 20 25 30 35 s2a.o7srt o o n o Q a no Q n | o ø o; en deras respektive vinkelområden. Nämnda vinkelområden bildar därmed ett Större sammanlagt vinkelområde inom vilket åtminstone ett av de energiabsorberande ele- menten absorberas på ett energiabsorberande sått. Därmed kan skyddsanordningen tillhandahåller en önskad energiabsorberande funktion även då en personbil fiarntbrs i en relativt avvikande körrikmirig i förhållande till det tunga fordonets kö ' ' g vid ett kollisionstillfälle.

Enligt en utföringsforrn av :föreliggande är det forsta ochdet andra energiabsorberande elementen så monterade i fordonet så att deras vinkelområden angrånsar mot varandra.

Därmed bildar de ett sammanlagt vinkelområde som består av summan av de respekti- ve energiabsorberande elementens vinkelornråden. Därmed garanteras att det ena ener- giabsorberande elementet deformeras på ett energiabsorberande sätt vid en kollision medan det resterande energiabsorberande elementet deformeras utan att energi väsent- ligen absorberas. Därmed tillhandahålls alltid en fórbestämd absorption av rörelse- energi väsentligen oberoende av krockvinkel mellan personbilen och det tunga fordo- net. Det fórsta och det andra energiabsorberande elementen kan vara så monterade i fordonet så att deras vinkelorrirâden åtminstone delvis överlappar varandra. Inom de områden där de energiabsorberande elementens vinkelornråden överlappar varandra tillhandahåller båda, energiabsorberande elementen en deformation med en absorption av energi. Skyddsanordningen kan innefatta ett väsentligen godtyckligt antal energiab- sorberande element som är så monteradei fordonet så att deras vinkelområden till- sammans bildar ett sammanlagt vinkelornråde inom vilket alltid ett bestämt antal av de energiabsorberande elementen deformeras på ett energiabsorberande sätt medan de resterande energiabsorberande elementen deformeras utan att energi väsentligen ab- sorberas. De energiabsorberande elementen kan här arrangeras så att deras respektive vinkelområclen angränsar mot varandra eller överlappar varandra så att ett sammanlagt vinkelområde bildas inom vilket alltid ett bestämt antal av de energiabsorberande ele- menten deformeras på ett energiabsorberande. Därmed tillhandahålls väsentligen i alla kollisionsriktningar en absorption av rörelseenergi med ett värde så att skaderisken för personerna i ett personfordon som kolliderar med det tunga fordonet väsentligen opti- malt motverkas. Skyddsanordningen kan med fördel innefatta fyra energiabsorberande element som är så monterade i fordonet så att deras vinkelområden tillsammans bildar ett sammanlagt vinkelområde inom vilket två av de energiabsorberande elementen deformeras på ett energiabsorberande sätt medan de resterande två energiabsorberande elementen deformeras utan att energi väsentligen absorberas. 10 20 25 so. 35 528 075.

Enligt en annan utföringsforrn av föreliggande uppfinning har balkeleinentet en vâ- i sentligen styv konstruktion. Balkelementets uppgift är att förhindra att personfordonet passerar förbi och in under det tunga fordonet. Det är därför lärnpligt att det har en styv konstruktion så att det väsentligen inte erhåller någon deformation under kollisionstill- fallet. Med fördel har balkelementet en utvändig kontaktyta med en konvext krökt form. Ett sådant krökt balkelementet tillhandahåller en kontaktyta som kan bilda en väsentligen rät vinkel mot kollisionskraften även då personfordonet har en relativt av- vikande rörelseriktning i förhållande till det tunga fordonet. Därmed underlättas över- föringen av kollisionslrraften till de energiabsorberande elementen. i Enligt en utföringsfonn av föreliggande uppfinning är de energiabsorberande elemen- ten förbundna med ett styvt element hos fordonet. Med fördel är nämnda styva ele- ment en rarnkonstruktion hos fordonet. Genom att förbinda de energiabsorberande elementens ena ändar med ett lämplig ramkonstriildion hos fordonet erhåller de ener- giabsorberande elementen en säker infästning i fordonet. Den defonnationsom erhålls vid ett kollisionstillfälle tillhandahålls därmed väsentligen uteslutande av de energiab- sorberande elementen. Närrmda rarnkonstniktion kan vara en längsgående sidobalk hos fordonet. De flesta ttmga fordon innefattar två parallella längsgående sidobalkar, vilka är lämpliga att förbinda med de energiabsorberande elementen.

.Enligt en utföringsforni av föreliggande uppfinning är skyddsanordningen ett defor- merbart underkörningsskydd. Deformerbara underkörningsskydd förhindrar medelst det stela balkelementet att en personbil glider in under det tunga fordonet vid en kolli- sion. Därmed reduceras antalet skador och dödsfall som vållas av denna orsak. Defor- merbara underkömingsskyddet tillhandahåller även en energiabsorberande deforma- tion medelst de energiabsorberande elementen så att verkningen av det tunga fordonets höga rörelseenergi på personerna i personbilen reduceras under en kollision. Därmed _ reduceras antalet skador och dödsfall som vållas av denna orsak.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följande beskrivs såsom exempel utföringsformer av uppfinningen med hänvis- ning till bifogade ritningarna, på vilka: Fig. l visar en första utföringsform av ett underkörníngsskydd enligt förelig- gande uppfinning, » 20 528 073 Fig. 2 visar en andra utföringsform av ett underkörningsskydd enligt förelig- gande uppfinning och, Fig. 3 visar en tredje utföringsfomt av ett underkörriingsskydd enligt förelig- gande uppfinning.

DETALJÉRAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORIVLER AV UPPFINNIN GEN Fig. 1 visar ett underkörningsskydd som är monterat vid ett frontparti hos ett tungt fordon l. Underkörningsskyddet innefattar ett väsentligen stelt balkelement 2 som sträcker sig väsentligen över hela hos fordonets bredd. Balkelementet 2 är monterat på ' en nivå över markytan så att det garanterat kommer i kontakt med ett personfordon som frontalkolliderar med det tunga fordonet 1. Balkelementet 2 är därmed avsett att förhindra att personfordonet glider in under det tunga fordonet, vilket är en av huvud- orsakema till den höga dödligheten vid kollisioner mellan personfordon och tunga for- don. Balkelementet 2 bärs här upp av ett första långstrâckt energiabsorberande element 3 och ett andra långsträckt energiabsorberande element 4. De långsträckta energiabsor- berande elementen 3, 4 är monterade på var sin sida om en central längdaxel 6 hos fordonet l. De har i övrigt en väsentligen identisk konstruktion. Det första långsträckta energiabsorberande elementet 3 har en sträckning mellan en första förbindning 3a med balkelementet 2 och en andra förbindning 3b med ett ändpaxti hos en första längs gåen- de sidobalk 7a hos det tunga fordonet l. Det andra lângsträckta energiabsorberande elementet 4 har en sträckning mellan en första törbindning 4a med balkelementet 2 och en andra fórbindning 4b med ett ändpartí hos en andra längsgående sidobalk 7b hos det i tunga fordonet 1. De första iörbindningarna Sa, 4a är här fasta medan de andra tör- bindningarna 3b, 4b år ledbara.

De energiabsorberande elementen 3, 4 har en konstruktion så att de är avsedda att de- fonneras då de belastas med en kollisionslcrafi 5 som överskrider ett bestämt värde. De energiabsorberande elementen 3, 4 är avsedda att väsentligen deformeras i en bestämd riktning 3c, 4c för att absorbera rörelseenergi på ett önskat sätt. Den är avsedda defor- mationsrikming 3c, 4c är här parallell med de långsträckta energiabsorberande ele- mentens 3, 4 längdriktning. För att de energiabsorberande elementen 3, 4 ska deforme- ras i nämnda deformationsriktningar 3c, 4c erfordras att kollisionskraften 5 har en rikt- ning som inte avviker alltför mycket från deformationsrikmingarna 3c, 4c. De energi- absorberande elementen 3, 4 har en konstruktion så attkollisionskraftens S riktning n n 0 0 c oøv 1 c c mot o I 0 0 000 tot a I 20 30 3528 073 högst kan avvika med en bestämd vinkel o i förhållande till deforrnationsriktningama 3c, 4c för att en önskad deformation ska erhållas. Denna vinkel o. kan bestämmas med en relativt stor noggrannhet. De energiabsorberande elementen 3, 4 kan därmed till- handahåller en kontrollerad deformation inom var sitt väl definierat vinkelområde A1, A2. Om kollisionskrafien 5 har en riktning som ligger utanför nämnda vinkelområden A1, A2 knäcks de energiabsorberande elementet 3, 4 utan att någon rörelseenergi vä- sentligen absorberas.

Det första och det andra energiabsorberande elementen 3, 4 där, i Fig. 1, monterade med vinkeln Zu i förhållande till varandra och med vinkeln u i förhållande till fordo- nets längdaxel 6. De bildar var sitt vinkelornråde A1, A2 som angrårisar till varandra i anslutning till längdaxeln 6. Nämnda vinkelområden A1, A2 bildar tillsammans ett re- lativt stort sammanhängande vinkelornråde inom vilket en kontrollerad energiabsorp- tion kan erhållas då ett personfordon kolliderar__med det tunga fordonet l. Då en sådan kollision inträffar kommer alltid ett av de energiabsorberande elementen 3, 4 att de- formeras på ett energiabsorberande sätt medan det resterande energiabsorberande ele- mentet 3, 4 knäcks utan att energi väsentligen absorberas. Därmed tillhandahålls inom nämnda sammanhängande vinkelområde en alltid en íörbestärnd absorption av rörelse- energi, som väsentligen är oberoende av krockvinkel mellan personfordonet och det tunga fordonet 1. Nämnda förbestämda absorption av rörelseenergi har av ett värde som är anpassat för att väsentligen optimalt motverka skaderisken för personer i ett . personfordon som kolliderar med det tunga fordonet l. i Fig. 2 visar en underkörningsskydd som innefattar fyra stycken energiabsorberande element 3, 4. Här har ett första energiabsorberande element 3 och ett andra energiab- sorberande element 4 anordnats parvis på olika sidor om fordonets centrala längdaxel ' 6. Därmed har det ena paret energiabsorberande element 3, 4 försetts med andra för- bindningar 3b, 4b med den första längsgående sidobalken 7a. På motsvarande sätt har det andra paret energiabsorberande element 3, 4 försetts med andra törbindningar 3b, 4b med den andra längsgående sidobalken 7b. De energiabsorberande elementen 3, 4 har första iörbíndningar 3a, 4a med den balkelementet 2. De första energiabsorberande elementen 3 och de andra energiabsorberande elementen 4 har även här monterats så att de bildar en vinkel 2ot i förhållande till varandra och en vinkel a i förhållande till fordonets längdaxel 6. De första energiabsorberande elementen 3 och de andra» energi- absorberande elementen 4 bildar således även här vinkelområden A1, A2 som angrän- sar mot varandra. Därmed bildar de ett motsvarande sammanhängande VinkGIOmIå-de, 10 l5 20 25 30 35 - »_ 528 o7st som utgörs av summan av det första vinkelomrâdet Aloch andra vinkelområdet A2. Då ett personfordon kolliderar med det tunga fordonet l med en vinkel som innefattas av nämnda sammanhängande vinkelornråde kommer alltid de tvâ första energiabsorbe- rande elementen 3 eller de två andra energiabsorberande elementen 4 att deformeras på ett energiabsorberande sätt medan de resterande två energiabsorberande elementen 3, 4 knäcks utan att energi väsentligen absorberas. Därmed tillhandahålls även här absorp- tion av en bestämd mängd rörelseenergi inom nämnda sammanhängande vinkelonira- de, vilken är av ett värde så att skaderisken för passagerarna i personfordonet väsentli- gen optimalt motverkas. Eftersom två energiabsorberande elementen 3, 4 här utnyttjas för att absorbera rörelseenergi under kollisionen har de en vekare konstruktion än de energiabsorberande elementen 3, 4 vid uttöríngsforrnen i Fig. l.

Fig. 3 visar ett underkörningsskydd som även innefattar fyra stycken energiabsorbe- rande element 3, 3', 4, 4”. De energiabsorberande elementen 3, 3', 4, 4°är här emeller- tid monterade i fordonet l så att de uppvisar fyra olika deformationsriktningar 3c, 3°c, 4c, 4'c. De energiabsorberande elementen 3, 3', 4, 4°är symetriskt monterade i förhål- lande till fordonets centrala längdaxel 6. De energiabsorberande elementen 3c, 3'c, 4c, 4'c är monterade med en vinkel u i förhållande till angränsande energiabsorberande element 3c, 3'c, 4c, 4”. Därmed bildar de vinkelområden A1, A2 ,A3, A4 SOm SUCCBSSíW överlappar varandra. De överlappande vinkelområdena bildar ett större sammanhäng- ande vinkelområde som begränsas av de yttre energiabsorberande elementen 3”, 4”. Då ett personfordon kolliderar med det tunga fordonet 1 med en vinkel som innefattas av nämnda sammanhängande vinkelområde kommer alltid två angränsande energiabsor- berande elementen 3c, 3'o, 4c, 4'c att deformeras på ett energiabsorberande sätt medan de resterande två energiabsorberande elementen 3, 4 knâcks utan att energi väsentligen absorberas.

Balkelementet 2 har här försetts med en utvändig konkavt krökt yta som är inrättad att bilda en kontaktyta med ett kolliderande objekt. Kontaktytan kan här bilda en väsentli- gen rät vinkel mot en kollisionskrafi 5 och deformationsrikmingen 3c, 3 'c, 4c, 4'c hos det energiabsorberande element. Med ett sådant krökt balkelement 2 tillhandahålls en kontrollerad överföring av kollisionslcraften 5 till de energiabsorberande elementen 3a, 3”a, 4a, 4”a. Balkelementet 2 har en även på insidan en yta med en väsentligen motsva- rande krökt form. i i I 528 073 Uppfmriingen är på. intet sätt begränsad till den beskrivna uttöringsforrnen utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar. Skyddsanordningen behöver således inte vara ett underkörningsskydd som är applicerat vid fronten av ett tungt fordon utan det kan appliceras baktill eller vid en långsida hos fordonet. Det är inte heller begränsat till att vara ett underkörningsskydd utan det kan utnyttjas som en skyddsanordning av ett vä- sentligen godtyckligt slag på ett fordon såsom, exempelvis en stötfångare. Antalet energiabsorberande element kan självfallet varieras godtyckligt liksom balkelementets form.

Claims (5)

1. 20 25 30 528 073 Patentkrav 1. Skyddsanordning lör ett fordon, varvid skyddsanordningen irmefattar ett balkele- ment (2) som år inrättat att belastas av en kollisionskrafi (F) då ett objekt kolliderar med fordonet (1) och åtminstone två energiabsorberande element (3, 3°, 4, 4') vilka var och en har en íörbindning (3a, 3'a, 4a, 4'a) med balkelementet (2), varvid de energiab- sorberande elementen element (3, 3', 4, 4') har en konstruktion så att de deformeras på ett energiabsorberande sätt då de belastas av en kollisionskrafi (F), som överstiger ett bestämt värde och har en riktning inom ett definierat vinkelområde (A1, A2, As, A4) i Förhållande till en avsedd deformationsrikniing (3c, 3'c, 4c, 4'c) för de respektive ener- giabsorberande elementen (3, 3', 4, 4°), och att de deforrneras väsentligen utan att energi absorberas då de belastas av en kollisionskrafi (F), som överstiger nänmda be- stämda värde och har en riktning som ligger utanför nämnda vinkeloinråde (A1, A2, A3, A4), att de energiabsorberande elementen (3, 3 ', 4, 4°) är monterade i fordonet så att deras respektive deformationsrikmingar (3 e, 3'c, 4c, 4'c) bildar en vin- kel mot varandra och att de är monterade i fordonet så att deras vinkelområden (A1, A3, A3, A4) tillsammans bildar ett sammanlagt vinkelområde inom vilket alltid ett be- stämt antal av de energiabsorberande elementen (3, 3', 4, 4°) defonneras på ett energi- absorberande sätt medan de resterande energiabsorberande elementen (3, 3°, 4, 4°) deforrneras utan att energi väsentligen absorberas.

2. Skyddsanordning enligt krav 1, kännetecknat av att åtminstone två energiabsorbe- rande elementen (3, 4) är monterade i fordonet så att deras respektive vinkeloniråden (A1, A2, A3, A4) angränsar mot varandra.

3. Skyddsanordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att den innefattar åtminsto- ne fyra energiabsorberande element (3, 3”, 4, 4'), varvid åtminstone två av de energi- absorberande elementen (3, 3', 4, 4°) är monterade i fordonet så att deras vinkelområ- den (A1, A2_ A3, A4) åtminstone delvis överlappar varandra.

4. Skyddsanordning enligt något av föregående krav, kännetecknat av att skyddsan- ordningen innefattar fyra energiabsorberande element (3, 3°, 4, 4”) som är så montera- de i fordonet så att deras vinkelområden (A1, A2, A3, A4) tillsammans bildar ett sam- manlagt vinkelområde inom vilket två av de energiabsorberande elementen (3, 3°, 4, 4°) defonneras på ett energiabsorberande sätt medan de resterande två energiabsorbe- rande elementen (3, 3', 4, 4”) deformeras utan att energi väsentligen absorberas. 528 0,73

5. Skyddsanordning enligt något av föregående krav, att balkele- mentet (2) har en väsentligen styv konstruktion. e. skyddsanordning enligt nagot av föregående mv, att balkelernen- tet (2) har en utvändig kontaktyta (2a) med en konvext krökt form. 7. Skyddsanordning enligt något av föregående krav, kännetecknat av att de energiab- sorberande elementen (3, 3°, 4, 4') är förbundna med ett styvt element (7 a, b) hos for- donet. 8. Skyddsanordning enligt krav 7, kännetecknat av att nämnda styva element är en längsgående sidobalk (7a, b) hos fordonet. 9. Skyddsanordning enligt något av föregående krav, kännetecknat av att skyddsanord- ningen är ett underkömingsskydd.