DE2626754A1

DE2626754A1 - Vorrichtung zur energieaufnahme

Info

Publication number: DE2626754A1
Application number: DE19762626754
Authority: DE
Inventors: Yves Bonnetain
Original assignee: Automobiles M Berliet SA
Current assignee: Automobiles M Berliet SA
Priority date: 1975-06-20
Filing date: 1976-06-15
Publication date: 1977-01-13
Also published as: CA1066740A; GB1511397A; IT1063299B; PT65231B; FR2315039B1; BE843193A; FR2315039A1; SE7607029L; LU75189A1; ES221827U; PT65231A; ES221827Y; JPS522933A; NL7606621A

Description

DIPL. INQ. JOACHIM STRASSE, HANAU DIPL-INQ. KLAUS QÖRQ, MÜNCHEN

HANAW · ROMERSTR. 19 · POSTFACH 7« · TEL.:(06181) 20803/20740 · TELEQRAMME: HANAUPATENT · TELEX: 4HJ47EZ pat MÖNCHEN 80 · QRAIINQER STRASSE 31 · TEL: (089) 405643 · TELEX: 622054 osipa

AUTOMOBILES M. BERLIET 15. Juni 1976

Lyon 7° (Rhone), Frankreich Gö/Gp - 11 392

Vorrichtung zur Energieaufnahme

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Energieaufnahme, insbesondere für Fahrzeuge.

Man geht davon aus, daß für den Fall, daß ein leidites Kraftfahrzeug auf ein Hindernis auffährt, der auf die Insassen wirkende Stoß durch die plötzliche Verzögerung des Fahl— zeuges erfolgt. Mit dieser Verzögerung erfolgt eine Vei— formung des Fahrzeuges und des Hindernisses, wobei die kinetische Energie des Fahrzeuges absorbiert wird. Die Verformungen vermindern vorteilhafter weise die Heftigkeit des S-foßes, In dem der Maximalwert der Verzögerung abnimmt. Die Verformungen des Fahrzeuges wirken sich jedoch für die Insassen gefährlich aus. Man strebt deshalb eine Verformung des Hindernisses an.

Eines der gefährlichsten Hindernisse bilden schwerebzw. schwer beladene Fahrzeuge, da sie sich auf derselben Staße befinden und eine bedeutende Masse darstellen. Aus diesem

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Grund Ist es bekannt, das Heck derartiger schwerer Fahrzeuge, welches die gefährlichste Auffahrstelle für Fahrzeuge ist, mit einer Stoßstange, genannt "Ant I ei nbaustange',¹ auszurüsten. Diese Stange kann sich im Fall einer Stoßbelastung genügend verformen, um die Maxi ma 1energie aufzunehmen. Dennoch muß sie sehr fest montiert und genügend widerstandsfähig sein, um zu vermeiden, daß als Folge einer zu starken Verformung die anderen Teile der beiden Fahrzeuge sich berühren, zum Beispiel die Windschutzscheibe den hinteren Teil der Karosserie des schweren Nutzfahrzeuges.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Energieaufnahme widerstandsfähiger als die klassischen Ant ieinbaustangen zu machen, die zugleich aber mehr Energie absorbiert, wie auch Immer die relativen Fahrtrichtungen der Fahrzeuge vor dem Zusammenstoß sein mögen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen Steg aus aufeinander angeordneten gewellten Bändern, deren benachbarten Bänder derart angeordnet sind, daß die vorspringenden Teile der Wellen aneinander anliegen, wobei bei einem KoIIisionsstoß zwischen zwei Fahrzeugen die Energie absorbierend die Wellen abflachbar sind.

Der Hauptvorteil dieser Vorrichtung zur Energieaufnahme besteht darin, daß ein Großteil der Stoßenergie unabhängig davon absorbiert wird, in weiche Richtungen die Fahrzeuge in Relation zueinander vor dem Zusammenstoß fahren.

VorterIhafterweise können die gewellten Bänder derart aufeinander liegen, daß die Wellen zweier benachbarter Bänder sich im rechten Winkel kreuzen. Entsprechend einer abgewandelten Ausführungsform können die gewellten Bänder derart

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aufeinander liegen, daß die Wellen zweier benachbarter Bänder sich In einem Winkel von 0 bis 90 kreuzen. Es können aber auch alle Bänder die gleiche Wellenform aufweisen, wo hingegen die Wellen derart aufeinander liegen, daß die Wellen zweier benachbarter Bänder parallel liegen und so eine Reihe parallel angeordneter Aushöhlungen bilden.

Zweckmäßigerweise können alle Bänder aus demselben Material bestehen, dieselbe Dicke bzw. Breite und dieselbe Wellenform aufweisen. Je nach Art der Bedingungen kann das die Bänder blldene Material jedoch eine von der Außenfläche zur Innenfläche des Steges hin zunehmende Dicke aufweisen.

Zweckmäßigerweise können die Bänder durch Kleben, Schweißen, Verschrauben oder Vernieten miteinander verbunden sein.

Vorteilhafterwelse kann die Innenfläche des Steges mit einem ebenen, steifen und sehr wenig verformbaren Träger verbunden sein. Dabei kann der Steg seitlich In einem 1PN-Träger derart eingebettet sein, daß dieser am Trägersteg anliegt, wobei die gesamte Anordnung vollständig von einem leicht verformbaren Gehäuse umgeben ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der In den beigefügten Zeichnungen rein schematisch dargestellten AusführungsbelspIeIe. Es zeigen:

FIg, 1 eine perspektivische Teilansicht einer Voi— richtung zur Energieabsorption,

FIg. 2 eine perspektivische Tellanslcht eines gewellten Bandes oder Bleches,

FIg, 3 ein Funktionsdiagramm,

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FIg. 4 und 5 perspektivische Ansichten eines abgewandelten Stegbleches und

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines mit einer Vorrichtung zur Energieabsoption ausgerüsteten Kraftwagens.

Ein Kraftwagen 1 entsprechend Fig. 6 weist eine hintere Stoßstange 2 auf, die durch eine Vorrichtung zur Energieaufnahme entsprechend der Erfindung gebildet wird. Diese Vorrichtung 2 stellt sich äußerlich als ein quaderförmlges Gebilde dar, dessen größte Ausdehnung quer zur Längsmittelachse des Fahrzeuges liegt.

Die Vorrichtung 2 weist einen Träger 3, ein Stegblech 4 und ein äußeres Gehäuse 5 (Fig. 3) auf.

Der Träger 3 Ist ein IPN-Träger C T-Träger) mit einem Steg 6 und Ist solide am Chassis des Kraftwagens ΐ befestigt. Dieser Träger 3 stellt ein steifes Teil dar, daß nicht Im Falle eines Sfoßes deformiert werden soll.

Das Stegblech 4, dessen Innerer Teil im Träger 3 eingeschlossen ist, besteht aus derart überelnandergeIegten gewellten Bändern 7, daß die Wellen der beiden aufelnander-I "legenden Bänder sich im rechten Winkel kreuzen. Die Bänder 7 sind mittels ^Ieben oder Schweißen miteinander verbunden. Sie können gleichermaßen genietet oder verschraubt sein. Die Bänder können im übrigen aus steifem oder halbsteifem Material, wie Stahl, Eisen, Aluminium, Kunststoff usw. bes.tehen,

Das Material kann gleichermaßen von Band zu Band verschieden sein. Man kann auch Bänder vorsehen, die in Ihrer Dicke von der äußeren Fläche des STegbleches bis zu dessen Inneren

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Fläche zunimmt.

Die Funktionsweise ist folgendermaßen:

Sofern auf das Heck des Kraftwagens infolge einer Kollision, beispielsweise durch ein Auffahren des Fahrzeugs, ein Stoß erfolgt, nimmt die Vorrichtung 2 durch Ve]— formung zwischen den Fahrzeugen gleich einer Feder Sfoßenergie auf. In dessen speichert sie im umgekehrten Fall Energie und gibt diese Energie nach der Kompression nicht wieder ab, da die Deformation bleibt. Mehr noch können die Deformationen lokalisiert oder unterschiedlich sein, wenn die Struktur des auffahrenden Fahrzeuges nicht von homogener Stei f i gke i t i st.

Das Gehäuse 5 bildet nur einen einfachen äußeren Schutz gegen Deformation. Es besteht beispielsweise aus Metall oder Kunststoff.

Fig. 2 zeigt ein Band 7 des Stegbleches 4 nach einem Stoß. Die Kontaktflächen der benachbarten Bänder sind durch Kreislinien begrenzt und ergeben eine teilweise Abflachung der Wellen. Während der Gesamtdauer des Stoßes nimmt der Durchmesser der Kreislinien zu.

Das Diagramm der FIg. 3 repräsentiert drei Strukturen. Es Ist die sich mit der Zelt verändernde Breite des Stegbleches bei einem Stoß dargesteI It. Die Kurven oder Kennlinien 9, 10 und 11 stellen das Zusammendrücken des Stcgbleches 4 in Abhängigkeit von der Zelt eines Stoßes dar, und zwar bei derselben Masse und derselben Geschwindigkeit. In allen Fällen verändert sich die Breite zwischen den Werten E und E,, wobei die Zusammendrückung E -E, Ist. Die Kennlinien haben aber verschiedene Neigungen. Die Neigung kennzeichnet

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das "Dämpfungsvermögen" der Vorrichtung. Das Dämpfungsvermögen kann durch die Wahl folgender Größen variiert werden:

Art des Materials für die Herstellung des StegbIeches

Dicke des Materials

Form und Dimension der Wellen

Anzahl der verschiedenen Bänder

man kann gleichermaßen verschieden steifes Material verwenden oder im selben Stegblech verschieden dicke Bänder anordnen.

Man erhält schließlich eine zusammengesetzte Kennlinie mit Eckpunkten entsprechend den aufeinanderfolgenden Deformationen der verschiedenen Bänder.

Eine abgewandelte Ausführungsform Ist In FIg. 4 dargestellt. Dabei besteht ein Stegblech aus einer Nebeneinanderanordnung (Verbundanordnung) von gewellten Bändern oder Blechen 13, deren Wellen gleich ausgebildet sind. Ihre Anordnung ist so, daß die vorspringenden Teile der Wellen (Wellenberge) der benachbarten Bänder aneinander anliegen, und zwar unter Bildung einer Reihe länglicher paralleler Aushöhlungen zwischen zwei Bändern. Dadurch erhält das Stegblech im Querschnitt ein Wabenmuster.

In diesem Falle bilden die Kontaktbereiche der Bänder Infolge eines Stoßes keine Kreisflächen, sondern rechteckige Flächen 14. Im Verlauf des Stoßes haben die Rechteckflächen gleiche Höhe und zunehmende Breite.(Fig. 5)

Man verläßt nicht den Rahmen der Erfindung, wenn man ein Stegblech verwendet, dessen Bänder In einem Winkel versetzte Wellen aufweisen, der von 0 bis 90° beträgt.

609882/0340 Ansprüche:

Claims

Patentansprüche :

Vorrichtung zur Energieabsorption, Insbesondere für Stoßstangen an schweren Fahrzeugen, gekennzeichnet durch einen Steg (4) aus aufeinander angeordneten gewellten Bändern (7} 13), deren benachbarten Bänder derart angeordnet sind, daß die vorspringenden Teile der Wellen aneinander anliegen, wobei bei einem Ko1 I Islonsstoß zwischen zwei Fahrzeugen die Energie absorbierend die Wellen abflachbar sind.

2, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e kennzei chnet, daß die gewellten Bänder (7) derart aufeinander liegen, daß die Wellen zweier benachbarter Bänder sich im rechten Winkel kreuzen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gewellten Bänder (7) derart aufeinander liegen, daß die Wellen zweier benachbarter Bänder sich In einem Winkel von O bis kreuzen.

4, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Bänder (13) die gleichen Wellenform aufweisen, wohingegen die Wellen derart aufeinanderliegend daß die Wellen zweier benachbarter Bänder parallel liegen und so eine Reihe parallel angeordneter Aushöhlungen bilden.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch. gekennzeichnet, daß ajle Bänder C7jl3) aus demselben Material bestehen, dieselbe Dicke bzw. Breite und dieselbe Wellenform aufweisen,

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6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1

bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die Bänder (7; 13) bildende Material vom äußeren Bereich des Steges zum inneren Bereich des Steges hin zunehmende Dicke aufweist.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder (7; 13) durch Kleben oder Schweißen miteinander verbunden sind.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder (7; 13) durch Verschrauben oder Nieten miteinander verbunden sind.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Steges (7) mit einem ebenen, steifen und sehr wenig verformbaren Träger C3) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Steg (7) derselben seitlich In einem iPN-Träger (3) (I- Träger) derart eingebettet ist, daß dieser am Trägersteg (6) anliegt, wobei die gesamte Anordnung vollständig von einem leicht verformbaren Gehäuse umgeben ist.

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