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Title:
SAFETY DEVICE FOR A GOODS-CARRYING VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/066008
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a crash element in the front wall of the driver's cab of a goods-carrying vehicle, which is mounted on the pedal bracket according to the R-point. The crash element is located in front of the furthest projecting part of the front wall, e.g. the windshield wiper bolt or the handle on the windshield. In the event of a head-on collision at the height of the R-point, the crash element partially absorbs the energy of the impact. Due the fact that the pedal bracket is joined by means of a transverse support in a relatively rigid manner to the dashboard, to the steering console and to additional attachments, the energy of the impact can be partially diminished via the pedal bracket. This reduces the impact on the front end of the motor vehicle. In addition, the crash element causes, in the event of a head-on collision, the steering column to move away from the driver in the direction of travel of the vehicle, and ensures enough survival space for the driver.

Inventors:
DAMMANN RUEDIGER (DE)
KLOECKNER PETER (DE)
KRAMB STEPHAN (DE)
MILL GUENTER (DE)
RAICH HORST (DE)
SEILNACHT SIEGFRIED (DE)
WALLRAFF KARL (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/013801
Publication Date:
July 21, 2005
Filing Date:
December 04, 2004
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER CHRYSLER AG (DE)
DAMMANN RUEDIGER (DE)
KLOECKNER PETER (DE)
KRAMB STEPHAN (DE)
MILL GUENTER (DE)
RAICH HORST (DE)
SEILNACHT SIEGFRIED (DE)
WALLRAFF KARL (DE)
International Classes:
B60R21/045; B60R21/09; B62D1/19; (IPC1-7): B62D1/19; B60R21/09
Foreign References:
DE19736136A11999-03-04
DE2225128A11972-12-07
DE10161565A12003-07-17
DE4335511A11994-05-05
Attorney, Agent or Firm:
Bergen-babinecz, Katja (Intellectual Property Management IPM - C106, Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Fahrerhaus eines Nutzfahrzeugs mit einem Brüstungsquer träger, einer Stirnwand sowie einer im Falle eines Fron talaufpralls verschwenkbaren Lenkungseinheit, die im un teren Bereich der Stirnwand über einen Pedallagerbock an die Fahrerhaustragstruktur angebunden ist, wobei eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen ist, die durch geziel tes Einleiten von Kräften ein Aufstellen der Lenkungs einheit bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung ein Crashelement ist, das sich vom Pedallagerbock mindestens so weit nach vorn erstreckt, dass es auf gleicher Höhe wie ein vom Brüs tungsquerträger abragendes Strukturbauteil endet.
2. Sicherheitseinrichtung gemäß Anspruch 1 für ein Nutz fahrzeug dessen Fahrerhaus eine Stirnwand aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit vom RPunkt ein Crashelement am Pe dallagerbock in der Stirnwand des Fahrerhauses angeord net ist, und dass das Crashelement vor dem weitest her ausragenden Teil der Stirnwand liegt.
3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Crashelement als Uförmiges Teil am Pedallager bock angeordnet ist, und dass Buchsen an der Uförmigen Krümmung des Crashelementes aufgebracht sind.
4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Crashelement formschlüssig auf den Pedallager bock aufgebracht ist.
5. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Crashelement im Pedallagerbock integriert ist.
6. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Crashelement auf Bolzen einer Konsole, die die Lenksäule aufnimmt und mit dem Pedallagerbock verbunden ist, aufgebracht und befestigt sind.
7. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Bolzen derart gewählt ist, dass die Länge größer ist als die Länge der Scheibenwischerbolzen oder der Haltegriffe an der Windschutzscheibe.
8. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzen der Konsole an den Buchsen des Crashele mentes mittels Befestigungshülsen befestigt sind.
9. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Distanzringe zur Verlängerung und Verstärkung des Crashelementes im Anschluss an die Buchse auf die Befes tigungshülse aufgebracht sind.
10. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchsen des Crashelements konisch geformt sind.
11. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchsen des Crashelementes Versteifungsrippen aufweisen.
12. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Crashelement aus Aluminium besteht und mit ei nem Druckgussverfahren hergestellt ist.
Description:
Sicherheitseinrichtung für ein Nutzfahrzeug Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für ein Nutzfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung findet Verwendung bei Nutzfahrzeugen dessen eine Stirnwand aufweist. Bei einem Fahrerhaus mit Stirnwand muss bei einem Frontalcrash der benötigte Überlebensraum für den Fahrer gewährleistet sein.

Aus der DE 101 61 565 AI ist eine Pedallagerung für ein Kraftfahrzeug mit einer Stirnwand bekannt, bei der die Pe- dalachse durch zwei in die Pedalnabe und den U-förmigen La- gerbock einsteckbare Lagerbolzen gebildet wird. Die Lager- bolzen sind durch Federkraft entgegen der Einsteckrichtung vorgespannt und werden durch ein Verriegelungselement gehal- ten. Das Verriegelungselement steht mit einem in Fahrtrich- tung hinter dem Pedalbock verlaufenden Querträger in Wirk- verbindung. Bei einem Frontalcrash wird durch entsprechende Verlagerung des Verriegelungselementes ein Herausgleiten des durch Federkraft vorgespannten Lagerbolzens ermöglicht und das Pedal ist frei verlagerbar. Ein Eindringen des Pedals in den Fußraum wird damit unterbunden.

Die in der DE 197 36 136 AI angegebene Brems-und Lenkungs- einheit für einen Lastkraftwagen, die an einem steifen Brüs- tungsquerträger schwenkbeweglich gelagert ist, wird bei ei- nem Frontalaufprall in Fahrtrichtung nach vorne von dem Fah- rersitz weggeschwenkt. Dadurch werden Verletzungsgefahren für den Fahrer durch Elemente der Lenkungseinheit und der Bremseinheit reduziert.

Aus der Patentschrift P 22 25 128 ist eine obere Abstützung für eine steilgestellte, unten schwenkbar angelenkte Lenk- säule bekannt, die bei Stossaufprall nach einem Anfangswi- derstand unter kontrollierter plastischer Verformung eine geführte Schwenkbewegung der Lenksäule in Frontrichtung er- möglicht. Dabei wird die durch den Stossaufprall aufgebrach- te Stossenergie im Wesentlichen von der oberen Abstützung absorbiert. Die Energieabsorption ist durch die Struktur der Abstützung und durch geeignete Verformungsbolzen beeinfluss- bar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrerhaus für ein Nutzfahrzeug der eingangs genannten Art mit einer Si- cherheitszelle für den Fahrer, zu schaffen, derart, dass bei frontalen Aufprallbelastungen eine erhöhte Sicherheit für den Fahrer gewährleistet ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An- spruchs 1 gelöst.

Ein Fahrerhaus eines Nutzfahrzeugs umfasst einen unterhalb einer Windschutzscheibe angeordneten Brüstungsquerträger, einer im wesentlichen horizontal verlaufenden Stirnwand so- wie einer im Falle eines Frontalaufpralls verschwenkbaren Lenkungseinheit. Die Lenkungseinheit ist im unteren Bereich der Stirnwand über ein Pedallager an die Fahrerhaustrag- struktur angebunden, wobei eine Sicherheitseinrichtung vor- gesehen ist, die durch gezieltes Einleiten von Kräften ein Aufstellen der Lenkungseinheit bewirkt. Wenn die Sicher- heitseinrichtung als Crashelement ausgebildet ist, das sich vom Pedallager mindestens so weit nach vorn erstreckt, dass es auf gleicher Höhe wie ein vom Brüstungsquerträger, also vom oberen Bereich der Stirnwand abragendes Strukturbauteil endet, wird. bei einem Frontalaufprall ein gezielter örtli- cher Energie-und Impulseintrag in die Strukturanbindung der Lenkungseinheit ermöglicht. D. h., dass eine nahezu parallele Verschiebung der Stirnwand mit einem durch das Crashelement erzeugten Gegenimpuls erreicht werden kann. Damit kann das Eindrehen der Stirnwand in Richtung Fahrerhauszelle um das Pedallager wirksam verhindert werden. Unter Strukturbauteil werden im Sinne der Erfindung Bauteile verstanden, die eine strukturelle, steife Einheit mit dem Brüstungsquerträger bilden, wie beispielsweise Handgriffe zum Kippen des Fahrer- hauses oder Scheibenwischerbolzen. Bei einem Frontalaufprall werden unter Umständen diese Strukturbauteile zuerst getrof- fen und folglich auch zuerst in Richtung Fahrerhausinnenraum verschoben. Das Crashelement am Pedallager erzeugt auf Grund seiner Positionierung einen Gegenimpuls, der direkt in die Lenkungseinheit und/oder in die Fahrerhaustragstruktur ge- leitet wird. Die daraus resultierende parallele Verschiebung der Stirnwand vergrößert den Überlebensraum für den Insas- sen, da sich der Brüstungsquerträger weniger stark nach in- nen bewegen kann. Das Crashelement kann wahlweise auf den das Pedallager bildenden Pedallagerbock aufgesetzt oder in diesen integriert sein.

Gemäß der Erfindung ist ein Crashelement in der Stirnwand des Fahrerhauses eines Nutzfahrzeuges in Abhängigkeit vom R- Punkt am Pedallagerbock angeordnet. Das Crashelement liegt dabei vor dem weitest herausragenden Teil der Stirnwand, z. B. dem Scheibenwischerbolzen oder dem Haltegriff an der Windschutzscheibe. Erfolgt ein Frontalaufprall in Höhe des R-Punktes, wird durch das Crashelement die Energie des Auf- pralls teilweise absorbiert. Da der Pedallagerbock über ei- nen Querträger relativ biegesteif mit dem Armaturenbrett, der Lenkkonsole und weiteren Anbauten verbunden ist, kann über den Pedallagerbock die Energie des Aufpralls teilweise abgebaut werden. Dadurch wird der Aufprall auf den Vorderbau des Kraftfahrzeuges reduziert. Außerdem wird durch die Wir- kung des Crashelementes beim Frontalaufprall die Lenksäule vom Fahrer weg in Fahrtrichtung bewegt und der Überlebens- raum für den Fahrer sichergestellt.

Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind der Beschreibung sowie den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.

Das Crashelement ist als U-förmiges Teil am Pedallagerbock angeordnet und mit Buchsen versehen, die an der U-förmigen Krümmung des Crashelementes angebracht sind. Das Crashele- ment ist entweder formschlüssig auf den Pedallagerbock auf- gebracht oder im Pedallagerbock integriert. Dabei ist das Crashelement auf Bolzen einer Konsole, die die Lenksäule aufnimmt und mit dem Pedallagerbock verbunden ist, aufge- bracht und befestigt. Die Länge der Bolzen ist derart ge- wählt, dass die Länge größer ist als die Länge der Scheiben- wischerbolzen oder der Haltegriffe an der Windschutzscheibe.

Dadurch ist gewährleistet, dass der Frontalaufprall zuerst auf das Crashelement erfolgt.

Die Buchsen des Crashelementes weisen vorteilhafter Weise Versteifungsrippen auf, um eine stabilere Struktur zu errei- chen.

Eine konische Ausgestaltung der Buchsen verbessert die Sta- bilität des Crashelementes.

Mit Befestigungshülsen wird der Bolzen der Konsole mit der Buchse des Crashelements befestigt. Dabei wird mittels eines Distanzrings die Länge des Crashelements variiert, so dass in vorteilhafter Weise unterschiedliche Geometrien und Aus- gestaltungen der Stirnwand berücksichtigt werden.

Das Crashelement ist derart ausgestaltet, dass für zulässige Geschwindigkeiten für Lastkraftwagen von bis zu 100km/h die Sicherheitszone für den Fahrer im Fahrerhaus gewährleistet ist.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeich- nung beschriebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthal- ten zahlreiche Merkmale in Kombination, die der Fachmann zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen wird.

Dabei zeigen : Fig. 1 Fahrerhaus-Sicherheitstest nach ECE-R29/02 Fig. 2 Adaptives Crashelement Fig. 3 Integriertes Crashelement Fig. 4 a, b Befestigungshülsen In Fig. 1 ist der Fahrerhaussicherheitstest ECE-R29/02 dar- gestellt, für den das Crashelement konzipiert wurde. Die Vorgabe bei diesem Test beinhaltet, dass der Schwerpunkt S einer Pendelplatte P 50mm unterhalb des R-Punktes frontal auf den Vorderbau eines Nutzfahrzeuges trifft. Die Pendel- platte P trifft dabei mit ihrem unteren Teil auf das im Pe- dallagerbock angebrachte Crashelement C bevor sie auf die Scheibenwischerbolzen SB oder die Haltegriffe H an der Wind- schutzscheibe prallt. In der Stirnwand eines Nutzfahrzeuges ist das Crashelement C in z-Richtung beispielsweise weniger als 400 mm vom R-Punkt am Pedallagerbock P angeordnet. Das Crashelement C liegt dabei vor dem weitest herausragenden Teil der Stirnwand, z. B. dem Scheibenwischerbolzen SB oder dem Haltegriff H an der Windschutzscheibe. Erfolgt ein Fron- talaufprall in Höhe des R-Punktes, wird durch das Crashele- ment die Energie des Aufpralls teilweise absorbiert. Da der Pedallagerbock über einen (nicht in der Zeichnung darge- stellten) Querträger relativ biegesteif mit dem Armaturen- brett, der Lenkkonsole und weiteren Anbauten verbunden ist, kann über den Pedallagerbock die Energie des Aufpralls teil- weise abgebaut werden. Dadurch wird der Aufprall auf den Vorderbau des Kraftfahrzeuges reduziert. Außerdem wird durch die Wirkung des Crashelementes beim Frontalaufprall die Lenksäule L vom Fahrer weg in Fahrtrichtung bewegt. Damit ist der Überlebensraum für den Fahrer sichergestellt.

Das Crashelement C ist gemäß Fig. 2 z. B. als U-förmiges Alu- minium Gussteil am Pedallagerbock P angeordnet und mit Buch- sen BU versehen, die an der U-förmigen Krümmung des Crash- elementes C angebracht sind. Das Crashelement C ist entweder formschlüssig auf den Pedallagerbock P aufgebracht oder im Pedallagerbock P integriert (Fig. 3). Dabei ist das Crash- element C gemäß Fig. 2 auf Bolzen BO einer Konsole K, die die Lenksäule aufnimmt und mit dem Pedallagerbock P verbun- den ist, aufgebracht und befestigt. Die Befestigung der Bol- zen BO an den Buchsen BU erfolgt z. B. über Befestigungshül- sen BH, die in den Buchsen BU eingesteckt sind und mit einer Kontermutter M befestigt werden. Die Länge der Bolzen ist derart gewählt, dass ihre Länge größer ist als die Länge der Scheibenwischerbolzen oder der Haltegriffe an der Wind- schutzscheibe. Um die Länge der Scheibenwischerbolzen zu ü- bertreffen, müssen die Bolzen beispielsweise eine Länge von ca. 70mm aufweisen. Um diese Länge zu erreichen ist z. B. ein Distanzring D zwischen Buchse BU und Kontermutter M einge- fügt (Fig. 4a). Die Bolzen können aber auch direkt aus der Befestigungshülse BH herausragen und mit der Kontermuter M befestigt sein (Fig. 4b).

Die Befestigungshülse BH weist an ihrer der Kontermutter M zugewandten Seite beispielsweise eine Unterlagsscheibe U auf, an der entweder die Kontermutter M befestigt wird oder auf der der Distanzring D aufliegt.

Die Buchsen des Crashelementes weisen vorteilhafter Weise Versteifungsrippen VR auf, um eine stabilere Struktur zu er- reichen.

Eine konische Ausgestaltung der Buchsen verbessert die Sta- bilität des Crashelementes. Die Buchsen haben eine Höhe von z. B. 54mm.