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Dokumentenidentifikation DE69832507T2 10.08.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001015789
Titel STOSSDÄMPFER
Anmelder Impact Black Hole Co., Ltd., Seoul/Soul, KR
Erfinder HUR, Yong, Kwang, Seoul 136-090, KR
Vertreter Klunker, Schmitt-Nilson, Hirsch, 80797 München
DE-Aktenzeichen 69832507
Vertragsstaaten AT, CH, DE, FR, GB, IT, LI
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 21.09.1998
EP-Aktenzeichen 989443296
WO-Anmeldetag 21.09.1998
PCT-Aktenzeichen PCT/KR98/00288
WO-Veröffentlichungsnummer 1999015807
WO-Veröffentlichungsdatum 01.04.1999
EP-Offenlegungsdatum 05.07.2000
EP date of grant 23.11.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.08.2006
IPC-Hauptklasse F16F 7/14(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf einen Stoßdämpfer und betrifft im Spezielleren einen Stoßdämpfer, der in der Lage ist, Aufprallenergie oder kinetische Energie unter Verwendung der Reißfestigkeit eines Drahts sowie unter Veränderung der Übertragungsrichtung der Aufprallkraft von einer horizontalen Richtung in eine vertikale Richtung und Sicherstellung einer wirksamen Verlagerung, die zum Reduzieren der Trägheitseinwirkung beim Aufprall geeignet ist, in effektiver Weise zu absorbieren.

Einschlägiger Stand der Technik

Wie den Fachleuten allgemein bekannt ist, werden Stoßdämpfer auf einer Vielzahl verschiedener industrieller Gebiete wirksam verwendet. Das heißt, solche Stoßdämpfer werden als Dämpfungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, Züge, Piers, Notlandestreifen von Flughäfen, Aufzug-Gruben, groß dimensionierte und speziell ausgestattete Lastwagen oder Baufahrzeuge in wirksamer Weise verwendet. Solche Stoßdämpfer werden auch als Dämpfungsvorrichtung bei Sicherheitseinrichtungen für Verkehrsanwendungen, wie z.B. Mittelstreifen, Schutzschienen und Schutzwände von Endstellen von Strassen oder Eisenbahnen verwendet. Weitere Anwendungsmöglichkeiten der vorstehend genannten Stoßdämpfer finden sich bei Schutzmatten für Personen, die aus brennenden Gebäuden mit einer geringen Anzahl von Stockwerken fallen, Militärbunkern oder Puffereinrichtungen zum Vermindern oder Eliminieren von externer Aufprallenergie auf verschiedenen industriellen Gebieten.

Im Stand der Technik werden typischerweise entsorgte Reifen oder Kunststoffkonstruktionen als Stoßdämpfer verwendet. Solche Reifen und Kunststoffkonstruktionen, die als Stoßdämpfer Verwendung finden, werden beim Aufprall in Aufprallrichtung zerdrückt, so dass sie die Aufprallenergie oder kinetische Energie in wirksamer Weise absorbieren und die Übertragungszeit der Aufprallenergie verzögern.

Andererseits ist das Fahrwerk für Kraftfahrzeuge für den Fall eines Zerquetschens ausgebildet worden, um bei einem Aufprall den Trägheitsaufprall zu absorbieren und die Insassen vor einem solchen Aufprall zu schützen.

Beispiele für typische Stoßdämpfer sind Airbags, Gasstoßdämpfer, Federn, Materialien mit hoher Viskosität oder Styropor.

Typische Airbags sind als ideale Stoßdämpfer bekannt, da sie Aufprallenergie auf die äußere Oberfläche eines kugelförmigen Luftkörpers individuell und gleichmäßig verteilen. Solche Airbags sind jedoch dahin gehend problematisch, dass sie teuer sowie schwierig zu montieren sind. Die typischen Gasstoßdämpfer sind derart ausgebildet, dass bei einem Aufprall auf die Gasstoßdämpfer diese zusammengedrückt werden, während der Gasdruck in ihren Zylindern steigt und diese die Aufprallenergie oder kinetische Energie absorbieren. Solche Gasstoßdämpfer sind jedoch dahin gehend problematisch, dass die Aufprallenergierichtung ohne Veränderung beibehalten wird. Typische Federn sind zum Absorbieren von Aufprallenergie oder kinetischer Energie aufgrund ihres Federvermögens beim Aufprall ausgebildet. Die Federn verursachen jedoch auch eine Reaktion, und dies führt gelegentlich zu sekundären Problemen aufgrund der zu einem Rückprall führenden Reaktionskraft.

Weitere typische Stoßdämpfer sind nicht zum Ändern oder Teilen der Richtung der Aufprallenergie ausgebildet, so dass sie nicht in der Lage sind, solche Aufprallenergie oder kinetische Energie in effektiver Weise zu absorbieren. Ein weiteres Problem bei den typischen Stoßdämpfern besteht darin, dass diese nicht für die Gewährleistung einer effektiven Verlagerung ausgebildet sind, so dass sie leider zu schlimmen Schäden bei den aufprallenden Materialien sowie den Materialien, auf denen der Aufprall erfolgt, führen. Wenn solche Stoßdämpfer, die keine effektive Verlagerung sicherstellen können, bei Kraftfahrzeugen verwendet werden, können die Stoßdämpfer die Insassen nicht in wirksamer Weise schützen, sondern es kommt zu schweren Verletzungen der Insassen bei einem Aufprall der Fahrzeuge.

Ein bekannter Stoßdämpfer ist in der EP 0 586 071 beschrieben und beinhaltet ein Scherengestänge mit zwei sich kreuzenden Armen, die durch einen Draht miteinander verbunden sind, der derart angeordnet ist, dass der Draht eine Rückhaltekraft zum Halten des Scherengestänges in einer ausgefahrenen Position ausübt.

Die vorliegende Erfindung ist somit in Anbetracht der vorstehenden, beim Stand der Technik vorliegenden Probleme erfolgt, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Stoßdämpfers, der kinetische Energie oder Aufprallenergie unter Eliminierung der durch eine Reaktionskraft verursachten Probleme sowie unter Veränderung der Übertragungsrichtung der Aufprallkraft von einer horizontalen Richtung in eine vertikale Richtung und ferner unter Sicherstellung einer wirksamen Verlagerung, die zum Reduzieren des Trägheitsaufpralls beim Aufprall geeignet ist, in effektiver Weise absorbiert und der sich ferner kostengünstig herstellen lässt und in einfacher Weise montierbar ist.

Zum Lösen der vorstehend genannten Aufgabe wird ein Stoßdämpfer geschaffen, wie er im Anspruch 1 definiert ist.

Bei einem Ausführungsbeispiel weist der Stoßdämpfer folgendes auf: Eine Mehrzahl von Querelementeinheiten, die an ihren Enden in X-, Y- und Z-Achsenrichtung miteinander gekoppelt sind, so dass eine Multischerenanordnung gebildet ist, wobei jede Querelementeinheit Folgendes aufweist: Zwei langgestreckte Arme, die einander kreuzen und an einer Kreuzungsstelle gelenkig miteinander verbunden sind, so dass sie durch einen Aufprall selektiv geschlossen werden; und mindestens einen Draht, der in Vertikalrichtung mit den beiden sich kreuzenden Armen verbunden ist; sowie zwei Führungsplatten, die auf gegenüberliegenden Seiten der Multischerenanordnung vertikal angeordnet sind, wobei die Führungsplatten jeweils eine Mehrzahl vertikaler Führungsnuten an ihrer Innenfläche aufweisen, so dass zugehörige Enden der Multischerenanordnung beweglich aufgenommen sind. Wenn Aufprallenergie oder kinetische Energie bei diesem Ausführungsbeispiel auf eine der Führungsplatten ausgeübt wird, absorbiert die Querelementeinheit zusammen mit dem Draht in effektiver Weise die kinetische Energie unter Veränderung der Übertragungsrichtung der Aufprallkraft von einer horizontalen Richtung in eine vertikale Richtung mittels des Drahts sowie unter Sicherstellung einer wirksamen Verlagerung, die zum Reduzieren der Aufprallträgheit geeignet ist, bis zum Reißen des Drahts.

Kurz gesagt erfolgt bei einem Aufprall auf den Stoßdämpfer der vorliegenden Erfindung eine Änderung der Übertragungsrichtung der Aufprallkraft von einer horizontalen Richtung in eine vertikale Richtung. Aufgrund der in der vertikalen Richtung wirkenden Aufprallkraft erfolgen eine Expansion sowie ein letztendliches Reißen der Drähte, so dass eine wirksame Verlagerung zwischen der Aufprallstelle und der Aufprallübertragungsstelle gewährleistet ist. Der Stoßdämpfer minimiert ferner auch die auf das Aufprallmaterial wirkende Reaktionskraft, so dass die Beschädigung der Aufprallmaterialien sowie der Materialien, auf die der Aufprall stattfindet, vermindert wird. Bei Verwendung in einem Kraftfahrzeug schafft der Stoßdämpfer somit einen wirksamen Schutz für die Insassen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die vorstehenden sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den Begleitzeichnungen noch besser verständlich; in den Zeichnungen zeigen:

1 eine Frontansicht eines Stoßdämpfers, der mit einer Querelementeinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung versehen ist;

2 eine Frontansicht unter Darstellung der betriebsmäßigen Wirkung des Stoßdämpfers der 1;

3 eine Perspektivansicht eines Stoßdämpfers, der mit einer Mehrzahl von Querelementeinheiten versehen ist, die in X-Achsenrichtung miteinander gekoppelt sind, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

4 eine Frontansicht eines Stoßdämpfers, der mit einer Mehrzahl von Querelementeinheiten versehen ist, die in X- und Z-Achsenrichtung miteinander gekoppelt sind, gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

5 eine Perspektivansicht eines Stoßdämpfers, der mit einer Mehrzahl von Querelementeinheiten versehen ist, die in X-, Y- und Z-Achsenrichtung miteinander gekoppelt sind, gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

6 eine Frontansicht einer Schutzschiene, die mit einem Stoßdämpfer versehen ist, der keinen Bestandteil der Erfindung bildet;

7 eine Frontansicht einer Querelementeinheit, die mit einer zusätzlichen Stoßdämpfungseinrichtung an ihrer gelenkigen Kreuzungsstelle versehen ist, wobei diese ebenfalls nicht Bestandteil der Erfindung bildet und wobei die zusätzliche Stoßdämpfungseinrichtung dazu verwendet wird, Aufprallenergie oder kinetische Energie in sekundärer Weise zu absorbieren, wenn die sich kreuzenden Arme des Querelements durch den Aufprall geschlossen werden; und

8 eine Frontansicht einer Querelementeinheit, die an ihrer gelenkigen Kreuzungsstelle mit einem Stoßdämpfungsdraht versehen ist und die ebenfalls keinen Bestandteil der Erfindung bildet, wobei der Draht dazu verwendet wird, Aufprallenergie oder kinetische Energie in sekundärer Weise zu absorbieren, wenn die beiden sich kreuzenden Arme des Querelements durch den Aufprall geschlossen werden.

Beste Art und Weise zum Ausführen der Erfindung

1 zeigt eine Frontansicht eines mit einer Querelementeinheit versehenen Stoßdämpfers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in der Zeichnung zu sehen ist, weist die Querelementeinheit 20 zwei langgestreckte Arme 21 auf, die jeweils eine Mehrzahl von Öffnungen 25, 26, 27 und 29 mehrerer Arten an vorbestimmten Stellen aufweisen. Die beiden Arme 21 kreuzen einander an ihrer Mitte, an der sie mit zentralen Öffnungen 26 versehen sind, und sind an der Kreuzungsstelle durch einen Verschraub- oder Vernietvorgang gelenkig miteinander verbunden. Eine Mehrzahl von Spanndrähten 23 sind in vertikaler Richtung mit den beiden Armen 21 verbunden, wobei die beiden Enden jedes Drahts 23 mit gegenüberliegenden Bereichen der beiden Arme 21 verbunden sind, um dadurch die beiden sich kreuzenden Arme 21 zu spannen.

Zwei Führungsplatten 10 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Querelementeinheit 20 vertikal angeordnet. Die genannten Führungsplatten 10 weisen jeweils eine vertikale Führungsnut an ihrer innenliegenden Oberfläche auf, so dass sie zugehörige Enden der Arme 21 beweglich aufnehmen. Die Führungsplatten 10 sind an ihrem oberen und ihrem unteren Rand unter Verwendung elastischer Elemente oder Drähte (nicht gezeigt) miteinander gekoppelt, so dass eine unerwartete Trennung von diesen verhindert ist.

Bei der vorliegenden Erfindung kann die Querelementeinheit 20 eine asymmetrische oder symmetrische Konstruktion relativ zu der Kreuzungsstelle aufweisen. Die Spanndrähte 23 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Kreuzungsstelle vertikal positioniert und bilden eine symmetrische oder asymmetrische Konstruktion der Querelementeinheit 20.

Ferner kann es sich bei den Drähten 23 um mehrere Typen von Drähten handeln, die unterschiedliche Längen, Materialien, Dicken und Dehnungskoeffizienten aufweisen.

2 zeigt eine Frontansicht zur Erläuterung der betriebsmäßigen Wirkung des Stoßdämpfers der 1. Wie in der Zeichnung zu sehen ist, werden bei Ausübung von Aufprallenergie oder kinetischer Energie auf die Führungsplatten 10 in Richtung nach innen, wie dies in der Zeichnung durch die Pfeile dargestellt ist, die Führungsplatten 10 in Richtung nach innen gedrückt. Dadurch wird die Querelementeinheit 20 geschlossen, wobei die Enden der Querelementeinheit 20 entlang der Führungsnuten der Platten 10 nach oben und nach unten bewegt werden. In diesem Fall kommt es zu einer Expansion der Spanndrähte 23. Wenn die auf die beiden Platten 10 ausgeübte Aufprallenergie höher ist als die Reißfestigkeit der Drähte 23, kommt es zu einem kontinuierlichen Reißen der Drähte 23, bis die Querelementeinheit 20 vollständig geschlossen ist. Die Querelementeinheit 20 sorgt somit für eine wirksame Absorption der Aufprallenergie oder der kinetischen Energie, während sie eine wirksame Verlagerung zwischen den beiden Führungsplatten 10 gewährleistet.

Genauer gesagt wird beim Schließen der Querelementeinheit 20 durch die auf die Platten 10 ausgeübte Aufprallenergie der Draht 23 allmählich von der Position D1 auf D2 und D3 gedehnt, während die Breite zwischen den Enden der Querelementeinheit 20 von DW1 auf DW2 und DW3 reduziert wird. Die Breite zwischen den Enden der Querelementeinheit 20 wird somit von DW1 bis DW3 reduziert. In diesem Fall erreicht die Breitenreduzierung DW1 bis DW3 ca. 90% der ursprünglichen Breite DW1, so dass der Stoßdämpfer der vorliegenden Erfindung eine wirksame Verlagerung gewährleistet sowie in wirksamer Weise die Aufprallenergie absorbiert, während die Beschädigung des aufprallenden Materials vermindert wird.

Da der Stoßdämpfer mit einer Mehrzahl von Spanndrähten 23 versehen ist, kommt es zu einem kontinuierlichen und geordneten Reißen der Drähte 23, während diese primär und wiederholt die Aufprallenergie oder die kinetische Energie absorbieren. Da ferner die Breite zwischen den oberen Enden der Querelementeinheit 20 von DW1 bis DW3 reduziert wird, nimmt der Stoßdämpfer eine sekundäre Absorption der Aufprallenergie unter Verzögerung der Übertragungszeit der Aufprallenergie vor. Der Stoßdämpfer sorgt somit für eine wirksame Reduzierung des Trägheitsaufpralls.

Bei der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine der beiden Führungsplatten 10 fest anzubringen, während die andere Platte beweglich sein kann.

3 zeigt eine Perspektivansicht eines Stoßdämpfers, der mit einer Mehrzahl von Querelementeinheiten versehen ist, die in X-Achsenrichtung miteinander gekoppelt sind, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in der Zeichnung zu sehen ist, weist der Stoßdämpfer gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Querelementeinheiten 20 auf, die in X-Achsenrichtung miteinander gekoppelt sind, so dass sie eine Scherenanordnung bilden. Die genannten Querelementeinheiten 20 weisen jeweils die gleiche Konstruktion wie das erste Ausführungsbeispiel auf. Das heißt, jede der Querelementeinheiten 20 weist zwei langgestreckte Arme 21 auf. Die beiden Arme 21, die jeweils eine Mehrzahl von Öffnungen 25, 26, 27 und 29 mehrerer Arten an vorbestimmten Stellen aufweisen, kreuzen einander in ihrer Mitte, in der sie mit den zentralen Öffnungen 25 versehen sind, und sind an der Kreuzungsstelle gelenkig miteinander verbunden. Eine Mehrzahl von Spanndrähten 23 ist in Vertikalrichtung mit den beiden Armen 21 verbunden, um auf diese Weise die beiden sich kreuzenden Arme 21 zu spannen. Zwei Führungsplatten 11 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Scherenanordnung vertikal positioniert. Die genannten Führungsplatten 11 weisen jeweils eine vertikale Führungsnut an ihrer innenliegenden Oberfläche auf, so dass zugehörige Enden der sich kreuzenden Arme 21 beweglich aufgenommen sind.

Zum Koppeln der Querelemente 20 miteinander zur Bildung einer solchen Scherenanordnung besitzen die Enden der Arme 21 Öffnungen 27 und 29 zur gelenkigen Verbindung miteinander durch einen Verschraub- oder Vernietvorgang. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Öffnungen 27 und 29 vorzugsweise eine ellipsenförmige Konfiguration auf, die den Querelementen 20 eine differenzierte Arbeitsweise zum wirksameren Absorbieren von Aufprallenergie ermöglicht, wenn die Querelemente 20 durch die Aufprallenergie geschlossen werden.

4 zeigt eine Frontansicht eines Stoßdämpfers, der mit einer Mehrzahl von Querelementeinheiten versehen ist, die in X- und Y-Achsenrichtung miteinander gekoppelt sind, gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist eine Mehrzahl von Querelementeinheiten 20 in der gleichen Weise, wie das vorstehend für das zweite Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, in X-Achsenrichtung miteinander gekoppelt, so dass eine Scherenanordnung gebildet ist. Anschließend wird eine Mehrzahl dieser Scherenanordnungen in Y-Achsenrichtung miteinander gekoppelt, und zwar unter Verwendung von langgestreckten Verbindungsstangen 35, die durch die Öffnungen 26, 27 und 29 in den Armen 21 hindurchzuführen sind, so dass eine Multischerenanordnung gebildet ist. In diesem Fall sind die Scherenanordnungen in Y-Achsenrichtung in regelmäßiger Beabstandung voneinander angeordnet. Zwei Führungsplatten 12 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Multischerenanordnung vertikal positioniert. Die genannten Führungsplatten 12 weisen jeweils eine Mehrzahl von vertikalen Führungsnuten an ihrer innenliegenden Oberfläche auf, so dass zugehörige Enden der sich kreuzenden Arme 21 der Multischerenanordnung beweglich aufgenommen sind.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel sind die sich kreuzenden Arme 21 der Querelemente 20 an ihren sich kreuzenden Zentren durch einen Verschraub- oder Vernietvorgang gelenkig miteinander verbunden. Es versteht sich jedoch, dass die genannten sich kreuzenden Arme 21 an ihren sich kreuzenden Zentren auch unter Verwendung einer Mehrzahl von langgestreckten Verbindungsstangen gelenkig miteinander verbunden werden können, die die gleiche Konfiguration wie die Verbindungsstangen 35 aufweisen. In diesem Fall ist es möglich, einige der Verbindungsstangen 35 aus der Multischerenanordnung zu entfernen, während die Verbindungsstangen 35, die durch die sich kreuzenden Zentren der Arme 21 hindurchgeführt sind, an Ort und Stelle belassen bleiben.

5 zeigt eine Perspektivansicht eines Stoßdämpfers, der mit einer Mehrzahl von Querelementeinheiten versehen ist, die in X-, Y- und Z-Achsenrichtung miteinander gekoppelt sind, gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem vierten Ausführungsbeispiel kreuzen zwei Arme 41, die jeweils eine Mehrzahl von Öffnungen 42, 43 und 44 an ihren Kreuzungsstellen und Enden aufweisen, einander, bevor sie an der Kreuzungsstelle durch einen Verschraub- oder Vernietvorgang gelenkig miteinander verbunden sind, um auf diese Weise eine Querelementeinheit 49 zu bilden. Eine Mehrzahl von Querelementeinheiten 20 sind unter Verwendung einer Mehrzahl von langgestreckten Verbindungsstangen 45 in X-Achsenrichtung und Z-Achsenrichtung miteinander gekoppelt, und zwar in ähnlicher Weise wie für das dritte Ausführungsbeispiel beschrieben, so dass eine Multischerenanordnung gebildet ist. Anschließend werden zwei oder mehr Multischerenanordnungen in Y-Achsenrichtung miteinander gekoppelt, und zwar unter Verwendung einer Mehrzahl von langgestreckten Verbindungsstangen 45 zum Hindurchführen durch die Öffnungen 42, 43 und 44, so dass eine mehrlagige Multischerenanordnung gebildet ist. Anschließend wird eine Mehrzahl von Spanndrähten 47 mit den sich kreuzenden Armen 41 vertikal verbunden, um dadurch die Arme 41 zu spannen. Zwei Führungsplatten (nicht gezeigt) sind auf gegenüberliegenden Seiten der Anordnung vertikal positioniert. Die beiden Führungsplatten weisen jeweils eine Mehrzahl von vertikalen Führungsnuten an ihrer innenliegenden Oberfläche auf, so dass zugehörige Enden der sich kreuzenden Arme 41 der Anordnung beweglich darin aufgenommen sind.

Bei dem vierten Ausführungsbeispiel ist die Länge von einigen Armen 41 länger als die des Arms 21 des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels. Das heißt, die Arme 41, die sich in der Multischerenanordnung in der gleichen Richtung erstrecken, sind nicht voneinander getrennt, sondern in Form einer einzigen Konstruktion integriert. Die betriebsmäßige Wirkung der Anordnung, die einen solchen verlängerten Arm 41 verwendet, bleibt die gleiche wie diese für die Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, die die kurzen Arme 21 verwenden, so dass eine weitere Erläuterung für nicht notwendig erachtet wird. Ein weiterer Vorteil der verlängerten Arme 41 besteht darin, dass sich die mehrlagige Multischerenanordnung in einfacher Weise herstellen lässt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die sich kreuzenden Arme 41 der Querelementeinheiten 20 an ihren Kreuzungsstellen durch einen Verschraub- oder Vernietvorgang gelenkig miteinander verbunden. Es versteht sich jedoch, dass die genannten sich kreuzenden Arme 41 an ihren Kreuzungsstellen auch unter Verwendung einer Mehrzahl langgestreckter Verbindungsstangen gelenkig miteinander verbunden werden können, die die gleiche Konfiguration wie die Verbindungsstangen 45 aufweisen. In diesem Fall ist es möglich, einige der Verbindungsstangen 45 aus der Multischerenanordnung zu entfernen, während die Verbindungsstangen 45, die sich durch die Kreuzungsstellen der Arme 41 hindurch erstrecken, an Ort und Stelle belassen bleiben.

Bei der vorliegenden Erfindung können die Spanndrähte 23 und 47 mit einer elastischen Einrichtung oder einem gebogenen Teil versehen sein, das ein Reißen lassen der Drähte in zeitlich versetzter Weise oder unter Verzögerung des Zeitpunkts des Reißens der Drähte ermöglicht. In einem derartigen Fall erfolgt das Reißen der Drähte 23 und 47 in mehreren Stufen, so dass Aufprallenergie in noch wirksamerer Weise absorbiert wird. Die vorstehend genannten Drähte 23 und 47 können vorzugsweise aus Metall, Kunstharz, rostfreiem Stahl oder Fasermaterial gebildet sind. Es ist bevorzugter, Drähte aus rostfreiem Stahl zu verwenden.

Andererseits können die Arme 21 und 41 eine lineare oder eine gekrümmte Konfiguration aufweisen. Das heißt, es kann eine gerade oder eine S-förmige Stange als solche an den Armen 21, 41 verwendet werden, ohne dass Funktionieren der vorliegenden Erfindung zu beeinträchtigen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weisen die Arme 21 und 41 jeweils Öffnungen an mehreren Stellen auf, um die Drähte 23 und 47 zu halten. Es versteht sich jedoch, dass die Arme 21 und 41 auch mit Drahthaltenuten oder -vorsprüngen (nicht gezeigt), die zum festen Halten der Drähte in der Lage sind, anstelle von solchen Öffnungen versehen sein können, ohne dass die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung beeinträchtigt wird.

Wenn die Drähte an den Armen 21 und 41 gehalten sind, die in der vorstehend beschriebenen Weise mit den Drahthaltenuten oder -vorsprüngen versehen sind, werden die Drähte in erster Linie in ihren mittleren Bereichen Spannung ausgesetzt, wenn die Drähte durch die kinetische Energie gedehnt werden. Somit kommt es möglicherweise nicht zu einem Reißen der Drähte an deren Enden, sondern zu einem Trennen der Drähte in den mittleren Bereichen, wenn diese gedehnt werden.

Die Ausführungsformen der 6 bis 8 bilden nicht Bestandteil der Erfindung, sind jedoch als Hintergrundinformation von Nutzen.

6 zeigt eine Frontansicht einer Schutzschiene, die mit einem Stoßdämpfer versehen ist. Bei dieser Ausführungsform ist eine Mehrzahl von Armen 67 in Bezug auf eine horizontale Schutzschiene 61 in einer regelmäßigen und vertikal verlaufenden Anordnung vorgesehen, bevor die Arme 67 durch einen Verschraub- oder Vernietvorgang gelenkig mit der Schutzschiene 61 verbunden sind. Ferner ist eine Mehrzahl von Spanndrähten 69 an beiden Enden mit der Schutzschiene 61 bzw. dem oberen Bereich jedes Arms 67 verbunden.

Wenn die Arme 67 einem Aufprall in einer Richtung ausgesetzt werden, wie diese durch den Pfeil in 6 dargestellt ist, erfolgt ein Dehnen oder Reißen der Drähte 69 zum wirksamen Absorbieren der Aufprallenergie oder kinetischen Energie, so dass die plastische Verformung des aufprallenden Materials oder eines mit den Armen 67 kollidierenden Fahrzeugs reduziert wird.

Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, ein stoßdämpfendes Material an dem unteren Bereich jedes Arms 67 vorzusehen.

Darüber hinaus kann es sich bei den Drähten 69 vorzugsweise um mehrere Arten von Drähten handeln, die unterschiedliche Längen, Materialien, Dicken und Dehnungskoeffizienten aufweisen. Wenn ein Aufprallvorgang rasch in einer derartigen Weise beendet wird, dass die Reaktionskraft nicht auf das aufprallende Material übertragen wird, ist es stärker bevorzugt, eine Feder oder einen Gummistreifen anstelle eines jeden Drahts 69 zu verwenden. In diesem Fall weist die Feder oder der Gummistreifen ein hohes Federvermögen auf, so dass es möglich ist, die Drähte 69 in nahezu semi-permanenter Weise zu verwenden, wenn die auf die Drähte 69 ausgeübte kinetische Energie nicht höher ist als ein vorbestimmtes Ausmaß.

7 zeigt eine Querelementeinheit. Bei dieser Ausführungsform ist die gelenkige Kreuzungsstelle der Querelementeinheit mit einer kreisförmigen Abdeckung 50 bedeckt, die mit einem stoßdämpfenden Material gefüllt ist. Die genannte Abdeckung 50 sorgt für eine sekundäre Absorption von Aufprallenergie oder kinetischer Energie aufgrund ihrer Scherkraft, wenn die beiden sich kreuzenden Arme der Querelementeinheit durch einen Aufprall geschlossen werden.

8 zeigt eine Querelementeinheit, die an ihrer gelenkigen Kreuzungsstelle mit einem stoßabsorbierenden Draht 52 versehen ist. Der genannte Draht 52 wird zum sekundären Absorbieren von Aufprallenergie oder kinetischer Energie aufgrund seiner Scherkraft verwendet, wenn die beiden sich kreuzenden Arme der Querelementeinheit durch einen Aufprall geschlossen werden.

Industrielle Anwendbarkeit

Wie vorstehend beschrieben worden ist, schafft die vorliegende Erfindung einen Stoßdämpfer, der zum wirksamen Absorbieren von Aufprallenergie oder kinetischer Energie unter Verwendung der Reißfestigkeit eines Drahts unter Veränderung der Richtung der Aufprallkraft von einer horizontalen Richtung in eine vertikale Richtung in der Lage ist, wenn dieser einem Aufprall ausgesetzt wird. Wenn ein Aufprall auf eine der Platten des Stoßdämpfers einwirkt, kommt es zu einem Dehnen und Reißen der Spanndrähte des Stoßdämpfers aufgrund der Aufprallenergie oder der kinetischen Energie, so dass die Aufprallenergie in wirksamer Weise absorbiert wird und der auf die andere Platte ausgeübte Aufprall reduziert wird. Bei einem Aufprall erzeugt der Stoßdämpfer nur kaum eine Reaktionskraft, so dass er nahezu frei von der Entstehung von sekundären Problemen hinsichtlich eines Rückpralls ist. Der Stoßdämpfer gewährleistet eine wirksame Verlagerung, so dass er die auf das aufprallende Material wirkende Reaktionskraft minimiert und dadurch wiederum die Beschädigung des aufprallenden Materials sowie des Materials, auf dem der Aufprall stattfindet, reduziert wird. Bei Verwendung in einem Kraftfahrzeug ermöglicht der Stoßdämpfer somit einen wirksamen Schutz der Insassen.

Der vorstehend beschriebene Stoßdämpfer ist auf einer großen Anzahl verschiedener industrieller Gebiete in wirksamer Weise einsetzbar.

Obwohl die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zum Zweck der Erläuterung offenbart worden sind, versteht es sich für den Fachmann, dass verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Substitutionen im Umfang der Erfindung möglich sind, wie diese in den beigefügten Ansprüchen offenbart ist.


Anspruch[de]
  1. Stoßdämpfer, aufweisend:

    mindestens eine Querelementeinheit (20), die Folgendes aufweist:

    zwei langgestreckte Arme (21, 41), die einander kreuzen und an einer Kreuzungsstelle gelenkig miteinander verbunden sind, so dass sie durch einen Aufprall selektiv geschlossen werden; und

    eine Mehrzahl von Drähten (23, 47), die in Vertikalrichtung mit den beiden sich kreuzenden Armen verbunden sind; und

    zwei Führungsplatten (10), die auf gegenüberliegenden Seiten der Querelementeinheit (20) vertikal angeordnet sind, so dass die Querelementeinheit (20) eine wirksame Verlagerung zwischen den beiden Führungsplatten (10) gewährleistet, wenn auf eine der beiden Führungsplatten (10) ein Aufprall einwirkt,

    dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (21, 41) eine Ebene bilden, und dass die Mehrzahl der Drähte (23, 47) einen ersten Draht, der eine Verbindung zwischen den Armen (21, 41) herstellt, sowie einen zweiten Draht aufweist, der eine Verbindung zwischen den Armen (21, 41) herstellt, wobei der erste Draht in der von den Armen gebildeten Ebene von dem zweiten Draht beabstandet ist, so dass bei Einwirken eines Aufpralls auf eine der beiden Führungsplatten (10) die Querelementeinheit (20) kinetische Energie mittels des kontinuierlichen und geregelten Reißens der Drähte (23, 47) absorbiert.
  2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei die Führungsplatten (10) jeweils eine vertikale Führungsnut an ihrer Innenfläche aufweisen, so dass sie zugehörige Enden der Arme (21, 41) beweglich aufnehmen.
  3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Querelementeinheit (20) eine symmetrische oder eine asymmetrische Konstruktion um die Kreuzungsstelle aufweist.
  4. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei zwei oder mehr Drähte (23, 47) an einander gegenüberliegenden Stellen relativ zu der Kreuzungsstelle in Vertikalrichtung mit den beiden sich kreuzenden Armen (21, 41) verbunden sind.
  5. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei der Draht (23, 47) durch Mischen mehrerer Arten von Drähten gebildet ist, wobei diese unterschiedliche Längen, Materialien, Dicken und Ausdehnungskoeffizienten aufweisen.
  6. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei der Draht (23, 47) aus Metall, Kunstharz, rostfreiem Stahl oder Fasermaterial gebildet ist.
  7. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei der Draht (23, 47) in einem vorbestimmten Bereich mit einer elastischen Einrichtung oder einem gebogenen Teil versehen ist.
  8. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei die Arme (21, 41) einzeln eine lineare oder eine kurvenförmige Konfiguration aufweisen.
  9. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei die Arme (21, 41) einzeln mit einer Öffnung (27, 29), einer Nut oder einem Vorsprung zum Festhalten des Drahts (23, 47) ausgebildet sind.
  10. Stoßdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisend:

    eine Mehrzahl von Querelementeinheiten (20), die an ihren Enden in X-, Y- und Z-Achsenrichtung miteinander gekoppelt sind, so dass eine Multischerenanordnung gebildet ist,

    wobei die beiden Führungsplatten (10) auf gegenüberliegenden Seiten der Multischerenanordnung vertikal angeordnet sind und die Führungsplatten (10) jeweils eine Mehrzahl vertikaler Führungsnuten an ihren Innenflächen aufweisen, so dass zugehörige Enden der Multischerenanordnung beweglich aufgenommen sind.
  11. Stoßdämpfer nach Anspruch 10, wobei die Arme (21, 41), die in der Multischerenanordnung in der gleichen Richtung verlaufen, zu einer einzigen Konstruktion integriert sind.
  12. Stoßdämpfer nach Anspruch 10, wobei die Querelementeinheiten (20) jeweils mit einer Mehrzahl von Öffnungen (42, 43, 44) an ihren Enden und Kreuzungsstellen versehen sind, so dass sie an den Enden und Kreuzungsstellen unter Verwendung einer Mehrzahl von langgestreckten Verbindungsstangen (45) miteinander gekoppelt sind, die sich in Z-Achsenrichtung durch die Öffnungen (42, 43, 44) hindurch erstrecken.
  13. Stoßdämpfer nach Anspruch 10, wobei eine Schereinrichtung (50, 52) an der Kreuzungsstelle jeder Querelementeinheit (20) vorgesehen ist.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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