Automotive deflection device at the time of the head-on collision that partially overlap

本発明は、一部重なる正面衝突の際における自動車用偏向装置であって、自動車の車両前部が左及び右の縦材を持ち、偏向装置が前輪の前に設けられて、衝突の場合前輪を保護するものに関する。 一部重なる正面衝突とは、衝突する車両がほぼ平行で互いに側方へずれた方向ベクトルで互いに近づくような正面衝突を意味している。

客室の前にある車両前部のこの側方部分は、車両では通常客室の中央部分より小さい剛性を持ち、少ない衝突エネルギしか吸収しないので、客室の変形が著しい。 特にそれぞれの車輪が客室へ押し入る危険がある。 更にこのような衝突の場合、一般に特に危険な現象が生じる。 即ち比較的小さい重なりでも、両方の車両の衝突側前輪が互いに引っ掛かって動かなくなる。 即ち少なくとも一方の車両の前輪が他方の車両の車輪懸架装置と衝突する。 それにより特に強い縦方向力が車輪へ作用して、これらの車輪を客室へ突き込むだけでなく、両方の車両が少なくとも部分的に互いにはまり合い結合され、こうしてそれらが滑り合って通り過ぎるのを阻止する。 更に互いに引っ掛かって動かなくなる車両に、垂直軸線の周りのねじれも加えられる。

この現象は、文献に「引っ掛かり」という名称で公知である。 対抗策としてドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５３２８５８号明細書から、前部バンパの側方範囲を平面図において強く丸めかつ剛性的に構成して、バンパが衝突側の前輪と接触するのを防止し、両方の車両が互いにそれるようにすることが公知である。 現在現れる衝突速度においてバンパがそのために充分強くはないようにすることが考えられる。 更にバンパは、完全に重なる正面衝突の際できるだけ幅広い衝突面及び歩行者との衝突の際計量される撓みという互いに反する別の安全要求も満たさねばならない。

更に米国特許第５，２７５，４３６号明細書から、前輪の前後にほぼ垂直な偏向板を設け、これらの偏向板が水平面内で方向づけられかつ湾曲されて、衝突の場合これらの偏向板が車輪を積極的に内方へ旋回させるようにすることが公知である。 しかしこれらの偏向板も、この効果を実際に持つようにする時、構成するのに非常に困難であり、上述した欠点を持つ特に強いバンパを必要とする。 しかしとりわけ前部偏向板の効果は運動学的理由から不充分である。 即ち偏向板が車輪の前に充分な間隔をおいて設けられ、車輪の外側垂直限界面を越えて延びていないと、外端が円弧上を内方へ揺動する。 その場合偏向板が車輪の外側垂直限界面内で車輪に接触し、もはやそれを捕捉して内方へ旋回させないことがある。 偏向板はむしろ車輪を破壊し、偏向作用は現れない。

更に米国特許第２，５１９，４２９号明細書から公知のバンパでは、その前方へ衝突して車両に固定した部分に、引張りばねの力に抗して移動可能な偏向体が取付けられて、車両を側方へ障害物から離れるように押す。 後方への特定の移動後、偏向体が後方へ傾倒する。 その際偏向体は車両に固定した部分の１点に当接し、従って自由に可動で、力を吸収又は及ぼすことができない。 偏向体が自由に可動なので、車輪即ち自己車両の車輪及びその衝突相手の車輪の旋回を行うことができるリンク機構は存在しない。 更にずれた正面衝突の際、バンパの車両に固定した部分が変形して、その後にある車輪を車両へ押込む。 しかしこのような侵入こそ防止せねばならない。

最後に米国特許第２，５０８，８３６号明細書から公知のバンパでは、その車両に固定した部分に前方へ突出した偏向体が取付けられて、向かって来る物体を偏向させる。 そのため偏向体が、その外端近くの１点でその縦方向に移動可能に、車両に対してコイルばねを介して支持される横材と、その前部で互いに結合されている。 衝突の場合両方の移動可能な支持部の間で、両方の偏向体が一緒に横材の方へ押込まれ、従って偏向体はその伸張状態にもたらされ、コイルばねが圧縮される。 両方の移動可能な支持部のうち１つの支持部外での衝突の特別な事例は考慮されておらず、述べられてもいない。

本発明の基礎になっている課題は、衝突する車両から生じる衝撃を関係する前輪から偏向させるため、関係する前輪の包囲を確実に行い、これを最小の構造費で行うことである。

本発明によりこれは、 請求項１に記載の特徴によって達せられる。 外方への偏向体の変位により、偏向体が車輪を包囲して外側から確実に捕捉し、それをまず破壊することがない。 それは損傷の形状又は形成に有利な影響を及ぼす。 起こり得る二次効果として、有利な車輪旋回が起こる。 衝突の引続く経過において車輪が破壊されると、その役割（衝突相手を偏向させ、侵入を防止すること）を既に果たしている。 注意すべきことは、この作用が付加的な手段なしに衝突エネルギ自体のみによって確実に起こることである。

１つの可能な構成として 、リンク機構が四節リンク機構であって、縦材と結合される支持体の周りに揺動可能な２つの揺動腕と、揺動腕の外端と枢着点において結合される連結棒から成り、この連結棒が車両外側の枢着点を越えて延びている。 それにより揺動腕の扱い易い寸法で簡単なリンク装置により、連結点（即ち偏向体の最も外側の点）の所望の軌道曲線が形成される。

これに対し本発明では、リンク機構がスライダ・クランク機構であって、縦材と結合される支持体の周りに揺動可能な揺動腕と、別の支持体と、滑り案内部と、揺動腕の外端と枢着点において結合されかつ別の支持体に案内される偏向体から成り、この偏向体が車両外側の枢着点を越えて延びている。 滑り案内部は、とりわけそれが遊びのないはまり合いで構成可能なので、最初の移動に対してある程度の抵抗を与えるという利点を与える。

この実施形態の変形形態では、滑り案内部が別の支持体に設けられている（請求項２ ）。 従って偏向体全体が、縦材と結合されて回転可能でなければならない別の支持体内で移動する。 好ましい変形形態では、偏向体が入れ子式に内外で相対移動可能な２つの部分から成り、両方の部分のうち内側部分が別の支持体に揺動可能に支持され、外側部分が揺動腕と枢着点において結合され、内外で相対移動可能な部分の間に滑り案内部が設けられている（請求項３ ）。

偏向体自体は充分剛性的に構成された腕であり、なるべく衝突のない位置で縦材から少し後方へ傾斜して側方へ突出し、その外端が後方へ湾曲されている。 傾斜した方向づけは運動学的に有利であり、湾曲した端部は、車輪が実際にも完全に包囲されるのを保証する。

最後に、偏向体に、自動車のかじ取り機構のタイロッドに作用する結合手段が係合している。 これにより 、通常も衝突エネルギが関係する車輪の旋回を強制するのに充分であると、場合によってはこのような援助手段を使用することができる。

このような援助方策は、結合手段が綱であり、対応する車輪を内方へ向けるようにタイロッドを移動させることによって、可能にされる。 別の援助方策は、結合手段が、タイロッドを切断する切断装置に通じていることによって、可能にされる。

更に別の援助方策は、偏向体に力源が係合して、衝突の場合直接又は間接に偏向体又はその一部に外方へ向く力を及ぼすことである。 それにより特に不利な状態でも、関係する車輪の包囲が保証される。

最後に本発明による思想の展開では、別の支持体が、その前端を形成する変形缶の後で縦材に取付けられている（請求項４ ）。 それにより大きい重なり度及び高い衝突速度において偏向体が揺動不可能であるようにすることができる。 この場合関係する車輪は内方へ旋回できず、車輪を経て敷居へ至る衝撃路は中断されない。 それにより重大な衝突の際多くの衝撃エネルギが吸収可能である。

図により本発明が以下に説明される。

図１に自動車の車両前部が、その両方の縦材２，３、バンパ担体４、横材５及び前車軸の中心線１のみによって示されている。 以下左の前輪６及び左の縦材２を持つ左側のみが説明されるが、右の前輪７及び右の縦材３を持つ右側についても、同じことが当てはまる。 更に前車軸の後に設けられるラックかじ取り機構のかじ取り歯車装置９も示されている。

外側垂直限界面を８で示す左前輪６の前に、本発明による偏向装置１１があり、全体を破線で包囲されている。 偏向装置１１は、リンク機構ここではスライダ・クランク機構を形成する偏向体１２及び揺動腕１３から成っている。 揺動腕１３は、縦材２と結合される支持体１４において揺動可能であり、車両外部の枢着点１５において偏向体１２に係合している。 偏向体１２の車両内部の部分２３は、縦材２と結合される別の支持体１６において、揺動可能にかつ移動可能に案内されている。 この別の支持体１６は、従って偏向体１２用の揺動可能な滑り案内部である。 偏向体１２は充分剛性的に構成される腕でありその車両内部の部分２３は上述したように案内され、その車両外部の部分２０は、枢着点１５を越えて延び、後方へ向く湾曲部２１の後で点２２に終わっている。 この点２２の軌道曲線は、本発明により後外方への有利な経過をとり、それにより偏向体１２は車輪６の外側垂直限界面８に確実に係合する。

図１において偏向装置は不動作位置即ち衝突なしの通常運転状態にある。 図２は一部重なった正面衝突の状態にある装置を示している。 衝突相手１０はここでは左前隅のみによって示されている。 衝突相手は偏向体１２を捕捉し（接触点２５）、偏向体が車輪６に接触するほど、これを後方へ大きく揺動させている。 偏向体１２が外方へも移動しているので、その終端点２２が車輪６の外側垂直限界面８の外側にあり、その湾曲部 ２１が車輪６に全面ただし少なくとも点２６で接触していることがわかる。 図１の位置と比較してわかるように、偏向体１２は後方へ揺動するのみならず、外方へも移動しているので、車輪６を包囲している。 それにより衝突相手１０の車輪は偏向体１２に沿って滑ることができ、こうして保護される車輪に引っ掛かって動かなくなることはない。 この運動の際、偏向体１２の車両内部の部分２３は、別の支持体１６の所で車両外側へ移動している。

衝突の引続く経過において、図３の位置も得られる。 即ち偏向体１２は更に後方へ揺動され、支持体１６から更に引出され、その際車輪６を内方へ旋回させている。 それにより車輪６の外側垂直限界面８は、衝突相手特にその左前輪に対する滑り外れ面を形成するので、両方の車両の前輪が互いに引っ掛かって動かなくなることはない。 図３から、縦材２にある支持体１６が、縦材の前方端部を形成する変形缶２４（衝突箱）の後に取付けられていることもわかる。 縦材も変形される大きい重なり（４０：６０重なりについて言っている）を持つ一部重なる正面衝突の際、本発明による効果は減少される。 即ちこのような衝突の際、関係する車輪は内方へ旋回せず、従って車輪を経てその後ろで始まる敷居（即ち扉の下にある車両縦材）へ至る衝撃力伝導路は中断されない。 変形缶２４だけで吸収できる弱い衝突では、この伝導路は必要とされないので、支持体１６はこの変形缶の後に設けられている。

図４及び５の変形形態は、偏向体の異なる構成及び縦材へのその支持により相違している。 対応する部分の符号はここでは１００だけ大きくされている。 偏向体１１２は、ここでは２つの部分即ち車両内部の部分１２３及び車両外部の部分１２０から成り、これらの部分は滑り案内部１２１として内外で相対移動可能である。 車両内部の部分１２３は、車両外部の部分１２０内に案内されているのがよい。 後者は枢着点１１５において揺動腕１１３に結合され、この揺動腕１１３は縦材１０２にある支持体１１４に枢着されている。 車両内部の部分１２３は、別の支持体１１６において同様に縦材１０２に枢着されている。 偏向体１１２の両方の部分１２０，１２３の間に、（図５では見えない）力源を設けることができ、衝突の場合この力源が両方の部分を入れ子式に互いに繰り出す。

図６では、リンク機構は四節リンク機構である。 これは、縦材２０２と結合される支持体２１４の周りに揺動可能な第１の揺動腕２１３、横材２０５と結合される支持体２１６の周りに揺動可能な別の揺動腕２１７、及び四節リンク機構の連結棒を形成する偏向体２１２から成っている。 偏向体２１２は、両方の枢着点２１５，２１８の間にある車両内部の部分２２３と、枢着点２１５を越える延長部である車両外部の部分２２０から成っている。 偏向体２１２は点２２２で終わり、この点２２２の軌道曲線は衝突運動中に再び車輪６をその外側垂直限界面８で包囲する。

一部重なる正面衝突の進行する段階において、装置は図７の位置へ達する。 偏向体２１２は車輪６を既に旋回した位置へ強制している。 車輪６と偏向体２１２との接触点２２６が記入されている。

図８は更に付加装置を示している。 これは偏向体１２と結合される片持ち腕３０を含み、この片持ち腕３０は、受入れ部３２と３３の間に設けられるボーデンケーブルを経て、かじ取り歯車装置９へ至って、タイロッド３５に取付けられる継ぎ目板３４に係合している。 それにより衝突の場合前車軸１の後に設けられるかじ取り歯車装置９の所で、タイロッド３５が左車輪６を内方へ旋回させるように、このタイロッドが移動せしめられる。

最後に図９には別の付加装置が示されている。 これは、機械的、液圧又は電気的結合手段４０と、ここでは記号的に鋏として示されてタイロッドを切断する切断装置４１から成っているので、タイロッドが車輪６の内方旋回に抵抗を及ぼすことはもはやない。 切断装置は、機械的、電気的又は火薬技術的に作用することができる。

図１０は更に図８の変形形態を示している。 ここでは片持ち腕３０に、縦材２に取付けられる力源１３２が係合して、衝突の場合片持ち腕３０及びこれと共に偏向体１２を外方へ移動させる。 エネルギ供給又はガスを発生する装薬の点火に必要な導線が示され、符号１３１を付けられている。

本発明による装置の第１の実施形態を不動作位置で示す。

図１のような実施形態を作動位置で示す。

図１のような実施形態を別の作動位置で示す。

第１の実施形態の変形形態を不動作位置で示す。

衝突の場合における図４のような実施形態を示す。

本発明によ

らない装

置を不動作位置で示す。

図６の

装置を作動位置で示す。

第１の付加装置を持つ図１のような実施形態を示す。

第２の付加装置を持つ図１のような実施形態を示す。

別の付加装置を持つ図８のような実施形態を示す。