AT516603A4 - Schutzvorrichtung für small-Overlap-Unfälle - Google Patents

Abstract

Die Schutzvorrichtung zur Reduzierung der Unfallschwere bei einem small-Overlap-Unfall eines Fahrzeugs weist ein schwenkbar gelagertes Stützelement (2) auf, das im Bereich eines Rades (10) von innen in Richtung zur Fahrzeugaußenseite verlagerbar ist. Erfindungsgemäß ist das Stützelement (2) mittels einer Kniehebelmechanik von der Ausgangsstellung in die Endstellung bewegbar, wobei der Kniehebel (11) bzw. die Kniehebel in der Endstellung zumindest gestreckt ist bzw. sind. Dadurch können auch bei begrenzter Antriebskraft hohe Kräfte aufgenommen werden. Der Antrieb kann durch einen pyrotechnischen Aktuator erfolgen. Die Anordnung im Fahrzeug erfolgt vorzugsweise so, dass das Stützelement (2) das Rad (10) bei Aktivierung in die Geradeaus-Stellung ausrichtet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung zur Reduzierung der Unfallschwere bei einem small-Overlap-Unfall eines Fahrzeugs, die ein schwenkbar gelagertes Stützelement aufweist, das im Bereich eines Rades von innen in Richtung zur Fahrzeugaußenseite verlagerbar ist.

Die Fahrzeugsicherheit ist heute generell auf einem sehr hohen Niveau, aktive Sicherheitssysteme dienen zur Unfallvermeidung, passive Sicherheitssysteme zur Minderung der Unfallschwere. Die klassischen und mittlerweile gut beherrschten Unfallszenarien sind Frontaufprall, Heckaufprall, Seitaufprall und Pfahlaufprall. Damit wird der Großteil der Unfallgeschehen abgedeckt, eine wichtige Unfallform wurde aber bisher vernachlässigt. Beim Frontaufprall wird der Crashversuch mit 100% oder 60% Überdeckung durchgeführt. Dadurch sind die frontseitigen Energieaufnahmesysteme, d.h. Pralldämpfer, sowie oberer und unterer Lastpfad vollständig wirksam. Tritt die Kollision allerdings mit kleiner Überdeckung auf (so genannter small overlap) - wenn beispielsweise eine Mauer nur gestreift wird - liegt der Auftreffpunkt außerhalb der normalen Energieabsorptionspfade und diese können keine Energie aufnehmen. Die Karosserie wird zusammengedrückt, bis die Felge in den Fußraum eindringt und zu schwersten Verletzungen führt. Kommt es zu einem Abriss des Rads, wird die Karosserie außen bis zum A-Säulenknoten deformiert und dort abrupt abgebremst. Dies führt zu sehr hohen Belastungen der Insassen oder zum Kollabieren der Fahrgastzelle mit letalen Folgen .

Abhilfe würde ein Verlagern der Lastpfade an die Fahrzeugaußenseiten schaffen, was aber konstruktiv für viele Fahrzeugtypen, insbesondere Kleinfahrzeuge, nur schwer darstellbar ist.

In der WO 2014/015094 A2 sind schwenkbare Stützplatten beschrieben, die sich im ausgeschwenkten Zustand vor einem Vorderrad (siehe insbesondere Fig. 4 und 5) oder hinter diesem (siehe Fig. 10) befinden können. Diese Stützplatten befinden sich normalerweise parallel zur Fahrtrichtung, werden aber im Falle eines Unfalls durch Aufblasen eines Sacks ausgeklappt. Der Sinn der Stützplatten, die sich vor dem Vorderrad befinden, besteht da rin, das gesamte Fahrzeug soweit abzulenken, dass das Vorderrad nicht mehr auf das Hindernis trifft (siehe Fig. 8) . Der Sinn der Stützplatten, die sich hinter dem Vorderrad befinden, besteht darin, das Rad, wenn es abgerissen wird, soweit abzulenken, dass es nicht in die Fahrgastzelle eindringt.

Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass die Kräfte auf die Stützplatten ausschließlich vom aufgeblasenen Sack aufgenommen werden müssen, d.h. dass dieser mit einem hohen Druck beaufschlagt werden muss, was einerseits hohe Ansprüche an den Sack stellt und andererseits einen sehr leistungsstarken Gasgenerator erfordert.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diesen Nachteil zu beseitigen und eine Schutzvorrichtung zu schaffen, die mit wenig Aufwand bewegbar ist und die dennoch hohen Kräften standhält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Stützelement mittels einer Kniehebelmechanik von der Ausgangsstellung in die Endstellung bewegbar ist, wobei der Kniehebel bzw. die Kniehebel in der Endstellung zumindest gestreckt ist bzw. sind. Ein gestreckter oder überstreckter Kniehebel lässt sich nicht mehr zurückdrücken, wenn die Kraft nur auf seine Enden (und nicht auf das Knie) einwirkt, sodass die Kraft, die maximal aufgenommen werden kann, nur von der Stabilität der Bauteile, nicht aber von der Betätigungskraft abhängt. Die Betätigungskraft muss somit nur die Reibungs- und Trägheitskräfte überwinden können, sie muss aber nicht den aufzunehmenden Kräften standhalten können. Die Kniehebelmechanik kann einen Kniehebel oder mehrere Kniehebel umfassen.

Wenn das Stützelement hinter dem Vorderrad oder innerhalb des Vorderrades angeordnet wird ist es zweckmäßig, wenn das Stützelement eine Stützplatte ist, die mit zumindest einer weiteren Fläche zur Verbesserung des Gleitens des sich drehenden Rades auf der Stützplatte versehen ist. Auf diese Weise sind die Kräfte, die infolge der Reibung des sich drehenden Rades auf das Stützelement wirken, geringer.

Es ist zweckmäßig, wenn das Stützelement durch einen pyrotechnischen Aktuator angetrieben ist. Pyrotechnische Aktuatoren sind über viele Jahre zuverlässig, und bezogen auf die Leistung klein und leicht.

Weiters ist es zweckmäßig, wenn der Kniehebel einen Anschlag besitzt. Prinzipiell ist es ausreichend, wenn der Kniehebel bzw. die Kniehebel durch den Antrieb in die gestreckte Position gebracht und dort gehalten wird bzw. werden, was z.B. bei einem pyrotechnischen Aktuator durch entsprechende Abmessungen der Kolben-Zylinder-Einheit möglich ist. Es ist jedoch meist einfacher, einen Anschlag vorzusehen, der den Kniehebel bzw. die Kniehebel in einer leicht überstreckten Position fixiert. Dann braucht der Aktuator nur in eine Richtung zu drücken, ohne dass dessen Weg genau begrenzt sein muss.

Der Anschlag kann durch Abkantungen auf den Lenkern gebildet sein, er kann aber auch durch ein zusätzliches Anschlagelement gebildet sein.

Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung wird in einem Fahrzeug in der Radmulde positioniert, vorzugsweise auf der Seite des Fahrgastraums, d.h. in Fahrtrichtung hinter dem Vorderrad. Besonders günstig ist es, wenn das Stützelement nach Aktivierung im hinteren Bereich des Rades von innen am Reifen anliegt, sodass das Stützelement das Rad bei Aktivierung in die Geradeaus-Richtung ausrichtet.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht also ein aktives System vor, welches im Falle eines Small-Overlap-Unfalls die Räder stützt und vor dem Eindringen in den Fußraum schützt. Dazu werden die Vorderräder unterstützt und gegebenenfalls auch gerade ausgerichtet. Beim folgenden Aufprall wird die Felge deformiert und wirkt als Dämpfelement vor der A-Säule. Durch die Unterstützung kann die Felge nicht nach innen ausweichen und in den Innenraum eindringen.

An Hand der beiliegenden Zeichnungen wird die vorliegende Erfindung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 die erfindungsgemäße

Schutzvorrichtung in der nicht aktivierten Stellung; und Fig. 2 dieselbe in der aktivierten Stellung, eingebaut in eine Radmulde .

Die Schutzvorrichtung ist in einer Radmulde 12 auf der dem Innenraum zugewandten Seite angeordnet. In der Radmulde befindet sich wie üblich ein Rad 10, bestehend aus Felge 9 und Reifen 13. Die Schutzvorrichtung besteht aus einer Basisplatte 1, die auch Teil der Karosserie sein kann, und einer Stützplatte 2, die in einem Gelenk 3 drehbar gelagert ist. Die Bewegung erfolgt zur Fahrzeugaußenseite. Die Stützplatte 2 ist durch einen Kniehebel 11, gebildet aus den Lenkern 4 und 5, von der Ausgangsstellung (Fig. 1) in die Endstellung (Fig. 2) bewegbar. Der Anschlag des Kniehebels 11 erfolgt in der dargestellten Ausführungsform durch ein Langloch 7 in einer Anschlagstange 6; alternativ sind auch Abkantungen an den beiden Lenkern 4, 5 möglich. Der Antrieb des Kniehebels erfolgt durch einen pyrotechnischen Aktuator 8, welcher gegen den Lenker 5 des Kniehebels 11 drückt, was zur Zustellung der Stützplatte 2 in Richtung zur Felge 9 des Rades 10 führt. Die Zustellung erfolgt so weit, dass die Stützplatte 2 so lange gegen den Reifen 13 drückt, bis die Felge 9 wieder in gerader Stellung steht. Die Stützplatte steht dann bevorzugt - wie dargestellt - parallel zur Fahrtrichtung. Die Stützplatte 2 kann eine weitere Fläche besitzen, damit die sich drehende Felge besser auf der Stützplatte 2 gleitet und sich nicht verhaken kann. Diese weitere Fläche kann oberhalb der Stützplatte 2 ("oberhalb" bezieht sich auf die im Fahrzeug eingebaute Postition; dies ist oberhalb der Zeichenebene der beiden Figuren) vorgesehen und etwas zum Rad geneigt sein, sodass das Rad auch dort geführt wird.

Wien, am 15.12.2015

Claims (9)

Dr. Müllner Dipl.-Ing. Katschinka OG, Patentanwaltskanzlei Weihburggasse 9, Postfach 159, A-1014 WIEN, Österreich Telefon: [ +43 (1) 512 24 81 / Fax: a+43 (1 ) 513 76 81 / E-Mail: ® repatent@aon.at Konto (PSK): 1480 708 BLZ 60000 BIC: OPSKATWW IBAN: AT19 6000 0000 0148 07081 480 708 13/46357 Hirtenberger Automotive Safety GmbH & Co KG A-2552 Hirtenberg(AT) Patentansprüche :

1. Schutzvorrichtung zur Reduzierung der Unfallschwere bei einem small-Overlap-Unfall eines Fahrzeugs, die ein schwenkbar gelagertes Stützelement (2) aufweist, das im Bereich eines Rades (10) von innen in Richtung zur Fahrzeugaußenseite verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (2) mittels einer Kniehebelmechanik von der Ausgangsstellung in die Endstellung bewegbar ist, wobei der Kniehebel (11) bzw. die Kniehebel in der Endstellung zumindest gestreckt ist bzw. sind.

2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (2) eine Stützplatte ist, die mit zumindest einer weiteren Fläche zur Verbesserung des Gleitens des sich drehenden Rades (10) auf der Stützplatte versehen ist.

3. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (2) durch einen pyrotechnischen Aktuator (8) angetrieben ist.

4. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kniehebel (11) bzw. die Kniehebel einen Anschlag besitzt bzw. besitzen.

5. Schutzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag durch Abkantungen auf den Lenkern gebildet ist.

6. Schutzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag durch ein zusätzliches Anschlagelement (6, 7) gebildet ist.

7. Fahrzeug mit einer Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung in der Radmulde (12) positioniert ist.

8. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung in der Radmulde (12) auf der Seite des Fahrgastraums positioniert ist.

9. Fahrzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (2) das Rad (10) bei Aktivierung in die Geradeaus-Stellung ausrichtet. Wien, am 15.12.2015