-
In
der Kraftfahrzeugindustrie ist es bekannt, bei der Herstellung von
Kraftfahrzeugen bestimmte Hohlräume
des Kraftfahrzeugs mittels thermisch expandierenden Schäumen auszuschäumen. Derartige Verfahren
und Anordnungen sind bsp. in der
DE 103 11 667 A1 oder der
DE 41 37 454 A1 beschrieben.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug anzugeben,
bei dem auf einfache Weise die Fahrzeugsicherheit verbessert wird.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das
Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.
-
Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Bestandteil der weiteren Patentansprüche.
-
Erfindungsgemäß ist beim
vorgestellten Kraftfahrzeug in mindestens einem Hohlraum des Kraftfahrzeugs
ein expandierbares Material (insbesondere ein bsp. chemisch und/oder
thermisch expandierbarer Schaum) in nicht expandierter Form eingebracht
und dieses expandierbare Material vorzugsweise mit mindestens einem
für den
Hohlraum (Unterbringungsort des expandierbaren Materials) relevanten
Crashsensor des Kraftfahrzeugs verbunden. Dieses expandierbare Material
ist insbesondere in einem an die Karosserie des Kraftfahrzeugs angrenzenden
Hohlraum und/oder an den Innenraum des Kraftfahrzeugs angrenzenden
Hohlraum und/oder in einem Hohlraum zwischen einem Verkleidungsteil
und der Ka rosserie des Kraftfahrzeugs eingebracht; bsp. in einem
Hohlraum hinter einem an den Innenraum des Kraftfahrzeugs angrenzenden Verkleidungsteil
wie Dachhimmel oder Türverkleidung
oder Instrumententafel. Im Crashfall, d.h. im Falle eines bevorstehenden
oder drohenden Aufpralls des Kraftfahrzeugs (bsp. eines Zusammenstosses
des Kraftfahrzeugs) wird beim Ansprechen der Crashsensoren – je nach
Relevanz für
den bevorstehenden Aufprall – für bestimmte
Hohlräume
des Kraftfahrzeugs eine explosionsartige Expansion des dort eingebrachten
expandierbaren Materials initiiert, die insbesondere zeitlich gekoppelt
(d.h. in einem ähnlichen
zeitlichen Ablauf) an die Entfaltung von Airbags des Kraftfahrzeugs
erfolgt (die je nach Anforderungen variabel gewählte Expansionszeit des expandierbaren
Materials hängt
insbesondere von der Lage, der Fixierung und der gewünschten
Wirkung des expandierbaren Materials ab, bsp. beträgt die Expansionszeit
des expandierbaren Materials ca. 30 ms). Das expandierende Material
füllt den
entsprechenden Hohlraum des Kraftfahrzeugs aus, bsp. den Hohlraum
zwischen dem Verkleidungsteil und der Karosserie des Kraftfahrzeugs
(bsp. den Hohlraum zwischen dem äußeren Türblech und
der Türverkleidung
einer Seitentüre
des Kraftfahrzeugs); der gefüllte
Hohlraum bildet somit im Crashfall einen energieabsorbierenden dämpfenden
Schutzkörper
für die
Insassen des Kraftfahrzeugs oder für weitere Verkehrsteilnehmer
(bsp. Fußgänger etc.).
Insbesondere beim Einbringen in Hohlräume hinter an den Innenraum
des Kraftfahrzeugs angrenzenden Verkleidungsteilen wird hierdurch
das Verkleidungsteil in Richtung Innenraum des Kraftfahrzeugs von
harten Bauteilen des Kraftfahrzeugs (bsp. der Karosserie des Kraftfahrzeugs)
weggedrückt,
so dass die Insassen des Kraftfahrzeugs ggf. lediglich mit dem vergleichsweise
weichen Verkleidungsteil des Kraftfahrzeugs in Körperkontakt kommen. Das expandierende Material
kann hierbei an einer geeigneten Stelle in einem Hohlraum des Kraftfahrzeugs
angeordnet werden, insbesondere an den für einen Schutz der Insassen
des Kraftfahrzeugs kritischen Stellen im Hohlraum hinter bestimmten
Verkleidungsteilen und/oder Karosserieteilen oder an den für einen
Schutz weiterer Verkehrsteilnehmer (Fußgänger etc.) kritischen Stellen
hinter bestimmten Karosserieteilen (Fußgängerschutz). Bsp. kann das
expandierende Material zur Prävention
bzw. Dämpfung
eines Kopfaufschlags der Insassen des Kraftfahrzeugs im Hohlraum
zwischen dem Dachhimmel und dem Außenblech (Exterieur) des Fahrzeugdachs
oder im Hohlraum hinter den Karosseriesäulen oder im Hohlraum hinter
den Türverkleidungen
der Seitentüre
oder im Hohlraum hinter dem Cockpit (der Instrumententafel) etc.
angeordnet werden, zur Prävention
bzw. Dämpfung
eines Knieaufschlags der Insassen des Kraftfahrzeugs anstelle eines
Kneebags im ansonsten für
den Kneebag vorgesehenen Hohlraum oder im Handschuhkastendeckel
oder unterhalb des Bodenteppichs oder im Hohlraum hinter dem Pedalbereich,
zur Realisierung eines Fußgängerschutzes
im Hohlraum hinter der Frontklappe oder im Hohlraum im Bereich der
vorderen Stoßfänger oder
der Kotflügel
oder unter der Frontklappe, zur Verminderung der Auswirkungen eines
Frontcrashs oder Heckcrashs im Hohlraum hinter den entsprechenden
Stoßfängern, Querträgern oder Längsträgern oder
zur Verminderung der Auswirkungen eines Seitencrashs und Pfahlaufpralls
im Hohlraum hinter den entsprechenden Schwellern oder Türverkleidungen.
-
Vorzugsweise
wird als expandierendes Material ein biologisch abbaubares und damit
recycelbares Material herangezogen, das ggf. zudem eine Gewichteinsparung
beim Gesamtgewicht des Kraftfahrzeugs mit sich bringt. Bsp. ist
als expandierendes Material ein thermisch oder chemisch expandierbarer Schaum
vorgesehen, bsp. ein Zwei-Komponenten-Schaum.
-
Mittels
des expandierbaren Materials lässt sich
die Sicherheit der Insassen des Kraftfahrzeugs und/oder weiterer
Verkehrsteilnehmer signifikant erhöhen und damit auch der Kundennutzen
und die Kundenzufriedenheit verbessern.
-
Im
Zusammenhang mit der Zeichnung (1 bis 4) soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
weiter erläutert
werden.
-
Hierbei
zeigen:
-
1 schematisch die Wirkungsweise des expandierbaren
Materials (1a vor der Expansion, 1b nach
der Expansion),
-
2 die Wirkungsweise des expandierbaren
Materials bei einem ersten Ausführungsbeispiel (2a vor
der Expansion, 2b nach der Expansion),
-
3 die Wirküngsweise des expandierbaren
Materials bei einem zweiten Ausführungsbeispiel (3a vor
der Expansion, 3b nach der Expansion),
-
4 die Wirkungsweise des expandierbaren
Materials bei einem dritten Ausführungsbeispiel (4a vor
der Expansion, 4b nach der Expansion).
-
In
der 1 ist schematisch ein Hohlraum 5 des
Kraftfahrzeugs 1 dargestellt, der bsp. zwischen der Karosserie 3 des
Kraftfahrzeugs 1 und dem an den Innenraum 6 des
Kraftfahrzeugs 1 angrenzenden Verkleidungsteil 2 des
Kraftfahrzeugs 1 gebildet ist.
-
In
diesem Hohlraum 5 des Kraftfahrzeugs 1 ist gemäß 1a ein
expandierbares Material 4 in nicht expandierter Form eingebracht
(bsp. wird das expandierbare Material 4 eingeschweißt oder
feststofflich verpackt), das abhängig
von der Art, der Beschaffenheit und der Größe des Hohlraums 5 entsprechend
fixiert wird (bsp. durch Kleben, Clipsen oder Schrauben), vorzugsweise
am Verkleidungsteil 2 des Kraftfahrzeugs 1; bsp.
ist in den Hohlraum 5 des Kraftfahrzeugs 1 als
expandierbares Material 4 ein expandierbarer Schaum mit
einer Dicke von ca. 3 mm bis 50 mm eingebracht und dort entsprechend
fixiert. Das expandierbare Material 4 ist mit einem bsp. im
unteren Bereich der B-Säule
des Kraftfahrzeugs 1 angeordneten Crashsensor verbunden
und wird entsprechend dessen Ausgangssignal angesteuert. Beim Ansprechen
des Crashsensors (insbe sondere infolge eines unmittelbar bevorstehenden
Aufprall des Kraftfahrzeugs 1) wird das expandierbare Material 4 bsp.
chemisch oder elektrisch oder mechanisch gezündet und hierdurch zur explosionsartigen
Expansion gebracht.
-
Infolge
dieser explosionsartigen Expansion des expandierbaren Materials 4 wird
gemäß 1b das
expandierbare Material 4 schlagartig in alle Richtungen
des Hohlraums 5 des Kraftfahrzeugs 1 gedrückt (exemplarisch
gezeigt sind die beiden Ausbreitungsrichtungen 10, 11)
und folglich auch das Verkleidungsteil 2 des Kraftfahrzeugs 1 aufgrund
des vergrößerten Volumenbedarfs
des expandierten Materials 7 in Richtung Innenraum 5 des
Kraftfahrzeugs 1 (Bewegungsrichtung 12) und damit
auch in Richtung der sich dort befindlichen Insassen des Kraftfahrzeugs 1 gedrückt; bsp.
beträgt
die Volumenvergrößerung eines
expandierbaren Schaums als expandierbarem Material 4 das
5-fache bis 20-fache des Ausgangsvolumens. Diese Insassen des Kraftfahrzeugs 1 kommen
somit ggf. in Kontakt mit diesem (weichen) Verkleidungsteil 2 und
werden demzufolge effizient vor einem Kontakt mit dem (harten) Karosserieteil 3 des
Kraftfahrzeugs 1 geschützt.
-
Gemäß der Schnittdarstellung
der 2 ist der expandierbare Schaum
als expandierbares Material 4 bsp. in den Hohlraum 5 zwischen
dem Türblech 31 einer
Seitentüre
als Karosserieteil 3 des Kraftfahrzeugs 1 und
der sich in der Nähe
eines Fahrzeugssitzes 9 befindlichen Türverkleidung 21 der Seitentüre als Verkleidungsteil 2 des
Kraftfahrzeugs 1 eingebracht.
-
In
diesem Hohlraum 5 des Kraftfahrzeugs 1 ist gemäß 2a das
expandierbare Material 4 in nicht expandierter Form eingebracht,
bsp. ein expandierbarer Schaum mit einer Dicke von bsp. 5 mm bis 50
mm und dort bsp. eingeschweißt
oder feststofflich verpackt eingebracht und bsp. durch Kleben, Clipsen oder
Nieten an der Türverkleidung 21 der
Seitentüre des
Kraftfahrzeugs 1 befestigt.
-
Nach
der explosionsartigen Expansion des expandierbaren Materials 4 wird
gemäß 2b die Türverkleidung 21 als
Verkleidungsteil 2 des Kraftfahrzeugs 1 in Richtung
Innenraum 6 des Kraftfahrzeugs 1 und folglich
auch in Richtung des sich auf dem Fahrzeugssitz 9 befindlichen
Insassen 8 des Kraftfahrzeugs 1 gedrückt. Dieser
Insasse 8 wird aufgrund des expandierten Materials 7 somit
effizient vor einem Kontakt mit dem Türblech 31 der Seitentüre als (hartem)
Karosserieteil 3 des Kraftfahrzeugs 1 und damit
vor Verletzungen im Seitenbereich (insbesondere bei einem Seitenaufprall
des Kraftfahrzeugs 1) geschützt.
-
Gemäß der Schnittdarstellung
der 3 ist der expandierbare Schaum
als expandierbares Material 4 bsp. in der Nähe des Fahrzeugssitzes 9 im Fußbereich
des Innenraums 6 des Kraftfahrzeugs 1 sowohl im
Hohlraum 5 hinter der Instrumententafel 22 (insbesondere
im Deckel des Handschuhkastens anstelle eines Kneebags) als Verkleidungsteil 2 des Kraftfahrzeugs 1 als
auch im Hohlraum 5 zwischen dem Bodenblech 33 des
Kraftfahrzeugs 1 als Karosserieteil 3 des Kraftfahrzeugs 1 und
dem Bodenteppich 23 als Verkleidungsteil 2 des
Kraftfahrzeugs 1 eingebracht.
-
Gemäß 3a ist
das expandierbare Material 4 in den entsprechenden Hohlraum 5 in
nicht expandierter Form eingebracht: im Hohlraum 5 hinter der
Instrumententafel 22 oder dem Handschuhkastendeckel als
Verkleidungsteil 2 des Kraftfahrzeugs 1 ist bsp.
ein expandierbarer Schaum mit einer Dicke von bsp. 5 mm bis 30 mm
und im Hohlraum 5 zwischen dem Bodenblech 33 des
Kraftfahrzeugs 1 als Karosserieteil 3 des Kraftfahrzeugs 1 und
dem Bodenteppich 23 als Verkleidungsteil 2 des
Kraftfahrzeugs 1 ist bsp. ein expandierbarer Schaum mit
einer Dicke von bsp. 5 mm bis 10 mm eingebracht und bsp. durch Kleben
am entsprechenden Verkleidungsteil 2 des Kraftfahrzeugs 1 fixiert.
-
Nach
der explosionsartigen Expansion des expandierbaren Materials 4 wird
gemäß 3b sowohl
der Deckel des Handschuhkastens als Verkleidungsteil 2 des
Kraftfahrzeugs 1 in Richtung Innenraum 6 des Kraftfahrzeugs 1 gedrückt, insbesondere von
vorne in Richtung Bein/Kniebereich des sich auf dem Fahrzeugssitz 9 befindlichen
Insassen 8 des Kraftfahrzeugs 1, als auch der
Bodenteppich 23 als Verkleidungsteil 2 des Kraftfahrzeugs 1 in
Richtung Innenraum 6 des Kraftfahrzeugs 1 gedrückt, insbesondere
von unten gegen den Fuß des
sich auf dem Fahrzeugssitz 9 befindlichen Insassen 8 des
Kraftfahrzeugs 1. Dieser Insasse 8 wird aufgrund
des expandierten Materials 7 somit effizient vor einem
Kontakt mit harten Karosserieteilen 3 des Kraftfahrzeugs 1 (bsp.
dem Bodenblech 33 des Kraftfahrzeugs 1) oder harten
Ausstattungsteilen (bsp. der Schalttafel des Kraftfahrzeugs 1)
und damit vor Verletzungen im Beinbereich (bsp. Kniebereich und/oder
Fußbereich) geschützt.
-
Gemäß der Schnittdarstellung
der 4 ist der expandierbare Schaum
als expandierbares Material 4 bsp. in den Hohlraum 5 zwischen
dem Außenblech
(Exterieur) 32 des Fahrzeugdachs als Karosserieteil 3 des
Kraftfahrzeugs 1 und dem sich in der Nähe des Fahrzeugssitzes 9 befindlichen
Dachhimmel 24 des Fahrzeugdachs als Verkleidungsteil 2 des Kraftfahrzeugs 1 eingebracht.
-
In
diesem Hohlraum 5 des Kraftfahrzeugs 1 ist gemäß 4a das
expandierbare Material 4 in nicht expandierter Form eingebracht,
bsp. ein expandierbarer Schaum mit einer Dicke von 5 mm bis 10 mm
eingebracht und dort bsp. durch Klipsen oder Kleben bsp. am Dachhimmel 24 des
Fahrzeugdachs fixiert.
-
Nach
der explosionsartigen Expansion des expandierbaren Materials 4 wird
gemäß 4b der Dachhimmel 24 als
Verkleidungsteil 2 des Kraftfahrzeugs 1 in Richtung
Innenraum 6 des Kraftfahrzeugs 1 und folglich
auch in Richtung des sich auf dem Fahrzeugssitz 9 befindlichen
Insassen 8 des Kraftfahrzeugs 1 gedrückt. Dieser
Insasse 8 wird aufgrund des expandierten Materials 7 somit
effizient vor einem Kontakt mit dem Außenblech 32 des Fahrzeugdachs
als (hartem) Karosserieteil 3 des Kraftfahrzeugs 1 und
damit vor Verletzungen im Kopfbereich (insbesondere bei einem Aufprall
beim Überschlag des
Kraftfahrzeugs 1) geschützt.