DE102010000224A1

DE102010000224A1 - Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102010000224A1
Application number: DE102010000224A
Authority: DE
Inventors: Takatoshi Kariya-city Tanabe
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-02-03
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2010-08-19
Anticipated expiration: 2030-01-28
Also published as: JP2010179668A; JP4924629B2; DE102010000224B4

Abstract

Eine Kollisionserfassungsvorrichtung (1) für ein Fahrzeug mit einer Fahrzeugstoßstange (2), die eine Stoßstangenabdeckung (3) enthält, weist ein Kammerelement (7) mit einem Kammerkörper (71) auf, der hierin einen Kammerraum (7a) aufweist, sowie ein Dämpfungselement (6), das einen Dämpfungskörper (61) enthält, und einen Drucksensor (8), der in der Lage ist, einen Druck in dem Kammerraum zu erfassen. Der Kammerkörper ist an der vorderen Oberfläche (4a) der Stoßstangenverstärkung (4) an der Fahrzeugstoßstange angeordnet. Das Kammerelement ist so konfiguriert, dass ein Querschnitt des Kammerkörpers über die gesamte Fahrzeugbreitenrichtung konstant ist. Ferner umfasst das Dämpfungselement (6) ein Abstandhalteelement (62), das in der Lage ist, einen Stoß zu absoieren. Das Abstandhalteelement ist oberhalb oder unterhalb des Dämpfungskörpers und zwischen der hinteren Oberfläche der Stoßstangenabdeckung und einer vorderen Oberfläche des Kammerelements angeordnet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug, das konfiguriert ist um eine Kollision eines Fußgängers oder ähnlichem mit einem Fahrzeug zu erfassen.
Hinsichtlich der Sicherheit von Fahrzeugen, zusätzlich um die Sicherheit der Fahrzeuginsassen in einem Fahrzeug bei einem Unfall zu gewährleisten, ist eine Reduzierung des Schadens an einem Fußgänger erforderlich, wenn dieser mit dem Fahrzeug kollidiert. Das folgende System ist vorgeschlagen worden: Wenn eine Kollision eines Fußgängers mit einem Fahrzeug erfasst wird, wird eine Fußgängerschutzvorrichtung wie etwa eine aktive Motorhaube oder ein Motorhaubenairbag betrieben, und dadurch wird ein Verletzungsgrad zu dem Fußgänger, der mit dem Fahrzeug kollidiert und auf die Motorhaube eines Fahrzeugs springt (z. B. Aufprallen gegen den Fußgänger), vermindert.
Beispielsweise beschreibt die JP-A-2006-117157 , die der USP-7429916 entspricht, eine Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug. Bei der Kollisionserfassungsvorrichtung ist ein Kammerelement an einer Frontfläche einer Stoßstangenverstärkung in einer Fahrzeugstoßstange angeordnet. Eine Druckänderung wird in einem Kammerraum durch einen Drucksensor erfasst und dadurch eine Kollision eines Fußgängers oder Ähnlichem mit der Fahrzeugstoßstange erfasst.
In der oben beschriebenen Kollisionserfassungsvorrichtung, die das Kammerelement und den Drucksensor aufweist, ist das Kammerelement auf der Oberfläche eines Absorptions- bzw. Dämpfungselements und an der Frontfläche der Stoßstangenverstärkung angeordnet. 12 zeigt eine Draufsicht eines Aufbaus einer konventionellen Kollisionserfassungsvorrichtung 101 für ein Fahrzeug. Ein Kammerelement 107 ist in der Frontfläche der Stoßstangenverstärkung 104 im Inneren einer Fahrzeugstoßstange 102 angeordnet. Wenn ein Fußgänger oder ähnliches mit der Fahrzeugstoß stange 102 kollidiert, wird das Kammerelement mittels einer Stoßstangenabdeckung 103 gepresst und verformt und ein Druck in dem Kammerelement 107 wird vergrößert. Die Druckänderung wird durch einen Drucksensor 108 erfasst, so dass bestimmt werden kann, ob das Kollisionsobjekt ein Fußgänger ist oder nicht.
Falls das Kammerelement 107 so konfiguriert ist, dass seine vordere Endfläche sich entlang der Stoßstangenabdeckung 103 erstreckt und seine hintere Endfläche sich entlang der Stoßstangenverstärkung 104 erstreckt, wird die Abmessung des Kammerelements 107, in einer Fahrzeugrichtung vorne nach hinten, nahe des Mittelteils größer und nahe der beiden Endteile in einer Richtung der Fahrzeugbreite kleiner. Für den Fall, bei dem die Abmessung der Fahrzeugrichtung von vorne nach hinten und ein horizontales zu vertikales Verhältnis eines Querschnitts des Kammerelements 107 nicht konstant in Richtung der Fahrzeugbreite ist, kann die Druckänderung, die erzeugt wird, wenn ein Fußgänger oder Ähnliches mit der Fahrzeugstange 102 kollidiert und das Kammerelement 107 gepresst und verformt wird, je nach Position variieren. Das heißt die Druckänderung kann je nach Position der Fahrzeugstoßstange 102 in Richtung der Fahrzeugbreite variieren, ungeachtet vom gleichen Grad des Stoßes und der Verformung.
Wie in 13 dargestellt, wird beispielsweise das Kammerelement 107 so ausgebildet, dass es eine konstante Querschnittsform in Richtung der Fahrzeugbreite aufweist. Gemäß dem Aufbau wird die Druckänderung aufgrund der Druckverformung des Kammerelements 107 konstant bei jeder Position der Fahrzeugstoßstange 102 in Richtung der Fahrzeugbreite sein, wenn das Ausmaß des Stoßes gleich ist. Jedoch ist in dem Aufbau eine große Lücke zwischen der Stoßstangenabdeckung 103 und dem Kammerelement 107 ausgebildet, und dadurch dauert es lange Zeit, bevor die Stoßstangenabdeckung 103 so verformt wird, dass das Kammerelement bei der Kollision gepresst wird. Demzufolge kann eine Antwort auf die Druckerfassung verzögert sein und das Ausmaß der Druckverformung des Kammerelements kann gering sein.
Im Hinblick auf die oben beschriebenen Punkte, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Kollisionserfassungsvorrichtung vorzusehen, die einen konstan ten Druck bezüglich eines gleichen Stoßes in der gesamten Richtung der Fahrzeugbreite einer Fahrzeugstoßstange erfasst und die Reaktionsfähigkeit der Druckerfassung und das Verformungsvolumen eines Kammerelements sicherstellen kann.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug eine Fahrzeugstoßstange auf, die eine Stoßstangenabdeckung enthält, sowie ein Kammerelement mit einen Kammerkörper, der darin einen Kammerraum aufweist, wobei der Kammerkörper an der Frontfläche der Stoßstangenverstärkung in der Fahrzeugstoßstange angeordnet ist; ein Dämpfungselement mit einem Dämpfungskörper, der in der Lage ist, den Stoß zu dämpfen, wobei der Dämpfungskörper im vorderen der Stoßstangenverstärkung und unterhalb oder oberhalb des Kammerelements angeordnet ist; und einen Drucksensor, der in der Lage ist, einen Druck in dem Kammerraum zu erfassen. Die Stoßstangenverstärkung, das Kammerelement und das Dämpfungselement sind so angeordnet, dass sie durch die Stoßstangenabdeckung von der Außenseite des Fahrzeugs abgedeckt werden. Der Drucksensor ist so konfiguriert, dass er eine Kollision mit der Fahrzeugstoßstange basierend auf dem erfassten Druck erfasst. Der Kammerkörper ist so konfiguriert, dass sein Querschnitt über die gesamte Richtung der Fahrzeugbreite konstant ist. Das Dämpfungselement enthält ein Abstandhalteelement, dass in der Lage ist, den Stoß zu dämpfen. Das Abstandhalteelement ist oberhalb oder unterhalb des Dämpfungskörpers und zwischen einer Rückseite der Stoßstangenabdeckung und einer Vorderseite des Kammerelements angeordnet.
Gemäß dem obenstehenden Aufbau ist der Kammerkörper des Kammerelements an der Stirnseite der Stoßstangenverstärkung in der Fahrzeugstoßstange angeordnet und weist den Kammerraum hierin auf. In dem Kammerelement ist der Kammerkörper so ausgebildet, dass sein Querschnitt über die gesamte Richtung der Fahrzeugbreite konstant ist. Demnach kann ein konstanter Druck hinsichtlich des gleichen Stoßes in der gesamten Richtung der Fahrzeugbreite der Fahrzeugstoßstange erfasst werden, und das Verformungsvolumen des Kammerelements kann sichergestellt werden. Ferner weist das Dämpfungselement das Abstandhalteelement der Stoßstangenabdeckung und die Stirnseite des Kammerelements auf. Das Abstandhalteelement kann den Stoß dämpfen.
Wenn die Stoßstangenabdeckung durch den Stoß in einer Kollision vorformt wird, dämpft demnach das Abstandhalteelement den Stoß und drückt das Kammerelement, so dass das Kammerelement verformt wird, und dadurch sofort eine Druckänderung in dem Kammerraum erzeugt wird. Demzufolge kann die Reaktionsfähigkeit der Druckerfassung und des Verformungsvolumens des Kammerelements sichergestellt werden.
Das Vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug zu den zugehörigen Zeichnungen besser ersichtlich. Es zeigt:
1 eine Draufsicht, die einen Aufbau einer Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 eine Schnittseitenansicht, die die Kollisionserfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang der Linie II-II von 1 darstellt;
3 eine Schnittseitenansicht, die die Kollisionserfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der ein Dämpfungselement und ein Kammerelement montiert sind, entlang der Linie III-III in 1 darstellt;
4 eine perspektivische Vorderansicht, die die Kollisionserfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der ein Dämpfungselement und ein Kammerelement montiert sind, darstellt;
5 eine Schnittseitenansicht, die eine Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer ersten modifizierten Beispiels der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der ein Dämpfungselement und ein Kammerelement montiert sind, darstellt;
6 eine Draufsicht, die eine Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß eines ersten modifizierten Beispiels der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der ein Dämpfungselement und ein Kammerelement montiert sind, darstellt;
7 eine Schnittseitenansicht, die eine Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß eines zweiten modifizierten Beispiels der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der ein Dämpfungselement und ein Kammerelement montiert sind, darstellt;
8 eine Draufsicht, die eine Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der ein Dämpfungselement und ein Kammerelement montiert sind, darstellt;
9 eine Draufsicht, die eine Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß eines modifizierten Beispiels der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der ein Dämpfungselement und ein Kammerelement montiert sind, darstellt;
10 eine Schnittseitenansicht, die eine Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß eines anderen Beispiels der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in der ein Dämpfungselement und ein Kammerelement montiert sind, darstellt;
11 eine Draufsicht, die eine Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß eines anderen Beispiels der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der ein Dämpfungselement und ein Kammerelement montiert sind, darstellt;
12 eine Draufsicht, die den Aufbau einer Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem Stand der Technik darstellt; und
13 eine Schnittseitenansicht, die die Kollisionserfassungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik darstellt.
Nachstehend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die eine Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug enthalten, unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Bevorzugt wird die vorliegende Erfindung beispielsweise auf einer Fahrzeug-Kollisionserfassungsvorrichtung des Druckkammertyps angewendet.
(Erste Ausführungsform)
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug zu den 1 bis 4 beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, ist eine Kollisionserfassungsvorrichtung 1 für ein Fahrzeug hauptsächlich aus einer Stoßstangenabdeckung 3, die in einer Fahrzeugstoßstange 2 angeordnet ist, einem Dämpfungselement 6, einem Kammerelement 7, einem Drucksensor 8 und einer ECU 10 für eine Fußgängerschutzvorrichtung, ausgebildet.
Wie in den 1 und 2 dargestellt, ist die Fahrzeugstoßstange 2 hauptsächlich aus einer Stoßstangenabdeckung 3, einer Stoßstangenverstärkung 4, einem Paar von Seitenelementen 5, dem Dämpfungselement 6 und dem Kammerelement 7 ausgebildet. 2 stellt die Stoßstangenabdeckung 3, eine Stoßstangenverstärkung 4, das Dämpfungselement 6 und das Kammerelement 7 im Querschnitt dar.
Die Stoßstangenabdeckung 3 ist an dem vorderen Ende des Fahrzeugs angeordnet und erstreckt sich in Richtung der Fahrzeugbreite (eine horizontale Richtung). Die Stoßstangenabdeckung 3 ist ein Abdeckungselement aus einem Harz, wie ein Polypropylen, und ist an einem Fahrzeuggestell so fixiert, dass es die Stoßstangenverstärkung 4, die Seitenelemente 5, das Dämpfungselement 6 und das Kammerelement 7 gegenüber der Außenseite des Fahrzeugs abschirmt.
Die Stoßstangenverstärkung 4 ist ein metallisch strukturiertes Element, das in der Stoßstangenabdeckung 3 angeordnet ist und sich in Richtung der Fahrzeugbreite erstreckt. Wie in 2 dargestellt, ist die Stoßstangenverstärkung 4 ein Hohlelement, das einen Balken, der in der Mitte im Inneren dieses angeordnet ist, aufweist.
Die Seitenelemente 5 sind metallische Elemente, die jeweils nahe der beiden Seiten des Fahrzeugs angeordnet sind und sich in Richtung von vorne nach hinten des Fahrzeugs erstrecken. Die Stoßstangenverstärkung 4 ist mit dem vorderen Enden der Seitenelemente 5 fixiert.
Das Dämpfungselement 6 ist ein Harzschaumelement, das im vorderen Bereich einer Frontfläche 4a der Stoßstangenverstärkung 4 in der Stoßstangenabdeckung 3 angeordnet ist und sich in Richtung der Fahrzeugbreite erstreckt. Das Dämpfungselement 6 sieht eine stoßdämpfende Funktion an der Fahrzeugstoßstange 2 vor. Insbesondere enthält das Dämpfungselement 6 einen Dämpfungskörper 61, der einen unteren Abschnitt des Dämpfungselements 6 konfiguriert und das Abstandhalteelement (spacer portion) 62, das einen oberen Abschnitt des Dämpfungselements 6 konfiguriert.
Der Dämpfungskörper 61 ist im vorderen Bereich des unteren Abschnitts der Stoßstangenverstärkung 4 und unterhalb des Kammerelements 7 angeordnet, und weist eine stoßdämpfende Funktion auf. Ein vorderes Ende des Dämpfungskörper 61 ist in der Nähe einer rückwärtigen Oberfläche bzw. Rückseite der Stoßstangenabdeckung 3, d. h. eine Innenfläche in einem Fahrzeugabteil angeordnet und ein hinteres Ende des Dämpfungskörpers 61 ist angeordnet, um in Kontakt mit einem Bereich von dem unteren Abschnitt der Frontfläche 4a zu der vorderen Oberfläche zu einer Bodenfläche der Stoßstangenverstärkung 4 zu sein. Insbesondere ist der Dämpfungskörper 61 so konfiguriert, dass sein Querschnitt eine im Wesentlichen U-ähnliche Form aufweist, die in Richtung der Fahrzeugheckseite geöffnet ist. Der Dämpfungskörper 61 umfasst plattenähnliche Abschnitte 611, 612, mit einem dazwischen liegenden Freiraum, und der plattenähnliche Abschnitt 611 liegt dem plattenähnlichen Teil 612 in einer Richtung von oben nach unten gegenüber. Die hinteren Endabschnitte der plattenähnlichen Abschnitte 611, 612 sind in Kontakt mit dem Bereich von dem unteren Abschnitt der Frontfläche 4a zu der Bodenoberfläche der Stoßstangenverstärkung 4.
Wie in den 3 und 4 dargestellt, ist das Abstandhalteelement 62 an einer oberen Fläche des Dämpfungskörpers 61 nahe einer Front- bzw. Stirnseite und zwischen der Rückseite der Stoßstangenabdeckung 3 und der Vorderseite des Kammerelements 7 angeordnet. Das Abstandhalteelement weist eine stoßdämpfende Funktion und eine Stoßübertragungsfunktion zu dem Kammerelement 7 auf, und ist einstückig mit dem Dämpfungskörper 61 durch Formen unter Verwendung des Harzschaummaterials ausgebildet. Insbesondere das Abstandhalteelement 62 umfasst mehrere Distanzstücke 622, die in einem regulären Abstand in Richtung der Fahrzeugbreite angeordnet sind, und ein Verbindungsteil 621, das das Abstandhalteelement 62 an seinem vorderen Teil in Richtung Fahrzeugbreite koppelt. Das heißt, die kammartigen Distanzstücke 622 ragen in Richtung der Fahrzeugheckseite von dem Verbindungsteil 621 hervor, und sind gegenüberliegend der Stirnseite des Kammerelements 7 angeordnet. Jedes der Distanzstücke 622 ist aus Sicht der Fahrzeugbreite ein rechtwinkliges plattenähnliches Teil. Die Abmessung jedes Distanzstücks 622 in Richtung von oben nach unten ist im Wesentlichen gleich der des Kammerkörpers 71, der nachstehend beschrieben wird, in Richtung von oben nach unten, und die hinteren Endflächen der Distanzstücke 622 sind gegenüberliegend zu den vorderen Endflächen des Kammerkörpers 71 mit etwa 5 mm Abstand dazwischen angeordnet. Um eine Delle der Stoßstangenabdeckung 3 zu begrenzen, ist ein vorderes Ende eines oberen Abschnitts des Abstandhaltelements 62, das dem Verbindungsteil 621 in der vorliegenden Erfindung entspricht, in Richtung der Fahrzeugfrontseite hervorstehend ausgebildet, und ist demzufolge nahe der rückwärtigen Oberfläche der Stoßstangenabdeckung 3 angeordnet. Es ist bevorzugt, dass eine Abmessung L der Distanzstücke 622 in der Richtung der Fahrzeugbreite 20 mm oder mehr und 120 mm oder weniger ist, um so keinen Stoß in einer Kollision mit den Beinen eines Fußgängers zu verteilen.
Das Kammerelement 7 ist oberhalb des Dämpfungselements 6 und auf der vorderen Fläche 4a der Stoßstangenverstärkung 4 in der Fahrzeugstoßstange angeordnet, und ist im Wesentlichen ein kastenförmiges Hohlelement, das sich in Richtung der Fahr zeugbreite erstreckt. Das Kammerelement 7 ist beispielsweise durch Blasverformung (Blow molding) unter Verwendung von weichem Harz wie Polyethylen ausgebildet. Insbesondere umfasst das Kammerelement 7 den Kammerkörper 71 und das Verlängerungsteil 72.
Der Kammerkörper 71 ist ein großes Teil des Kammerelements 7. Der Kammerkörper 71 ist ein Element, das aus einem weichen Harz hergestellt wurde, und weist hierin einen im Wesentlichen verschlossenen Kammerraum 7a auf, der von einer Wandfläche, die eine Breite von ein paar Millimeter aufweist, umschlossen ist. Der Kammerkörper 71 ist so ausgebildet, dass ein Querschnitt konstant in der gesamten Richtung der Fahrzeugbreite ist. In der vorliegenden Ausführungsform weist der Querschnitt des Kammerkörpers 71 aus der Sicht der Richtung der Fahrzeugbreite im Wesentlichen eine rechtwinklige Form auf. Zum Beispiel kann der Kammerquerschnitt des Kammerkörpers 71 aus der Sicht der Richtung der Fahrzeugbreite eine quadratische Form aufweisen, in der beides, eine Abmessung in Richtung des Fahrzeugs von vorne nach hinten, und eine Abmessung in Richtung des Fahrzeugs von oben nach unten, ca. 50 mm ist. Die Abmessung in Richtung des Fahrzeugs von vorne nach hinten ist auf ca. 50 mm eingestellt, so dass ein Bein eines Fußgängers bei einer Kollision geschützt werden kann und ein Verletzungsgrad gesenkt werden kann. Ferner kann der Querschnitt des Kammerelements 7 eine längliche Form aufweisen, der in der Abmessung in Richtung von oben nach unten (z. B. in eine Richtung senkrecht zum Fahrzeug) größer ist als die Abmessung in Richtung des Fahrzeugs von vorne nach hinten. In diesem Fall kann ein Raum in der Fahrzeugstoßstange effizienter genutzt werden.
Das Verlängerungsteil 72 wird aus weichem Harz einstückig mit dem Kammerkörper 71 hergestellt. Das Verlängerungsteil 72 ist ein Teil, das sich von dem Kammerkörper 71 an einem Mittelteil hiervon in Fahrzeugbreitenrichtung zu einer Stelle oberhalb einer oberen Fläche 4b der Stroßstangenverkleidung 4 hin erstreckt, und sich von der Fahrzeugfrontseite zu der Fahrzeugheckseite hin erstreckt. Ein Innenraum des Verlängerungsteils 72 steht in Verbindung mit einem Innenraum des Kammerkörpers 71 und bildet einen Teil des Kammerraums 7a aus. Der Drucksensor 8 ist an dem Verlängerungsteil 72 angeordnet.
Der Drucksensor 8 ist eine Sensorenvorrichtung, die imstande ist, einen Druck eines Gases zu erfassen. Der Drucksensor ist aus einem Hauptkörper und einem Druckeinführungsrohr 81 ausgebildet, und der Hauptkörper weist ein Sensorelement zum Erfassen des Drucks auf. Das Druckeinführungsrohr 81 ist von einem Abschnitt oberhalb des Verlängerungsteils 72 eingefügt, und der Druck wird erfasst. Der Drucksensor 8 gibt ein Drucksignal aus, und sendet das Signal zu der ECU 10 über eine Signalleitung 10a. Der Drucksensor 8 ist mittels einer Halterung 9 fixiert.
Die Halterung 9 ist in einer brückenähnlichen Form ausgebildet, um das Verlängerungsteil 72 zu überbrücken. Die Halterung 9 ist an der oberen Fläche 4b der Stoßstangenverstärkung 4 fixiert, und der Drucksensor ist an der Halterung fixiert.
Die ECU 10 ist mit dem Drucksensor 9 verbunden und in dem Fahrzeug angeordnet. Die ECU 10 ist eine elektrische Steuervorrichtung zum Betreiben der Aktivierungssteuerung der Fußgängerschutzvorrichtung (in der Zeichnung nicht dargestellt), wie ein Airbag oder eine Motorhauben-Aufklapp-Vorrichtung zum Schutz des Fußgängers, die allgemein bekannt sind. Die ECU 10 ist so konfiguriert, dass der Signalausgang von dem Drucksensor 8 mit der ECU mittels einer Signalleitung 10a verbunden ist. Die ECU 10 führ, basierend auf dem Druck, der von dem Drucksensor 8 erfasst wird, einen Betrieb zum Bestimmen durch, ob ein Fußgänger (zum Beispiel ein menschlicher Körper) mit der Fahrzeugstoßstange kollidiert.
Als nächstes wird die Erfassung einer Kollision mittels der Kollisionserfassungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Wie in 1 dargestellt, überdeckt bei der Fahrzeugsstoßstange 2, an der die Kollisionserfassungsvorrichtung 1 der vorlegenden Ausführungsform befestigt ist, die Stoßstangenabdeckung 3 das Kammerelement 7 und das Dämpfungselement 6 und bildet die äußere Fläche der Fahrzeugstoßstange 2.
Falls ein Fußgänger mit der Fahrzeugstoßstange 2 kollidiert, wird die Stoßstangenabdeckung 3 durch den Stoß der Kollision verformt, das Abstandhalteelement 62 des Dämpfungselements 6 dämpft den Stoß und drückt den Kammerkörper 71, so dass der Kammerkörper 71 verformt wird und dadurch sofort eine Druckänderung in dem Kammerraum 7a erzeugt wird. Das heißt das Kammerelement 7 wird gedrückt und verformt, so dass ein Druck des Gases in dem Kammerraum 7a ansteigt. Der Anstieg des Drucks wird durch den Drucksensor 8 durch das Druckeinführungsrohr 81 erfasst, der Signalausgang aus dem Drucksensor 8 wird zu der ECU 10 mittels der Signalleitung 10a gesendet, und anschließend wird der Betrieb zum Erfassen, ob ein Fußgänger (z. B. ein menschlicher Körper) mit der Fahrzeugstoßstange 2 kollidiert, basierend auf dem Druck, der durch den Drucksensor 8 erfasst wird, durchführt.
Wie vorstehend beschrieben, weist das Kammerelement 7 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Kammerkörper 71 auf, der an der vorderen Fläche 4 der Stoßstangenverstärkung 4 in der Fahrzeugstoßstange 2 angeordnet ist, und hierin den Kammerraum 7a aufweist. In dem Kammerelement ist der Kammerkörper 71 so ausgebildet, dass sein Querschnitt über die gesamte Richtung der Fahrzeugrichtung konstant ist. Demzufolge kann ein konstanter Druck bezüglich des gleichen Stoßes in der gesamten Richtung der Fahrzeugbreite der Fahrzeugstoßstange 2 erfasst werden, und ein Verformungsvolumen des Kammerelements 7 kann sichergestellt werden. Ferner weist das Dämpfungselement 6 das Abstandhalteelement 62 auf, das oberhalb oder unterhalb des Dämpfungskörpers 61 (oberhalb des Dämpfungskörpers 61 in dem Beispiel dargestellt in 1) und zwischen der hinteren Oberfläche der Stoßstangenabdeckung 3 und der vorderen Oberfläche des Kammerelements 7, angeordnet ist. In diesem Fall, in dem das Abstandhalteelement 62 unterhalb des Dämpfungskörpers 61 angeordnet ist, ist das Abstandhalteelement 62 so angeordnet um gegenüberliegend zu dem Kammerkörper 71 angeordnet zu sein. Das Abstandhalteelement 62 kann den Stoß absorbieren. Wenn die Stoßstangenabdeckung 3 durch den Stoß in einer Kollision verformt wird, dämpft demnach das Abstandhalteelement 62 den Stoß und drückt das Kammerelement 7, so dass das Kammerelement 7 verformt wird, und dadurch sofort eine Druckänderung in dem Kammerraum 7a erzeugt wird. Daher kann die Reaktionsfähigkeit der Druckerfassung und das Verformungsvolumen des Kammerelements 7 sichergestellt werden.
Ferner ist die Steifigkeit des Abstandhalteelements 62 niedriger als des Dämpfungskörpers 61. Demzufolge wird eine übermäßige Dämpfung des Stoßes durch das Abstandhalteelement 62 begrenzt, und ein Druck aufgrund der Druckverformung des Kammerelements 7 kann erfasst werden.
Das Abstandhalteelement 62 umfasst eine Mehrzahl an Distanzstücke 622, die in regelmäßigen Abständen in Richtung der Fahrzeugbreite angeordnet sind. Demnach kann die Steifigkeit des Abstandhalteelements 62 eingestellt werden, um niedriger als die des Dämpfungskörpers 61 zu sein. Demzufolge wird eine übermäßige Dämpfung des Stoßes durch das Abstandhalteelement 62 begrenzt und ein Druck kann aufgrund der Druckverformung des Kammerelements 7 erfasst werden.
Insbesondere umfasst das Abstandhalteelement 62 das Kopplungsteilteil 621, das die Distanzstücke 622 in Richtung der Fahrzeugbreite verbindet. Demnach kann die Festigkeit des Abstandhalteelements 62 vergrößert werden.
Die Abmessung L der Distanzstücke 622 in Richtung der Fahrzeugbreit wird auf 20 mm oder mehr und 120 mm oder weniger eingestellt. Demnach presst das Abstandhalteelement 62 bei einer Kollision mit einem Bein eines Fußgängers, das Kammerelement 7 sicher ohne den Stoß zu verteilen, und dadurch kann eine Druckänderung aufgrund des Stoßes in dem Kammerraum 7a erzeugt werden.
Insbesondere ist der Dämpfungskörper 61 einstückig mit dem Abstandhalteelement 62 durch integrales Formen unter Verwendung von Harzschaummaterial ausgebildet. Demnach kann die Anzahl der Bauteile des Dämpfungselements 6 und des Montageprozesses an dem Fahrzeuggestell begrenzt werden, und dadurch können die Kosten reduziert werden.
Als nächstes werden abgewandelte Beispiele der ersten Ausführungsform beschrieben. Ein erstes abgewandeltes Beispiel der ersten Ausführungsform wird mit Bezug zu den 5 und 6 beschrieben. In der folgenden Ausführungsform und den abgewandelten Beispiel mit Bezug zu den entsprechenden Teilen der ersten Ausführungs form werden diese mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung wird nicht wiederholt.
Gemäß dem vorliegenden Beispiel, wie in 5 und 6 dargestellt, ist ein Spaltteil 62a in dem Abstandhalteelement 62 vorgesehen, das aus dem Kopplungssteil 621 und den Distanzstücken 622 ausgebildet ist. Das Spaltteil 62a ist in Richtung der Fahrzeugfrontseite geöffnet und erstreckt sich in Richtung der Fahrzeugbreite.
Durch Vorsehen des Spaltteils 62a in den Abstandhalteelementen 62 kann das Gewicht des Dämpfungselements 6 und die Festigkeit des Abstandhalteelements 622 reduziert werden.
Ein zweites abgewandeltes Beispiel der ersten Ausführungsform wird mit Bezug zu der 7 beschrieben. Gemäß dem vorliegenden Beispiel, wie in 7 dargestellt, ist das Spaltteil 62a in dem Abstandhalteelement 62 vorgesehen, das aus dem Kopplungsteil 621 und den Distanzstücken 622 ausgebildet ist. Das Spaltteil 62a ist in Richtung der Fahrzeugheckseite geöffnet und erstreckt sich in Richtung der Fahrzeugbreite. In dem vorliegenden Beispiel können die gleichen Effekte, wie bei dem ersten abgewandelten Beispiel erzielt werden.
(Zweite Ausführungsform)
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug zu der 8 beschrieben.
In der ersten Ausführungsform umfasst das Abstandshalteelement 62 das Kopplungsteil 621, das die Mehrzahl an Distanzstücke 622 in Richtung der Fahrzeugbreite verbindet. Auf der anderen Seite ist bei der vorliegenden Ausführungsform jedes der Distanzstücke 622 unabhängig an dem Dämpfungskörper 61 ohne Kopplungsteil 621 angeordnet.
In der vorliegenden Ausführungsform können die gleichen Effekte, wie bei der ersten Ausführungsform erzielt werden.
Als nächstes wird ein abgewandeltes Beispiel der zweiten Ausführungsform mit Bezug zu der 9 beschrieben.
Gemäß dem vorliegenden Beispiel, wie in 9 dargestellt, ist ein Spaltteil 62a in jedem der Distanzstücke 622 des Abstandhalteelements 62 in dem Dämpfungselement 6 vorgesehen. Das Spaltteil 62a ist in Richtung der Fahrzeugfrontseite geöffnet und erstreckt sich in Richtung der Fahrzeugbreite.
Durch Vorsehen des Spaltteils 62a in dem Abstandhalteelement 62, kann das Gewicht des Dämpfungselements 6 und die Festigkeit des Abstandhalteelements 62 reduziert werden. Das Spaltteil 62a kann konfiguriert werden, um in Richtung der Fahrzeugheckseite zu öffnen.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist beispielsweise der Dämpfungskörper 61 einstückig mit dem Abstandhalteelement 62 unter Verwendung des gleichen Harzschaummaterials ausgebildet. Dennoch können der Dämpfungskörper 61 und das Abstandhalteelement 62 aus verschiedenen Harzschaummaterialien hergestellt werden. Insbesondere kann der Dämpfungskörper 61 aus einem ersten Harzschaummaterial (z. B. ein Harzschaummaterial mit einer zwanzigfachen Schaumvergrößerung) hergestellt werden, und das Abstandhalteelement 62 kann aus einem zweiten Harzschaummaterial (z. B., ein Harzschaummaterial mit einer dreißigfachen Schaumvergrößerung) hergestellt werden, das eine niedrigere Festigkeit als das erste Harzschaummaterial aufweist. Ferner umfasst das das Abstandhalteelement 62 bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die mehrfachen Distanzstücke 622, die in regelmäßigen Abständen in Richtung der Fahrzeugbreite angeordnet sind. Dennoch wird in dem vorliegenden abgewandelten Beispiel, die Festigkeit des Harzschaummaterial gesenkt. Demnach kann das Abstandhalteelement 62 ausgebildet werden, um eine integrierte Form aufzuweisen, d. h. das Abstandhalteelement 62 kann beispielsweise konfiguriert sein, um sich fortlaufend in Richtung der Fahrzeugbreite zu erstrecken.
In dem vorliegenden Beispiel sind der Dämpfungskörper 61 und das Abstandhalteelement 62 aus verschiedenen Harzschaummaterialien hergestellt und die Festigkeit des zweiten Harzschaummaterials, dass das Abstandhalteelement 62 ausbildet, ist niedriger als die des ersten Harzschaummaterial, dass das Dämpfungselement 61 ausbildet. Demnach wird eine übermäßige Dämpfung des Stoßes durch das Abstandhalteelement 62 begrenzt und ein Druck aufgrund der Druckverformung des Kammerelements 7 kann erfasst werden.
Bei dem Dämpfungselement 6, dargestellt in 3, umfasst der Dämpfungskörper 61 die plattenähnlichen Abschnitte 611, 612 mit einem dazwischen liegenden Freiraum, und der plattenähnliche Abschnitt 611 liegt dem plattenähnlichen Abschnitt 612 in Richtung von oben nach unten gegenüber. Dennoch, wie in 10 und 11 dargestellt, muss nicht unbedingt ein Freiraum zwischen dem plattenähnlichen Abschnitt 612 und dem plattenähnlichen Abschnitt 612 vorgesehen werden.
Während die Erfindung mit Bezug zu den bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass die Erfindung nicht auf die bevorzugten Ausführungsformen und Ausbildungen beschränkt ist. Die Erfindung soll verschiedene Abwandlungen und gleichwertige Ausgestaltungen umfassen. Darüber hinaus sind, obwohl bevorzugte verschiedene Kombinationen und Konfigurationen beschrieben worden sind, auch andere Kombinationen und Konfigurationen vorstellbar, die mehr, weniger oder nur ein Einzelelement umfassen, und ebenso in Übereinstimmung mit dem Grundgedanken und dem Schutzumfang der Erfindung sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2006-117157 A [0003]
- US 7429916 [0003]

Claims

Kollisionserfassungsvorrichtung (1) für ein Fahrzeug mit einer Fahrzeugstoßstange (2), die eine Stoßstangenabdeckung (3) enthält, aufweisend: ein Kammerelement (7), das einen Kammerkörper (71) enthält, der hierin einen Kammerraum (7a) aufweist, wobei der Kammerkörper (71) an der Frontfläche (4a) der Stoßstangenverstärkung (4) in der Fahrzeugstoßstange (2) angeordnet ist; ein Dämpfungselement (6), das einen Dämpfungskörper (61) enthält, der in der Lage ist, um einen Stoß zu absorbieren, wobei der Dämpfungskörper (61) im vorderen der Stoßstangenverstärkung (4) und unterhalb oder oberhalb des Kammerelements (7) angeordnet ist; und ein Drucksensor (8), der in der Lage ist, um einen Druck in dem Kammerraum (7a) zu erfassen; wobei die Stoßstangenverstärkung (4), das Kammerelement (7) und das Dämpfungselement (6) so angeordnet sind, dass sie von der Stoßstangenabdeckung (3) zur Fahrzeugaußenseite hin abgedeckt sind, der Drucksensor (8) zum Erfassen einer Kollision mit der Fahrzeugstoßstange (2) basierend auf dem erfassten Druck konfiguriert ist, der Kammerkörper (71) so konfiguriert ist, dass sein Querschnitt konstant über die gesamte Fahrzeugbreitenrichtung ist, das Dämpfungselement (6) einen Abstandhalteelement (62) enthält, das geeignet ist, den Stoß zu absorbieren, und das Abstandhalteelement (62) oberhalb oder unterhalb des Dämpfungskörpers (61) zwischen der rückwärtigen Oberfläche der Stoßstangenabdeckung (3) und einer vorderen Oberfläche des Kammerkörpers (7) angeordnet ist.
Kollisionserfassungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei das Abstandhalteelement (62) so konfiguriert ist, dass seine Festigkeit niedriger als die des Dämpfungskörpers (61) ist.
Kollisionserfassungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Abstandhalteelement (62) eine Mehrzahl von Distanzstücken (622) enthält, die in einem regelmäßigen Abstand in Richtung der Fahrzeugbreite angeordnet sind.
Kollisionserfassungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 3, wobei das Abstandhalteelement (62) ein Verbindungsteil (621) enthält, das die Mehrzahl von Distanzstücken (622) in Richtung der Fahrzeugbreite verbindet.
Kollisionserfassungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei das Abstandhalteelement (62) so konfiguriert ist, dass eine Abmessung jeder der Mehrzahl von Distanzstücken (622) in Richtung der Fahrzeugbreite zwischen einschließlich 20 mm und 120 mm liegt.
Kollisionserfassungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Dämpfungskörper (61) einstückig mit dem Abstandhalteelement (62) ausgebildet ist.
Kollisionserfassungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 6, wobei der Dämpfungskörper (61) und das Abstandhalteelement (62) durch integrales Gießen unter Verwendung eines Harzschaummaterials ausgebildet sind.
Kollisionserfassungsvorrichtung (1) gemäß einem Anspruch 1 bis 5 wobei, der Dämpfungskörper (61) aus einem ersten Harzschaummaterial hergestellt wird, und das Abstandhaltelement (62) aus einem zweiten Harzschaummaterial hergestellt wird, und die Festigkeit des zweiten Harzschaummaterials niedriger ist als die des ersten Harzschaummaterials.
Kollisionserfassungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Abstandhalteelement (62) so konfiguriert ist, dass es ein Spaltteil (62a) aufweist, das sich in Richtung der Fahrzeugbreite erstreckt