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Die Erfindung betrifft eine Stoßschutzvorrichtung für ein Fahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Bei modernen Personenkraftwagen und Nutzkraftwagen sind unterschiedliche aktive und passive Sicherheitseinrichtungen vorgesehen, die einen Schutz für Fahrzeuginsassen und gegebenenfalls auch für einen Kollisionspartner wie einen Fußgänger im Falle eines Fahrzeugaufpralles bieten.
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In der
DE 30 51 041 C2 ist eine Stoßschutzvorrichtung für Fahrzeuge beschrieben, insbesondere Kraftfahrzeuge mit einem horizontal quer vor der Fahrzeugfront angeordneten Stoßfänger und einem tiefer liegenden, im Wesentlichen steifen Schutzteil für Fußgänger, der über die Stoßfängervorderseite nach vorn hin vorsteht, sich von der Stoßfängerunterseite aus nach unten erstreckt und in einem im Wesentlichen horizontal quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden Bereich nach vorn und unten unter einem spitzen Winkel zur Vertikalen geneigt ist, wobei der Schutzteil aus einer aerodynamisch günstigen Einfahrstellung. in der er sich zumindest im Wesentlichen spaltfrei an die Stoßfängerunterseite anschließt, schräg nach unten und vorn in eine dem Fußgängerschutz dienende Grundstellung und umgekehrt verstellbar ist und dass der Schutzteil in seinem vordersten Bereich ein sich im Wesentlichen horizontal quer zur Fahrzeuglängsachse erstreckendes Versteifungselement mit derart begrenzter Nachgiebigkeit aufweist, dass erst bei einer einen vorgegebenen Maximalwert überschreitenden Aufprallkraft ein Nachgeben des Versteifungselements erfolgt und dass die Vorderseite und die Unterseite des Schutzteils in dessen im Wesentlichen horizontal quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden Bereich einen Spoiler bilden, der beiderseits jeweils in eine bis etwa zum Radlauf des Fahrzeugs herumgeführte Seitenschürze übergeht, deren Vorderseite im Wesentlichen mit der Vorderseite des gleichfalls herumgeführten Abschnittes des Stoßfängers fluchtet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Stoßschutzvorrichtung für ein Fahrzeug anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Stoßschutzvorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Bei der erfindungsgemäßen Stoßschutzvorrichtung für ein Fahrzeug, wobei im Fahrzeug Mittel zur Detektion eines bevorstehenden Aufpralls des Fahrzeugs auf ein Hindernis und der Erzeugung eines so genannten Pre-Crash-Signals vorhanden sind, ist hinter einem Stoßfänger an einer Fahrzeugfront und/oder einem Fahrzeugheck jeweils ein Querträger angeordnet, welcher mittels mehrerer in Abhängigkeit von dem Pre-Crash-Signal verstellbarer Energieabsorptionselemente mit einer Karosserie des Fahrzeugs mechanisch gekoppelt ist.
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Diese Energieabsorptionselemente sind in einer Ruheposition mechanisch vorgespannt oder drucklos und sind in Abhängigkeit von einem Steuersignal, insbesondere als Reaktion auf das Pre-Crash-Signal, und somit bevor das Fahrzeug mit dem Objekt tatsächlich kollidiert, aus der Ruheposition in eine Crashposition bewegbar.
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In der Crashposition ist Aufprallenergie durch die Energieabsorptionselemente absorbierbar, wodurch eine nachfolgend einwirkende Unfallenergie bei einem Aufprall des Fahrzeugs auf ein Hindernis, d. h. die absolute Höhe der Unfallenergie und somit ein Belastungs- und/oder Beschleunigungsmaximum des Fahrzeuginsassen, reduziert ist.
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Daraus ergibt sich eine Verminderung eines Verletzungsrisikos von Fahrzeuginsassen und eines Schadensausmaßes am Fahrzeug selbst.
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Somit sind insbesondere bei einem Aufprall mit einer geringen Geschwindigkeit aufgrund einer verringerten Eindringtiefe des Hindernisses Schäden an anderen Teilen, insbesondere an einer Rohkarosserie des Fahrzeugs, an einer Kühlerstruktur und an Strukturteilen vermeidbar, so dass anfallende Reparaturkosten deutlich reduziert sind.
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Daraus resultierend ist auch beispielsweise eine Versicherungseinstufung des Fahrzeugs verbessert, so dass das Fahrzeug zu geringeren Kosten versicherbar ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch ein an einer Karosserie eines Fahrzeugs angeordnetes, mechanisch vorgespanntes Energieabsorptionselement in einer Ruheposition in Schnittdarstellung,
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2 schematisch ein an einer Karosserie eines Fahrzeugs angeordnetes, entspanntes Energieabsorptionselement in einer Crashposition in Schnittdarstellung,
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3 schematisch ein an einer Karosserie eines Fahrzeugs angeordnetes, als pneumatischer Zylinder ausgebildetes Energieabsorptionselement in einer Ruheposition in Schnittdarstellung, und
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4 schematisch ein an einer Karosserie eines Fahrzeugs angeordnetes, als pneumatischer Zylinder ausgebildetes Energieabsorptionselement in einer Crashposition in Schnittdarstellung.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung eines Energieabsorptionselements 1 in einer Ruheposition. Das Energieabsorptionselement 6 ist mit einem Ende auf herkömmliche Art und Weise an einer Karosserie 2 eines Fahrzeugs befestigt, beispielsweise geschraubt oder genietet. Am von der Karosserie 2 abgewandten Ende des Energieabsorptionselements 6 ist ein Querträger 3 angeordnet.
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In einer Ausführungsform ist hinter einem nicht dargestellten Stoßfänger an einer Fahrzeugfront und/oder einem Fahrzeugheck jeweils ein Querträger 3 angeordnet, welcher mittels einer Mehrzahl von Energieabsorptionselementen 6 mechanisch mit der Karosserie 2 gekoppelt ist.
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Das Energieabsorptionselement 6 umfasst zumindest zwei ineinander schiebbare Zylinderabschnitte 6.1 und 6.2, wobei ein äußerer Zylinderabschnitt 6.1 an der Karosserie 2 befestigt ist und ein Innendurchmesser a dieses Zylinderabschnitts 6.1 korrespondierend zu einem Außendurchmesser b des Zylinderabschnitts 6.2 ausgeformt ist. Der Zylinderabschnitt 6.2 ist in der Ruheposition des Energieabsorptionselements 6 zumindest teilweise im Zylinderabschnitt 6.1 angeordnet.
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Das Energieabsorptionselement 6 ist in der Ruheposition mechanisch vorgespannt, wobei diese mechanische Vorspannung in einem ersten, in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel mittels einer komprimierten, in einem Inneren der Zylinderabschnitte 6.1 und 6.2 angeordneten Druckfeder 4 erzeugbar ist.
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Das Energieabsorptionselement 6 ist mittels eines Arretierungselements 5 in der Ruheposition arretiert. Das Arretierungselement 5 ist beispielsweise als Zugseil ausgebildet und mit einem Ende am Querträger 3 oder an dem zum Querträger 3 weisenden Ende des Zylinderabschnitts 6.2 befestigt.
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Das Arretierungselement 5 ist an oder in einem Auslöseelement 7 befestigt. Das Auslöseelement 7 ist mittels eines Steuersignals auslösbar und wird üblicherweise bei einer sich anbahnenden Kollision oder bei einer Kollision ausgelöst. Zur Ansteuerung des Auslöseelements 7 verwendet ein die betreffenden Aufprall-Sicherheitseinrichtungen koordinierendes Steuergerät üblicherweise Informationen einer Sensorik zur Erfassung von Fahrzustandsdaten, wie eines Lenkwinkelsensors, eines Pedalwegsensors, eines Bremsdrucksensors, Raddrehzahlsensoren, Beschleunigungssensoren etc., eines zentralen Crash-Sensors, welcher einen bevorstehenden Aufprall aufgrund der Differenzgeschwindigkeit zu einem Kollisionspartner ermittelt, einer Fahrzeugumgebungserkennungseinrichtung und Aufprallsensoren. Das Auslöseelement 7 ist nicht dargestellt elektrisch mit dem Steuergerät verbunden, welches das Steuersignal generiert. Für eine rechtzeitige Auslösung des Auslöseelements 7 sind dem Steuergerät Signale von mit diesem Steuergerät verbundenen Sensoren und/oder von anderen Steuereinheiten zuführbar. Beispielsweise sind dem Steuergerät Sensorsignale mindestens einer Umgebungserfassungseinheit, mindestens eines Beschleunigungssensors, eines Geschwindigkeitssensors, eines Drehzahlsensors und/oder Datensignale, wie ein Pre-Crash-Signal, von einer anderen Steuereinheit zuführbar. Das Steuergerät umfasst nicht näher dargestellte Verarbeitungsmodule, die die zugeführten Signale zu einem Pre-Crash-Signal und daraus resultierend zu Steuersignalen SS zur Ansteuerung mindestens eines Auslöseelements 7 verarbeiten.
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Das Auslöseelement 7 ist beispielsweise als Elektromagnet oder pyrotechnische Ladung ausgeformt.
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Nach der Auslösung des Auslöseelements 7 mittels des Steuersignals wird das Arretierungselement 5 gelöst, wodurch sich die Druckfeder 4 entspannt. Dadurch bewegt sich der Zylinderabschnitt 6.2 mit dem daran angeordneten Querträger 3 in Richtung X und das Energieabsorptionselement 6 schnellt somit in eine in 2 dargestellte Crashposition.
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An den Zylinderabschnitten 6.1 und 6.2 ist jeweils ein vorzugsweise umlaufendes Halteelement 8.1 und 8.2 angeordnet.
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Das Halteelement 8.1 ist im Bereich des an dem zum Querträger 3 weisenden Endes des Zylinderabschnitts 6.1 angeordnet und in Richtung des Zylinderabschnitts 6.2 ausgeformt.
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Das Halteelement 8.2 ist an dem zur Karosserie 2 weisenden Ende des Zylinderabschnitts 6.2 angeordnet und in Richtung des Zylinderabschnitts 6.1 ausgeformt.
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Die Halteelemente 8.1 und 8.2 sind derart korrespondierend zueinander ausgeformt, dass die Halteelemente 8.1 und 8.2 in der Crashposition des Energieabsorptionselements 6 aneinander anliegen.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ermöglicht die Erfindung die Bewegung des Energieabsorptionselements 6 und eine Bewegung des daran angeordneten bewegbaren Querträgers 3 in Richtung X insbesondere als Reaktion auf ein so genanntes Pre-Crash-Signal und somit bevor das Fahrzeug mit dem Objekt tatsächlich kollidiert. Im Falle der Kollision des Fahrzeugs mit einem Hindernis wird zusätzliche Aufprallenergie durch die Federkraft der entspannten Druckfeder 4 des Energieabsorptionselements 6 absorbiert, bis die Verformung die üblichen Crashboxen und nachfolgend die Längsträgerstruktur der Karosserie 2 deformiert.
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Mittels des Energieabsorptionselements 6 in der Crashposition ist ein zusätzlicher Absorptionsweg generiert, auf welchem die einwirkende Unfallenergie abgebaut bzw. vermindert wird, wodurch die Folgen der Kollision für den Fahrzeuginsassen gemildert werden.
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Somit ist vorteilhafterweise eine einwirkende Unfallenergie bei einer Kollision des Fahrzeugs mit einem Hindernis, d. h. die absolute Höhe der Unfallenergie und somit ein Belastungs- und/oder Beschleunigungsmaximum des Fahrzeuginsassen, reduziert.
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In einer zweiten in 3 und 4 dargestellten Ausführungsvariante der Erfindung sind Zylinderabschnitte 6.1 und 6.2 des Energieabsorptionselements 6 als pneumatischer Zylinder ausgebildet. Dieser pneumatische Zylinder ist in herkömmlicher Weise gasdicht ausgeformt und mit einem Gasgenerator 9 verbunden. Der Gasgenerator 9 ist mit einem Auslöseelement 7 betätigbar und beaufschlagt einen Innenraum des von den Zylinderabschnitten 6.1 und 6.2 gebildeten pneumatischen Zylinders mit einem innerhalb des Gasgenerators erzeugbaren, unter hohem Druck stehenden Gas oder Gasgemisch.
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Nach der Auslösung des Auslöseelements 7 mittels des Steuersignals wird der Gasgenerator 9 betätigt, wodurch der Innenraum der Zylinderabschnitte 6.1 und 6.2 mit Gas oder Gasgemisch gefüllt wird. Dadurch bewegt sich der Zylinderabschnitt 6.2 mit dem daran angeordneten Querträger 3 in die Richtung X und das Energieabsorptionselement 6 schnellt somit in eine in 4 dargestellte Crashposition.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ermöglicht die Erfindung die Bewegung des Energieabsorptionselements 6 und eine Bewegung des daran angeordneten bewegbaren Querträgers 3 in Richtung X insbesondere als Reaktion auf ein so genanntes Pre-Crash-Signal und somit bevor das Fahrzeug mit dem Objekt tatsächlich kollidiert. Im Falle der Kollision des Fahrzeugs mit einem Hindernis wird zusätzliche Aufprallenergie durch das unter hohem Druck stehende Gas oder Gasgemisch im Innenraum der Zylinderabschnitte 6.1 und 6.2 des Energieabsorptionselements 6 absorbiert, bis die Verformung die üblichen Crashboxen und nachfolgend die Längsträgerstruktur der Karosserie 2 deformiert.
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Mittels des Energieabsorptionselements 6 in der Crashposition ist ein zusätzlicher Absorptionsweg generiert, auf welchem die einwirkende Unfallenergie abgebaut bzw. vermindert wird, wodurch die Folgen der Kollision für den Fahrzeuginsassen gemildert werden.
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In einer weiteren vorteilhaften, nicht dargestellten Ausführungsform ist ein aufblasbares Luftkissen im Innenraum der Zylinderabschnitte 6.1 und 6.2 des Energieabsorptionselements 6 angeordnet, welches mit dem unter Druck stehenden Gas oder Gasgemisch beaufschlagbar ist. Durch die Beaufschlagung des Luftkissens mit dem Gas oder Gasgemisch entfaltet sich das Luftkissen und bewegt das Energieabsorptionselement 6 von der Ruhe- in die Crashposition. Im Falle der Kollision des Fahrzeugs mit einem Hindernis wird zusätzliche Aufprallenergie durch das unter hohem Druck stehende Gas oder Gasgemisch im Inneren des Luftkissens des Energieabsorptionselements 6 absorbiert, bis die Verformung die üblichen Crashboxen und nachfolgend die Längsträgerstruktur der Karosserie 2 deformiert.
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Daraus ergibt sich eine Verminderung eines Verletzungsrisikos von Fahrzeuginsassen und eines Schadensausmaßes am Fahrzeug selbst.
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Somit sind insbesondere bei einem Aufprall mit einer geringen Geschwindigkeit aufgrund einer verringerten Eindringtiefe des Hindernisses Schäden an anderen Teilen, insbesondere an einer Karosserie 2 des Fahrzeugs, an einer Kühlerstruktur und an Strukturteilen vermeidbar, so dass anfallende Reparaturkosten deutlich reduziert sind. Daraus resultierend ist auch beispielsweise eine Versicherungseinstufung des Fahrzeugs verbessert, so dass das Fahrzeug zu geringeren Kosten versicherbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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