DE102010018689A1

DE102010018689A1 - Method for improving occupant protection in motor car during front crash, involves lowering force level of beam portion such that vehicle is delayed in lower range, so that occupants are coupled at restraint system

Info

Publication number: DE102010018689A1
Application number: DE201010018689
Authority: DE
Inventors: Dr. Cordes Jürgen; Thomas Drescher; Dr. Ing. Fuhrmann Tino; Mathias Pioch; Ernst Glas; Matthias Kirchhoff; Rolf Deutsch; Sean O'Brien; Klaus Hövelmann; Holger Knapp; Mario Ubaldo
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2010-04-29
Filing date: 2010-04-29
Publication date: 2011-11-03

Abstract

The method involves delaying a vehicle i.e. motor car, by longitudinal beam structure portions (1a, 1b) of different deformation resistances during front crash and during laying of response time of a vehicle occupants restraint system. A force level of one of the longitudinal beam structure portions is lowered to a determined low value such that the vehicle is delayed in a lower range till reaching forward displacement of vehicle occupants, so that the occupants are coupled at the restraint system over a longer period of time during reduced loading of thorax of the occupants. An independent claim is also included for a device for improving occupant protection in a vehicle during front crash at point of time.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung des Insassenschutzes in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, im Falle eines Frontalcrashs zu einem Zeitpunkt „t₀”, bei dem der Fahrzeuginsasse sich mit einem angelegten Sicherheitsgurt eines Rückhaltesystems zunächst nach vorne in einer „Gurtlose” ohne zu verzögern bewegt und zu einem bestimmten Zeitpunkt „t₁”, in welchem ein bestimmter Ansprechweg durch das Rückhaltesystem zurückgelegt wird, an dasselbe angekoppelt und dann verzögert wird.The invention relates to a method and a device for improving the occupant protection in a vehicle, in particular a motor vehicle, in the event of a frontal crash at a time "t ₀ ", in which the vehicle occupant first with an applied seat belt of a restraint system forward in a "slack" moves without delay and at a certain time "t ₁ ", in which a certain response path is covered by the restraint system is coupled to the same and then delayed.

Neuerdings verfügen Kraftfahrzeuge über zwei im Vorderwagen desselben in Fahrzeugquerrichtung gesehen gegenüberliegend angeordnete, Anstoßenergie absorbierende vordere Längsträgerstrukturen, die jeweils über Längsträgerstrukturabschnitte unterschiedlichen Verformungswiderstandes verfügen. Derartige Längsträgerstrukturen erfüllen zum einen Tragfunktionen, sollen zum anderen aber auch Sicherheitsfunktionen erfüllen, indem dieselben im Falle eines Crashereignisses, insbesondere eines Frontalcrashs, Anstoßenergie derart absorbieren sollen, dass die Fahrgastzelle möglichst unverformt bleibt und die Fahrzeuginsassen keine unzulässig hohe Beschleunigung erfahren. So beschreibt die EP 0 602 331 A1 ein Kraftfahrzeug mit bei Kollision deformierbaren Längsträgern, welche jeweils in einen energieverzehrenden ersten Trägerabschnitt und einen leicht deformierbaren, der Fahrgastzelle zugewandten zweiten Trägerabschnitt unterteilt sind, wodurch im Kollisionsfall die Fahrgastzelle kaum merklich verformt werden soll. Die DE 199 33 734 A1 beschreibt weiter einen Längsträger für eine Fahrzeugkarosserie, welcher über seine Längserstreckung Abschnitte unterschiedlichen Verformungswiderstandes aufweist. Besagter Längsträger kann dabei bei Beginn einer Verformung an seinem etwa durch Stoß belasteten vorderen Endbereich einen hohen Verformungswiderstand aufweisen, um Anstoßenergie im ausreichenden Maße zu absorbieren, wogegen der nachfolgende Bereich des Längsträgers einen geringeren Verformungswiderstand, beispielsweise durch Schwächung des Querschnitts, aufweisen kann, da weitere Karosseriebauteile oder sonstige Bauteile des Fahrzeugs zum erforderlichen Verformungswiderstand beitragen. Des Weiteren wird zur Erzielung von niedrigen Belastungswerten für Fahrzeuginsassen, insbesondere zur Reduzierung der bei einem Crashereignis entstehenden hohen Verzögerungswerte auf ein für die Fahrzeuginsassen unschädliches Maß mit der DE 103 20 815 B3 ein Kraftfahrzeug mit einer Hohlprofile umfassenden Rahmenkonstruktion vorgeschlagen, bei der innerhalb der Hohlprofile, insbesondere innerhalb von Längsträgern, Stellelemente vorgesehen sind, durch welche die Längssteifigkeit des Hohlprofils beeinflussbar ist. Die von den Stellelementen eingestellten Längssteifigkeiten sind auf ein von einer Recheneinheit ermitteltes Unfallszenario abgestimmt. Weiter ist aus der DE 10 2004 032 545 A1 ein Längsträger für ein Kraftfahrzeug bekannt, der durch seine Verformung das Fahrzeug in einer Hochgeschwindigkeitskollision optimal verzögern soll. Dazu ist vorgesehen, dass der Längsträger aus zwei getrennten, aber miteinander verriegelbaren Abschnitten besteht, wobei parallel zu den beiden Abschnitten ein Verformungselement installiert ist, das die Aufgaben einer klassischen Crashbox übernimmt, wodurch der Reparaturaufwand nach Kollision bei kleinen Geschwindigkeiten nicht zu groß wird, da lediglich das Verformungselement beschädigt wird und eines Austausches bedarf. In einer Hochgeschwindigkeitskollision soll allerdings die Verriegelung gesperrt werden, wodurch die beiden Abschnitte als einheitlicher Längsträger fungieren und durch Faltung respektive Stauchung Anstoßenergie absorbieren sollen. Ferner ist aus der DE 10 2006 044 064 A1 eine Knautschzone für eine Karosserie eines Personenkraftwagens mit zwei Längsträgern einer unteren Längsträgerebene bekannt, welche ihrerseits unterhalb von zwei Hauptlängsträgern einer Hauptlängsträgerebene in Fahrzeuglängsrichtung verlaufen und nach hinten hin an tragenden Bauteilen der Karosserie mittels Crashstreben unterhalb der Fahrgastzelle abgestützt sind. Die besagten Längsträger der unteren Längsträgerebene weisen jeweils einen zur Fahrzeugmitte hin gebogenen mittleren Bereich auf, der seinerseits der Einstellung der Deformationssteifigkeit des Längsträgers dienen soll. Darüber hinaus verfügen die Längsträger über jeweils zugehörige Verlängerungsstücke nach vorne, welche ihrerseits schräg nach außen hin abstehen und dadurch ebenfalls der Einstellung der Deformationssteifigkeit der Längsträger dienen sollen.Recently, motor vehicles have two in the front of the same viewed in the vehicle transverse direction opposite arranged, impact energy absorbing front side member structures, each having side rail member sections different deformation resistance. On the one hand, such side member structures fulfill supporting functions, but on the other hand are also intended to absorb safety functions in the event of a crash event, in particular of a frontal crash, absorbing impact energy such that the passenger cell remains as undeformed as possible and the vehicle occupants do not experience inadmissibly high acceleration. That's how it describes EP 0 602 331 A1 a motor vehicle with collision-deformable longitudinal members, which are each subdivided into an energy-consuming first support portion and an easily deformable, the passenger compartment facing second support portion, which should be hardly noticeably deformed in the event of a collision, the passenger compartment. The DE 199 33 734 A1 further describes a side member for a vehicle body, which has portions of different deformation resistance over its longitudinal extent. Said longitudinal beam can at the beginning of a deformation at its about impact-loaded front end portion having a high deformation resistance to absorb impact energy sufficiently, whereas the subsequent region of the longitudinal member may have a lower deformation resistance, for example by weakening of the cross-section, as more Body components or other components of the vehicle contribute to the required deformation resistance. Furthermore, in order to achieve low load values for vehicle occupants, in particular for reducing the high deceleration values resulting from a crash event to a level that is harmless to the vehicle occupants DE 103 20 815 B3 a motor vehicle with a hollow profile comprehensive frame construction proposed in which within the hollow sections, in particular within longitudinal members, adjusting elements are provided, through which the longitudinal stiffness of the hollow profile can be influenced. The longitudinal stiffnesses set by the adjusting elements are matched to an accident scenario determined by a computing unit. Next is from the DE 10 2004 032 545 A1 a side member for a motor vehicle is known, which is to delay the vehicle optimally in a high-speed collision by its deformation. For this purpose, it is provided that the longitudinal member consists of two separate, but mutually lockable sections, parallel to the two sections, a deformation element is installed, which performs the tasks of a classic crash box, whereby the repair effort after collision at low speeds is not too large only the deformation element is damaged and requires an exchange. In a high-speed collision, however, the lock should be locked, so that the two sections act as a uniform side member and to absorb impact energy by folding respectively compression. Furthermore, from the DE 10 2006 044 064 A1 a crumple zone for a body of a passenger car with two longitudinal members of a lower longitudinal beam level known, which in turn extend below two main longitudinal members of a main longitudinal member plane in the vehicle longitudinal direction and are supported to the rear of supporting components of the body by means of crash struts below the passenger compartment. The said longitudinal members of the lower longitudinal member level each have a middle region bent towards the middle of the vehicle, which in turn is intended to serve to adjust the deformation rigidity of the longitudinal member. In addition, the side members each have corresponding extension pieces to the front, which in turn project obliquely outward and thus also serve to adjust the deformation stiffness of the longitudinal members.

Neben den vorstehend beschriebenen Maßnahmen ist es seit langem bekannt, Rückhaltesysteme mit sogenannten Automatikgurten vorzusehen, die ihrerseits den im Crashfall aufgrund von Massenkräften sich vorwärts bewegenden Fahrzeuginsassen zurückhalten sollen. Bekanntermaßen wirkt dabei eine Gurtauszugsperre mit Kraftbegrenzung, welche die Belastungswerte auf die Brust des Fahrzeuginsassen auf einen möglichst niedrigen Wert begrenzen soll. Ungeachtet dessen ist es bekannt, dass ein derartiger Automatikgurt keine optimale Lösung darstellt, da das auf einer Rückholspule aufgewickelte Gurtband den Fahrzeuginsassen volle Bewegungsfreiheit lässt, indem es im Normalfall auf demselben locker anliegt. Der Sicherheitsgurt arretiert erst bei plötzlicher Verzögerung des Fahrzeugs und kann erst dann seine Schutzwirkung ausüben. Entscheidend ist, dass der Sicherheitsgurt zu Beginn des Crashereignisses, insbesondere Frontalcrashs, so straff wie möglich am Körper des Fahrzeuginsassen anliegt und der Fahrzeuginsasse idealerweise keinen Zentimeter nach vorne schnellt. Dieser Idealfall ist jedoch mit herkömmlichen Automatikgurten nicht zu bewerkstelligen, so dass üblicherweise immer eine sogenannte „Gurtlose”, d. h., ein freies Spiel des Sicherheitsgurtes zwischen dem Anstoßereignis und der Ankopplung des Fahrzeuginsassen am Sicherheitsgurt des Rückhaltesystems zu berücksichtigen ist. Da besagte „Gurtlose”, resultierend aus dem Spiel der Gurtautomatik, der Kleidung des Fahrzeuginsassen u. a., mehrere Zentimeter betragen kann bis der Sicherheitsgurt arretiert ist, kann jeder Zentimeter den man gewinnt, lebensrettend sein. Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.In addition to the measures described above, it has long been known to provide restraint systems with so-called automatic straps, which in turn are intended to hold back in the event of a crash due to inertial forces moving forward vehicle occupants. As is known, a belt pullout barrier with force limitation, which is intended to limit the load values on the chest of the vehicle occupant to the lowest possible value, thereby acts. Nevertheless, it is known that such an automatic belt is not an optimal solution since the webbing wound up on a return spool leaves the vehicle occupant full freedom of movement, in that it normally rests loosely on the same. The seat belt locks only in case of sudden deceleration of the vehicle and can only then exert its protective effect. It is crucial that the seat belt at the beginning of the crash event, especially frontal crashes, as tight as possible rests against the body of the vehicle occupant and the vehicle occupant ideally no Inches forward. However, this ideal case can not be achieved with conventional automatic belts, so that usually always a so-called "beltless", ie a free play of the seat belt between the impact event and the coupling of the vehicle occupant to the seatbelt of the restraint system has to be considered. As said "beltless", resulting from the game of Gurtautomatik, the clothing of the vehicle occupant, among other things, may be several inches to the seat belt is locked, every inch you win, be life-saving. This is where the invention described below begins.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verbesserung des Insassenschutzes in einem Fahrzeug anzugeben sowie eine entsprechende Vorrichtung dazu zu schaffen, vermittels derer im Hinblick auf den Stand der Technik die Belastung eines Fahrzeuginsassen insbesondere im Falle eine Frontalcrashes wirkungsvoller reduziert werden kann.The object of the invention is to provide a method for improving occupant protection in a vehicle and to provide a corresponding device, by means of which, in view of the prior art, the load of a vehicle occupant can be reduced more effectively, especially in the event of a frontal crash.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem Frontalcrash zu einem Zeitpunkt „t₀”, bei dem das Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, beispielsweise durch eine Barriere abgebremst wird, der Fahrzeuginsasse sich mit einem angelegten Sicherheitsgurt eines Rückhaltesystems nach vorne in einer „Gurtlose” ohne zu verzögern bewegt. Zu einem bestimmten Zeitpunkt „t₁” wird der Fahrzeuginsasse an das Rückhaltesystem respektive dessen Sicherheitsgurt angekoppelt und verzögert, idealerweise gleichmäßig verzögert. Will man den Zeitraum vergrößern, bei dem der Fahrzeuginsasse an das Rückhaltesystem angekoppelt ist und verzögert wird, ist es erfindungsgemäß angezeigt, den Fahrzeuginsassen früher an das Rückhaltesystem anzukoppeln.The invention is based on the recognition that in a frontal crash at a time "t _0", in which the vehicle, in particular motor vehicle is braked, for example by a barrier, the vehicle occupant with an applied safety belt of a restraint system to the front in a "slack" without delaying moves. At a certain time "t ₁ ", the vehicle occupant is coupled to the restraint system or its seatbelt and delayed, ideally evenly decelerated. If you want to increase the period in which the vehicle occupant is coupled to the restraint system and is delayed, it is according to the invention indicated to couple the vehicle occupant earlier to the restraint system.

Ausgehend von einem Verfahren zur Verbesserung des Insassenschutzes in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, im Falle eines Frontalcrashs zu einem Zeitpunkt „t₀”, bei dem der Fahrzeuginsasse sich mit einem angelegten Sicherheitsgurt eines Rückhaltesystems zunächst nach vorne in einer „Gurtlose” ohne zu verzögern bewegt und zu einem bestimmten Zeitpunkt „t₁”, in welchem ein bestimmter Ansprechweg durch das Rückhaltesystem zurückgelegt wird, an dasselbe angekoppelt und dann verzögert wird, wird die gestellte Aufgabe demnach dadurch gelöst, dass wenigstens zwei im Vorderwagen des Fahrzeugs gegenüberliegend angeordnete, Anstoßenergie absorbierende vordere Längsträgerstrukturen vorgesehen sind, die zumindest im Crashfall jeweils über Längsträgerstrukturabschnitte unterschiedlichen Verformungswiderstandes verfügen, wobei vermittels besagter Längsträgerstrukturabschnitte unterschiedlichen Verformungswiderstandes im besagten Crashfall und während des Zurücklegens des Ansprechweges des dem Fahrzeuginsassen zugeordneten Rückhaltesystems innerhalb besagter „Gurtlose” das Fahrzeug zunächst derart stark verzögert wird, dass eine vorzeitige Ankopplung des Fahrzeuginsassen an das Rückhaltesystem zu einem Zeitpunkt „t_1-x” bewirkt wird, und dass unmittelbar im Anschluss daran das Kraftniveau zumindest eines der Längsträgerstrukturabschnitte auf einen bestimmten geringeren Wert derart abgesenkt wird, dass das Fahrzeug bis zum Erreichen der maximalen Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen im Verhältnis geringer verzögert wird, so dass bei geminderter Belastung insbesondere des Brustkorbes des Fahrzeuginsassen derselbe über einen längeren Zeitraum am Rückhaltesystem angekoppelt ist.Based on a method for improving the occupant protection in a vehicle, in particular a motor vehicle, in the event of a frontal crash at a time "t ₀ ", in which the vehicle occupant moves with an applied seat belt of a restraint system first forward in a "slack" without delay and at a certain time "t ₁ ", in which a certain response is covered by the restraint system is coupled to the same and then delayed, the object is thus achieved in that at least two in the front of the vehicle opposite arranged, absorbing energy absorbing front Longitudinal support structures are provided which have at least in the event of a crash in each case via longitudinal beam structure sections different deformation resistance, wherein by means of said longitudinal beam structure sections different deformation resistance in said crash and during the Zur ücklegens the response of the vehicle occupant associated restraint system within said "belt slack" the vehicle is initially such a strong delay that premature coupling of the vehicle occupant to the restraint system at a time "t _1-x " is effected, and that immediately after the force level at least one of the longitudinal beam structure sections is lowered to a certain lower value such that the vehicle is relatively less delayed until reaching the maximum forward displacement of the vehicle occupant, so that at reduced load, in particular of the chest of the vehicle occupant the same is coupled to the restraint system over a longer period.

Durch diese Maßnahme ist es gestattet, die Zeit des Fahrzeuginsassen, in der er am Rückhaltesystem respektive dessen Sicherheitsgurt angekoppelt ist und demgemäß verzögert wird, zu verlängern. Daraus resultiert wie bereits ausgeführt, dass geringere Belastungen auf den Brustkorb des Fahrzeuginsassen einwirken.By this measure, it is allowed to extend the time of the vehicle occupant, in which he is coupled to the restraint system or its seat belt and is therefore delayed. As a result, as already stated, lower loads act on the thorax of the vehicle occupant.

Die Vorrichtung zur Verbesserung des Insassenschutzes in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, im Falle eines Frontalcrashs zu einem Zeitpunkt „t₀”, bei dem der Fahrzeuginsasse sich mit einem angelegten Sicherheitsgurt eines Rückhaltesystems zunächst nach vorne in einer „Gurtlose” ohne zu verzögern bewegt und zu einem bestimmten Zeitpunkt „t₁”, in welchem ein bestimmter Ansprechweg durch das Rückhaltesystem zurückgelegt ist, an dasselbe angekoppelt und dann verzögert wird, zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens zwei im Vorderwagen des Fahrzeugs gegenüberliegend angeordnete, Anstoßenergie absorbierende vordere Längsträgerstrukturen vorgesehen sind, die zumindest im Crashfall jeweils über Längsträgerstrukturabschnitte unterschiedlichen Verformungswiderstandes verfügen, wobei die Längsträgerstrukturabschnitte derart ausgebildet sind, dass im besagten Crashfall und während des Zurücklegens des Ansprechweges des dem Fahrzeuginsassen zugeordneten Rückhaltesystems innerhalb besagter „Gurtlose” das Fahrzeug zunächst derart stark verzögerbar ist, dass eine vorzeitige Ankopplung des Fahrzeuginsassen an das Rückhaltesystem zu einem Zeitpunkt „t_1-x” bewirkbar ist, und dass unmittelbar im Anschluss daran das Kraftniveau zumindest eines der Längsträgerstrukturabschnitte auf einen bestimmten geringeren Wert derart absenkbar ist, dass das Fahrzeug bis zum Erreichen der maximalen Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen im Verhältnis geringer verzögert wird, so dass bei geminderter Belastung insbesondere des Brustkorbes des Fahrzeuginsassen derselbe über einen längeren Zeitraum am Rückhaltesystem angekoppelt ist.The device for improving the occupant protection in a vehicle, in particular motor vehicle, in the event of a frontal crash at a time "t ₀ ", in which the vehicle occupant moves with an applied seat belt of a restraint system first forward in a "slack" without delay and to A certain time "t ₁ " in which a certain response path is covered by the restraint system is coupled to the same and then delayed, characterized in that at least two in the front of the vehicle opposite arranged, impact energy absorbing front side member structures are provided at least in the event of a crash, each having Längsträgerstrukturabschnitte different deformation resistance, wherein the longitudinal beam structure sections are formed such that in said crash case and during the covering of the response of the vehicle occupant assigned R. restraint system within said "slack" the vehicle is initially such strong delays that a premature coupling of the vehicle occupant to the restraint system at a time "t _1-x " is effected, and immediately thereafter the force level of at least one of the side member structure sections on a specific lower value can be lowered so that the vehicle is delayed until the maximum forward displacement of the vehicle occupant in the ratio lower, so that when reduced load in particular of the chest of the vehicle occupant the same is coupled to the restraint system over a longer period.

Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung. The dependent claims describe preferred developments or refinements of the device according to the invention.

Danach kann gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung jede der vorderen Längsträgerstrukturen einen vorderen Längsträgerstrukturabschnitt mit einem Kraftniveau, welches besagte vorzeitige Ankopplung des Fahrzeuginsassen an das Rückhaltesystem bewirkt, und zumindest einen zu demselben in Reihe geschalteten hinteren Längsträgerstrukturabschnitt gleichen oder höheren Kraftniveaus aufweisen, dessen Kraftniveau jedoch im Anschluss an besagte vorzeitige Ankopplung des Fahrzeuginsassen an das Rückhaltesystem absenkbar ist.Thereafter, according to a first advantageous embodiment variant of the device according to the invention, each of the front side member structures having a front side member structure portion with a force level, which causes said premature coupling of the vehicle occupant to the restraint system, and at least one of the same in series rear side member structure section equal or higher force level, its force level However, following this early coupling of the vehicle occupant to the restraint system is lowered.

Besonders vorteilhaft kann dabei der hintere Längsträgerstrukturabschnitt durch zwei parallel geschaltete, je einen Lastpfad ausbildende Teilabschnitte gebildet sein, die ihrerseits in ihrer Kombination ein gleiches oder höheres Kraftniveau als der vordere Längsträgerstrukturabschnitt, jedoch jeweils für sich gesehen ein geringeres Kraftniveau als der vordere Längsträgerstrukturabschnitt aufweisen, wodurch gestattet ist, dass einer der Lastpfade durch Versagen oder selbsttätiges oder vermittels eines pyrotechnischen Elementes oder eines Aktors unterstütztes zumindest teilweises Lösen des betreffenden Teilabschnitts von der vorderen Längsträgerstruktur unterbrechbar ist.In this case, the rear side member structure section can particularly advantageously be formed by two sections connected in parallel, each forming a load path, which in their combination have an equal or higher force level than the front side member structure section, but each have a lower force level than the front side member structure section is permitted that one of the load paths by failure or automatic or by means of a pyrotechnic element or an actuator supported at least partial release of the relevant section of the front side rail structure is interrupted.

Demgegenüber kann gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltungsvariante jede der vorderen Längsträgerstrukturen durch zwei parallel geschaltete, jeweils einen Lastpfad ausbildende Längsträgerstrukturabschnitte gebildet sein, die Ihrerseits in ihrer Kombination ein Kraftniveau aufweisen, welches besagte vorzeitige Ankopplung des Fahrzeuginsassen an das Rückhaltesystem bewirkt, wobei einer der Lastpfade durch Versagen oder selbsttätiges oder vermittels eines pyrotechnischen Elementes oder eines Aktors unterstütztes zumindest teilweises Lösen des betreffenden Längsträgerstrukturabschnittes von der vorderen Längsträgerstruktur unterbrechbar ist.In contrast, according to a second advantageous embodiment variant, each of the front side member structures by two parallel connected, each forming a load path longitudinal beam structure sections are formed, which in turn have in their combination a force level, which causes said premature coupling of the vehicle occupant to the restraint system, wherein one of the load paths due to failure or automatic or by means of a pyrotechnic element or an actuator supported at least partial release of the respective side member structure portion of the front side member structure is interrupted.

Im Hinblick auf besagte zweite Ausgestaltungsvariante kann einer der Längsträgerstrukturabschnitte ein höheres Kraftniveau als der andere Längsträgerstrukturabschnitt aufweisen, wobei das Kraftniveau des Längsträgerstrukturabschnitts höheren Kraftniveaus durch Versagen oder selbsttätiges oder vermittels zumindest eines pyrotechnischen Elementes oder eines Aktors unterstütztes zumindest teilweises Lösen des betreffenden Längsträgerstrukturabschnitts von der vorderen Längsträgerstruktur absenkbar respektive der betreffende Lastpfad unterbrechbar ist.With regard to said second embodiment variant, one of the longitudinal beam structure sections may have a higher force level than the other longitudinal beam structure section, wherein the force level of the side member structure portion higher force levels by failure or automatic or by at least one pyrotechnic element or an actuator supported at least partially releasing the respective side rail structure portion of the front side rail structure lowered or the relevant load path is interruptible.

Des Weiteren können die vorderen Längsträgerstrukturen im Vorderwagen nach Fahrzeug-hinten sich an einer Längsträgerstruktur mit einem im Verhältnis zu diesen höheren Verformungswiderstand respektive Kraftniveau abstützen, wodurch etwaige noch vorhandene Anstoßkräfte in nachgeordnete Karosseriestrukturen vorzugsweise unterhalb der Fahrgastzelle ableitbar und durch diese absorbierbar sind.Furthermore, the front side member structures in the front of the vehicle behind can be supported on a side rail structure with a relative to these higher deformation resistance or force level, whereby any remaining abutment forces in subordinate body structures are preferably derivable below the passenger compartment and absorbable by them.

Fernerhin können die vorderen Längsträgerstrukturen im Vorderwagen nach Fahrzeug-vorn sich jeweils mittel- oder unmittelbar an einem Deformationselement, beispielsweise in Form einer klassischen Crashbox, mit einem im Verhältnis zu diesen geringeren Verformungswiderstand respektive Kraftniveau abstützen, wodurch Anstoßkräfte, die aus geringen Anstoßgeschwindigkeiten bis etwa 15 km/h resultieren, ohne großen Schaden für die Karosseriestruktur an sich durch besagte Deformationselemente aufgenommen werden können, die wiederum einfach und kostengünstig austauschbar sind. Sind Anstoßkräfte zu verzeichnen, die aus weit höheren Anstoßgeschwindigkeit resultieren, werden besagte Deformationselemente auf Block verformt und sind sozusagen vernachlässigbar. Es kommen dann sofort die nachgeordneten Längsträgerstrukturen der vorstehend beschriebenen Art zur Wirkung.Furthermore, the front side member structures in the front of the vehicle forward each middle or directly on a deformation element, for example in the form of a classic crash box, supported with a relative to these lower deformation resistance or force level, thereby triggering forces, the low Abstoßgeschwindigkeiten to about 15 km / h result, without much damage to the body structure per se can be absorbed by said deformation elements, which in turn are easily and inexpensively exchangeable. If abutment forces result, which result from a much higher abutment speed, said deformation elements are deformed to block and are, as it were, negligible. Immediately the downstream side member structures of the type described above then come into effect.

Im Hinblick auf die zweite Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann besagtes Deformationselement ferner vorteilhafterweise derart ausgebildet sein, dass beide parallel geschalteten Längsträgerstrukturabschnitte an demselben abgestützt sind, wodurch gestattet ist, dass eine etwaige Anstoßkraft gleichzeitig in beide Lastpfade einleitbar ist.With regard to the second embodiment variant of the device according to the invention, said deformation element can furthermore advantageously be designed such that both longitudinal beam structure sections connected in parallel are supported thereon, whereby it is possible for any impact force to be introduced simultaneously into both load paths.

Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art.The invention also relates to a vehicle, in particular a motor vehicle, with a device of the type described above.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments schematically illustrated in the drawings. Show it:

1 eine Seitenansicht des Vorderwagens eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer ersten Ausgestaltungsvariante, 1 a side view of the front of a vehicle, in particular motor vehicle, with the device according to the invention according to a first embodiment variant,

2 beispielgebend ein vergleichendes Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm eines Fahrzeugs respektive eines in einem Rückhaltesystem des besagten Fahrzeugs gehaltenen Fahrzeuginsassen ohne und mit erfindungsgemäßer Vorrichtung, 2 exemplarily a comparative speed-time diagram of a vehicle or of a vehicle occupant held in a restraint system of the said vehicle without and with a device according to the invention,

3 äußerst schematisch die Vorrichtung nach 1, 3 very schematically the device according to 1 .

4 äußerst schematisch die Vorrichtung nach 1 nach einer weiteren möglichen Ausführungsform, 4 very schematically the device according to 1 according to another possible embodiment,

5 eine Seitenansicht des Vorderwagens eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausgestaltungsvariante, 5 a side view of the front of a vehicle, in particular motor vehicle, with the device according to the invention according to a second embodiment variant,

6 äußerst schematisch die Vorrichtung nach 5, 6 very schematically the device according to 5 .

7 die Vorrichtung nach 5 nach einer weiteren möglichen Ausführungsform, 7 the device after 5 according to another possible embodiment,

8 äußerst schematisch die Vorrichtung nach 7, und 8th very schematically the device according to 7 , and

9 die Vorrichtung nach 7 und 8 in ihrer Funktion während eines Crashereignisses (Frontalcrash). 9 the device after 7 and 8th in their function during a crash event (frontal crash).

1 zeigt danach den Vorderwagen eines Fahrzeugs, vorliegend Kraftfahrzeugs, in einer Seitenansicht, wobei aufgrund besserer Übersichtlichkeit lediglich die erfindungswesentlichen Bauteile der Vorrichtung zur Verbesserung des Insassenschutzes und die dazu benachbarten Bauteile der Fahrzeugkarosserie dargestellt sind. Insoweit ist von besagter Fahrzeugkarosserie lediglich einer von zwei vorderen erfindungsgemäß ausgebildeten Längsträgerstukturen 1 gezeigt, die ihrerseits in einer sogenannten unteren Crashebene angeordnet sind. 1 shows then the front of a vehicle, in this case motor vehicle, in a side view, which are shown for better clarity, only the invention essential components of the device for improving the occupant protection and the adjacent components of the vehicle body. In that regard, of said vehicle body is only one of two front longitudinal support structures formed according to the invention 1 shown, which in turn are arranged in a so-called lower Crashebene.

Besagte vordere Längsträgerstruktur 1 ist vorliegend im Wesentlichen durch ein langgestrecktes offenes oder geschlossenes Hohlprofil, beispielsweise ein Kastenprofil gebildet, welches sich vom Frontend 2 des Fahrzeugs nach hinten erstreckt und weiter in eine sogenannte Kurbel 3 übergeht, die die Verbindung zu einem unterhalb eines nicht näher dargestellten Bodenbleches im Bereich der Fahrgastzelle 4 angeordneten und an demselben angeschlossenen Längsträgerabschnittes 5 darstellt. Die vordere Längsträgerstruktur 1 weist einen vorderen Längsträgerstrukturabschnitt 1a und zumindest einen hinteren Längsträgerstrukturabschnitt 1b mit zumindest im Crashfall unterschiedlichem Verformungswiderstand auf. Im Bereich der Kurbel 3 ist die vordere Längsträgerstruktur 1 an eine nicht näher dargestellte Stirnwand sowie an eine A-Säule 6 angeschlossen. Ferner ist die besagte Längsträgerstruktur 1 mit einem an sich bekannten Radhaus 7 fest verbunden. Etwa mittig der Längsträgerstruktur 1 sind Aggregatlager 8 für ein an sich bekanntes und demgemäß hier nicht näher dargestelltes Antriebsaggregat vorgesehen. Des Weiteren ist im Bereich der Kurbel 3 ein an derselben festgelegter an sich bekannter Hilfsrahmen 9 angeordnet. Am vorderen Ende der Längsträgerstruktur 1 ist ein unmittelbar oder mittelbar über eine Schottplatte 10a an der Längsträgerstruktur 1 befestigtes Deformationselement 10 in Form einer sogenannten Crashbox vorgesehen, über welche die Verbindung zu einem an sich bekannten vorderen Stoßfängerquerträger 11 bewerkstelligt ist. Besagte Crashbox dient im Wesentlichen der Aufnahme bzw. Absorption geringer Anstoßkräfte bis etwa 15 km/h Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs.Said front side member structure 1 is present essentially formed by an elongated open or closed hollow profile, for example, a box profile, which extends from the front end 2 extends rearward of the vehicle and further into a so-called crank 3 goes over the connection to a below a bottom plate not shown in the passenger compartment 4 arranged and connected to the same side member rail section 5 represents. The front side member structure 1 has a front side member structure portion 1a and at least one rear side rail structure section 1b with at least in the event of a crash different deformation resistance. In the area of the crank 3 is the front side member structure 1 to an end wall, not shown, as well as to an A-pillar 6 connected. Furthermore, the said side member structure is 1 with a known wheelhouse 7 firmly connected. Approximately in the middle of the side rail structure 1 are aggregate bearings 8th provided for a known per se and accordingly not shown here drive unit. Furthermore, in the range of the crank 3 a sub-frame fixed to the same per se 9 arranged. At the front end of the side member structure 1 is a direct or indirect over a bulkhead plate 10a on the side rail structure 1 attached deformation element 10 provided in the form of a so-called crash box, via which the connection to a known front bumper cross member 11 accomplished. Said crash box essentially serves the absorption or absorption of low impact forces up to about 15 km / h driving speed of the vehicle.

Oberhalb besagter Längsträgerstruktur 1 ist ein weiterer Längsträger 12 gezeigt, der seinerseits mit einem nicht näher dargestellten, in Fahrzeugquerrichtung gesehen gegenüberliegend angeordneten Längsträger 12 eine sogenannte obere Crashebene ausbildet und an die nachgeordnete Karosseriestruktur, insbesondere auch an deren A-Säule 6 angeschlossen ist.Above said side rail structure 1 is another side member 12 shown, in turn, with a non-illustrated, seen in the vehicle transverse direction opposite arranged side rail 12 a so-called upper Crashebene forms and to the subordinate body structure, in particular also at the A-pillar 6 connected.

Verfahrenmethod

Wie bereits einleitend ausgeführt, geht die Erfindung von einem herkömmlichen Zustand aus, bei dem im Falle eines Frontalcrashs, beispielsweise während eines Crashversuches durch Auffahren auf eine Barriere, zu einem Zeitpunkt „t₀” der Fahrzeuginsasse (Dummy) sich mit einem angelegten Sicherheitsgurt eines an sich bekannten Rückhaltesystems zunächst nach vorne in einer „Gurtlose” ohne zu verzögern bewegt und zu einem bestimmten Zeitpunkt „t₁”, in welchem ein bestimmter Ansprechweg durch das Rückhaltesystem zurückgelegt wird, an dasselbe angekoppelt und dann verzögert, Idealerweise gleichmäßig verzögert wird, bis das Fahrzeug zu einem Zeitpunkt „t₂” zum Stillstand gekommen ist.As already stated in the introduction, the invention proceeds from a conventional state in which in the event of a frontal crash, for example during a crash test by driving on a barrier, at a time "t ₀ " the vehicle occupant (dummy) engages with an applied seat belt Known restraint system moves first forward in a "beltless" without delay and at a certain time "t ₁ " in which a certain Ansprechweg is covered by the restraint system, coupled to the same and then delayed, ideally evenly delayed until the Vehicle at a time "t ₂ " has come to a standstill.

Die herkömmliche Bewegung des Fahrzeuginsassen bzw. Dummys ist in dem Diagramm gemäß 2 durch eine fett-gestrichelte Linienführung dargestellt. Der dazu gehörige Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit, welcher eine relativ gleichmäßige Verzögerung des Fahrzeugs zeigt, ist durch eine dünn-gestrichelte Linienführung dargestellt.The conventional movement of the vehicle occupant or dummy is in the diagram according to 2 represented by a bold dashed line. The associated course of the vehicle speed, which shows a relatively even deceleration of the vehicle, is represented by a thin dashed line.

Gemäß 2 trifft beispielgebend das Fahrzeug zum Zeitpunkt „t₀” mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit von etwa 15 m/s auf eine Barriere auf. Nach etwa 40 ms („t₁”) ist die „Gurtlose” überwunden und der Fahrzeuginsasse an das Rückhaltesystem bzw. dessen Sicherheitsgurt angekoppelt. Im Anschluss daran wird das Fahrzeug respektive der Fahrzeuginsasse idealerweise gleichmäßig verzögert, wobei vorliegend nach etwa 110 ms („t₂”) die Verzögerung des Fahrzeugs/Fahrzeuginsassen bis zum Stillstand abgeschlossen ist.According to 2 By way of example, the vehicle hits a barrier at time "t ₀ " at a vehicle speed of about 15 m / s. After about 40 ms ("t ₁ "), the "beltless" is overcome and the vehicle occupant is coupled to the restraint system or its safety belt. Following this, the vehicle or the vehicle occupant is ideally evenly decelerated, wherein the delay of the vehicle / vehicle occupant to a standstill is completed after approximately 110 ms ("t ₂ ") in the present case.

Um nunmehr den Zeitraum zu vergrößern, bei dem der Fahrzeuginsasse an das Rückhaltesystem angekoppelt und idealerweise gleichmäßig verzögert wird, ist erfindungsgemäß vorgesehen, den Fahrzeuginsassen früher an das Rückhaltesystem anzukoppeln. Hierfür finden vordere Längsträgerstrukturen 1 mit Längsträgerstrukturabschnitten 1a, 1b Verwendung, die ihrerseits zumindest im Crashfall über einen bestimmten unterschiedlichen Verformungswiderstand verfügen.In order to increase the period in which the vehicle occupant is coupled to the restraint system and ideally evenly decelerated, it is provided according to the invention To connect vehicle occupants earlier to the restraint system. For this purpose find front side member structures 1 with longitudinal beam structure sections 1a . 1b Use, in turn, at least in the event of a crash have a certain different deformation resistance.

Im Wesentlichen ist vorgesehen, dass vermittels besagter Längsträgerstrukturabschnitte 1a, 1b unterschiedlichen Verformungswiderstandes im besagten Crashfall und während des Zurücklegens des Ansprechweges des dem Fahrzeuginsassen zugeordneten Rückhaltesystems, vorliegend des Sicherheitsgurtes desselben, innerhalb besagter „Gurtlose” das Fahrzeug zunächst derart stark verzögert wird, dass eine vorzeitige Ankopplung des Fahrzeuginsassen an das Rückhaltesystem respektive dessen Sicherheitsgurt zu einem Zeitpunkt „t_1-x” bewirkt wird. Der dazu gehörige Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit ist in 2 mittels einer dünn-durchgehenden Linienführung dargestellt. Die Bewegung des Fahrzeuginsassen bzw. Dummys ist demgegenüber durch eine fett-durchgehende Linienführung gekennzeichnet. Danach ist der Fahrzeuginsasse bereits nach etwa 30 ms („t_1-x”) an an das Rückhaltesystem angeschlossen.Essentially, it is provided that by means of said longitudinal beam structure sections 1a . 1b different deformation resistance in said crash case and during the covering of the response of the vehicle occupant associated restraint system, in this case the seat belt of the same within this "belt slack" the vehicle is initially so strongly delayed that premature coupling of the vehicle occupant to the restraint system respectively the seat belt at a time "T _1-x " is effected. The associated course of the vehicle speed is in 2 represented by a thin-continuous lines. The movement of the vehicle occupants or dummies is characterized by a bold-continuous lines. Thereafter, the vehicle occupant is already connected to the restraint system after about 30 ms ("t _1-x ").

Unmittelbar im Anschluss daran, d. h., wenn die Ankopplung des Fahrzeuginsassen an das Rückhaltesystem bewirkt ist, wird das Kraftniveau zumindest eines der Längsträgerstrukturabschnitte 1a, 1b auf einen bestimmten geringeren Wert derart abgesenkt, dass das Fahrzeug bis zum Erreichen der maximalen Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen im Verhältnis geringer verzögert wird.Immediately following this, that is, when the coupling of the vehicle occupant is effected to the restraint system, the force level of at least one of the side member structure sections 1a . 1b lowered to a certain lower value such that the vehicle is delayed until the maximum forward displacement of the vehicle occupant in the ratio lower.

Durch diese Maßnahmen, nämlich die Erzeugung einer degressiven Fahrzeuggeschwindigkeit respektive Fahrzeugverzögerung, einhergehend mit einem vorzeitigen Ankoppeln des Fahrzeuginsassen an das Rückhaltesystem, ist der Fahrzeuginsasse über einen längeren Zeitraum an das Rückhaltesystem angekoppelt, woraus eine geminderte Belastung insbesondere des Brustkorbes des Fahrzeuginsassen durch den Sicherheitsgurt resultiert, vorliegend ersichtlich aus der geringeren Steigung der fett-durchgehenden Linienführung im Verhältnis zur fett-gestrichelten Linienführung, welche jeweils die Bewegung des Fahrzeuginsassen bzw. Dummys während des besagten Frontalcrashs mit bzw. ohne erfindungsgemäßer Vorrichtung darstellen (vgl. 2).By these measures, namely the generation of a degressive vehicle speed or vehicle deceleration, together with a premature coupling of the vehicle occupant to the restraint system, the vehicle occupant is coupled to the restraint system over a longer period of time, resulting in a reduced load, in particular of the thorax of the vehicle occupant by the safety belt, in the present case can be seen from the smaller slope of the bold-continuous lines in relation to the bold-dashed lines, which respectively represent the movement of the vehicle occupant or dummies during said frontal crash with or without a device according to the invention (cf. 2 ).

Vorrichtung – Ausgestaltungsvariante 1Device - design variant 1

Was die verfahrensgemäß benötigten vorderen Längsträgerstrukturen 1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung anbelangt, können dieselben gemäß den 1, 3 und 4 einen vorderen Längsträgerstrukturabschnitt 1a mit einem Kraftniveau, welches besagte vorzeitige Ankopplung des Fahrzeuginsassen an das Rückhaltesystem bewirkt, und zumindest einen zu demselben in Reihe geschalteten hinteren Längsträgerstrukturabschnitt 1b gleichen oder höheren Kraftniveaus gebildet sein, dessen Kraftniveau jedoch im Anschluss an besagte vorzeitige Ankopplung des Fahrzeuginsassen an das Rückhaltesystem absenkbar ist.What the procedure according to the required front side member structures 1 As far as the device according to the invention is concerned, they can be designed according to the 1 . 3 and 4 a front side rail structure section 1a with a force level which causes said premature coupling of the vehicle occupant to the restraint system, and at least one rear side member structure section connected in series therewith 1b be formed equal or higher power levels, the level of force, however, can be lowered following said premature coupling of the vehicle occupant to the restraint system.

So setzt sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Längsträgerstruktur 1 vom Frontend 2 nach hinten gesehen aus einem mit dem Stoßfängerquerträger 11 verbundenen Crashelement 10 in Form einer Crashbox mit einem geringen Verformungswiderstand für Anstöße bis etwa 15 km/h, dem vorderen Längsträgerstrukturabschnitt 1a hohem Kraftniveaus, welches besagte vorzeitige Ankopplung des Fahrzeuginsassen an das Rückhaltesystem bewirkt, einem Längsträgerstrukturabschnitt 1b gleichen oder höheren Kraftniveaus des Längsträgerabschnitts 1a sowie einem zwischen beiden angeordneten Längsträgerstrukturabschnitt 1c zusammen, der seinerseits infolge der Anordnung der Aggregatlager 8 an demselben sehr steif ist. Der Längsträgerstrukturabschnitt 1b schließt seinerseits an besagte Kurbel 3 an, die ihrerseits äußerst steif und bevorzugt aus einem hochfestem Stahl ausgebildet ist.Thus, according to this embodiment, the side rail structure is set 1 from the frontend 2 seen to the rear from one with the bumper cross member 11 connected crash element 10 in the form of a crash box with a low resistance to deformation for impacts up to about 15 km / h, the front longitudinal beam structure section 1a high force level, which causes said premature coupling of the vehicle occupant to the restraint system, a side member structure section 1b equal or higher force levels of the longitudinal beam section 1a and an arranged between the two side member structure section 1c Together, in turn, due to the arrangement of the unit bearings 8th is very stiff at the same. The side member structure section 1b in turn closes said crank 3 in turn, which is extremely stiff and preferably made of a high-strength steel.

Wie der 1 weiter zu entnehmen ist, kann demgegenüber besagter Längsträgerstrukturabschnitt 1b vorteilhaft auch vor dem Längsträgerstrukturabschnitt 1c angeordnet sein, welches vorliegend durch eine gestrichelte Linie (Bezugszeichen 1b') lediglich angedeutet ist.Again 1 can be further seen, in contrast, said side member structure section 1b advantageously also in front of the longitudinal beam structure section 1c be arranged, which in this case by a dashed line (reference numeral 1b ' ) is merely indicated.

Aus 3 ist im Hinblick auf den Längsträgerabschnitt 1b äußert schematisch eine erste Ausführungsform desselben zu entnehmen. Danach ist der Längsträgerstrukturabschnitt 1b durch zwei parallel geschaltete, je einen Lastpfad ausbildende Teilabschnitte 1b1 und 1b2 gebildet, die ihrerseits in ihrer Kombination ein gleiches oder höheres Kraftniveau als der vordere Längsträgerstrukturabschnitt 1a aufweisen.Out 3 is with regard to the side member section 1b expresses schematically a first embodiment of the same. Thereafter, the side member structure section 1b by two parallel connected, each forming a load path sections 1b1 and 1b2 formed in turn, in their combination, an equal or higher level of force than the front side member structure section 1a exhibit.

Wie der 3 weiter zu entnehmen ist, ist einer der beiden Lastpfade des Längsträgerstrukturabschnitts 1b unterbrechbar ausgebildet, indem der gewählte Teilabschnitt 1b2 mittels eines Aktors oder wie vorliegend mittels eines geeigneten, gegebenenfalls an sich bekannten und demgemäß im Detail hier nicht näher dargestellten pyrotechnischen Elementes 13, zu einem bestimmten Zeitpunkt definiert durch Zerstörung zumindest teilweise von der Längsträgerstruktur 1 gelöst bzw. der betreffende Lastpfad unterbrochen wird.Again 3 can be seen further, is one of the two load paths of the side member structure section 1b formed interruptible by the selected section 1b2 by means of an actuator or as in the present case by means of a suitable, possibly known per se and accordingly in detail not shown here pyrotechnic element 13 defined at a certain time by destruction at least partially of the longitudinal beam structure 1 solved or the relevant load path is interrupted.

Neben dem besagten Aktor bzw. dem pyrotechnischen Element 13, bieten sich jedoch auch andere geeignete Maßnahmen zum definierten Unterbrechen des gewählten Lastpfades an. So kann besagter Teilabschnitt 1b2 bzw. Lastpfad auch nach Beaufschlagung mit einer bestimmten Maximalkraft infolge des Crashereignisses selbsttätig versagen, z. B. unter Zuhilfenahme von nicht näher gezeigten Soll-Knick- oder Soll-Bruch-Stellen oder einer vorgeformten Abknickung (zusätzlich gestrichelt eingezeichnet) definiert abknicken oder nach außen auslenken. Eine derartige Ausführungsform ist äußerst schematisch in 4 gezeigt, wobei hier beidenends des gewählten Teilabschnittes 1b2 Gelenke 14 vorgesehen sind, die ein Abknicken oder Auslenken desselben vorteilhaft unterstützen und/oder eine Einstellung des Abknick- oder Auslenkverhaltens des Teilabschnitts 1b2 gestatten.In addition to the said actuator or the pyrotechnic element 13 However, other suitable measures for the defined interruption of the selected load path are also available. So can said section 1b2 or load path automatically fail even after exposure to a certain maximum force as a result of the crash event, z. B. with the aid of not shown in detail target buckling or predetermined breaking points or a preformed Abknickung (additionally shown in dashed lines) bend or deflect outward. Such an embodiment is extremely schematic in FIG 4 shown, here both ends of the selected subsection 1b2 joints 14 are provided, which advantageously support a bending or deflection of the same and / or an adjustment of the Abknick- or Auslenkverhaltens the subsection 1b2 allow.

Wie den Ausführungsformen gemäß den 3 und 4 ferner zu entnehmen ist, sind die Längsträgerstrukturen 1a und 1c beispielsweise mit einem Kraftniveau von 200 kN und die Kurbel 3 mit einem Kraftniveau > 200 kN ausgelegt. Demgegenüber ist die Längsträgerstruktur 1b mit einem Kraftniveau ≥ 200 kN ausgelegt, wobei der Teilabschnitt 1b1 ein Kraftniveau von 100 kN und der Teilabschnitt 1b2 ein Kraftniveau ≥ 100 kN aufweist. Für den Fachmann versteht es sich von selbst, dass das Kraftniveau der Kurbel 3 zweckmäßigerweise ≥ dem Kraftniveau der Längsträgerstruktur 1b gewählt sein sollte, um die eingeleiteten Kräfte unterhalb der Fahrgastzelle 4 in nachgeordnete Karosseriestrukturen ableiten zu können.As the embodiments according to the 3 and 4 it can also be seen that the side member structures 1a and 1c for example, with a force level of 200 kN and the crank 3 designed with a force level> 200 kN. In contrast, the side member structure 1b designed with a force level ≥ 200 kN, wherein the subsection 1b1 a force level of 100 kN and the subsection 1b2 has a force level ≥ 100 kN. For the expert it goes without saying that the force level of the crank 3 expediently ≥ the force level of the side member structure 1b should be chosen to the forces introduced below the passenger compartment 4 be derived in subordinate body structures.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 2 diese Ausgestaltungsvariante der Vorrichtung zur Verbesserung des Insassenschutzes weiter in ihrer Funktion beschrieben. Gesetzt den Fall, es ist bei einer Geschwindigkeit von 15 m/s zu einem Zeitpunkt „t₀” ein Frontalcrash respektive ein Zusammenstoß mit einer Barriere zu verzeichnen, so wird zunächst das Crashelement 10, vorliegend die Crashbox unter Absorption von Anstoßenergie auf Block komprimiert. Die noch vorhandenen Kräfte werden in den nachgeordneten vorderen Längsträgerstrukturabschnitt 1a der Längsträgerstruktur 1 eingeleitet und gegebenenfalls teilweise absorbiert.The following is with reference to 2 this embodiment variant of the device for improving the occupant protection further described in their function. If the case of a frontal crash or a collision with a barrier occurs at a speed of 15 m / s at a time "t ₀ ", the crash element first becomes 10 , in the present case the crash box is compressed under absorption of impact energy to block. The remaining forces are in the downstream front side rail structure section 1a the side member structure 1 initiated and optionally partially absorbed.

Während dieser Zeit wird der Fahrzeuginsasse zunächst derart stark verzögert, dass zu einem Zeitpunkt „t_1-x” eine vorzeitige Ankopplung des Fahrzeuginsassen an das demselben zugeordnete Rückhaltesystem innerhalb der oben bereits beschriebenen „Gurtlose” bewirkt wird. In umfangreichen Versuchen hat sich unter den in 2 angegebenen Randbedingungen eine Zeitspanne bis zur Ankopplung des Fahrzeuginsassen an das Rückhaltesystem von etwa 30 ms ergeben. Das sind vorteilhaft etwa 10 ms weniger als nach herkömmlicher Ausgestaltung des Vorderwagens des geprüften Fahrzeugs.During this time, the vehicle occupant is initially so strongly delayed that at a time "t _1-x " premature coupling of the vehicle occupant is caused to the same associated restraint system within the "belt slack" already described above. In extensive experiments, among the in 2 given marginal conditions a period of time until the coupling of the vehicle occupant to the restraint system of about 30 ms. This is advantageous about 10 ms less than conventional design of the front of the vehicle under test.

Unmittelbar im Anschluss daran, d. h., nach etwa besagten 30 ms, wird das Kraftniveau des Längsträgerstrukturabschnitts 1b derart abgesenkt, dass das Fahrzeug bis zum Erreichen der maximalen Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen im Verhältnis geringer verzögert wird. Dies geschieht eben dadurch, dass, wie vorstehend dargelegt, der gewählte Teilabschnitt 1b2 vorliegend mittels zumindest eines pyrotechnischen Elementes 13 definiert durch Zerstörung zumindest teilweise von der vorderen Längsträgerstruktur 1 gelöst bzw. der betreffende Lastpfad unterbrochen wird oder der Teilabschnitt 1b2 bzw. Lastpfad infolge des Crashereignisses selbsttätig versagt.Immediately thereafter, that is, after about 30 ms, the force level of the side member structure section becomes 1b lowered so that the vehicle is delayed until reaching the maximum forward displacement of the vehicle occupant in the ratio lower. This happens just in that, as stated above, the selected subsection 1b2 in the present case by means of at least one pyrotechnic element 13 defined by destruction at least partially from the front side rail structure 1 solved or the relevant load path is interrupted or the subsection 1b2 or load path as a result of the crash event automatically failed.

Die Ansteuerung des pyrotechnischen Elementes 13 bzw. auch eines Aktors kann definiert mittels eines geeigneten Crashsensors, wie er beispielsweise auch zur Auslösung eines Airbagmoduls Verwendung findet, erfolgen.The activation of the pyrotechnic element 13 or also an actuator can be defined by means of a suitable crash sensor, as used for example for triggering an airbag module, done.

Was das selbsttätige Versagen des besagten Teilabschnitt 1b2 bei Übersteigen einer bestimmten Grenzbeanspruchung anbelangt, kann derselbe entsprechend ausgelegt werden, wobei sich eine rechnerische und/oder empirische Ermittlung der Auslegungsdaten für den Teilabschnitt 1b2 anbietet.What the automatic failure of said subsection 1b2 As far as exceeding a certain limit stress, the same can be interpreted accordingly, wherein a computational and / or empirical determination of the design data for the subsection 1b2 offering.

Vorrichtung – Ausgestaltungsvariante 2Device - design variant 2

Die Vorrichtung gemäß den 5 bis 9 unterscheidet zur vorbeschriebenen im Wesentlichen lediglich dadurch, dass die Längsträgerstrukturabschnitte 1a, 1b der Längsträgerstruktur 1, jeweils einen Lastpfad ausbildend, zueinander parallel geschaltet sind.The device according to the 5 to 9 differs from the above essentially only in that the side member structure sections 1a . 1b the side member structure 1 , each forming a load path, are connected in parallel to each other.

Der Längsträgerstrukturabschnitt 1a ist vorliegend durch ein an sich bekanntes langgestrecktes offenes oder geschlossenes Hohlprofil, beispielsweise durch ein Kastenprofil gebildet, welches an den oben bereits erwähnten Längsträgerstrukturabschnitt 1c anschließt, der seinerseits infolge der Anordnung von Aggregatlagern 8 an demselben sehr steif ist. An besagten Längsträgerstrukturabschnitt 1c schließt sich die Kurbel 3 an. Der Längsträgerstrukturabschnitt 1b ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch ein einfach herzustellendes Rohr mit Rundquerschnitt gebildet, kann jedoch auch durch jedwedes andere, hier nicht näher dargestellte, geeignete langgestreckte offene oder geschlossenen Hohlprofil, wie ein U-Profil, ein Kastenprofil, etc. gebildet sein.The side member structure section 1a is presently formed by a known per se elongate open or closed hollow profile, for example by a box section, which on the above-mentioned side member structure section 1c which, in turn, due to the arrangement of aggregate bearings 8th very stiff at the same. At said side member structure section 1c the crank closes 3 at. The side member structure section 1b is formed according to this embodiment by an easy to manufacture tube with round cross-section, but may also be formed by any other, not shown here, suitable elongated open or closed hollow profile, such as a U-profile, a box section, etc.

Der Längsträgerstrukturabschnitt 1a stützt sich zum Frontend hin an einem Deformationselement 10 in Form besagter Crashbox ab. Nach hinten ist der Längsträgerstrukturabschnitt 1a über den Längsträgerstrukturabschnitt 1c an der Kurbel 3 angeschlossen (5 bis 9). Der Längsträgerstrukturabschnitt 1b ist demgegenüber vermittels eines Haltebocks 15 an der Kurbel 3 angeschlossen.The side member structure section 1a supports the front end towards a deformation element 10 in the form of said crash box. To the rear is the side member structure section 1a over the side rail structure section 1c at the crank 3 connected ( 5 to 9 ). The side member structure section 1b in contrast, by means of a holding bracket 15 at the crank 3 connected.

Um ein weitestgehend mittiges Ausknicken des Längsträgerstrukturabschnitts 1b im Crashfall vorteilhaft zu unterstützen, kann derselbe beidenends über Gelenke 16 verfügen (7 bis 9). To a largely central buckling of the side member structure section 1b To assist in the event of a crash advantageous, the same two ends over joints 16 feature ( 7 to 9 ).

Die Längsträgerstrukturabschnitte 1a zzgl. 1c sowie 1b weisen in ihrer Kombination ein Kraftniveau auf, welches besagte vorzeitige Ankopplung des Fahrzeuginsassen an das Rückhaltesystem bewirkt. Auch hier ist vorgesehen, dass einer der Längsträgerstrukturabschnitte 1a, 1b durch Versagen oder selbsttätiges (7 bis 9) oder vermittels eines pyrotechnischen Elementes 13 (6) bzw. Aktors unterstütztes zumindest teilweises Lösen des betreffenden Längsträgerstrukturabschnitts 1a, 1b definiert von der vorderen Längsträgerstruktur 1 gelöst respektive einer der gebildeten Lastpfade unterbrochen wird.The side member structure sections 1a plus. 1c such as 1b have in their combination a level of force which causes said premature coupling of the vehicle occupant to the restraint system. Again, it is provided that one of the longitudinal beam structure sections 1a . 1b by failure or automatic ( 7 to 9 ) or by means of a pyrotechnic element 13 ( 6 ) or actor supported at least partial release of the respective side rail structure section 1a . 1b defined by the front side member structure 1 dissolved respectively one of the formed load paths is interrupted.

Gemäß dieser Ausgestaltungsvariante ist der als Rohr ausgebildete Längsträgerstrukturabschnitt 1b mit einem höheren Kraftniveau als der andere Längsträgerstrukturabschnitt 1a ausgebildet, so dass durch Versagen oder selbsttätiges oder vermittels eines pyrotechnischen Elementes 13 oder Aktors unterstütztes zumindest teilweises Lösen des Längsträgerstrukturabschnitts 1b von der vorderen Längsträgerstruktur 1 der betreffende Lastpfad unterbrochen wird. Durch diese besondere Ausgestaltung der vorderen Längsträgerstruktur 1 wird auch hier das Fahrzeug bis zum Erreichen der maximalen Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen mit den oben bereits beschriebenen Vorteilen im Verhältnis geringer verzögert als zuvor.According to this embodiment variant, the longitudinal member structure formed as a tube is 1b with a higher level of force than the other side rail structure section 1a formed, so that by failure or by itself or by means of a pyrotechnic element 13 or actuators assisted at least partial release of the side member structure section 1b from the front side member structure 1 the relevant load path is interrupted. Due to this particular embodiment of the front side member structure 1 Here, too, the vehicle is delayed until the maximum forward displacement of the vehicle occupant with the advantages already described above in relation to lower than before.

Gemäß den 5 und 6 bildet das Deformationselement 10 in Form einer Crashbox infolge hier favorisierter Zweiteiligkeit in Verlängerung der Längsträgerstrukturabschnitte 1a, 1b zwei Lastpfade aus. Um jedoch die Bauteileanzahl zu verringern, bietet es sich gemäß den 7 bis 9 auch an, das besagte Deformationselement 10 einteilig und im Querschnitt konisch nach vorne verjüngt auszubilden, wodurch gestattet ist, bei geringstem erforderlichen Bauraum die Längsträgerstrukturabschnitte 1a, 1b an der hinteren Stirnwand des Deformtionselementes 10 in Form der Crashbox abzustützen, wodurch die Crashbox lediglich einen Lastpfad bildet.According to the 5 and 6 forms the deformation element 10 in the form of a crash box as a result of this favored bipartite extension of the side member structure sections 1a . 1b two load paths out. However, in order to reduce the number of components, it lends itself to the 7 to 9 also, the said deformation element 10 one-piece and conically tapered in cross section to form forward, which is allowed, with minimum required space, the longitudinal beam structure sections 1a . 1b at the rear end wall of the Deformtionselementes 10 in the form of the crash box, whereby the crash box merely forms a load path.

In 9 ist schließlich die erfindungsgemäße Vorrichtung nach 7 und 8 in ihrer Funktion während eines Crashereignisses (Frontalcrashs) dargestellt. Gesetzt den Fall, es ist bei einer Geschwindigkeit von 15 m/s zu einem Zeitpunkt „t₀” ein Frontalcrash respektive ein Zusammenstoß mit einer Barriere zu verzeichnen, so wird zunächst das Crashelement 10 (Crashbox) unter Absorption von Anstoßenergie auf Block komprimiert. Die noch vorhandenen Kräfte werden in die nachgeordnete Längsträgerstruktur 1 eingeleitet und gegebenenfalls durch Deformation wenigstens des Längsträgerstrukturabschnitts 1a und durch ein bestimmtes Abknickverhalten des Längsträgerstrukturabschnitts 1b zumindest teilweise absorbiert.In 9 is finally the device according to the invention 7 and 8th shown in their function during a crash event (frontal crash). If the case of a frontal crash or a collision with a barrier occurs at a speed of 15 m / s at a time "t ₀ ", the crash element first becomes 10 (Crashbox) under absorption of impulse energy compressed to block. The remaining forces are in the downstream side member structure 1 initiated and optionally by deformation of at least the side member structure section 1a and by a particular Abknickverhalten the side rail structure section 1b at least partially absorbed.

Unmittelbar im Anschluss daran, d. h., nach besagten 30 ms, wird das Kraftniveau des Längsträgerstrukturabschnitts 1b derart abgesenkt, dass das Fahrzeug bis zum Erreichen der maximalen Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen im Verhältnis geringer verzögert wird. Dies geschieht dadurch, dass der Längsträgerstrukturabschnitt 1b derart ausgelegt ist, dass derselbe bei Übersteigen einer bestimmten Grenzbeanspruchung versagt und weiter abknickt.Immediately thereafter, that is, after said 30 ms, the force level of the side member structure section becomes 1b lowered so that the vehicle is delayed until reaching the maximum forward displacement of the vehicle occupant in the ratio lower. This happens because the side member structure section 1b is designed such that the same fails when exceeding a certain limit stress and further kinks.

Statt eines sogenannten Knickstabes kann auch hier ein beispielsweise mittels eines Crashsensors entsprechend angesteuertes pyrotechnisches Element 13 oder ein Aktor, welche den Längsträgerstrukturabschnitt 1b definiert auftrennen bzw. schädigen und somit eine Auflösung des durch den Längsträgerstrukturabschnitt 1b bewirkten Lastpfades gestatten, Verwendung finden (nicht näher dargestellt).Instead of a so-called buckling bar, a pyrotechnic element which is suitably triggered, for example, by means of a crash sensor can also be used here 13 or an actuator, which the longitudinal beam structure section 1b split or damage defined and thus a resolution of the through the side member structure section 1b permit effected load path, find use (not shown in detail).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: LängsträgerstrukturRail structure
1a1a: LängsträgerstrukturabschnittRail structure section
1b, 1b'1b, 1b ': LängsträgerstrukturabschnittRail structure section
1b₁ 1b ₁: Teilabschnittpart Of
1b₂ 1b ₂: Teilabschnittpart Of
1c1c: LängsträgerstrukturabschnittRail structure section
22: Frontendfrontend
33: Kurbelcrank
44: Fahrgastzellecabin
55: LängsträgerabschnittLongitudinal support section
66: A-SäuleA column
77: Radhauswheelhouse
88th: Aggregatlagerengine mounts
99: Hilfsrahmensubframe
1010: Deformationselementdeformation element
10a10a: SchottplatteSchott plate
1111: StoßfängerquerträgerBumper crossmember
1212: Längsträgerlongitudinal beams
13 13: pyrotechnisches Elementpyrotechnic element
1414: Gelenkjoint
1515: HaltebockHaltebock
1616: Gelenkjoint

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0602331 A1 [0002]
DE 19933734 A1 [0002]
DE 10320815 B3 [0002]
DE 102004032545 A1 [0002]
DE 102006044064 A1 [0002]

Claims

A method for improving the occupant protection in a vehicle, in particular motor vehicle, in the event of a frontal crash at a time "t ₀ ", in which the vehicle occupant moves with an applied seat belt of a restraint system first forward in a "beltless" without delaying and to a determined time point "t ₁ ", in which a certain response path is covered by the restraint system is coupled to the same and then delayed, characterized in that at least two in the front of the vehicle oppositely disposed, impact energy absorbing front side member structures ( 1 ) are provided which, at least in the event of a crash, in each case via longitudinal beam structure sections ( 1a . 1b ) have different deformation resistance, wherein by means of said longitudinal beam structural sections ( 1a . 1b ) Different deformation resistance in said crash case and during the covering of the response of the vehicle occupant associated restraint system within said "belt slack" the vehicle is initially such a strong delay that premature coupling of the vehicle occupant to the restraint system at a time "t _1-x " is effected , and that immediately thereafter the force level of at least one of the longitudinal beam structural sections ( 1a . 1b ) is lowered to a certain lower value such that the vehicle is delayed until the maximum forward displacement of the vehicle occupant in the ratio lower, so that when reduced load in particular of the chest of the vehicle occupant is the same coupled over a longer period on the restraint system.

Device for improving the occupant protection in a vehicle, in particular motor vehicle, in the event of a frontal crash at a time "t ₀ ", in which the vehicle occupant moves with an applied seat belt of a restraint system first forward in a "belt slack" without delay and to a determined time point "t ₁ " in which a certain response path is covered by the restraint system is coupled to the same and then delayed, characterized in that at least two in the front of the vehicle oppositely disposed, impact energy absorbing front side member structures ( 1 ) are provided which, at least in the event of a crash, in each case via longitudinal beam structure sections ( 1a . 1b ) have different deformation resistance, wherein the longitudinal beam structure sections ( 1a . 1b ) are formed such that in said crash case and during the covering of the response of the vehicle occupant associated restraint system within said "belt slack" the vehicle is initially such strong delays that a premature coupling of the vehicle occupant to the restraint system at a time "t _1-x "Is feasible, and that immediately after the force level of at least one of the longitudinal beam structure sections ( 1a . 1b ) is lowered to a certain lower value such that the vehicle is delayed until the maximum forward displacement of the vehicle occupant in the ratio lower, so that when reduced load Especially the chest of the vehicle occupant is the same coupled over a longer period on the restraint system.

Apparatus according to claim 2, characterized in that each of the front side member structures ( 1 ) a front side rail structure section ( 1a ) having a force level which causes said premature coupling of the vehicle occupant to the restraint system, and at least one rear side member structure section connected in series therewith ( 1b ) has the same or higher force levels, the level of force, however, can be lowered following said premature coupling of the vehicle occupant to the restraint system.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the rear side member structure section ( 1b ) by two parallel sections, each forming a load path sections ( 1b1 . 1b2 ), which in their combination have an equal or higher force level than the front side member structure section (FIG. 1a ), but in each case a lower force level than the front side member structure section (FIG. 1a ), and that one of the load paths is due to failure or by itself or by means of a pyrotechnic element ( 13 ) or actor-supported at least partial release of the relevant subsection ( 1b1 . 1b2 ) from the front side member structure ( 1 ) is interruptible.

Apparatus according to claim 2, characterized in that each of the front side member structures ( 1 ) by two parallel-connected, each one load path forming side rail structure sections ( 1a . 1b ), which in turn have in their combination a force level which causes said premature coupling of the vehicle occupant to the restraint system, one of the load paths being caused by failure or by automatic or by means of a pyrotechnic element ( 13 ) or actor supported at least partial release of the respective side rail structure section ( 1a . 1b ) from the front side member structure ( 1 ) is interruptible.

Apparatus according to claim 5, characterized in that one of the longitudinal beam structural sections ( 1b ) a higher force level than the other side rail structure section ( 1a ) and the force level of the side member structure section ( 1b ) higher levels of force due to failure or self-propulsion or by means of at least one pyrotechnic element ( 13 ) or actuator supported at least partial release of the respective side member structure section ( 1b ) from the front side member structure ( 1 ) lowered respectively the respective load path can be interrupted.

Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the front side member structures ( 1 ) in the front of the vehicle behind each supported on a side rail structure with a relative to these higher deformation resistance respectively strength level.

Device according to one of claims 2 to 7, characterized in that the front side member structures ( 1 ) in the front end to the front of the vehicle in each case directly or indirectly on a deformation element ( 10 ) with a support in relation to these lower resistance to deformation or force level.

Device according to claim 5 and 8, characterized in that said deformation element ( 10 ) is formed such that both longitudinal beam structure sections arranged parallel to one another ( 1a . 1b ) are supported on the same.

Vehicle, in particular motor vehicle, with a device according to one of claims 2 to 9.