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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Karosserie und einem an der Karosserie montierten Körper, der gesteuert durch einen Unfalldetektor aus einer Ruhestellung in eine Sperrstellung absenkbaren Körper. Ein derartiges Fahrzeug ist aus
DE 10 2005 053 960 A1 bekannt.
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Ein Zwischenraum, in den der Körper bei diesem Fahrzeug absenkbar ist, befindet sich vor den Vorderrädern des Fahrzeugs zwischen einer Unterseite der Karosserie und einer Fahrbahnoberfläche. Indem der Körper diesen Zwischenraum ausfüllt, wenn ein Unfall erfasst und er daraufhin in die Sperrstellung abgesenkt worden ist, kann er, wenn bei dem Unfall ein Fußgänger angestoßen worden ist und vor dem Fahrzeug liegt, verhindern, dass dieser überrollt wird.
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Diese herkömmliche Vorrichtung ist in erster Linie dann wirksam, wenn sich das Fahrzeug während eines Unfallgeschehens geradeaus bewegt. Dies ist jedoch gerade bei Personenunfällen häufig nicht der Fall. So sind in den deutschen Städten in den vergangenen Jahren neben stark befahrenen Durchgangsstraßen häufig Fahrradwege angelegt worden, die alle in die Durchgangsstraße einmündenden Straßen kreuzen. Ein Autofahrer, der die Durchgangsstraße verlassen will, muss den Verkehr auf dem Radweg beachten, um Zusammenstöße zu vermeiden. Wenn dies vergessen wird, oder wenn sich ein Radfahrer auf dem Radweg unangemessen schnell bewegt, kann es zu einem Zusammenstoß kommen, bei dem der Fahrradfahrer seitlich gegen das Fahrzeug prallt. Wenn der Radfahrer stürzt und nahe am Fahrzeug zu liegen kommt, besteht aufgrund der Tatsache, dass beim Kurvenfahren die Hinterräder des Fahrzeugs eine engere Kurve beschreiben als die Vorderräder, die Gefahr, dass der Radfahrer von einem Hinterrad erfasst wird. Dieselbe Gefahr besteht natürlich auch, wenn ein Kraftfahrzeug beim Abbiegen mit einem Fußgänger zusammenstößt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Fahrzeug zu schaffen, das in einer solchen Situation die Gefährdung von Personen außerhalb des Fahrzeugs verringert.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Fahrzeug mit einer Karosserie, Vorder- und Hinterrädern und wenigstens einem von der Karosserie mittels eines an einen Unfalldetektor gekoppelten Antriebselements aus einer Ruhestellung in eine Sperrstellung absenkbaren Körper der Körper in einen Zwischenraum zwischen den Vorder- und Hinterrädern absenkbar ist. Indem ein solcher absenkbarer Körper eine neben dem Fahrzeug liegende Person ggf. beiseite schiebt, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt, kann sie ein Überrollen durch das Hinterrad wirksam verhindern.
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Um den Fußgänger wirksam beiseite schieben zu können, sollte der Abstand zwischen dem Körper und der Fahrbahn in der Sperrstellung weniger als ein Drittel des Abstands zwischen der Karosserie und der Fahrbahn betragen. Die größte Sicherheit für die Person wird erreicht, wenn der Körper bis zum Kontakt mit der Fahrbahn absenkbar ist.
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Zweckmäßig ist ferner, wenn der Körper in der Sperrstellung fest gegen die Fahrbahn drückt. Ein Reibkontakt des Körpers mit der Fahrbahn kann zu einer Verkürzung des Bremswegs des Fahrzeugs beitragen und damit auch den Weg verkürzen, über den der Körper ggf. eine auf der Fahrbahn liegende Person vor sich herschiebt.
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Eine wirksame, schnelle Absenkung in die Sperrstellung ist insbesondere mit einem – insbesondere pyrotechnischen – Gasgenerator als Antriebselement erreichbar.
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Die Absenkung des Körpers kann dadurch zustande kommen, dass eine expandierbare Kammer des Körpers gedehnt wird, insbesondere durch Einspeisen von Gas aus dem Gasgenerator.
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Der absenkbare Körper kann ferner ein elastisches Element umfassen, das in der Sperrstellung gespannt und in der Ruhestellung entspannt ist, so dass es den Körper aus der Sperrstellung in die Ruhestellung zurücktreibt und so die Vorbereitung des Körpers für eine erneute Absenkung vereinfacht.
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Wenn der absenkbare Körper wie oben erwähnt eine expandierbare Kammer umfasst, kann dieses elastische Element durch eine gummielastische Wand der Kammer selbst gebildet sein. Dies vereinfacht den Aufbau des Fahrzeugs; außerdem kann die gummielastische Wand bewirken, dass die Kammer nach einem Absenken in dieselbe Konfiguration zurückkehrt, die sie vor dem Absenken im Ruhezustand inne gehabt hat. Anders als bei einer Kammer, deren Wand wie die eines herkömmlichen Airbags aus einer flexiblen, nicht in nennenswertem Umfang elastisch dehnbaren Membran gebildet ist, entfällt so die Notwendigkeit, vor einer erneuten Absenkung die Kammer auszutauschen oder zumindest deren Wand passend für eine erneute Absenkung zusammenzufalten.
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Die Wand der expandierbaren Kammer, egal ob gummielastisch oder flexibel ohne nennenswerte Dehnbarkeit, ist vorzugsweise wenigstens an gefährdeten Stellen mit einer vor Beschädigung schützenden äußeren Schicht versehen. Eine solche äußere Schicht sollte insbesondere an Teilen der Kammer vorgesehen sein, die in der Sperrstellung Kontakt mit der Fahrbahn haben oder zumindest Gefahr laufen, ihn zu bekommen. Auch an einer Außenseite der Kammer, die in der Sperrstellung Gefahr läuft, mit einem Fremdkörper außerhalb des Fahrzeugs zusammenzustoßen, kann eine solche schützende äußere Schicht vorgesehen ein.
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Die Schutzwirkung kann auf Steifigkeit oder Undurchdringlichkeit der äußeren Schicht basieren. Zu diesem Zweck kann die äußere Schicht insbesondere ein Fasermaterial, vorzugsweise aus hoch abriebfestem Fasern wie etwa Aramid, enthalten.
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Alternativ kann die Schicht auch als eine – zumindest im Vergleich zu der Wand der expandierbaren Kammer – steife Schale ausgebildet sein.
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Insbesondere wenn die Schicht in der abgesenkten Stellung Fahrbahnkontakt hat, kann ihre Schutzwirkung auch darauf basieren, dass sie die Reibung zwischen Körper und Fahrbahnoberfläche verringert. Hierfür kommt z. B. eine Schicht aus Polytetrafluorethylen oder eine Schmierstoffschicht in Betracht.
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Im Ruhezustand kann die expandierbare Kammer geschützt in einem Türschweller aufgenommen sein.
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Die steife Schale kann dann zweckmäßigerweise in der Ruhestellung eine Verkleidung des Türschwellers bilden.
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Alternativ kann eine Verkleidung des Türschwellers aber auch durch eine Expansion der expandierbaren Kammer zur Außenseite des Fahrzeugs hin geschwenkt werden, um so eine Schutzschicht zwischen der Kammer und der Umgebung zu bilden. Dies verbessert die Funktionssicherheit der absenkbaren Kammer, insbesondere dann, wenn in ihrer Nachbarschaft auf der Fahrbahn ein Gegenstand mit spitzen Vorsprüngen wie etwa ein verunglücktes Fahrrad liegt.
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Der absenkbare Körper gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere dann wirksam, wenn eine Person aus seitlicher Richtung mit dem Fahrzeug zusammengestoßen ist. In diesem Fall trägt von an zwei gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs angebrachten absenkbaren Körpern nur derjenige zur Sicherheit der betreffenden Person bei, der sich an der ihr zugewandten Fahrzeugseite befindet. Daher ist der Unfalldetektor vorzugsweise eingerichtet, bei einem Unfall die betroffene Seite des Fahrzeugs zu identifizieren, und, wenn dies mit hinreichender Sicherheit gelingt, nur an dieser Seite den Körper abzusenken. So können Kosten und Arbeitsaufwand für die Wiederherstellung des oder der absenkbaren Körper an der nicht betroffenen Seite des Fahrzeugs eingespart werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
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1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs;
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2 einen schematischen Querschnitt durch einen Türschweller des Kraftfahrzeugs aus 1 in Ruhestellung;
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3 einen schematischen Schnitt durch einen Türschweller in Ruhestellung gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung;
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4 den Türschweller der 3 in Sperrstellung;
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5 einen schematischen Schnitt durch einen Türschweller in Ruhestellung gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung;
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6 einen zu 5 analogen Schnitt gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung; und
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7 den Türschweller der dritten Ausgestaltung in Sperrstellung.
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugs, an dem die vorliegende Erfindung veranschaulicht werden soll. Das Kraftfahrzeug hat in herkömmlicher Weise eine Karosserie 1, die von Vorrädern 2 und Hinterrädern 3 mit einer vorgegebenen Bodenfreiheit getragen ist. Wenn das Fahrzeug normal geparkt ist oder fährt, ist somit ein Zwischenraum 4 zwischen der Unterseite der Karosserie 1 und der Fahrbahnoberfläche frei.
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In der Darstellung der 1 ist dieser Zwischenraum 4 an Längsseiten und Frontpartie des Fahrzeugs durch langgestreckte Körper 5, 6 versperrt, die sich an jeder Längsseite des Fahrzeugs geradlinig zwischen Vorder- und Hinterrädern 2, 3 und entlang einer Frontpartie des Fahrzeugs im Bogen zwischen den Vorderrädern 2 erstrecken.
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Bei den Körpern 5, 6 handelt es sich um Schläuche mit gummielastisch dehnbaren Wänden, die in einer Ruhestellung aus der Perspektive der 1 nicht sichtbar unter der Karosserie 1 verborgen sind und die in der Fig. gezeigte Sperrstellung jeweils nur für kurze Zeit einnehmen, wenn sie mit Verbrennungsgasen von im Fahrzeuginneren verborgenen, in der Figur nicht dargestellten pyrotechnischen Gasgeneratoren gefüllt sind. Die Gasgeneratoren können vom herkömmlicherweise für Airbags zum Schutz von Insassen des Fahrzeugs verwendeten Typ sein und von demselben Unfalldetektor gezündet werden, der auch die Gasgeneratoren der Insassen-Airbags zündet.
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2 zeigt einen schematischen Teilschnitt durch die Karosserie 1 im Ruhezustand. Zu erkennen ist ein unterer Randbereich einer Tür 7 sowie ein sich darunter erstreckender Türschweller 8. Ein tragendes Profil 9 des Türschwellers 8 ist nach außen von einer Verkleidung 10 aus Blech oder Kunststoff verdeckt. Die Verkleidung 10 bildet eine nach unten unter das Profil 9 ausgreifende hohle Rippe, hinter der der hier im nichtexpandierten Ruhezustand gezeigte Körper 5 verborgen ist.
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Ein pyrotechnischer Gasgenerator 11 ist mit dem Körper 6 über eine kurze Rohrleitung 12 verbunden. Der Gasgenerator 11 kann an weitgehend beliebiger geschützter Stelle in der Nähe des Körpers 5 angeordnet sein, beispielsweise, wie in der Figur gezeigt, im Innern der Verkleidung 10, um bei einem Unfall gezündet zu werden und den Körper 5 mit Gas zu versorgen. Da der Körper 5 nach unten freiliegt, kann er ungehindert in den Zwischenraum 4 zwischen Karosserie 1 und Fahrbahn expandieren.
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3 zeigt einen zu 2 analogen Schnitt gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung. Die Verkleidung 10 des Türschwellers 8 umgibt hier auch den expandierbaren Körper 5 und ist an einer der Fahrzeugmitte zugewandten Seite des expandierbaren Körpers 5 an dem Profil 9 lösbar befestigt, hier durch eine Reihe von Clips 13, deren mit einer Sollbruchstelle 14 versehener Schaft sich durch überlappende Bohrungen des Profils 9 und der Verkleidung 10 erstreckt.
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Wenn bei dieser Ausgestaltung der Körper 5 mit Gas von einem Gasgenerator beaufschlagt wird und sich dehnt, sprengt er zunächst die Verkleidung 10, indem er die Clips 13 zum Reißen bringt, und drängt dann die Verkleidung 10 zur Fahrzeugaußenseite fort.
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4 zeigt den Körper 5 in abgesenkter bzw. Sperrstellung. Die im Ruhezustand zunächst gummielastisch dehnbaren Wände 15 des Körpers 6 sind hier bis an ein Maximum gedehnt, das beispielsweise, wie in 1 angedeutet, durch rings um den Körper 5 geschlungene, im Wesentlichen nicht dehnbare Gurte 16 definiert sein kann. Denkbar ist auch, dass der Körper 5 in ein seine Dehnung begrenzendes Netz hinein expandiert.
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Die Grenze der Dehnbarkeit des Körpers 5 kann so festgelegt sein, dass er in der Sperrstellung eine Fahrbahnoberfläche 18 unterhalb der Karosserie 1 knapp nicht erreicht. So ist der Körper 6 vor Beschädigung durch Reibung an der Fahrbahnoberfläche 18 geschützt. Er kann allerdings auch relativ leicht von einem auf der Fahrbahn liegenden Gegenstand beiseite gerückt werden, insbesondere wenn die Höhe des Gegenstands nicht wesentlich größer ist als die des zwischen dem Körper 5 und der Fahrbahnoberfläche 18 verbleibenden Spalts, so dass ein solcher Gegenstand dennoch unter die Karosserie 1 geraten und vom Hinterrad 3 überrollt werden kann. Ein höheres Maß an Sicherheit hiergegen wird erreicht, wenn der Körper 5 im abgesenkten Zustand, wie in 4 dargestellt, die Fahrbahnoberfläche 18 berührt. Um die Gefahr einer Beschädigung durch Reibkontakt mit der Fahrbahn zu vermindern, ist ein kontaktgefährdeter unterer Wandbereich 17 des Körpers 6 mit einer schützenden äußeren Schicht 19 versehen. Die Schicht 19 kann eine widerstandsfähige Schicht von geringer Stärke sein, die insbesondere ein Vlies oder ein Gewebe aus Aramidfasern, evtl. eingebettet in eine flexible Kunststoffmatrix, umfasst. Es kann sich auch um einen reibungsvermindernden Überzug, z. B. aus PTFE handeln, oder um eine sich zwar in Kontakt mit der Fahrbahnoberfläche 18 abtragende, aber zumindest während eines Bremsvorgangs einen unmittelbaren Kontakt des Körpers 5 mit der Fahrbahnoberfläche 18 verhindernde Schicht, beispielsweise aus einem weichen Schmierstoff.
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Die in der abgesenkten Stellung zur Fahrzeugaußenseite hin weggebogene Verkleidung 10 schützt den Körper 5 vor Beschädigung durch sich aus seitlicher Richtung nähernde spitze Gegenstände. Wie in 4 gezeigt, erstreckt sich die Verkleidung 10 dafür über deutlich mehr als die Hälfte der Höhe des Zwischenraums 4 zwischen der Karosserie 1 und Fahrbahnoberfläche 18, saute sich aber nicht über die gesamte Höhe des Zwischenraums 4 erstrecken, damit nicht Unebenheiten der Fahrbahnoberfläche 18 die Ausweichbewegung der Verkleidung 10 und in der Folge die Expansion des Körpers 5 behindern können.
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5 zeigt einen zu 3 analogen Schnitt gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung. Die Verkleidung 10 ist hier nach unten verlängert, um an einer Unterseite des hier in der Ruhestellung gezeigten Körpers 5 Platz für einen massiven Reibkörper 20 zu schaffen, der in der abgesenkten Stellung des Körpers 5 gegen die Fahrbahnoberfläche 18 gepresst wird. Der Reibkörper 20 kann als eine langgestreckte Leiste ausgebildet sein, die sich im Wesentlichen über den gesamten Zwischenraum zwischen Vorder- und Hinterrädern 2, 3 erstreckt und stark genug ist, um auch bei mehrfachem Einsatz nicht so weit abgerieben zu werden, dass ihre Stabilität darunter leidet, so dass sie während der Nutzungsdauer des Fahrzeugs voraussichtlich nicht ausgetauscht zu werden braucht. Alternativ könnte der Reibkörper 20 auch eine dauerhaft an dem Körper 6 befestigte Leiste umfassen, an der wiederum Bremsklötze, die in der abgesenkten Stellung gegen die Fahrbahnoberfläche 18 drücken, austauschbar befestigt sind.
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In der vierten Ausgestaltung der 6 ist die Verkleidung 10 zweiteilig aufgebaut, mit einem oberen Segment 21, das die Türöffnung nach unten begrenzt und an der Fahrzeugaußenseite sichtbar ist, und einem unteren Segment 22, das an einer Unterseite des Körpers 5 befestigt und in der Perspektive der 1 nicht sichtbar ist. Wie in der Figur gezeigt, können die Segmente 21, 22 teilweise überlappen, um in Art einer Labyrinthdichtung das Innere des Türschwellers 8 vor dem Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit zu schützen.
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Ein dem Fahrzeuginnern zugewandter Rand des unteren Segments 22 ist in der Darstellung der 6 wie auch in 3 durch Clips 13 an dem Profil 9 befestigt. Eine solche Befestigung könnte bei dieser Ausgestaltung auch entfallen, da das untere Segment 22 bereits über den Körper 5 mit dem Profil 9 verbunden ist.
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7 zeigt die abgesenkte Stellung des Körpers 6 gemäß dieser vierten Ausgestaltung. Durch die Expansion des Körpers 5 ist wiederum ein kleiner Teil des oberen Segments 21 beiseite gebogen, das untere Segment 22 jedoch ist durch den Körper 5 an die Fahrbahnoberfläche 18 gedrückt und schützt so den Körper 5 vor Beschädigung durch Reibkontakt.
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Bei allen oben betrachteten Ausgestaltungen kommunizierte der innere Hohlraum des Körpers 5 mit der Umgebung über eine Drosselstelle. Dadurch wird der Druck im Hohlraum nach kurzer in der Sperrstellung verbrachter Zeit wieder abgebaut, und die gummielastischen Wände 15 des Körpers 5 ziehen sich wieder zusammen, so dass der Körper 5 in die Konfiguration der Ruhestellung zurückkehrt. Bei der Ausgestaltung der 2 muss dann lediglich der Gasgenerator 11 ersetzt werden, um den Körper 5 erneut einsatzfähig zu machen. Bei den Ausgestaltungen der 3 und 4 muss zusätzlich die Verkleidung 10 mit Hilfe neuer Clips 13 am Profil 9 befestigt werden. Insbesondere wenn die Verkleidung 10 aus Kunststoff besteht, kann ihre Elastizität so groß sein, dass sie aus der beiseite gebogenen Stellung der 4 weitgehend selbsttätig in die Stellung der 3 zurückkehrt und in dieser lediglich durch Einstecken der Clips 13 gesichert werden muss. Dasselbe gilt für die Ausgestaltung der 5.
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Bei der Ausgestaltung der 6, 7 kann es, nachdem der Körper 5 sich wieder zusammengezogen hat, notwendig sein, das untere Segment 22 noch einmal beiseite zu biegen, um die in 6 gezeigte Überlappung der Segmente 21, 22 wieder herzustellen. Abriebstellen, die am unteren Segment 22 zurückbleiben, brauchen nicht beseitigt zu werden, da sie an der Unterseite des Segments 22 nicht sichtbar sind und an der Außenseite hinter dem überlappenden oberen Segment 21 verborgen bleiben.
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Während der Unfalldetektor bei Erfassung eines Unfalls Insassen-Airbags in herkömmlicher Weise unterschiedslos aktiviert, kann im Falle der expandierbaren Körper 5, 6 eine Fallunterscheidung vorgesehen werden. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist, insbesondere hoch genug, dass bei einem Unfall starke Blechschäden zu erwarten sind oder die Gefahr des Schleuderns besteht, werden zweckmäßigerweise alle Körper 5, 6 Sperrstellung gebracht. Bei niedriger Geschwindigkeit kann im Falle eines Unfalls die Stellung des Lenkrades berücksichtigt werden, und wenn diese Berücksichtigung ergibt, dass das Fahrzeug sich in einer Kurve befindet, dann kann derjenige der Körper 5 in der Ruhestellung bleiben, der sich an der Außenseite der Kurve befindet, da die Gefahr für einen Fußgänger, überrollt zu werden, an der Kurveninnenseite höher ist.
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Alternativ kann, wenn der Unfallsensor an verschiedenen Orten des Fahrzeugs verteilte Einzelsensoren umfasst, durch Vergleich der von den Einzelsensoren gelieferten Signale abgeschätzt werden, an welcher Seite des Fahrzeugs ein Zusammenstoß stattgefunden hat, und der Unfallsensor kann sich darauf beschränken, nur diejenigen der Körper 5, 6 in Sperrstellung zu bringen, die dem abgeschätzten Ort des Zusammenstoßes nahe sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Karosserie
- 2
- Vorderräder
- 3
- Hinterräder 4
- 5
- Körper
- 6
- Körper
- 7
- Tür
- 8
- Türschweller
- 9
- Profil
- 10
- Verkleidung
- 11
- Gasgenerator
- 12
- Rohrleitung
- 13
- Clip
- 14
- Sollbruchstelle
- 15
- Wand
- 16
- Gurt
- 17
- Wandbereich
- 18
- Fahrbahnoberfläche
- 19
- Schicht
- 20
- Reibkörper
- 21
- oberes Segment
- 22
- unteres Segment
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005053960 A1 [0001]
