DE102012221131A1

DE102012221131A1 - Stoßfänger mit einem Kollisionserfassungssensor für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102012221131A1
Application number: DE201210221131
Authority: DE
Inventors: Oliver Huck; Christian Rahe
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2014-05-22

Abstract

Ein Stoßfänger mit einem Kollisionserfassungssensor für ein Kraftfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Stoßfängerquerträger, ein stoßdämpfendes Schaumelement, das an dem Stoßfängerquerträger angeordnet ist, und eine Sensoreinrichtung auf. Die Sensoreinrichtung ist derart angepasst, dass sie eine Kollision mit dem Stoßfänger erfassen kann. Ferner weist die Sensoreinrichtung eine Messkammer auf, die in das Schaumelement eingeschäumt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stoßfänger mit einem Kollisionserfassungssensor, der insbesondere für ein Fußgänger- bzw. Nichtinsassenschutzsystem verwendbar ist, für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Stoßfängers.
Es sind im Bereich des Fußgänger- bzw. Nichtinsassenschutzes verschiedene Sensoreinrichtungen bekannt, die im Bereich eines Stoßfängers mit einem stoßdämpfenden Schaumelement angeordnet sind, um bei einer Kollision eines Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger ein Signal an ein Fußgängerschutzsystem abzugeben. Ein Beispiel für eine derartige Sensoreinrichtung ist ein unter atmosphärischen Druck stehender Schlauch, der an dem Stoßfänger angeordnet ist, wobei eine Druckänderung innerhalb des Schlauchs, die bei einer Kollision durch Verformung des Schaumelements und des Schlauchs entsteht, mit einem Druckaufnehmer erfasst wird. Es ist bekannt, den Schlauch der Sensoreinrichtung in einer Nut zu befestigen, die in dem stoßdämpfenden Schaumelement zuvor ausgebildet ist.
Es ist nunmehr die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stoßfänger mit einem Kollisionserfassungssensor für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Stoßfängers zu schaffen, wobei eine Anordnung einer Messkammer des Kollisionserfassungssensors verbessert ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Stoßfänger mit einem Kollisionserfassungssensor für ein Kraftfahrzeug gelöst, der die Merkmale von Patentanspruch 1 aufweist. Ferner wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Stoßfängers gelöst, der die Merkmale von Patentanspruch 9 aufweist.
Ein Stoßfänger mit einem Kollisionserfassungssensor für ein Kraftfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Stoßfängerquerträger, ein stoßdämpfendes Schaumelement, das an dem Stoßfängerquerträger angeordnet ist, und eine Sensoreinrichtung auf. Die Sensoreinrichtung ist derart angepasst, dass sie eine Kollision mit dem Stoßfänger erfassen kann. Ferner weist die Sensoreinrichtung eine Messkammer auf, die in das Schaumelement eingeschäumt ist.
Der Kollisionserfassungssensor ist insbesondere für ein Nichtinsassen- bzw. Fußgängerschutzsystem verwendet, um eine Kollision eines Nichtinsassen, insbesondere eines Fußgängers, mit dem Stoßfänger zu erfassen und daraufhin Maßnahmen zum Schutze des Nichtinsassen zu ergreifen. Die Messkammer kann mit einem Fluid, d. h. mit einer Flüssigkeit oder einem Gas, gefüllt sein und stellt eine Druckmesskammer dar.
Durch die in dem Schaumelement eingeschäumte Messkammer ist eine besonders einfache sowie haltbare und gut geschützte Lösung zur Anbindung der Messkammer an dem Stoßfänger gefunden. Weiterhin ist durch die Einschäumung ein besonders guter Kontakt der Messkammer mit dem Schaumelement möglich, so dass eine elastische und/oder plastische Verformung des Schaumelements besonders gut auf die Messkammer übertragbar ist.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die Kammer über eine gesamte Breite des Stoßfängers und/oder des stoßdämpfenden Schaumelements.
Damit kann in Breitenrichtung an jedem Ort des Stoßfängers eine Kollision erfasst werden.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung des Stoßfängers der vorliegenden Erfindung ist an der Messkammer ein Drucksensor angeschlossen, der angepasst ist, eine Druckänderung in der Kammer bei Verformung der Kammer im Zuge einer Kollision zu erfassen.
Da das stoßdämpfende Schaumelement bis zu einem gewissen Grad elastisch und/oder plastisch durch eine Kollision verformbar ist, kann eine derartige Verformung des Schaumelements auch eine Verformung der Messkammer bewirken. Eine Verformung der Messkammer wiederum kann eine Druckänderung innerhalb der Messkammer zur Folge haben, die mit dem Drucksensor erfasst werden kann.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung des Stoßfängers der vorliegenden Erfindung ist die Messkammer als Schlauch ausgebildet. Der Schlauch kann insbesondere aus einem flexiblen Kunststoffmaterial bestehen. Ein Beispiel für ein derartiges Material ist ein Elastomer, beispielsweise ein elastomeres Silikonmaterial.
Ein Schlauch kann besonders leicht umschäumt werden und ist des Weiteren leicht verformbar.
Weiterhin kann der Stoßfänger gemäß der vorliegenden Erfindung, in dem Falle, dass die Messkammer als Schlauch ausgebildet ist, einen Drucksensor aufweisen, der an einem Ende des Schlauchs angeschlossen ist. Es können auch an jedem Ende des Schlauchs Drucksensoren angeschlossen sein.
Gemäß einer Weiterbildung des Stoßfängers der vorliegenden Erfindung ist das Schaumelement aus einem thermoplastischen Schaum, insbesondere einem expandierten Polypropylen, einem expandiertem Polystyrol oder einem expandiertem Polyethylen, ausgebildet.
Bevorzugt ist der Schaum ein geschlossenporiger Schaum.
Hierdurch ist eine Feuchtigkeitsaufnahme unterbunden.
Es sind auch andere Schaumarten möglich, sofern sie hinsichtlich eines Fußgänger- bzw. Nichtinsassenschutzes hinreichend gute stoßdämpfende Eigenschaften aufweisen.
Bevorzugt ist die Messkammer mit einem Gas, insbesondere Luft gefüllt. Die Messkammer kann unter atmosphärischen Druck stehen und über eine Öffnung mit der Umgebung in Verbindung stehen.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung des Stoßfängers der vorliegenden Erfindung ist die Messkammer im Wesentlichen vollständig umschäumt.
Im Wesentlichen vollständig bedeutet, dass die Messkammer von dem Schaum umgeben ist, wobei die Messkammer dabei auch eine oder mehrere Anschlussstellen haben kann, die aus dem Schaumelement hervortreten.
Ferner wird die vorstehende Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen eines Stoßfängers mit einem Kollisionserfassungssensor für ein Kraftfahrzeug, wie er vorstehend beschrieben ist, gelöst, wobei eine Messkammer in einem Schaumwerkzeug angeordnet wird und danach Schaummaterial in das Schaumwerkzeug eingespritzt wird.
Die Messkammer kann auch direkt in dem Schaum durch einen herausnehmbaren Einleger ausgebildet werden, d. h. dass während des Schäumens ein Einleger in dem Schaummaterial eingelegt ist, der nach Abschluss des Schaumprozesses herausgezogen werden kann. Eine Messkammerwand wird in diesem Fall direkt durch den Schaum gebildet. Hierfür ist die Messkammerwand bevorzugt durch das Schaummaterial selbst hinreichend fluiddicht. Alternativ kann die Messkammerwand derart nachbehandelt werden, dass sie hinreichend fluiddicht wird.
Nachstehend erfolgt eine Kurzbeschreibung der Figuren.
1 ist eine schematische, teilweise geschnittene Draufsicht auf einen Stoßfänger gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Schnittansicht des Stoßgängers in Fahrzeuglängs- und hochrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben.
1 ist eine schematische Draufsicht auf einen Stoßfänger 1 des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Der Stoßfänger 1 hat einen Stoßfängerquerträger 3 und ein stoßdämpfendes Schaumelement 5, das an dem Stoßfängerquerträger 3 angeordnet ist. Der Stoßfängerquerträger 3 bildet in Bezug auf das Schaumelement 5 ein Trägerelement und eine Gegenlager, an dem das Schaumelement 5 abgestützt ist. Das Schaumelement 5 ist mit einer Schraffur in 1 dargestellt. Ferner ist in dem Schaumelement 5 ein Schlauch 7, der eine Messkammer der vorliegenden Erfindung bildet, integriert. In der Darstellung von 1 ist das Schaumelement 5 auf Höhe des Schlauches 7 geschnitten dargestellt. Der Schlauch 7 erstreckt sich über eine gesamte Breite des stoßdämpfenden Schaumelements 5, d. h. über eine gesamte Breite des Stoßfängers bzw. des Stoßfängerquerträgers 3. An den Enden des Schlauches sind Druckmesssensoren 9 angeordnet, die einen Druck bzw. eine Druckveränderung in dem Schlauch 7 messen können.
Der Stoßfängerquerträger 3 ist üblicherweise an zwei Längsträgern 11 des Kraftfahrzeugs fixiert. Der Stoßfänger 1 hat ferner üblicherweise eine Stoßfängerverkleidung, die in den Figuren nicht dargestellt ist.
In 2 ist eine Schnittansicht entlang der Fahrzeuglängs- und der Fahrzeughochachse des Stoßfängers 1 gezeigt. Insbesondere ist zu sehen, dass der Schlauch 7 vollständig umschäumt ist sowie innerhalb des Schaumelements 5 nahe des Stoßfängerquerträgers 3 angeordnet ist.
Durch die Umschäumung des Schlauches 7 ist jener besonders zuverlässig innerhalb des Schaumelements 5 ortsfest gehaltert. Es sind keine zusätzlichen Haltemittel bzw. Befestigungsmittel notwendig. Eine Verformung des Schaumelements 5 kann hierbei besonders vorteilhaft eine Verformung des Schlauches 7 bewirken.
Das Schaumelement 5 des vorliegenden Ausführungsbeispiels besteht aus einem expandierten Polypropylen, es können aber auch andere Schaumarten zum Einsatz kommen, die insbesondere für einen Fußgängerschutz vorteilhaft sind.
Das Schaumelement 5 wird durch ein Schaumspritzgussverfahren hergestellt. Dabei wird der Schlauch 7 vor einem Einspritzen des Schaums in das Werkzeug eingelegt und geeignet positioniert. Dann wird der Schaum in das Werkstück eingespritzt bis es den Hohlraum des Werkzeuges vollständig ausfüllt und den Schlauch 7 vollständig umgibt.
Hierbei ist also keine separate Halterung sowie ein separater Befestigungsvorgang des Schlauchs 7 an dem Schaumelement 5 erforderlich. Der Schlauch 7 ist mit Herstellung des Schaumelements 5 in jenem gehaltert und integriert, so dass keine zusätzlichen Maßnahmen zur Halterung/Befestigung des Schlauchs 7 ergriffen werden müssen.
Im Falle einer Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger wird das Schaumelement 5 verformt, so dass sich auch der Schlauch 7 mit dem Schaumelement 5 verformt wird. Die resultierende Volumenänderung des Schlauches 7 bewirkt eine Druckveränderung im Inneren des Schlauchs, die durch Drucksensoren 9 messbar ist.

Claims

Stoßfänger (1) mit einem Kollisionserfassungssensor für ein Kraftfahrzeug mit einem Stoßfängerquerträger (3), einem stoßdämpfenden Schaumelement (5), das an dem Stoßfängerquerträger (3) angeordnet ist, und einer Sensoreinrichtung, die derart angepasst ist, eine Kollision mit dem Stoßfänger zu erfassen, wobei die Sensoreinrichtung eine Messkammer (7) aufweist, die in das Schaumelement (5) eingeschäumt ist.
Stoßfänger nach Patentanspruch 1, wobei sich die Messkammer (7) über eine gesamte Breite des Stoßfängers (1) und/oder des stoßdämpfenden Schaumelements (5) erstreckt.
Stoßfänger nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei an der Messkammer (7) ein Drucksensor (5) angeschlossen ist, der angepasst ist, eine Druckänderung in der Messkammer (7) bei Verformung der Messkammer (7) im Zuge einer Kollision zu erfassen.
Stoßfänger nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, wobei die Messkammer durch einen Schlauch (7) ausgebildet ist, wobei der Schlauch (7) insbesondere aus einem flexiblen Kunststoffmaterial, beispielsweise einem Elastomer, ausgebildet ist.
Stoßfänger nach Patentanspruch 1, wobei an einem Ende und/oder an jedem Ende des Schlauchs (7) ein Drucksensor (9) angeschlossen ist.
Stoßfänger nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, wobei das Schaumelement (5) aus einem thermoplastischen Schaum, insbesondere expandiertem Polypropylen, ausgebildet ist.
Stoßfänger nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, wobei die Messkammer (7) mit einem Gas, insbesondere Luft, gefüllt ist.
Stoßfänger nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, wobei die Messkammer (7) im Wesentlichen vollständig umschäumt ist.
Verfahren zum Herstellen eines Stoßfängers (1) mit einem Kollisionserfassungssensor für ein Kraftfahrzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, wobei eine Messkammer (7) in einem Schaumwerkzeug angeordnet wird und danach Schaummaterial in das Schaumwerkzeug einspritzt wird.