DE102013000391A1 - Deformationselement für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einem derartigen Deformationselement - Google Patents

Deformationselement für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einem derartigen Deformationselement Download PDF

Info

Publication number
DE102013000391A1
DE102013000391A1 DE201310000391 DE102013000391A DE102013000391A1 DE 102013000391 A1 DE102013000391 A1 DE 102013000391A1 DE 201310000391 DE201310000391 DE 201310000391 DE 102013000391 A DE102013000391 A DE 102013000391A DE 102013000391 A1 DE102013000391 A1 DE 102013000391A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
crash
vehicle
deformation
deformation element
arch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE201310000391
Other languages
English (en)
Other versions
DE102013000391B4 (de
Inventor
Olaf Insel
Jens Bovenkerk
Heiko Jürgens
Harald Bachem
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102013000391.1A priority Critical patent/DE102013000391B4/de
Publication of DE102013000391A1 publication Critical patent/DE102013000391A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102013000391B4 publication Critical patent/DE102013000391B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/04Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects formed from more than one section in a side-by-side arrangement
    • B60R19/16Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects formed from more than one section in a side-by-side arrangement having deflecting members, e.g. rollers, balls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • B60R2019/262Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means with means to adjust or regulate the amount of energy to be absorbed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/02Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/18Leaf springs
    • F16F1/22Leaf springs with means for modifying the spring characteristic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2228/00Functional characteristics, e.g. variability, frequency-dependence
    • F16F2228/06Stiffness
    • F16F2228/066Variable stiffness
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2230/00Purpose; Design features
    • F16F2230/18Control arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Deformationselement für ein Fahrzeug (1) zur Absorption von Anstoßenergie, das zwei Schaltstellungen mit unterschiedlichem Anstoßenergie-Absorptionsvermögen aufweist, die in Abhängigkeit eines sensierten Crash- oder Pre-Crash-Ereignisses einstellbar sind. Vorteilhaft ist das Deformationselement durch ein entgegen der Wirkrichtung (8) einer Anstoßkraft „F” gewölbt ausgebildetes und unter Absorption von Anstoßenergie reversibel oder irreversibel verformbares Bogenelement (9) gebildet, wobei die beiden Enden (10, 11) des Bogenelements (9) mittels wenigstens eines Zugelements (13) untereinander verbunden sind und in Abhängigkeit eines sensierten Crash- oder Pre-Crash-Ereignisses die Verbindung lösbar ist oder die beiden Enden (10, 11) des Bogenelements (9) in Abhängigkeit eines sensierten Crash- oder Pre-Crash-Ereignisses mittels wenigstens eines Zugelements (13) untereinander verbindbar sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Deformationselement für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 der Erfindung. Ferner betrifft die Erfindung gemäß Patentanspruch 10 ein Fahrzeug mit einem derartigen Deformationselement.
  • Aus der Praxis sind eine Vielzahl von Maßnahmen zum Personenschutz im Falle eines Crashereignisses, d. h. sowohl zum Schutz der Fahrzeuginsassen (Insassenschutz) als auch zum Schutz eines unfallbeteiligten Fußgängers (Fußgängerschutz), der insbesondere Frontal mit einem Fahrzeug kollidiert, bekannt. Überdies ist es aus der Praxis bekannt, dass sich die meisten Auffahrunfälle im Straßenverkehr bei niedrigen Geschwindigkeiten bis etwa 15 km/h zutragen. Die Folge sind mehr oder weniger starke Fahrzeugschäden am Front- und/oder Heckend des Fahrzeugs, die sich ihrerseits auf Typenklasseneinstufungen (Kaskoeinstufung) von Fahrzeugversicherungen nachteilig auswirken. Besagte Typenklasseneinstufungen resultieren u. a. aus sogenannten Crashreparaturtests. Werden diese Tests durch die Fahrzeughersteller bei der Auslegung des Fahrzeugs berücksichtigt, profitieren davon die Fahrzeugbesitzer aufgrund geringerer zu verzeichnender Fahrzeugschäden im Crashfall. Was insbesondere den Fußgängerschutz und besagte Kaskoeinstufung anbelangt, besteht hier bzgl. der einwirkenden und zu absorbierenden Anstoßenergie ein Zielkonflikt, den es zu lösen gilt.
  • So ist aus der DE 10 2006 058 043 A1 eine auch bei einem Unfall mit einem Fußgänger verwendbare Stoßfängeranordnung für eine adaptive Energieaufnahme eines Stoßfängers bekannt, bei der ein in einer am Fahrzeug befestigten Aufnahme verschieblich gelagerter Träger und ein den Träger mit der Aufnahme bei einem Unfall in energieübertragender Weise koppelndes Kraftübertragungselement vorgesehen sind. Das Kraftübertragungselement und/oder ein Deformationselement sind dabei mit einem Aktuator gekoppelt, der bei Vorliegen entsprechender Sensordaten, die einen Unfall oder einen bevorstehenden Unfall anzeigen, das Kraftübertragungselement und/oder das Deformationselement aus einer Ruheposition in zumindest eine Betriebsposition verfährt, in der sie einander gegenüberstehen und bei einem Unfall in formschlüssigen Eingriff miteinander treten. Als Aktuator werden ein Elektromotor, ein pyrotechnischer Treibsatz oder ein mechanischer Kraftspeicher, wie eine vorgespannte Feder, vorgeschlagen. Um eine abgestufte Deformation bzw. eine Zunahme der Deformationswiderstände bereitstellen zu können, wird mit dieser Druckschrift ferner vorgeschlagen, dass mehrere Deformationselemente in Verfahrrichtung des Trägers hintereinander angeordnet sind, so dass bevorzugt ein progressiver Anstieg des Gesamtdeformationswiderstandes ausgebildet werden kann. Mit der DE 101 07 873 A1 wird des Weiteren ein Deformationselement für ein Kraftfahrzeug zur Absorption von Aufprallenergie vorgeschlagen, welches mindestens zwei unterschiedliche Absorptionsstufen aufweist, die entsprechend der Stärke des zu erwartenden Aufpralls eingestellt werden können. Das Deformationselement ist zweiteilig ausgebildet und weist zunächst einen reversibel deformierbaren Zylinder auf (weiche Absorptionsstufe), auf dessen Mantelfläche die Anstoßkraft wirkt. Innerhalb des reversibel deformierbaren Zylinders ist ein irreversibel deformierbarer Zylinder beweglich gelagert, der um eine senkrecht auf seiner Mittenlängsachse angeordnete Drehachse mittels beispielsweise einer Hydraulik derart drehbar ist, dass dessen Mittenlängsachse in Kraftrichtung weist und somit eine harte Absorptionsstufe ausbildet. Aus der DE 10 2006 026 447 A1 ist ein Pralldämpfer in einer Kraftfahrzeug-Karosserie bekannt, welcher aus einer Schaumstruktur besteht, deren Steifigkeit durch eine Crash-Sensorik gesteuert variabel einstellbar ist. Der Schaum besteht dabei aus einem Polymer, dessen Poren mit einem fluiden Medium gefüllt sind, wobei die Steifigkeit oder Kompressibilität des Pralldämpfers zwischen mindestens einem weichen und einem härteren Zustand reversibel umstellbar ist, indem der Druck und/oder die Viskosität des fluiden Mediums entsprechend eingestellt werden. Weiterhin ist es bekannt, unterschiedliche Anstoßenergie-Absorptionsgrade bzw. -stufen eines Energieabsorbers in Abhängigkeit sensorisch ermittelter Daten einzustellen (vgl. DE 199 41 941 A1 ; WO 2011/061320 A1 ). Dabei können Crash- und/oder Pre-Crash-Sensoren, beispielsweise Aufprall-, Geschwindigkeits-, Neigungs- und/oder Abstandssensoren, wie Radar, Video, Ultraschall etc, zur Anwendung kommen, die mit einer Regel- und Steuereinheit des Fahrzeugs zur Ansteuerung des Energieabsorbers verbunden sind. Aus der DE 102 46 865 A1 sind ferner ein Strukturbauteil für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zur Beeinflussung der Festigkeit des Strukturbauteils bekannt, um die Festigkeitseigenschaften des Strukturbauteils, beispielsweise eines Stoßfängers, im eingebauten Zustand desselben aktiv zu verändern bzw. zu erhöhen. Hierzu weist das Strukturbauteil mindestens einen auf Basis sensorisch Daten im Crashfall aktivierbaren Aktuator aus einer Formgedächtnislegierung auf, der unmittelbar an oder in dem Bauteil angeordnet ist, sowie ein Element zur Aktivierung des Aktuators, wobei der Aktuator bei seiner Aktivierung seine Form ändert und hierbei in dem Strukturbauteilkörper eine derartige Vorspannung erzeugt, die einer Krafteinwirkung durch einen bei einem Crash aufstoßenden oder eindringenden Körper entgegenwirkt. Aus der DE 10 2007 051 464 B3 ist ein langgestrecktes Versteifungselement für eine Fahrzeugkarosserie bekannt, welches in der Fahrzeugkarosserie derart angeordnet ist, dass das Versteifungselement bei einem Unfall auf Biegung beansprucht ist. Die Endbereiche des langgestreckten Versteifungselements sind über ein in der Längsrichtung des Versteifungselements verlaufendes Zugmittel miteinander verbunden. Im sensorisch detektierten Crashfall bzw. im Auslösefall wird das Zugmittel über eine auslösende Spannvorrichtung derart unter Spannung gesetzt, dass die bei einem Aufprall auf das Versteifungselement einwirkenden Biegekräfte in Längsrichtung des Versteifungselements wirkende Druckspannungen bewirken. Die Spannvorrichtung besteht hierbei aus wenigstens einem sich gegen das Versteifungselement abstützenden und im Auslösefall das Zugmittel von dem Versteifungselement abspreizenden Hebel.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein im Hinblick auf den vorstehend gewürdigten Stand der Technik alternatives Deformationselement der gattungsgemäßen Art zu schaffen, welches variabel bezüglich eines sensierten Crash- oder Pre-Crash-Ereignisses, insbesondere eines sensierten Ereignisses mit geringer Fahrzeuggeschwindigkeit bis etwa 15 km/h (Low-Speed-Crash) und eines sensierten Zusammenstoßes mit einem Fußgänger optimal einstellbar respektive schaltbar ist. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeug mit zumindest einem derartigen Deformationselement bereitzustellen.
  • Ausgehend von einem Deformationselement für ein Fahrzeug zur Absorption von Anstoßenergie, das zwei Schaltstellungen mit unterschiedlichem Anstoßenergie-Absorptionsvermögen aufweist, die in Abhängigkeit eines sensierten Crash- oder Pre-Crash-Ereignisses einstellbar sind, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass das Deformationselement durch ein entgegen der Wirkrichtung einer Anstoßkraft „F” gewölbt ausgebildetes und unter Absorption von Anstoßenergie reversibel oder irreversibel verformbares Bogenelement gebildet ist, wobei die beiden Enden des Bogenelements mittels wenigstens eines Zugelements untereinander verbunden sind und in Abhängigkeit eines sensierten Crash- oder Pre-Crash-Ereignisses die Verbindung lösbar ist oder die beiden Enden des Bogenelements in Abhängigkeit eines sensierten Crash- oder Pre-Crash-Ereignisses mittels wenigstens eines Zugelements untereinander verbindbar sind.
  • Das erfindungsgemäße Deformationselement in Form des Bogenelements zeichnet sich im Wesentlichen dadurch aus, dass dasselbe bei beispielsweise einem Frontalcrashereignis des Fahrzeugs sowohl für den Fußgängerschutz als auch für einen Low-Speed-Crash Verwendung findet bzw. finden kann. Sind die beiden Enden des Bogenelements mittels des Zugelements untereinander verbunden, weist das Deformationselement respektive Bogenelement eine erste Absorptionsstufe mit einem relativ hohen Anstoßenergie-Absorptionsvermögen respektive mit einem relativ hohen Verformungswiderstand auf, das einem Low-Speed-Crash gerecht wird. Sind demgegenüber die beiden Enden des Bogenelements untereinander nicht verbunden, ist dasselbe nachgiebig ausgebildet und weist eine zweite Absorptionsstufe mit einem demgegenüber geringeren Verformungswiderstand auf, die einem Zusammenstoß mit einem Fußgänger gerecht wird. In diesem Fall ist erlaubt, dass sich das Bogenelement in Wirkrichtung der fußgängerbedingten Anstoßkraft „F” Anstoßenergie absorbierend deformiert.
  • Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Danach ist das verformbare Bogenelement in Abhängigkeit des zur Verfügung stehenden Bauraums oder anderer Randbedingungen flächen- oder stabförmig ausgebildet und besteht bevorzugt aus einem Kunststoff, einem Metall oder einem Verbundwerkstoff. Um ein bestimmtes Anstoßenergie-Absorptionsvermögen bzw. einen einem Low-Speed-Crash gerechten Verformungswiderstand zu gewährleisten, ist das wenigstens eine Zugelement durch ein zugfestes Zugseil oder durch einen Zugstab gebildet. Um in Abhängigkeit eines sensierten Crash- oder Pre-Crash-Ereignisses die Verbindung zwischen den beiden Enden des Bogenelements aktiv lösen oder schließen zu können, ist dem wenigstens einen Zugelement ein Aktuator zum Lösen oder Schließen der besagten Verbindung zugeordnet. Vorteilhaft ist der Aktuator den erforderlichen geringen Reaktionszeiten entsprechend elektrisch, pneumatisch, hydraulisch oder pyrotechnisch betrieben und in Abhängigkeit eines sensierten Crash- oder Pre-Crash-Ereignisses bevorzugt von einer Regel- und Steuereinheit des Fahrzeugs angesteuert oder ansteuerbar. Besonders vorteilhaft ist das Bogenelement bezüglich eines Frontalcrashereignisses im Sinne Fußgängerschutz und Low-Speed-Crash an einem Stoßfänger, insbesondere vorderen Stoßfänger des Fahrzeugs einsetzbar. Hierbei ist das Deformationselement platzsparend in einem sowieso vorhandenen Freiraum zwischen einem Stoßfängerquerträger und einer Stoßfängerverkleidung des Stoßfängers derart angeordnet, dass es sich in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) gesehen über zumindest einen Teilabschnitt des Stoßfängerquerträgers erstreckt. Weiter vorteilhaft folgt dabei das gewölbt ausgebildete Deformationselement überwiegend der herkömmlich vorhandenen Wölbung der Stoßfängerverkleidung, wodurch in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) gesehen weitestgehend unabhängig vom Anstoßpunkt ein nahezu gleiches Anstoßenergie-Absorptionsvermögen des Deformationselements respektive des Bogenelements zu verzeichnen ist.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit zumindest einem Deformationselement der vorstehend beschriebenen Art.
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen äußerst schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf dieses beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Es zeigen:
  • 1 ein mit einem Deformationselement der erfindungsgemäßen Art ausgestattetes Fahrzeug in einer Aufsicht,
  • 2 äußerst schematisch einen Horizontalschnitt im Frontabschnitt des Fahrzeugs nach 1 mit der Darstellung des erfindungsgemäßen Deformationselementes,
  • 3 den Schnitt „I-I” nach 2,
  • 4 eine Einzelteildarstellung des Deformationselements, und
  • 5 ein Kraft-Weg-Diagramm, welches im Hinblick auf das erfindungsgemäße Deformationselement äußerst schematisch die Kraftverläufe im Falle eines Frontalcrashereignisses bezüglich Fußgängerschutz und Low-Speed-Crash zeigt.
  • 1 zeigt zunächst ein Fahrzeug 1, vorliegend einen Personenkraftwagen, der seinerseits den allgemeinen Anforderungen an einen Fußgängerschutz und an ein Frontalcrashereignis, insbesondere auch an ein Low-Speed-Crash-Ereignis gerecht wird. Unter Low-Speed-Crash-Ereignis wird dabei ein Anstoß bzw. Rempler bis etwa 15 km/h verstanden. Insoweit zeigen die 2 und 3 einen vorderen Stoßfänger 2 des Fahrzeugs 1, der seinerseits durch einen in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) gesehen über sogenannte Crashboxen 3 an vorderen Karosserielängsträgers 4 abgestützten Stoßfängerquerträger 5 und eine Stoßfängerverkleidung 6 gebildet ist. Als Crashbox 3 wird im Fahrzeugbau allgemein ein System zur Absorption von Anstoßenergie bezeichnet, das für Crashereignisse bei Fahrtgeschwindigkeiten bis etwa den besagten 15 km/h ausgelegt ist und bei einem Auffahrunfall durch beispielsweise Deformation von Werkstoffen oder Strukturen innerhalb der Crashbox 3 Anstoßenergie abbaut, um die Fahrzeuginsassen einer geringeren Verzögerungskraft auszusetzen. Crashboxen 3 können nach einem Unfall mit relativ geringen Kosten ausgetauscht werden, woraus mitunter eine günstigere Einstufung in die Reparaturklassen bei der Vollkaskoversicherung resultiert. Die Stoßfängerverkleidung 6 besteht überwiegend aus Kunststoff und komplettiert die Außenhaut des Fahrzeugs 1 im Bereich des Frontends desselben.
  • Wie den 2 und 3 weiter zu entnehmen ist, ist dem Stoßfänger 2 ein Deformationselement in Form eines vorgeformten respektive im unbelasteten Zustand in Fahrtrichtung 7 des Fahrzeugs 1 bzw. entgegen der Wirkrichtung 8 einer Anstoßkraft „F” gewölbt ausgebildeten Bogenelements 9 zugeordnet, welches in einem sowieso vorhandenen Freiraum 10 zwischen dem Stoßfängerquerträger 5 und der Stoßfängerverkleidung 6 angeordnet ist. Im Falle eines Frontalcrashereignisses, beispielsweise eines Low-Speed-Crash-Ereignisses oder eines Zusammenstoßes mit einem Fußgänger wird die Anstoßkraft „F” zunächst von der Stoßfängerverkleidung 6 aufgenommen und dann weiter über das Bogenelement 9, den Stoßfängerquerträger 5 sowie die Crashboxen 3 in die Karosserielängsträger 4 unter Absorption von Anstoßenergie übertragen.
  • Gemäß 4 ist das Bogenelement 9 als langgestrecktes Flächenelement ausgebildet und erstreckt sich bezeichnenderweise bogenförmig in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) innerhalb des besagten Freiraums 10 zwischen dem Stoßfängerquerträger 5 und der Stoßfängerverkleidung 6. Es besteht bevorzugt aus einem Kunststoff, kann jedoch auch aus einem Metall oder einem geeigneten Verbundwerkstoff bestehen. Das Bogenelement 9 ist infolge einer Belastung durch die Anstoßkraft „F” irreversibel oder reversibel, d. h. plastisch oder elastisch verformbar. Alternativ kann das Bogenelement 9 auch stabförmig ausgebildet sein (nicht zeichnerisch dargestellt). Das Bogenelement 9 weist ein erstes und ein zweites Ende 11, 12 auf, welche mittels eines Zugelements 13 untereinander verbunden oder verbindbar sind. Als Zugelement 13 ist vorliegend ein an sich flexibles, jedoch vorliegend straff gespanntes Zugseil aus Metall oder Kunststoff gewählt. Alternativ kann auch ein im Wesentlichen unflexibler Zugstab aus Metall oder Kunststoff vorgesehen werden. Im Ausgangszustand stützt sich das Bogenelement 9 mittels seiner Enden 11, 12 am Stoßfängerquerträger 5 ab.
  • Das Bogenelement 9 weist zwei Schaltstellungen mit unterschiedlichem Anstoßenergie-Absorptionsvermögen auf, welche in Abhängigkeit eines sensierten Crash- oder Pre-Crash-Ereignisses einstellbar sind. Zur Einstellung besagter Schaltstellungen ist gemäß den 2 und 4 dem Bogenelement 9 ein Aktuator 14 zugeordnet, der von einer speicherprogrammierbaren Regel- und Steuereinheit 15 situationsbedingt angesteuert wird. Während des Fahrbetriebs des Fahrzeugs 1 werden dabei mittels eines oder mehrerer Crash- und/oder Pre-Crash-Sensoren 16, beispielsweise mittels Aufprall-, Geschwindigkeits-, Neigungs- und/oder Abstandssensoren, wie Radar, Video, Ultraschall etc, laufend die aktuell erfassten Messwerte 17 der speicherprogrammierbaren Regel- und Steuereinheit 15 zur Auswertung bereitgestellt. Mittels der speicherprogrammierbaren Regel- und Steuereinheit 15 wird in Auswertung der erfassten Messwerte 17 im Falle eines Crashereignisses oder eines sich abzeichnenden Crashereignisses auf die Art des Crash- oder Pre-Crash-Ereignisses, nämlich Zusammenstoß mit einem Fußgänger oder Low-Speed-Crash geschlossen und ein Steuersignal 18 generiert, welches in der Folge den Aktuator 14 entsprechend ansteuert. Der Aktuator 14 kann elektrisch, pneumatisch, hydraulisch oder pyrotechnisch betrieben sein (im Detail nicht zeichnerisch dargestellt).
  • Die Erfindung wird nachfolgend weiter in ihrer Funktion beschrieben und geht gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante von einer Ausgangsstellung bzw. einer ersten Schaltstellung des als Bogenelement 9 ausgebildeten Deformationselements aus, bei dem die beiden Enden 11, 12 des Bogenelements 9 mittels eines Zugelements 13, beispielsweise eines straff gespannten Zugseils untereinander verbunden sind. Besagte Ausgangsstellung bzw. erste Schaltstellung ist vorliegend permanent vorgesehen und für einen etwaigen Low-Speed-Crash, also einen Crash mit bis zu 15 km/h Fahrtgeschwindigkeit ausgelegt. Hierdurch ist ermöglicht, dass in Abhängigkeit des Deformationsvermögens des Bogenelements 9 die für ein Low-Speed-Crash-Ereignis vorgesehenen Crashboxen 3 mit Verzögerung oder sofort zur Wirkung kommen.
  • Gegebenenfalls können aufgrund des erfindungsgemäßen Deformationselements die herkömmlich verwendeten Crashboxen 3 vorteilhaft kürzer bauen oder sogar gänzlich entfallen. In diesem Fall ist der Stoßfängerquerträger 5 unmittelbar an die Karosserielängsträger angeschlossen (nicht zeichnerisch dargestellt).
  • Wird demgegenüber mittels der Crash- oder Pre-Crash-Sensorik 16 in Kombination mit der speicherprogrammierbaren Regel- und Steuereinheit 15 ein Zusammenstoß mit einem Fußgänger festgestellt oder auf ein derartiges sich abzeichnendes Crashereignis geschlossen, wird der Aktuator 14 aktiviert, der seinerseits beispielsweise elektrisch oder pyrotechnisch betrieben ist und z. B. mittels einer nicht zeichnerisch dargestellten Schneidklinge das Zugelement 13 in Form des Zugseils durchtrennt. Da die beiden Enden 11, 12 des Bogenelements 9 nicht mehr verbunden, sondern freigegeben sind, ist das Bogenelement 9 in einer zweiten Schaltstellung deformationsweicher als zuvor ausgebildet (nicht zeichnerisch dargestellt). Infolge des Zusammenstoßes des Fahrzeugs 1 mit dem Fußgänger ist nunmehr erlaubt, dass sich das Bogenelement 9 aufgrund der fußgängerbedingten Anstoßkraft „F” Anstoßenergie absorbierend verformt. Das Bogenelement 9 kann infolge bestimmter Auslegung derart ausgebildet sein, dass sich dasselbe elastisch oder plastisch verformt, bis es im ungünstigsten Fall für den Fußgänger zur Blockbildung des Bogenelements 9 mit dem Stoßfängerquerträger 5 kommt. Hiernach kommen dann die Crashboxen 3 zur Wirkung. Das Bogenelement 9 kann somit reversibel oder irreversibel verformbar sein. Ist das Bogenelement 9 reversibel verformbar, kann dasselbe nach einem Crashereignis unter Umständen wiederverwendet werden. Gegebenenfalls kann auch ein Umformungsverhalten des Bogenelements 9 vorteilhaft sein und ist demgemäß durch die Erfindung mit erfasst, bei dem sich dasselbe zunächst elastisch und zeitlich danach infolge weiterer Krafteinwirkung plastisch oder umgekehrt verformt.
  • Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf einen Aktuator 14, der eine Schneidklinge zum Durchtrennen des Zugelements 13 aufweist, sondern erfasst beispielsweise auch einen Aktuator 14, der im Hinblick auf ein Low-Speed-Crash-Ereignis zwei Teilelemente eines Zugelements 13 in einer Ausgangsstellung (erste Schaltstellung) formschlüssig verbindet, indem zwei zueinander korrespondierende Endschlaufen der besagten Teilelemente mittels eines Verbindungsstiftes des Aktuators verbunden sind, wogegen die anderen Enden der Teilelemente jeweils an einem Ende 11, 12 des Bogenelements 9 festgelegt sind (nicht zeichnerisch dargestellt). Wird ein Zusammenstoß mit einem Fußgänger festgestellt oder auf ein derartiges sich abzeichnendes Crashereignis geschlossen, wird der Verbindungsstift aktiv aus den Schlaufen gezogen, so dass besagte Schaltstellung eingestellt ist, bei der das Bogenelement 9 deformationsweicher als zuvor ausgebildet ist.
  • Die vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten der Erfindung stellen auf ein Bogenelement 9 ab, das in seiner Ausgangstellung bzw. ersten Schaltstellung für ein Low-Speed-Crash-Ereignis ausgelegt ist, indem die beiden Enden 11, 12 des Bogenelements 9 mittels des Zugelements 13 untereinander verbunden sind.
  • Durch die Erfindung mit erfasst ist jedoch auch eine Ausführungsvariante, bei der die beiden Enden 11, 12 des Bogenelements 9 noch nicht untereinander verbunden sind, und das Bogenelement 9 somit in seiner Ausgangstellung bzw. ersten Schaltstellung für einen Zusammenstoß mit einem Fußgänger verformungsweich ausgelegt ist. Ungeachtet dessen ist das Zugelement 13 jedoch bereits derart dem Bogenelement 9 zugeordnet bzw. zu demselben positioniert, dass es im Falle, die Crash- oder Pre-Crash-Sensorik 16 sensiert einen Low-Speed-Crash, also einen Crash mit einer Fahrtgeschwindigkeit bis zu 15 km/h oder auch einen Crash mit höherer Fahrtgeschwindigkeit, mittels eines oder mehrerer Aktuatoren 14 bestimmungsgemäß am Bogenelement 9 fixiert wird. So kann das Zugelement 13 in Anlehnung an das vorstehende Ausführungsbeispiel z. B. zweigeteilt ausgebildet sein, wobei die beiden Teilelemente jeweils einenends am Bogenelement 9 befestigt sind und die beiden anderen Enden der besagten Teilelemente derart ausgebildet und im Bereich des Aktuators 9 gelöst voneinander in einer Grundstellung zueinander angeordnet sind, dass im Crashfall (Low-Speed-Crash) die beiden anderen Enden mittels des Aktuators 14 zugfest verbunden werden. Die beiden anderen Enden können beispielsweise schlaufenförmig ausgebildet sein und im Crashfall (Low-Speed-Crash) mittels eines in dieselben einführbaren Verbindungsstiftes des Aktuators 9 untereinander verbunden werden (nicht zeichnerisch dargestellt).
  • Vorteilhaft ist durch vorstehende Maßnahmen ein dem sensierten Crash- oder Pre-Crash-Ereignis äquivalenter Anstoßenergie-Absorptionsgrad des Deformationselements bzw. des Bogenelements 9 einstellbar. 5 ist ein Kraft-Weg-Diagramm zu entnehmen, welches im Hinblick auf das erfindungsgemäße Deformationselement äußerst schematisch die Kraftverläufe im Falle eines Frontalcrashereignisses bezüglich Fußgängerschutz (Kraftverlauf 19) und Low-Speed-Crash (Kraftverlauf 20) zeigt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Fahrzeug
    2
    Stoßfänger
    3
    Crashbox
    4
    Karosserielängsträger
    5
    Stoßfängerquerträger
    6
    Stoßfängerverkleidung
    7
    Fahrtrichtung
    8
    Wirkrichtung (Anstoßkraft „F”)
    9
    Bogenelement
    10
    Freiraum
    11
    erstes Ende (Bogenelement 9)
    12
    zweites Ende (Bogenelement 9)
    13
    Zugelement
    14
    Aktuator
    15
    Regel- und Steuereinheit
    16
    Sensor
    17
    Messwerte
    18
    Steuersignal
    19
    Kraftverlauf (Fußgängerschutz)
    20
    Kraftverlauf (Low-Speed-Crash)
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102006058043 A1 [0003]
    • DE 10107873 A1 [0003]
    • DE 102006026447 A1 [0003]
    • DE 19941941 A1 [0003]
    • WO 2011/061320 A1 [0003]
    • DE 10246865 A1 [0003]
    • DE 102007051464 B3 [0003]

Claims (10)

  1. Deformationselement für ein Fahrzeug (1) zur Absorption von Anstoßenergie, das zwei Schaltstellungen mit unterschiedlichem Anstoßenergie-Absorptionsvermögen aufweist, die in Abhängigkeit eines sensierten Crash- oder Pre-Crash-Ereignisses einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement durch ein entgegen der Wirkrichtung (8) einer Anstoßkraft „F” gewölbt ausgebildetes und unter Absorption von Anstoßenergie reversibel oder irreversibel verformbares Bogenelement (9) gebildet ist, wobei die beiden Enden (10, 11) des Bogenelements (9) mittels wenigstens eines Zugelements (13) untereinander verbunden sind und in Abhängigkeit eines sensierten Crash- oder Pre-Crash-Ereignisses die Verbindung lösbar ist oder die beiden Enden (10, 11) des Bogenelements (9) in Abhängigkeit eines sensierten Crash- oder Pre-Crash-Ereignisses mittels wenigstens eines Zugelements (13) untereinander verbindbar sind.
  2. Deformationselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bogenelement (9) flächen- oder stabförmig ausgebildet ist.
  3. Deformationselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bogenelement (9) aus Kunststoff, aus Metall oder einem Verbundwerkstoff besteht.
  4. Deformationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Zugelement (13) durch ein Zugseil oder durch einen Zugstab gebildet ist.
  5. Deformationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem wenigstens einen Zugelement (13) ein Aktuator (14) zum Lösen oder Schließen der Verbindung zwischen den beiden Enden (11, 12) des Bogenelements (9) zugeordnet ist.
  6. Deformationselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (14) elektrisch, pneumatisch, hydraulisch oder pyrotechnisch betrieben und in Abhängigkeit eines sensierten Crash- oder Pre-Crash-Ereignisses von einer Regel- und Steuereinheit (15) des Fahrzeugs (1) angesteuert oder ansteuerbar ist.
  7. Deformationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bogenelement (9) einem Stoßfänger (2) des Fahrzeugs (1) zugeordnet ist.
  8. Deformationselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bogenelement (9) in einem Freiraum (10) zwischen einem Stoßfängerquerträger (5) und einer Stoßfängerverkleidung (6) des Stoßfängers (2) angeordnet ist und sich in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) gesehen über zumindest einen Teilabschnitt des Stoßfängerquerträgers (5) erstreckt.
  9. Deformationselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bogenelement (9) überwiegend einer Wölbung der Stoßfängerverkleidung (6) folgt.
  10. Fahrzeug (1) mit zumindest einem Deformationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
DE102013000391.1A 2013-01-11 2013-01-11 Deformationselement für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einem derartigen Deformationselement Expired - Fee Related DE102013000391B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013000391.1A DE102013000391B4 (de) 2013-01-11 2013-01-11 Deformationselement für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einem derartigen Deformationselement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013000391.1A DE102013000391B4 (de) 2013-01-11 2013-01-11 Deformationselement für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einem derartigen Deformationselement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102013000391A1 true DE102013000391A1 (de) 2014-07-31
DE102013000391B4 DE102013000391B4 (de) 2015-03-19

Family

ID=51163103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013000391.1A Expired - Fee Related DE102013000391B4 (de) 2013-01-11 2013-01-11 Deformationselement für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einem derartigen Deformationselement

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102013000391B4 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104276120A (zh) * 2014-09-24 2015-01-14 苏州合欣美电子科技有限公司 一种汽车主动电控防撞保险扛
CN108275096A (zh) * 2018-01-26 2018-07-13 新日(无锡)发展有限公司 一种新能源汽车电控保险杠
CN111376863A (zh) * 2018-12-28 2020-07-07 周承岗 张拉整体结构碰撞安全系统
DE102020131236A1 (de) 2020-11-25 2022-05-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energieabsorptionsvorrichtung mit Fußgängerschutzfunktion für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug mit einer derartigen Energieabsorptionsvorrichtung

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015200199A1 (de) 2015-01-09 2016-07-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Stoßfängereinrichtung für ein Fahrzeug
DE102018222018A1 (de) 2018-12-18 2020-06-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorderwagenstruktur eines Kraftfahrzeuges und Verfahren zur Montage einer Vorderwagenstruktur

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4205470A1 (de) * 1992-02-22 1993-08-26 Basf Ag Stossfaenger fuer kraftfahrzeuge
DE19941941A1 (de) 1999-09-03 2001-03-22 Daimler Chrysler Ag Energieabsorber zum Abbau der Aufprallenergie eines Fahrzeugs
DE10107873A1 (de) 2001-02-20 2002-09-05 Daimler Chrysler Ag Deformationselement
DE10246865A1 (de) 2002-10-08 2004-05-13 Benteler Automobiltechnik Gmbh Strukturbauteil für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zur Beeinflussung der Festigkeit des Strukturbauteils
DE102006026447A1 (de) 2006-06-07 2007-12-27 Daimlerchrysler Ag Pralldämpfer für Kraftfahrzeug-Karosserien mit variabler Steifigkeit
DE102006058043A1 (de) 2006-12-07 2008-06-12 Autoliv Development Ab Stoßfängeranordnung
DE102007051464B3 (de) 2007-10-27 2009-05-20 Autoliv Development Ab Versteifungselement für die Fahrzeugkarosserie
WO2011061320A1 (de) 2009-11-23 2011-05-26 Robert Bosch Gmbh Steuergerät zur einstellung einer vorrichtung zum adaptiven abbau von crashenergie für ein fahrzeug, vorrichtung zum adaptiven abbau von crashenergie für ein fahrzeug und ein verfahren zum einstellen einer vorrichtung zum adaptiven abbau von crashenergie für ein fahrzeug

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4205470A1 (de) * 1992-02-22 1993-08-26 Basf Ag Stossfaenger fuer kraftfahrzeuge
DE19941941A1 (de) 1999-09-03 2001-03-22 Daimler Chrysler Ag Energieabsorber zum Abbau der Aufprallenergie eines Fahrzeugs
DE10107873A1 (de) 2001-02-20 2002-09-05 Daimler Chrysler Ag Deformationselement
DE10246865A1 (de) 2002-10-08 2004-05-13 Benteler Automobiltechnik Gmbh Strukturbauteil für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zur Beeinflussung der Festigkeit des Strukturbauteils
DE102006026447A1 (de) 2006-06-07 2007-12-27 Daimlerchrysler Ag Pralldämpfer für Kraftfahrzeug-Karosserien mit variabler Steifigkeit
DE102006058043A1 (de) 2006-12-07 2008-06-12 Autoliv Development Ab Stoßfängeranordnung
DE102007051464B3 (de) 2007-10-27 2009-05-20 Autoliv Development Ab Versteifungselement für die Fahrzeugkarosserie
WO2011061320A1 (de) 2009-11-23 2011-05-26 Robert Bosch Gmbh Steuergerät zur einstellung einer vorrichtung zum adaptiven abbau von crashenergie für ein fahrzeug, vorrichtung zum adaptiven abbau von crashenergie für ein fahrzeug und ein verfahren zum einstellen einer vorrichtung zum adaptiven abbau von crashenergie für ein fahrzeug

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104276120A (zh) * 2014-09-24 2015-01-14 苏州合欣美电子科技有限公司 一种汽车主动电控防撞保险扛
CN108275096A (zh) * 2018-01-26 2018-07-13 新日(无锡)发展有限公司 一种新能源汽车电控保险杠
CN111376863A (zh) * 2018-12-28 2020-07-07 周承岗 张拉整体结构碰撞安全系统
DE102020131236A1 (de) 2020-11-25 2022-05-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energieabsorptionsvorrichtung mit Fußgängerschutzfunktion für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug mit einer derartigen Energieabsorptionsvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013000391B4 (de) 2015-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013000391B4 (de) Deformationselement für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einem derartigen Deformationselement
DE10324514B4 (de) Ausfahrbarer Frontspoiler
EP1178916A1 (de) Fronthaubenanordnung
WO2006037801A1 (de) Aktuierungsmittel für eine crash-aktive kopfstütze
DE102013000481B4 (de) Deformationselement für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einem derartigen Deformationselement
DE102010054641A1 (de) Stoßfängeranordnung sowie Verfahren zum Betreiben einer Stoßfängeranordnung in einen Crashfall
DE102011078029B3 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Verändern einer Steifigkeit eines Querträgers eines Fahrzeugs
DE102004034577B4 (de) Vorrichtung zur Absorption von Aufprallenergie an einem Kraftfahrzeug
DE102012019380A1 (de) Stoßfängeranordnung
DE102011051442A1 (de) Stoßfängeranordnung mit Fußgängerschutz
DE102010021061A1 (de) Pralleinrichtung für einen Kraftwagen
DE102009051980A1 (de) Kraftfahrzeug
DE102013000459B3 (de) Deformationselement für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einem derartigen Deformationselement
EP3386808B1 (de) Fussgängerschutzvorrichtung für ein kraftfahrzeug
DE102010018691A1 (de) Vorrichtung zur Verbesserung des Personenschutzes in einem Fahrzeug
DE102011113473A1 (de) Stoßfängerquerträger
DE102010018689A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung des Insassenschutzes in einem Fahrzeug
DE102009048947A1 (de) Aufpralldämpfungsvorrichtung für ein Fahrzeug
DE10232799A1 (de) Vorbaustruktur an Kraftfahrzeugen
DE102011084334A1 (de) Strukturbauteil zum Anpassen einer Steifigkeit eines ersten Längsträgers eines Fahrzeugs, Längsträgerstruktur für ein Fahrzeug, Verfahren zum Anpassen einer Steifigkeit eines ersten Längsträgers eines Fahrzeugs sowie Verfahren zur Herstellung einer Längsträgerstruktur eines Fahrzeugs
DE102009002377A1 (de) Seitenaufprallschutzvorrichtung und Verfahren zum Insassenschutz
DE102015200359A1 (de) Stoßfängersystem für ein Fahrzeug und Fahrzeug
DE102013008078A1 (de) Fahrzeug mit einem Biegequerträger und Anprallelement
DE102011113474A1 (de) Stoßfänger
DE102013015615A1 (de) Frontstruktur für ein Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee