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Die Erfindung betrifft ein Deformationselement für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 der Erfindung. Ferner betrifft die Erfindung gemäß Patentanspruch 8 ein Fahrzeug mit einem derartigen Deformationselement.
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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.
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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. Des Weiteren ist es allgemein 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 Grash- 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. Schließlich ist aus der
DE 10 2009 055 085 A1 eine Crashbox für ein Kraftfahrzeug bekannt, welche im Wesentlichen durch zwei oder mehrere axial hintereinander angeordnete, gegeneinander rotatorisch oder linear verstellbare sowie unter Absorption von Anstoßenergie deformierbare Strukturelemente aus vorzugsweise Kunststoff gebildet ist. Es sind verschiebbare bzw. verdrehbare und hierzu korrespondierende unverschiebbare bzw. unverdrehbare Strukturelemente vorgesehen. Die verschiebbaren bzw. verdrehbaren Strukturelemente verfügen über eine Mehrzahl in Verstellrichtung hintereinander und beabstandet zueinander angeordneter breiter Stege (hohe Steifigkeit), wogegen die unverschiebbaren bzw. unverdrehbaren Strukturelemente eine Mehrzahl in Verstellrichtung hintereinander und beabstandet zueinander angeordneter breiter (hohe Steifigkeit) und hierzu schmalerer Stege (geringere Steifigkeit) aufweist. Die Zuordnung der Stege der zueinander korrespondierenden Strukturelemente erfolgt situationsbedingt in Abhängigkeit eines sensierten Crashereignisses mittels eines geeigneten Aktuators. Treffen breite Stege auf breite Stege, ist eine hohe Steifigkeit der Crashbox eingestellt. Treffen demgegenüber breite Stege auf schmalere Stege, ist eine geringere Steifigkeit der Crashbox eingestellt.
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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.
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Ausgehend von einem Deformationselement für ein Fahrzeug zur Absorption von Anstoßenergie, das zumindest zwei Schaltstellungen mit unterschiedlichem Anstoßenergie-Absorptionsvermögen aufweist, die in Abhängigkeit eines sensierten Crash- oder Pre-Crash-Ereignisses einstellbar sind, wobei das Deformationselement in Wirkrichtung einer Anstoßkraft „F” gesehen durch wenigstens zwei innerhalb einer Drehachse axial hintereinander angeordnete Teilelemente gebildet ist, wobei die Teilelemente zueinander formkomplementär sowie rotationssymmetrisch ausgebildet sind und jeweils gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Teilkreis-Abschnitte mit abwechselnd unterschiedlichem Energieabsorptionsgrad oder abwechselnd deformationsweiche und zu diesen im Verhältnis deformationshärtere Teilkreis-Abschnitte aufweisen sowie infolge der einwirkenden Anstoßkraft „F” untereinander in Wirkverbindung treten und gemeinsam kraftbeaufschlagt werden, und wobei ein dem sensierten Crash- oder Pre-Crash-Ereignis äquivalenter Anstoßenergie-Absorptionsgrad durch Verdrehen zumindest eines Teilelements relativ zum anderen Teilelement um besagte Drehachse einstellbar ist, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Teilkreis-Abschnitte eines jeden Teilelements unmittelbar aneinander anschließen und die deformationsweichen Teilkreis-Abschnitte komprimierbar sind.
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Das erfindungsgemäße Deformationselement zeichnet sich im Wesentlichen dadurch aus, dass dasselbe bei beispielsweise einem Frontalcrashereigniss des Fahrzeugs sowohl für den Fußgängerschutz als auch für einen Low-Speed-Crash Verwendung findet bzw. finden kann. Durch besagtes Verdrehen können die Teilelemente zueinander zwischen einer in einem Ausgangszustand beispielsweise energieabsorbierend nachgiebig ausgebildeten Absorptionsstufe (Fußgängerschutz) und einer beispielsweise unnachgiebig ausgebildeten Absorptionsstufe (Low-Speed-Crash) geschaltet werden. Dadurch, dass das im Ruhestand nachgiebig (weich) geschaltete Deformationselement bei einem zu verzeichnenden oder zu erwartenden Low-Speed-Crash und gegebenenfalls auch bei einem Crash mit noch höherer Geschwindigkeit auf unnachgiebig (hart) geschaltet werden kann, können sowieso vorhandene Crashboxen kürzer ausgebildet werden als herkömmlich, so dass Bauraum für die Crashboxen eingespart und nunmehr vom erfindungsgemäßen Deformationselement eingenommen wird. Die Gesamtlänge des Fahrzeugs hat sich idealerweise nicht erhöht. Durch die einheitliche Ausbildung der Teilelemente sind die Kosten für die Herstellung des Deformationselements minimiert. Ferner ist durch dies besondere Ausbildung der Teilelemente des Deformationselements dasselbe bei minimiertem Bauraum einfach und kostengünstig bezüglich eines bestimmten Energie-Absorptionsvermögens auslegbar.
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Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
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Vorteilhaft ist ein deformationsweiches Deformationselement eingestellt, wenn der/die deformationsweiche/n Abschnitte des einen Teilelements mit dem/den deformationshärteren Abschnitten des anderen Teilelements in Wirkverbindung steht/stehen. Demgegenüber ist ein deformationshärteres Deformationselement eingestellt wenn der/die deformationshärtere/n Abschnitte des einen Teilelements mit dem/den deformationshärteren Abschnitten des anderen Teilelements in Wirkverbindung steht/stehen. Wie die Erfindung weiter vorsieht, ist/sind zumindest der/die deformationsweiche/n Abschnitte irreversibel oder reversibel deformierbar, wodurch das Deformationsverhalten des Deformationselements an bestimmte Bedingungen noch feiner einstellbar ist. Überdies können Teilelemente des Deformationselements mit reversibel deformierbaren Abschnitten unter Umständen vorteilhaft auch nach Nutzung derselben im Crashfall einer Wiederverwendung zugeführt werden. Um die Absorption von Anstoßenergie noch besser beeinflussen zu können, ist in Fortbildung der Erfindung vorgesehen, dass eine Mehrzahl zueinander achsparallel angeordneter Deformationselemente zu einem Deformationselemente-System kombiniert bzw. zusammengefasst sind. Um die erforderliche Drehbewegung zumindest eines Teilelements des Deformationselements bewirken zu können, ist gemäß einer ersten Ausgestaltungsvariante für das Deformationselement oder jedes Deformationselement des Deformationselemente-Systems ein separater Aktuator vorgesehen. Bevorzugt ist jedoch für eine Mehrzahl in einem Deformationselemente-System zusammengefasster Deformationselemente eingemeinsamer Aktuator vorgesehen, woraus Kosteneinsparungen resultieren. Der/die Aktuator/en können dabei den geringen erforderlichen Reaktionszeiten entsprechend elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betrieben sein und ist/sind in Abhängigkeit eines sensierten Crash- oder Pre-Crash-Ereignisses von einer Regel- und Steuereinheit des Fahrzeugs angesteuert oder ansteuerbar. Besonders vorteilhaft ist das Deformationselement oder sind die Deformationselemente des Deformationselemente-Systems im Falle eines Frontalcrashereignisses im Sinne Fußgängerschutz oder Low-Speed-Crash an einem Stoßfänger, insbesondere vorderen Stoßfänger, des Fahrzeugs einsetzbar.
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Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit zumindest einem Deformationselement der vorbeschriebenen Art.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen äußerst schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Es zeigen:
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1 ein mit zumindest einem Deformationselement der erfindungsgemäßen Art ausgestattetes Fahrzeug in einer Aufsicht,
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2 äußerst schematisch einen Horizontalschnitt im Frontabschnitt des Fahrzeugs nach 1 mit der Darstellung von Deformationselementen der erfindungsgemäßen Art,
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3 den Schnitt „I-I” nach 2,
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4 eine Einzelteildarstellung eines Deformationselements, und
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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.
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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 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.
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Wie den 2 und 3 weiter zu entnehmen ist, ist dem Stoßfängerquerträger 5 zumindest ein Deformationselement 7, vorliegend ein Deformationselemente-System 8, welches aus einer Mehrzahl in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) gesehen hintereinander angeordneter Deformationselemente 7 besteht, zugeordnet. Die Deformationselemente 7 sind bzw. das daraus gebildete System 8 ist zwischen dem Stoßfängerquerträger 5 und der Stoßfängerverkleidung 6 angeordnet. 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 eines oder mehrere der Deformationselemente 7 sowie über den Stoßfängerquerträger 5 und die Crashboxen 3 in die Karosserielängsträger 4 unter Absorption von Anstoßenergie übertragen.
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Ein jedes Deformationselement 7 weist zumindest zwei Schaltstellungen mit unterschiedlichem Anstoßenergie-Absorptionsvermögen auf und ist in Abhängigkeit eines sensierten Crash- oder Pre-Crash-Ereignisses einstellbar. Gemäß 2 ist dabei allen Deformationselementen 7 des Deformationselemente-Systems 8 ein gemeinsamer Aktuator 9 zugeordnet, der von einer speicherprogrammierbaren Regel- und Steuereinheit 10 situationsbedingt angesteuert wird. Demgegenüber kann auch jedem Deformationselement 7 ein separater Aktuator 9 zugeordnet sein, welches somit durch die Erfindung mit erfasst ist (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Während des Fahrbetriebs des Fahrzeugs 1 werden dabei mittels eines oder mehrerer Crash- und/oder Pre-Crash-Sensoren 11, beispielsweise mittels Aufprall-, Geschwindigkeits-, Neigungs- und/oder Abstandssensoren, wie Radar, Video, Ultraschall etc, laufend die aktuell erfassten Messwerte 12. der speicherprogrammierbaren Regel- und Steuereinheit 10 zur Auswertung bereitgestellt. Mittels der speicherprogrammierbaren Regel- und Steuereinheit 10 wird in Auswertung der erfassten Messwerte 12 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 13 generiert, welches in der Folge beispielsweise einen als Elektromotor ausgebildeten Aktuator 9 entsprechend ansteuert. Neben dem elektrisch betriebenen Aktuator 9 (Elektromotor) können vorteilhaft auch pneumatisch, hydraulisch oder pyrotechnisch betriebene Aktuatoren 9 zur Anwendung kommen, die ebenfalls durch die Erfindung mit erfasst sind (im Detail nicht zeichnerisch dargestellt).
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Ein jedes Deformationselement 7 ist in Wirkrichtung 14 der Anstoßkraft „F” gesehen durch wenigstens zwei innerhalb einer Drehachse 15 axial hintereinander angeordnete Teilelemente 7a, 7b gebildet, welche jeweils zumindest zwei Abschnitte 16, 17 unterschiedlichen Energie-Absorptionsvermögens respektive zumindest einen deformationsweichen Abschnitt 16 und zumindest einen zu diesem im Verhältnis deformationshärteren Abschnitt 17 aufweisen.
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Vorliegend sind zwei axial hintereinander angeordnete Teilelemente 7a, 7b vorgesehen, die zueinander formkomplementär und rotationssymmetrisch respektive zylindrisch ausgebildet sind sowie acht gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Teilkreis-Abschnitte 16, 17 mit abwechselnd unterschiedlichem Energie-Absorptionsgrad respektive abwechselnd deformationsweiche Teilkreis-Abschnitte 16 und zu diesen im Verhältnis deformationshärtere Teilkreis-Abschnitte 17 aufweisen. Die Teilkreis-Abschnitte 16, 17 schließen dabei gemäß einer bevorzugten Ausführungsform unmittelbar aneinander an und bilden das zylindrische Teilelement 7a, 7b aus.
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Die deformationsweichen Teilkreis-Abschnitte 16 sind durch eine plastisch oder elastisch verformbare Struktur gebildet, d. h. irreversibel oder reversibel deformierbar. Besonders vorteilhaft können hierzu beispielsweise Schäume aus Kunststoff oder Metall oder aus einem Elastomer zur Anwendung kommen. Die deformationshärteren Teilkreis-Abschnitte 17 bestehen vorzugsweis ebenfalls aus Kunststoff oder Metall. Die deformationsweichen Teilkreis-Abschnitte 16 und deformationshärteren Teilkreis-Abschnitte 17 eines jeden Teilelements 7a, 7b sind bevorzugt stoffschlüssig untereinander verbunden. So können die Teilkreis-Abschnitte 16, 17 beispielsweise zur Ausbildung des zylindrischen Teilelements 7a, 7b untereinander verklebt sein. Ebenso können die Teilelemente 7a, 7b auch einstückig nach einem Mehrkomponenten-Spritzgießverfahren aus Kunststoff mit deformationsweichen Teilkreis-Abschnitten 16 und deformationshärteren Teilkreis-Abschnitten 17 hergestellt sein.
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Wirkt eine Anstoßkraft „F” auf die Stoßfängerverkleidung 6, wird die Anstoßkraft „F” über zumindest eines der Deformationselemente 7, den Stoßfängerquerträger 5 und zumindest eine der Crashboxen 3 in zumindest einen der Karosserielängsträger 4 übertragen. Im Zuge dessen treten die vorliegend zwei axial hintereinander angeordneten Teilelemente 7a, 7b untereinander in Wirkverbindung, indem dieselben axial aufeinander gepresst werden.
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Wie bereits oben ausgeführt, verfügt das Deformationselement 7 über zwei Schaltstellungen, die durch Verdrehen zumindest eines der Teilelemente 7a, 7b relativ zum anderen Teilelement 7b, 7a einstellbar sind. Gemäß 2 ist das zur Stoßfängerverkleidung 6 unmittelbar benachbart angeordnete Teilelement 7a zum Teilelement 7b relativ verdrehbar ausgebildet, indem am Teilelement 7a beispielsweise ein insbesondere mechanisches Verstellelement 18 angreift, das seinerseits mit dem Aktuator 9 in Wirkverbindung steht. Das Verstellelement 18 ist lediglich beispielgebend stabförmig ausgebildet und erstreckt sich in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung). Hierdurch ist gewährleistet, dass mittels des Verstellelements 18 gleichzeitig und insbesondere gleichsinnig alle achsparallel zueinander und in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) gesehen hintereinander angeordneten Deformationselemente 7 des Deformationselemente-Systems 8 betätigt werden. Ebenfalls lediglich beispielgebend greift hierbei das Verstellelement 18 tangential am Umfang des jeweiligen Teilelements 7a an und bewirkt durch eine Axialbewegung eine Drehbewegung des Teilelements 7a. Alternativ zu vorstehender Ausführungsvariante kann auch das Teilelement 7b verdrehbar oder können beide Teilelemente 7a, 7b verdrehbar sein (nicht zeichnerisch dargestellt). Bezüglich der letztgenannten Variante ist der Stellweg vorteilhaft minimiert.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Teilelement 7b mit dem Stoßfängerquerträger 5 starr verbunden, beispielsweise mit demselben verklebt. Das Teilelement 7a ist demgegenüber drehbar und axial verschiebbar gelagert, beispielsweise auf einer Achse 19, die ihrerseits nicht näher dargestellte koaxial zueinander angeordnete Zentralbohrungen in den Teilelementen 7a, 7b durchsetzt und sich einenends am Stoßfängerquerträger 5 abstützt bzw. an demselben befestigt ist. Die Achse 19 sollte derartige Werkstoffeigenschaften aufweisen, dass sie im Crashfall die bestimmungsgemäße Funktion des Deformationselements 7, insbesondere auch eine Axialbewegung des Teilelements 7a relativ zum Teilelement 7b nicht behindert, vorzugsweise deformationsweicher als die deformationsweichen Abschnitte 16 der Teilelemente 7a, 7b des Deformationselements 7 ausgebildet sein. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese konkrete Ausgestaltung der Lagerung des drehbaren und axial verschiebbaren Teilelements 7a, sondern erfasst jedwede andere geeignete Lagerung bzw. Halterung, wie beispielsweise in einem deformationsweichen käfigartigen Gehäuse (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Die Erfindung wird nachfolgend weiter in ihrer Funktion beschrieben und geht von einer Ausgangsstellung bzw. ersten Schaltstellung der beiden Teilelemente 7a, 7b des Deformationselements 7 aus, bei der ein deformationsweiches Deformationselement 7 eingestellt ist und bei dem die deformationsweichen Teilkreis-Abschnitte 16 des einen Teilelements 7a, 7b jeweils parallel gegenüberliegend zu den deformationshärteren Teilkreis-Abschnitten 17 des anderen Teilelements 7b, 7a angeordnet sind (vgl. insbes. 4). Diese Ausgangsstellung bzw. erste Schaltstellung ist permanent vorgesehen und ist im Hinblick auf einen Zusammenstoß mit einem Fußgänger (Fußgängerschutz) ausgelegt. Wirkt infolge eines sensierten Zusammenstoßes mit einem Fußgänger eine Kraft „F” auf das Teilelement 7a wird dasselbe durch Axialverschiebung mit dem Teilelement 7b in Wirkverbindung gebracht und die deformationshärteren Teilkreis-Abschnitte 17 komprimieren die deformationsweichen Teilkreis-Abschnitte 16, wodurch bestimmungemäß Anstoßenergie bis zur Blockbildung der deformierbaren Teilkreis-Abschnitte 17 absorbiert wird. Die Teilelemente 7a, 7b dringen zumindest teilweise ineinander ein.
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Wird demgegenüber ein anderes Crashereignis, beispielsweise ein Crash mit einem Fahrzeug als Unfallgegner, sei es ein Low-Speed-Crash oder ein Crash mit mehr als 15 km/h Fahrtgeschwindigkeit sensiert, wird der Aktuator 9 aktiviert und das Teilelement 7a wird um eine Achteldrehung (Richtungspfeil 20 gemäß 4) zum Teilelement 7b in eine zweite, nicht zeichnerisch dargestellte Schaltstellung verdreht, so dass ein deformationshärteres Deformationselement 7 eingestellt ist, bei dem die deformationshärteren Teilkreis-Abschnitte 17 des einen Teilelements 7a jeweils parallel gegenüberliegend zu den deformationshärteren Teilkreis-Abschnitten 17 des anderen Teilelements 7b angeordnet sind. Hierdurch ist ermöglicht, dass mit Verzögerung oder sofort die für ein Low-Speed-Crash-Ereignis vorgesehenen Crashboxen 3 zur Wirkung kommen. Entspricht das Deformationsvermögen und somit der Anstoßenergie-Absorptionsgrad der deformationshärteren Teilkreis-Abschnitte 17 dem Anstoßenergie-Absorptionsgrad der herkömmlich verwendeten Crashboxen 3, können dieselben vorteilhaft kürzer ausgebildet werden.
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Vorliegend sind je Teilelement 7a, 7b in der Summe acht Teilkreis-Abschnitte 16, 17 vorgesehen. Die Erfindung erfasst auch Teilelemente 7a, 7b, die in der Summe jeweils weniger, demgemäß auch zwei, oder mehr als acht Teilkreis-Abschnitte 16, 17 aufweist. Die gewählte Anzahl der Teilkreis-Abschnitte 16, 17 bestimmt den erforderlichen Verstellweg, um die einzelnen Schaltstufen einstellen zu können. Je größer die Anzahl der Teilkreis-Abschnitte 16, 17, desto geringer ist der Schaltweg und desto geringer ist die Schaltzeit.
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Vorteilhaft ist durch diese Maßnahme ein dem sensierten Crash- oder Pre-Crash-Ereignis äquivalenter Anstoßenergie-Absorptionsgrad des Deformationselements 7 bzw. der Deformationselemente 7 des Deformationselemente-Systems 8 einstellbar. 5 ist ein Kraft-Weg-Diagramm zu entnehmen, welches im Hinblick auf das erfindungsgemäße Deformationselement 7 äußerst schematisch die Kraftverläufe im Falle eines Frontalcrashereignisses bezüglich Fußgängerschutz (Kraftverlauf 21) und Low-Speed-Crash (Kraftverlauf 22) zeigt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Stoßfänger
- 3
- Crashbox
- 4
- Karosserielängsträger
- 5
- Stoßfängerquerträger
- 6
- Stoßfängerverkleidung
- 7
- Deformationselement
- 7a
- Teilelement
- 7b
- Teilelement
- 8
- Deformationselemente-System
- 9
- Aktuator
- 10
- Regel- und Steuereinheit
- 11
- Sensor
- 12
- Messwert/e
- 13
- Steuersignal
- 14
- Wirkrichtung (Anstoßkraft „F”)
- 15
- Drehachse
- 16
- Abschnitt/Teilkreis-Abschnitt (weich)
- 17
- Abschnitt/Teilkreis-Abschnitt (hart)
- 18
- Verstellelement
- 19
- Achse
- 20
- Richtungspfeil (Drehung/Achteldrehung Teilelement 7a)
- 21
- Kraftverlauf (Fußgängerschutz)
- 22
- Kraftverlauf (Low-Speed-Crash)
