DE102015213790A1

DE102015213790A1 - Fluidunterstützte Sicherheitsfußablage für eine Stirnwand eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102015213790A1
Application number: DE102015213790.2A
Authority: DE
Inventors: Andreas Huf; Stephan Haller; Marco Proff; Alexander Wüstendörfer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2015-07-22
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2017-01-26

Abstract

Zur Verbesserung der Sicherheit für einen Insassen eines Kraftfahrzeuges (20) ist eine Sicherheitsfußablage (1) an einer Stirnwand (35) eines Kraftfahrzeuges (20), mit einem Dämpfungsmittel (5) und einer daran angeordneten Trittplatte (10), die in Normalbetrieb gegenüber einer zu einer Fahrbahnebene parallelen virtuellen Ebene (E) einen Fußablagewinkel (α) aufweist, vorgesehen, wobei das Dämpfungsmittel (5) einen ein Fluid (F) enthaltenden Speicherraum (25) derart aufweist, dass der Fußablagewinkel (α) außerhalb des Normalbetriebes dem Fußablagewinkel (α) im Normalbetrieb entsprich.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitsfußablage für eine Stirnwand eines Kraftfahrzeuges gemäß Anspruch 1 sowie ein mit einer solchen Sicherheitsfußablage ausgestattetes Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 6.
Im Innenraum eines Kraftfahrzeuges, und hier insbesondere im Bereich des Fußraumes eines Kraftfahrzeuglenkers, angebrachte Fußablagen haben sich als Komfortelemente vielfach bewährt. Sie weisen im Normalbetrieb, wenn also das Kraftfahrzeug bestimmungsgemäß und unfallfrei benutzt wird, eine an einem Dämpfungselement angeordnete Trittplatte auf, die gegenüber einer zu einer Fahrbahnebene parallelen virtuellen Ebene geneigt ist. Der entsprechende Fußablagewinkel beträgt normalerweise 55° bis 60°. Außerhalb des Normalbetriebes jedoch, also im Fall einer Kollision des Kraftfahrzeuges und insbesondere bei einem Aufprallunfall bzw. Crash, kann es zu einer Intrusion in den Fußraum kommen, bei dem eine innerhalb kürzester Zeit erfolgte Änderung des Fußablagewinkels von Nachteil ist.
Zur Vermeidung dieses nachteiligen Effektes ist gemäß der DE 198 58 636 A1 eine ein Dämpfungsmittel und eine daran angeordnete Trittplatte aufweisende Fußablage für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, die im Fall einer Intrusion einer Kraftfahrzeugstirnwand in den Fußraum durch eine von der intrudierenden Stirnwand auf die Fußablage ausgeübte Kraft nach hinten, d.h. in Richtung des die Fußablage nutzenden Fahrzeuginsassen, insgesamt verlagert wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gegenüber dem Stand der Technik alternative Sicherheitsfußablage zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Sicherheitsfußablage an einer Stirnwand eines Kraftfahrzeuges, mit einem Dämpfungsmittel und einer daran angeordneten Trittplatte, die in Normalbetrieb gegenüber einer zu einer Fahrbahnebene parallelen virtuellen Ebene einen Fußablagewinkel aufweist, gelöst, wobei das Dämpfungsmittel einen ein Fluid enthaltenden Speicherraum derart aufweist, dass der Fußablagewinkel außerhalb des Normalbetriebes dem Fußablagewinkel im Normalbetrieb entspricht. Als Fluid kann dabei jede geeignete Flüssigkeit oder jedes geeignete Gas vorgesehen werden.
Vermittels des Fluides ist eine verschiedene Lastfälle berücksichtigende Dämpfung der erfindungsgemäßen Sicherheitsfußablage definierbar. In vorteilhafter Weise bleibt bei der erfindungsgemäßen Sicherheitsfußablage nicht nur der Fußablagewinkel auch im Crashfall erhalten, sondern es wird durch das Fluid zusätzlich auf die Sicherheitsfußablage unfallbedingt einwirkende kinetische Energie abgebaut. Insgesamt wird damit das Risiko einer Verletzung eines die erfindungsgemäße Sicherheitsfußablage nutzenden Fahrzeuginsassen in vorteilhafter Weise verringert.
Die Auswahl bzw. Dimensionierung des Fluides kann in Abhängigkeit der zu betrachtenden Lastfälle vorgenommen werden. So ist es in vorteilhafter Weise möglich, ein geeignetes Fluid oder eine Mischung verschiedener geeigneter Fluide anhand ihrer charakteristischen inhärenten Materialeigenschaften, insbesondere ihrer Viskoelastizität, derart vorzunehmen, dass eine gewünschte Dämpfung erzielt wird.
Die Dämpfung der erfindungsgemäßen Sicherheitsfußablage kann in vorteilhafter Weise alternativ oder kumulativ zu der zuvor dargestellten, die inhärenten Eigenschaften des Fluides betreffende Auswahl ebenfalls durch eine fluidische Verbindung des Speicherraumes mit einem Aufnahmeraum definiert werden, wobei das im Normalbetrieb innerhalb des Speicherraumes befindliche Fluid außerhalb des Normalbetriebes in den Aufnahmeraum verbringbar ist. Mithin wird die gewünschte Dämpfung durch eine gezielte Verdrängung des Fluides eingestellt.
Eine gezielte Verdrängung des Fluides in der erfindungsgemäßen Sicherheitsfußablage der zuvor dargestellten Art wird erzielt, wenn sich zwischen dem Speicherraum und dem Aufnahmeraum ein Überdruckventil befindet, das im Normalbetrieb geschlossen und außerhalb desselben geöffnet ist. In vorteilhafter Weise kann somit eine gewünschte Dämpfung der Sicherheitsfußablage mit einfachen Mitteln eingestellt werden.
Die Dämpfung der erfindungsgemäßen Sicherheitsfußablage wird weiter verbessert bzw. leichter einstellbar, wenn das Fluid ein kompressibles Fluid ist.
Alternativ oder kumulativ kann vorgesehen werden, dass das Fluid eine elektrorheologische Flüssigkeit ist, deren Dämpfung im Normalbetrieb größer ist als außerhalb des Normalbetriebes. Die die Dämpfung der erfindungsgemäßen Sicherheitsfußablage definierenden Eigenschaften können unter Nutzung einer elektrorheologischen Flüssigkeit weiter verbessert werden. Insbesondere ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Dämpfungseigenschaften der elektrorheologischen Flüssigkeit auf Basis eines von einem Sensor, insbesondere einem in einem mit der erfindungsgemäßen Sicherheitsfußablage ausgestatteten Kraftfahrzeig befindlichen Crashsensor, ausgegebenen Signals gezielt anzupassen. Hierzu kann in vorteilhafter Weise eine Vorrichtung vorgesehen werden, die in Abhängigkeit des Sensorsignals ein auf die elektrorheologische Flüssigkeit einwirkendes elektrisches Feld derart einstellt, dass die Dämpfung der erfindungsgemäßen Sicherheitsfußablage im Normalbetrieb größer ist als außerhalb des Normalbetriebes.
Die genannte Aufgabe wird ebenfalls durch ein Kraftfahrzeug mit einer Sicherheitsfußablage der dargestellten Art gelöst. Die zuvor genannten Vorteile gelten entsprechend.
Die vorstehend beschriebenen Merkmale der vorliegenden Erfindung können, soweit möglich, auch wenn es vorstehend nicht explizit beschrieben ist, miteinander kombiniert werden.
Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf die nicht maßstäbliche und symbolische Figur eine detaillierte, nicht präjudizierende, insbesondere einschränkende, Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Konkret zeigt die Figur eine erfindungsgemäße Sicherheitsfußablage in einem Normalbetrieb eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges in Seitenansicht im Schnitt.
Die erfindungsgemäße Sicherheitsfußablage 1 weist ein Dämpfungsmittel 5 auf, an dem eine beispielsweise aus einem schwingungsdämpfenden Schaum oder dergleichen Kunststoff bestehende Trittplatte 10 angebracht ist. Die Trittplatte 10 ist bei Normalbetrieb gegenüber einer der (nicht gezeigten) Fahrbahnebene parallelen virtuellen Ebene E mit einem Fußablagewinkel α, der beispielsweise 55° bis 60° betragen kann, geneigt. Auf ihr kann ein Fuß 15 eines nicht gezeigten Insassen eines Kraftfahrzeuges 20 ruhen.
Das Dämpfungsmittel 5 weist einen ein Fluid F enthaltenden Speicherraum 25 auf, der durch einen optionalen Halter 30 an einer Stirnwand 35 und/oder einem Boden 40 des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges 20 befestigt oder integral in diesem ausgebildet ist. Ist kein Halter 30 vorgesehen, so befindet sich der Aufnahmeraum 50 in dem Dämpfungsmittel 5. Innerhalb des Halters 30 bzw. des Dämpfungsmittels 5 (in dem Fall, in dem kein Halter 30 vorgesehen ist) befindet sich ein Aufnahmeraum 50. Zwischen dem Speicherraum 25 und dem Aufnahmeraum 50 ist ein Überdruckventil 55, beispielsweise ein Druckbegrenzungsventil, fluidisch geschaltet.
Das Fluid F kann jedes geeignete Gas oder jede geeignete Flüssigkeit sein, mittels derer die Dämpfung der erfindungsgemäßen Sicherheitsfußablage 1 eingestellt werden kann.
Bei Normalbetrieb befindet sich das Fluid F alleine im Speicherraum 25. Bei einem Unfall, also außerhalb des Normalbetriebes, wenn sich die Stirnwand 35 in Richtung Fuß 15 bewegt, öffnet das Überdruckventil 55 und das Fluid F kann von dem Speicherraum 25 in den Aufnahmeraum 50 strömen, wobei sich die Dämpfung der erfindungsgemäßen Sicherheitsfußablage 1 auf eine Art ändert, dass der Fußablagewinkel (α) außerhalb des Normalbetriebes dem Fußablagewinkel (α) im Normalbetrieb entspricht. Darüber hinaus wird durch die Bewegung des Fluides F kinetische Energie abgebaut, so dass die Belastung des Fußes 15 insgesamt verringert wird
Es sei angemerkt, dass das in der Figur gezeigte Fluid F inhärente und materialimmanente Dämpfungseigenschaften aufweisen kann. Sollten diese Eigenschaften den für einen Crash erforderlichen Eigenschaften entsprechen, so sind erfindungsgemäß das Überdruckventil 55 und ggf. sogar der Aufnahmeraum 50 entbehrlich.
Das Fluid F kann insbesondere eine elektrorheologische Flüssigkeit sein. In diesem Fall befindet sich das Fluid F in dem Speicherraum 25 und es kann auf das Überdruckventil 55 und gegebenenfalls auf den Aufnahmeraum 50 gänzlich verzichtet werden. In diesem Fall ist in der erfindungsgemäßen Sicherheitsfußablage 1 ein Mittel (nicht gezeigt) zur Veränderung des auf das Fluid F einwirkenden elektrischen Feldes vorgesehen, das dessen Dämpfungseigenschaften in Abhängigkeit eines von einem Crashsensor (nicht gezeigt) mittelbar oder unmittelbar ausgegebenen Signals steuert oder regelt.
Bezugszeichenliste

1: Sicherheitsfußablage
5: Dämpfungsmittel
10: Trittplatte
15: Fuß
20: Kraftfahrzeug
25: Speicherraum
30: Halter
35: Stirnwand
40: Boden
50: Aufnahmeraum
55: Überdruckventil
E: Virtuelle Ebene
F: Fluid
x, y, z: Kartesisches fahrzeugorientiertes Koordinatensystem
α: Fußablagewinkel

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 19858636 A1 [0003]

Claims

Sicherheitsfußablage (1) an einer Stirnwand (35) eines Kraftfahrzeuges (20), mit einem Dämpfungsmittel (5) und einer daran angeordneten Trittplatte (10), die in Normalbetrieb gegenüber einer zu einer Fahrbahnebene parallelen virtuellen Ebene (E) einen Fußablagewinkel (α) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmittel (5) einen ein Fluid (F) enthaltenden Speicherraum (25) derart aufweist, dass der Fußablagewinkel (α) außerhalb des Normalbetriebes dem Fußablagewinkel (α) im Normalbetrieb entspricht.
Sicherheitsfußablage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherraum (25) mit einem Aufnahmeraum (50) derart fluidisch verbunden ist, dass das im Normalbetrieb innerhalb des Speicherraumes (25) befindliche Fluid (F) außerhalb des Normalbetriebes in den Aufnahmeraum (50) verbringbar ist.
Sicherheitsfußablage (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem Speicherraum (25) und dem Aufnahmeraum (50) ein Überdruckventil (55) befindet, dass im Normalbetrieb geschlossen und außerhalb desselben geöffnet ist.
Sicherheitsfußablage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (F) ein kompressibles Fluid ist.
Sicherheitsfußablage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (F) eine elektrorheologische Flüssigkeit ist, deren Dämpfung im Normalbetrieb größer ist als außerhalb des Normalbetriebes.
Kraftfahrzeug (20), gekennzeichnet durch eine Sicherheitsfußablage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.