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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Kraftfahrzeug welches die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung aufweist.
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Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise Aufprallschutzelemente auf, welche eine Aufprallkraft im Falle eines Frontzusammenstoßes in einem mittleren Bereich einer Frontseite des Fahrzeugs mit einem Hindernis oder einem anderen Fahrzeug über einen definierten Lastpfad zu hochfesten Trägerbauteilen wie etwa einem Achsträger, einem Motorträger oder einem Mitteltunnel des Fahrzeugs leiten, um die Aufprallenergie bzw. kinetische Energie des Fahrzeugs zumindest teilweise in Verformungsenergie umzuwandeln.
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Im Falle eines Frontalzusammenstoßes bzw. Frontalaufpralls des Fahrzeugs auf ein Hindernis wie etwa auf einen Baum, einen Laternenpfahl oder ein anderes Fahrzeug, bei dem lediglich eine sehr geringe seitliche Überdeckung einer Frontseite des Fahrzeugs mit dem Hindernis vorliegt, kann die Aufprallenergie bei höheren Geschwindigkeiten beispielsweise über eine in dem Radkasten angeordnete Crashbox, die dazu eingerichtet ist sich bereits bei geringen Aufprallgeschwindigkeiten zu verformen, an einen Längsträger wie etwa einen Schweller der Karosserie des Fahrzeugs geleitet werden.
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Wenn jedoch eine seitliche Überdeckung des Fahrzeugs mit dem Hindernis etwa 25 % einer Breite des Fahrzeugs entspricht, sind üblicherweise keine Lastpfade in dem Fahrzeug vorgesehen, welche die Aufprallkraft auf hochfeste Trägerbauteile leiten, so dass beispielsweise die Vorderräder, die harte Felgen aufweisen, durch die Stirnwand, welche den Motorraum und den Innenraum trennt, in den Fußraum eindringen können, wodurch die Fahrzeuginsassen schwere Verletzungen erleiden können.
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1 zeigt eine schematische Ansicht auf eine Unterseite eines herkömmlich ausgebildeten Vorderwagens in Verbindung mit einem Hindernis. Wie in 1 gezeigt ist beispielsweise ein Achsträger, insbesondere ein Vorderachsträger 2, von dem in 1 lediglich ein Abschnitt dargestellt ist und der in einem Vorderwagen 1 eines Fahrzeugs anhand von Befestigungsmitteln wie etwa Schrauben 4 mit einer Karosserie und gegebenenfalls mit einem Radkasten 5 des Fahrzeugs verbunden ist, derart angeordnet, dass er in Fahrzeugquerrichtung Y versetzt zu einem Hindernis 10 vorgesehen ist. Daher kann der Vorderachsträger 2 im Falle eines Frontalaufpralls auf das Hindernis 10 mit einer seitlichen Überdeckung von 25% zwischen dem Hindernis 10 und dem Fahrzeug bezogen auf die Fahrzeugbreite keine oder nur eine geringe Aufprallenergie aufnehmen. Der nicht dargestellte Stoßfänger und der Radkasten 5 sind üblicherweise nicht dafür ausgelegt, eine Aufprallenergie bei höheren Geschwindigkeiten in ausreichendem Maße abzubauen, mit der Folge, dass ein nicht dargestelltes Vorderrad in einen nicht dargestellten Fußraum des Fahrzeugs eindringen kann.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, mit welcher Fahrzeuginsassen bei einem Frontalaufprall eines Fahrzeugs auf ein Hindernis mit einer seitlichen Überdeckung des Fahrzeugs mit dem Hindernis innerhalb eines bestimmten Bereichs besser vor Verletzungen geschützt werden können.
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Diese Aufgabe wird durch eine Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Eine Sicherheitseinrichtung gemäß einer Ausführungsform für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, umfasst einen Achsträger und ein Lastpfaderweiterungselement, welches dazu eingerichtet ist, bei bestimmungsgemäßem Gebrauch, bei einem Frontalaufprall des Fahrzeugs auf ein Hindernis mit einer innerhalb eines vorgegebenen Bereichs mit Bezug auf eine Fahrzeugbreite seitlichen Überdeckung des Fahrzeugs mit dem Hindernis eine durch den Frontalaufprall auftretende Aufprallkraft aufzunehmen und zumindest teilweise in den Achsträger zu leiten, wobei an einem Ende des Lastpfaderweiterungselements, das dazu eingerichtet ist die Aufprallkraft aufzunehmen, eine Aussparung vorgesehen ist.
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Durch das Vorsehen des Lastpfaderweiterungselements können Aufprallkräfte, welche bei einem herkömmlich gestalteten Vorderwagen eines Kraftfahrzeugs im Falle eines Frontalaufpralls mit geringer seitlicher Überdeckung nahezu ungehindert auf die Stirnwand wirken, in den hochfesten Achsträger, insbesondere Vorderachsträger des Fahrzeugs eingeleitet werden, wodurch in dem Achsträger die Aufprallenergie bzw. kinetische Geschwindigkeit des Fahrzeugs zumindest teilweise in Deformationsenergie umgewandelt werden kann.
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Des Weiteren wird durch den Achsträger über das Lastpfaderweiterungselement das Hindernis abgestützt, und somit das Fahrzeug relativ zu dem Hindernis in Fahrzeugquerrichtung verschoben, wodurch das Fahrzeug an dem Hindernis vorbeigleiten kann und die auf das Fahrzeug wirkende Aufprallkraft weiter verringert werden kann.
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Durch das Vorsehen der Aussparung an dem Ende des Lastpfaderweiterungselements, das dazu eingerichtet ist die Aufprallkraft aufzunehmen, kann die Aufprallkraft in dem sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden vorgegebenen Bereich durch das Lastpfaderweiterungselement in den Achsträger geleitet werden. Dabei kann insbesondere sichergestellt werden, dass ein Teilabschnitt des Endes des Lastpfaderweiterungselements in dem sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden vorgegebenen Bereich zuverlässig auf das Hindernis trifft und ein Reibschluss durch Haftreibung und/oder Gleitreibung über zumindest einen Angriffspunkt des Hindernisses und des von dem Achsträger abgewandten Endes des Lastpfaderweiterungselement hergestellt wird. Dabei kann zwischen dem Angriffspunkt des Hindernisses und dem Angriffspunkt des von dem Achsträger abgewandten Endes des Lastpfaderweiterungselement ein anderes, die Kraft übertragendes Bauteil des Fahrzeugs wie etwa ein Abschnitt des Stoßfängers vorgesehen sein, oder die Kraft kann direkt über die beiden Angriffspunkte übertragen werden.
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Folglich kann durch das Vorsehen der Sicherheitseinrichtung in einem Fahrzeug die Gefahr eines Eindringens von Fahrzeugteilen wie etwa der Vorderräder durch die Stirnwand in den Fahrgastraum verringert werden, wodurch die Insassenbelastungen reduziert werden können.
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Bevorzugt ist die Aussparung im Querschnitt entlang einer durch die Fahrzeuglängsrichtung und die Fahrzeugquerrichtung aufgespannten Ebene bogenförmig ausgebildet. Dadurch wird einerseits die Ausdehnung des Endes des Lastpfaderweiterungselements, das dazu eingerichtet ist die Aufprallkraft aufzunehmen, in Fahrzeugquerrichtung vergrößert, und andererseits kann durch die bogenförmige Ausgestaltung ein besserer Form- bzw. Reibschluss zwischen dem zumindest einen Angriffspunkt des Lastpfaderweiterungselements und des Hindernisses hergestellt werden.
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Des Weiteren kann dadurch die Krafteinleitung in den Achsträger bzw. die Kraftübertragung auf den Achsträger optimiert werden, da sich der zumindest eine Angriffspunkt des Lastpfaderweiterungselements für alle Streuungen der Lage des Hindernisses bezüglich der Fahrzeugquerrichtung innerhalb des vorgegebenen Bereichs in die Mitte einer gegebenenfalls vorgesehenen Rundung des Hindernisses verschiebt.
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Bei einer Ausführungsform können an dem Ende des Lastpfaderweiterungselements, das dazu eingerichtet ist die Aufprallkraft aufzunehmen, ein erster bogenförmiger Vorsprung und ein zweiter bogenförmiger Vorsprung vorgesehen sein, welche bei dem bestimmungsgemäßen Gebrauch entlang der Fahrzeugquerrichtung beabstandet voneinander angeordnet sind, wobei die Aussparung zwischen dem ersten bogenförmigen Vorsprung und dem zweiten bogenförmigen Vorsprung angeordnet ist.
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Weiterhin können der erste bogenförmige Vorsprung und der zweite bogenförmige Vorsprung bei dem bestimmungsgemäßen Gebrauch entlang einer Fahrzeuglängsrichtung beabstandet voneinander angeordnet sind.
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Bevorzugt ist das Lastpfaderweiterungselement dazu eingerichtet, die Aufprallkraft zumindest teilweise quer zu der Fahrzeuglängsrichtung in den Achsträger zu leiten. Hierzu kann das Lastpfaderweiterungselement einen Abschnitt aufweisen, der gegenüber dem Achsträger quer zur Fahrzeuglängsrichtung in Richtung einer seitlichen Außenkante des Fahrzeugs vorspringt, welche von dem Hindernis überdeckt wird. Weiterhin kann zur zumindest teilweisen Einleitung der Aufprallkraft quer zu der Fahrzeuglängsrichtung in den Achsträger das Lastpfaderweiterungselement bzw. eine Längsachse desselben schräg zu der Fahrzeuglängsrichtung verlaufen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Lastpfaderweiterungselement ein separates Bauteil, das mit dem Achsträger fest verbunden ist. Dabei kann das Lastpfaderweiterungselement mittels Schrauben oder durch Schweißen fest mit dem Achsträger verbunden sein.
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Bevorzugt weist der Achsträger eine Nut auf, in welche ein Abschnitt des Lastpfaderweiterungselements eingepasst ist.
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Auf diese Weise wird zusätzlich zwischen dem Achsträger und dem Lastpfaderweiterungselement eine formschlüssige Verbindung hergestellt, wodurch die Verbindung zwischen dem Achsträger und dem Lastpfaderweiterungselement weiter verstärkt wird.
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Weiterhin kann das Lastpfaderweiterungselement eine höhere Festigkeit als der Achsträger aufweisen, um die Aufprallkraft besser in den Achsträger zu leiten.
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Dabei kann das Lastpfaderweiterungselement aus einem ersten Material gebildet sein, das eine höhere Festigkeit aufweist als ein zweites Material, aus dem der Achsträger gebildet ist. In diesem Fall kann der Achsträger beispielsweise aus Aluminiumguss gefertigt sein, während das Lastpfaderweiterungselement aus einem geschmiedeten Stahl bestehen kann.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform sind der Achsträger und das Lastpfaderweiterungselement einstückig, das heißt aus einem Stück gebildet.
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Zur Verringerung der Masse der Sicherheitseinrichtung und somit zur Verringerung des mit der Sicherheitseinrichtung ausgerüsteten Fahrzeugs kann das Lastpfaderweiterungselement eine Ausnehmung oder mehrere Ausnehmungen aufweisen.
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Der vorgegebene Bereich der seitlichen Überdeckung kann einen Bereich zwischen einem ersten Wert, der 25% einer Breite des Fahrzeugs plus 20 mm gemessen von der seitlichen Außenkante des Fahrzeugs, welche von dem Hindernis überdeckt wird, entspricht, und einem zweiten Wert, der 25% der Breite des Fahrzeugs minus 20 mm gemessen von der seitlichen Außenkante entspricht, umfassen.
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Da dieser vorgegebene Bereich einer zulässigen Streuung der Lage eines Hindernisses bei einem Test zur Bestimmung eines Aufprallenergieaufnahmevermögens eines Fahrzeugs bei einem Frontalaufprall mit geringer seitlicher Überdeckung des Fahrzeugs mit dem Hindernis (Small Overlap Frontal Crash Test), welcher von dem Insurance Institute for Highway Safety eingeführt wurde, entspricht, kann sichergestellt werden, dass das Lastpfaderweiterungselement bei diesem Test zuverlässig auf das Hindernis trifft und ein Reibschluss durch Haftreibung und/oder Gleitreibung über zumindest einen Angriffspunkt des Hindernisses und des von dem Achsträger abgewandten Endes des Lastpfaderweiterungselement hergestellt wird.
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Ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, gemäß einer Ausführungsform umfasst eine der vorangehend beschriebenen Sicherheitseinrichtungen.
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Im Folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnungen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug genauer beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Auswirkungen eines Frontalaufpralls eines herkömmlich ausgebildeten Vorderwagens auf ein Hindernis bei geringer seitlicher Überdeckung des Vorderwagens mit dem Hindernis,
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2 eine schematische Darstellung einer Sicherheitseinrichtung gemäß einer Ausführungsform zusammen mit einem Hindernis, und
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3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Auswirkungen eines Frontalaufpralls eines mit der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung ausgerüsteten Vorderwagens auf das in 2 gezeigte Hindernis bei geringer seitlicher Überdeckung des Vorderwagens mit dem Hindernis.
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2 zeigt eine schematische Ansicht auf eine Unterseite eines Vorderwagens eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtungen 2, 3 im Falle eines Aufpralls des Fahrzeugs auf ein Hindernis 10. Der Vorderwagen weist einen nicht gezeigten Radkasten, einen Achsträger 2, von dem in 2 lediglich ein Abschnitt dargestellt ist, einen nicht dargestellten Stoßfänger sowie weitere nicht dargestellte Teile auf.
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Der Achsträger, insbesondere Vorderachsträger bzw. Fahrschemel 2, an dem beispielsweise Teile der Lenkung des Fahrzeugs, der Motorträger oder Ähnliches befestigt sind, ist mittels nicht gezeigter Schrauben direkt oder indirekt über Gummilager an einer Karosserie des Fahrzeugs und gegebenenfalls an dem Radkasten befestigt.
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Das in den 1 bis 3 dargestellte Hindernis 10 kann beispielsweise als eine Barriere ausgebildet sein, welche derjenigen entspricht, die bei einem Test zur Bestimmung eines Aufprallenergieaufnahmevermögens eines Fahrzeugs bei einem Frontalaufprall mit geringer seitlicher Überdeckung des Fahrzeugs mit dem Hindernis (Small Overlap Frontal Crash Test), welcher von dem Insurance Institute for Highway Safety eingeführt wurde, verwendet wird.
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Bei diesem Test fährt ein Fahrzeug mit 40 Meilen/h auf das Hindernis 10 zu, wobei eine seitliche Überdeckung des Hindernisses mit dem Fahrzeug etwa 25 % der Fahrzeugbreite gemessen von einer Außenkante des Fahrzeugs entspricht. Dabei ist in dem Fahrzeug eine Vielzahl von Sensoren angeordnet, um die Beschleunigungskräfte während des Aufpralls zu messen. Nach dem Aufprall werden zudem die Verformungen des Fahrzeugs vermessen, und anschließend wird anhand einer Vielzahl von Kriterien die von dem Fahrzeug bereitgestellte Sicherheit eingestuft.
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Um zu verhindern, dass das Vorderrad oder andere Teile durch die Stirnwand in den Fahrgastraum, insbesondere den Fußraum des Fahrzeugs eindringen, ist in dem Vorderwagen eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen, welche den Achsträger 2 und ein Lastpfaderweiterungselement 3 umfasst. Das Lastpfaderweiterungselement 3 ist mit dem Achsträger 2 fest verbunden, um bei einem Frontalaufprall des Fahrzeugs auf ein Hindernis, wie etwa einen Baum, einen Laternenpfahl oder ein anderes Fahrzeug, mit einer innerhalb eines vorgegebenen Bereichs mit Bezug auf eine Fahrzeugbreite seitlichen Überdeckung des Fahrzeugs mit dem Hindernis eine durch den Frontalaufprall auftretende Aufprallkraft aufzunehmen und zumindest teilweise in den Achsträger 2 zu leiten.
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Das Lastpfaderweiterungselement 3 weist einen Abschnitt auf, der gegenüber dem bzw. mit Bezug auf den Achsträger 2 quer zur Fahrzeuglängsrichtung X in Richtung der seitlichen Außenkante des Fahrzeugs vorspringt, welche von dem Hindernis 10 bei dem Frontalaufprall mit geringer seitlicher Überdeckung überdeckt wird. Dabei ist der vorspringende Abschnitt des Lastpfaderweiterungselements 3 derart angeordnet, dass er sich in Fahrtrichtung X bzw. Fahrzeuglängsrichtung X gesehen vor dem Vorderrad und vorzugsweise zumindest teilweise vor dem Radkasten befindet. Auf diese Weise kann das Lastpfaderweiterungselement 3 bei dem Frontalaufprall mit geringer seitlicher Überdeckung die auftretende Aufprallkraft aufnehmen, bevor die Aufprallkraft durch das Hindernis 10 auf den Radkasten bzw. das Vorderrad übertragen wird.
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Das Lastpfaderweiterungselement 3 ist insbesondere dazu eingerichtet, bei einem Frontalaufprall des Fahrzeugs auf ein Hindernis mit einer seitlichen Überdeckung in einem Bereich zwischen einem ersten Wert, der 25% einer Breite des Fahrzeugs plus 20 mm gemessen von der von dem Hindernis überdeckten Fahrzeugseite bzw. seitlichen Außenkante des Fahrzeugs entspricht, und einem zweiten Wert, der 25% der Breite des Fahrzeugs minus 20 mm gemessen von der von dem Hindernis überdeckten Fahrzeugseite bzw. -außenkante entspricht, die durch den Frontalaufprall auftretende Aufprallkraft zumindest teilweise in den Achsträger 2 zu leiten.
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Um zu ermöglichen, dass die Aufprallkraft in dem gesamten, sich in Fahrzeugquerrichtung Y erstreckenden vorgegebenen Bereich durch das Lastpfaderweiterungselement 3 in den Achsträger 2 geleitet werden kann, ist an einem von dem Achsträger 2 abgewandten Ende des vorspringenden Abschnitts des Lastpfaderweiterungselements 3, das dazu eingerichtet ist die Aufprallkraft aufzunehmen, eine Aussparung 31 vorgesehen.
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Auf diese Weise kann insbesondere sichergestellt werden, dass das Lastpfaderweiterungselement 3 bei dem oben genannten Test, bei dem eine Verschiebung des Hindernisses 10 um +/–20 mm in Fahrzeugquerrichtung Y zulässig ist, zuverlässig auf das Hindernis 10 trifft und ein Reibschluss durch Haftreibung und/oder Gleitreibung über zumindest einen Angriffspunkt des Hindernisses 10 und des von dem Achsträger 2 abgewandten Endes des Lastpfaderweiterungselement 3 hergestellt wird. Dabei kann zwischen dem Angriffspunkt des Hindernisses 10 und dem Angriffspunkt des von dem Achsträger 2 abgewandten Endes des Lastpfaderweiterungselement 3 ein anderes, die Kraft übertragendes Bauteil des Fahrzeugs, wie etwa ein Abschnitt des Stoßfängers, vorgesehen sein, oder die Kraft kann direkt über die beiden Angriffspunkte übertragen werden.
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Die Aussparung 31 ist im Querschnitt entlang einer durch die Fahrzeuglängsrichtung X und die Fahrzeugquerrichtung Y aufgespannten Ebene gerundet, und bevorzugt bogenförmig ausgebildet. Dadurch wird einerseits die Ausdehnung des Endes des Lastpfaderweiterungselements 3, das dazu eingerichtet ist bei bestimmungsgemäßem Gebrauch die Aufprallkraft aufzunehmen, in Fahrzeugquerrichtung Y vergrößert, und andererseits kann durch die bogenförmige Ausgestaltung ein besserer Form- bzw. Reibschluss zwischen dem zumindest einen Angriffspunkt des Lastpfaderweiterungselements 3 und des Hindernisses 10 hergestellt werden.
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Des Weiteren kann dadurch die Krafteinleitung in den Achsträger 2 bzw. die Kraftübertragung auf den Achsträger 2 optimiert werden, da sich der zumindest eine Angriffspunkt des Lastpfaderweiterungselements 3 für alle Streuungen der Lage des Hindernisses 10 bezüglich der Fahrzeugquerrichtung Y innerhalb des vorgegebenen Bereichs von +/–20 mm in die Mitte einer in 2 veranschaulichten Rundung des Hindernisses 10 verschiebt.
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Wie in 2 veranschaulicht sind an dem Ende des Lastpfaderweiterungselements 3, das dazu eingerichtet ist die Aufprallkraft aufzunehmen, bevorzugt ein erster bogenförmiger Vorsprung 32 und ein zweiter bogenförmiger Vorsprung 33 vorgesehen sind, welche bei bestimmungsgemäßem Gebrauch entlang der Fahrzeugquerrichtung Y beabstandet voneinander angeordnet sind. Dabei ist die Aussparung 31 zwischen dem ersten bogenförmigen Vorsprung 32 und dem zweiten bogenförmigen Vorsprung 33 angeordnet. Ferner sind der erste bogenförmige Vorsprung 32 und der zweite bogenförmige Vorsprung 33 bei dem bestimmungsgemäßen Gebrauch auch entlang der Fahrzeuglängsrichtung bzw. Fahrtrichtung X beabstandet voneinander angeordnet.
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In dem in 2 veranschaulichten Fall wird die Aufprallkraft auf einen ersten Angriffspunkt, der an dem ersten bogenförmigen Vorsprung 32 vorgesehen ist, und auf einen zweiten Angriffspunkt, der an dem zweiten bogenförmigen Vorsprung 33 vorgesehen ist, von dem Hindernis 10 auf das Lastpfaderweiterungselement 3 übertragen. Wenn das Hindernis 10 mit Bezug auf das Lastpfaderweiterungselement 3 weiter in Richtung der von dem Hindernis 10 überdeckten seitlichen Außenkante des Fahrzeugs seitlich versetzt ist, wird die Aufprallkraft von dem Hindernis 10 lediglich auf einen Angriffspunkt übertragen, der an dem zweiten bogenförmigen Vorsprung 33 vorgesehen ist. Ist hingegen das Hindernis 10 mit Bezug auf das Lastpfaderweiterungselement 3 weiter in Richtung der nicht von dem Hindernis 10 überdeckten seitlichen Außenkante des Fahrzeugs seitlich versetzt, wird die Aufprallkraft von dem Hindernis 10 lediglich auf einen Angriffspunkt übertragen, der an dem ersten bogenförmigen Vorsprung 32 vorgesehen ist.
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Da sich wie in 2 veranschaulicht ein Abschnitt des Lastpfaderweiterungselements 3 bzw. eine Längsachse desselben von einem einer Fahrzeugvorderseite nahe gelegenen Ende des Achsträgers 2 schräg zur Fahrzeuglängsrichtung X nach vorne in Richtung der von dem Hindernis 10 überdeckten seitlichen Außenkante des Fahrzeugs erstreckt, wird die von dem Lastpfaderweiterungselement 3 aufgenommene Aufprallkraft zumindest teilweise quer zu der Fahrtrichtung des Fahrzeugs bzw. quer zur Fahrzeuglängsrichtung X in den Achsträger 2 geleitet, und zumindest teilweise in Richtung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs bzw. der Fahrzeuglängsrichtung X in den Achsträger 2 geleitet.
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Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung sind der Achsträger 2 und das Lastpfaderweiterungselement 3 als separate Bauteile ausgebildet, wobei das Lastpfaderweiterungselement 3 fest mit dem Achsträger 2 verbunden ist. Die feste Verbindung zwischen dem Achsträger 2 und dem Lastpfaderweiterungselement 3 kann beispielsweise mittels Schrauben 11 und/oder Schweißen erfolgen.
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Dabei weist der Achsträger 2 bevorzugt eine Nut auf, in welcher ein Abschnitt des Lastpfaderweiterungselements 3 eingepasst ist, um zusätzlich eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Achsträger 2 und dem Lastpfaderweiterungselement 3 herzustellen. Das Lastpfaderweiterungselement 3 kann insbesondere ein erstes Ende 34 und ein zweites Ende 35 aufweisen, die sich in Richtung einer Fahrzeugrückseite erstrecken, wobei das erste Ende 34 in einer ersten Nut des Achsträgers 2 eingepasst ist, und das zweite Ende 35 in einer zweiten Nut des Achsträgers 2 eingepasst ist.
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Zur Verringerung der Masse der Sicherheitseinrichtung und somit auch zur Verringerung der Masse des Fahrzeugs kann das Lastpfaderweiterungselement 3 ferner eine Ausnehmung 36 oder mehrere Ausnehmungen 36 aufweisen, welche sich zwischen dem ersten Ende 34 und dem zweiten Ende 35 des Lastpfaderweiterungselements 3 erstrecken können, wobei die mehreren Ausnehmungen 36 durch jeweilige Querstreben 37 getrennt sein können, welche einen Kraftschluss zwischen dem ersten Ende 34 und dem zweiten Ende 35 bewirken.
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Bevorzugt weist das als separates Bauteil ausgeführte Lastpfaderweiterungselement 3 eine höhere Festigkeit als der Achsträger 2 auf. Dabei kann das Material, aus dem das Lastpfaderweiterungselement 3 gebildet ist, eine höhere Festigkeit als das Material aufweisen, aus dem der Achsträger 2 gebildet ist. Beispielsweise kann das Lastpfaderweiterungselement 3 aus einem geschmiedeten Stahl bestehen, während der Achsträger 2 beispielsweise aus Aluminiumguss gefertigt sein kann. Auf diese Weise kann die auf das Lastpfaderweiterungselement 3 wirkende Aufprallkraft nahezu vollständig in den Achsträger 2 geleitet werden.
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Bei einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform kann das Lastpfaderweiterungselement 3 auch integral bzw. einstückig mit dem Achsträger 2 ausgebildet sein, das heißt, dass in diesem Fall das Lastpfaderweiterungselement 3 ein Bestandteil des Achsträgers 2 ist.
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Die Darstellung in 3 veranschaulicht einen während des Frontalaufpralls des mit Bezug auf 2 beschriebenen Vorderwagens auf das in 2 gezeigte Hindernis 10 auftretenden Zustand. Aufgrund der Übertragung der Aufprallkraft durch das Lastpfaderweiterungselement 3 auf den Achsträger 2 erfolgt eine Deformierung des Achsträgers 2, wodurch ein Teil der kinetischen Energie des Fahrzeugs in Deformationsenergie umgewandelt wird.
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Infolge des Abbaus von kinetischer Energie durch die Deformation des Achsträgers 2 wird die Auftreffgeschwindigkeit des Hindernisses 10 auf die Stirnwand des Fahrzeugs reduziert. Zusätzlich wird das Hindernis 10 über den Achsträger 2 abgestützt und somit das Fahrzeug relativ zu dem Hindernis 10 in Fahrzeugquerrichtung Y verschoben. Dadurch kann das Fahrzeug an dem Hindernis 10 abgleiten, wodurch die auf das Fahrzeug wirkende Aufprallkraft weiter verringert wird.
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Folglich kann durch das Vorsehen der den Achsträger 2 und das Lastpfaderweiterungselement 3 umfassenden Sicherheitseinrichtung die Gefahr eines Eindringens von Fahrzeugteilen wie etwa der Vorderräder durch die Stirnwand in den Fahrgastraum verringert werden, wodurch die Insassenbelastungen reduziert werden können.
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Dadurch, dass das Lastenpfaderweiterungselement 3 und insbesondere das die Aufprallkraft aufnehmende Ende davon in Richtung der von dem Hindernis 10 überdeckten seitlichen Fahrzeugaußenkante vorspringt, wird der Achsträger 2 durch den Frontalaufprall derart verbogen, dass das die Aufprallkraft aufnehmende Ende näher an der das Hindernis 10 überdeckenden seitlichen Außenkante des Fahrzeugs angeordnet ist als vor der Deformation. Auf diese Weise wird während der Deformation des Achsträgers 2 stetig eine Kraft auf den Achsträger 2 ausgeübt, welche das Fahrzeug weiter in Fahrzeugquerrichtung Y weg von dem Hindernis 10 verschiebt, wodurch das Abgleiten des Fahrzeugs an dem Hindernis 10 weiter verbessert wird.
