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Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für einen Kraftwagen, insbesondere für einen Personenkraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Eine solche Schutzeinrichtung für einen Kraftwagen, insbesondere für einen Personenkraftwagen, ist beispielsweise bereits der
DE 10 2013 012 769 A1 als bekannt zu entnehmen. Dabei ist wenigstens ein zumindest teilweise durch eine Radhausverkleidung begrenztes Radhaus des Kraftwagens vorgesehen, wobei das Radhaus dem zumindest teilweisen Aufnehmen eines Rades des Kraftwagens dient. Mit anderen Worten ist im vollständig hergestellten Zustand des Kraftwagens ein Rad zumindest teilweise in dem Radhaus aufgenommen.
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Ferner offenbart die
DE 10 2014 004 857 A1 ein Crashelement für ein Kraftfahrzeug, mit einem einen Hohlraum aufweisenden Grundkörper, welcher mit einem druckbeaufschlagten Medium gefüllt ist. Das Crashelement umfasst ferner ein am Grundkörper vorgesehenes und auf das druckbeaufschlagte Medium als Überdruckventil wirkendes Ventilelement.
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Außerdem ist aus der
DE 10 2014 008 402 A1 eine Vorderwagenstruktur bekannt, mit mindestens einem unteren Längsträger und einem an dem mindestens einen unteren Längsträger fahrzeugaußenseitig angeordneten Absorber, der bei einem Aufprall mit geringer Überdeckung einen Lastpfad zur Energieabsorption in den mindestens einen unteren Längsträger bereitstellt. Ferner ist mindestens ein Deformationselement vorgesehen, das mindestens zwischen dem Absorber und einem Federbeindom angeordnet ist und mit diesem form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schutzeinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten realisieren lässt.
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Diese Aufgabe wird durch eine Schutzeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Schutzeinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass an der Radhausverkleidung wenigstens ein Schutzelement der Schutzeinrichtung gehalten ist. Das Schutzelement ist dabei unter Vergrößern seines Volumens bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung zumindest teilweise in Richtung des Rades bewegbar. Mit anderen Worten ist das Schutzelement in seinem Volumen vergrößerbar, indem beispielsweise ein Medium, insbesondere ein Gas, in das Schutzelement beziehungsweise in dessen Volumen eingebracht wird. Durch das Vergrößern des Volumens des Schutzelements wird das Schutzelement zumindest teilweise in Richtung des Rades, das heißt auf das Rad zu bewegt, wodurch beispielsweise ein Abstand zwischen dem Schutzelement und dem Rad verkleinert wird. Insbesondere ist nach dem Vergrößern des Volumens des Schutzelements der Abstand zwischen dem Schutzelement und dem Rad wesentlich geringer als ein Abstand zwischen dem Rad und der Radhausverkleidung, sodass das beispielsweise als Vorderrad ausgebildete Rad, beispielsweise bei einem Frontalaufprall und insbesondere bei einem Frontalaufprall mit geringer Breitenüberdeckung, besonders vorteilhaft an dem Schutzelement, insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung, abgestützt werden kann.
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Der Erfindung liegt insbesondere folgende Erkenntnis zugrunde: Bei herkömmlichen Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, kann es an deren jeweiliger Fahrzeugfront infolge eines Frontalaufpralls, insbesondere infolge eines Frontalaufpralls mit geringer Breitenüberdeckung, zu unterschiedlichen beziehungsweise ungleichmäßigen Verformungstiefen kommen, welche auch als Deformationstiefen bezeichnet werden. Zu diesen unterschiedlichen beziehungsweise ungleichmäßigen Deformationstiefen an der jeweiligen Fahrzeugfront kommt es insbesondere aufgrund von unterschiedlichen Lastaufnahmefähigkeiten unterschiedlicher Teilbereiche der Fahrzeugfront. Es wurde gefunden, dass es üblicherweise im Bereich eines Vorderrads zu einer größeren Deformationstiefe als im Bereich eines vorderen Querträgers kommt.
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Dies liegt üblicherweise an herkömmlicherweise zum Einsatz kommenden, großen Freiräumen, welche vorgesehen werden, um eine hinreichende Bewegungsfreiheit des Vorderrads im normalen Fahrbetrieb zu gewährleisten. Diese Freiräume lassen jedoch bei einem Unfall und insbesondere bei einem Frontalaufprall lange beziehungsweise große Deformationswege zu.
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Ein solcher Freiraum, welcher üblicherweise zum Einsatz kommt, um eine hinreichend Bewegungsfreiheit des Rades zu gewährleisten, kann nun mittels der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung zumindest teilweise überbrückt beziehungsweise verkleinert werden, indem das Volumen des Schutzelements vergrößert wird. Hierdurch wird das Schutzelement beispielsweise zumindest teilweise in den üblicherweise zwischen dem Rad und der Radhausverkleidung vorgesehenen Freiraum hineinbewegt, wodurch der Freiraum durch das Schutzelement zumindest teilweise gefüllt wird. Dadurch kann die Lastaufnahmefähigkeit im Bereich der Radhausverkleidung und des Rades gezielt beeinflusst werden, sodass beispielsweise eine übermäßig große Deformationstiefe im Bereich der Radhausverkleidung und des Rades vermieden werden kann. In der Folge können besonders gleichmäßige beziehungsweise gleiche Verformungstiefen an der Front des Kraftwagens und somit eine zumindest im Wesentlichen gleichmäßige Verformung der Front des Kraftwagens dargestellt werden.
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In einem Ausgangszustand jedoch, den das Schutzelement vor dem Vergrößern des Volumens des Schutzelements einnimmt, kann ein hinreichend großer Freiraum für das Rad, insbesondere zwischen dem Rad und der Radhausverkleidung, gewährleistet werden, um eine hinreichende Bewegungsfreiheit des Rades, insbesondere relativ zur Radhausverkleidung und relativ zu dem Schutzelement, gewährleisten zu können.
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Die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung ermöglicht somit die Realisierung einer unfallaktiven Radhausverkleidung, welche den freien Deformationsweg im Bereich des Rades begrenzen kann. Hierzu wird das Schutzelement hinsichtlich seines Volumens vergrößert, indem das Schutzelement beispielsweise aufgeblasen wird. Unter diesem Aufblasen ist beispielsweise zu verstehen, dass ein Medium, insbesondere ein Gas, in das Volumen des Schutzelements eingebracht, insbesondere eingeleitet, wird, wodurch das Volumen des Schutzelements vergrößert wird. Hierdurch wird das Schutzelement zumindest teilweise in Richtung des Rades bewegt, um dadurch den freien Deformationsweg im Bereich des Rades zumindest zu verkleinern beziehungsweise zu begrenzen.
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Unter einem zuvor genannten Frontalaufprall mit geringer Breitenüberdeckung ist beispielsweise ein solcher Frontalaufprall zu verstehen, bei welchem der Kraftwagen, insbesondere seine Front, mit einer Barriere beziehungsweise einem Unfallgegner kollidiert. Die Barriere trifft dabei auf den Kraftwagen, insbesondere auf dessen Front, auf, wobei die Barriere jedoch nicht die gesamte, in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Breite der Front überdeckt. Beispielsweise überdeckt die Barriere weniger als die Hälfte der Breite der Fahrzeugfront.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht eines als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens vor einem Frontalaufprall, mit einer Schutzeinrichtung, welche eine unfallaktive Radhausverkleidung aufweist; und
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2 ausschnittsweise eine weitere schematische Seitenansicht des Kraftwagens, wobei die Schutzeinrichtung aktiviert wurde.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Seitenansicht einen als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagen, dessen Front in 1 und 2 mit 10 bezeichnet ist. Die Front 10 des Kraftwagens wird auch als Fahrzeugfront bezeichnet. Aus 1 und 2 ist erkennbar, dass an der Front 10 wenigstens ein Verkleidungselement 12 angeordnet ist, welches als Stoßfänger beziehungsweise Stoßfängerverkleidung ausgebildet ist. Mittels der Stoßfängerverkleidung ist zumindest ein in den Fig. nicht erkennbarer Biegequerträger zumindest in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne überdeckt und somit verkleidet. Ferner sind aus 1 ein linker Frontscheinwerfer und eine als Motorhaube ausgebildete Fronthaube 16 des Personenkraftwagens erkennbar.
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1 zeigt den Personenkraftwagen unmittelbar vor einem Frontalaufprall gegen eine Barriere 18. Bei diesem Frontalaufprall handelt es sich beispielsweise um einen Frontalaufprall mit geringer Breitenüberdeckung. Bei einem solchen Frontalaufprall mit geringer Breitenüberdeckung überdeckt die gegen die Front 10 prallende Barriere 18 nicht etwa die gesamte, in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Breite der Front 10, sondern die Barriere 18 überdeckt beispielsweise weniger als die Hälfte der Breite der Front 10.
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In 1 ist ferner ein als Vorderrad ausgebildetes Rad 20 des Personenkraftwagens erkennbar, wobei das Rad 20 das linke Vorderrad des Personenkraftwagens ist. Das Rad 20 ist dabei zumindest teilweise in einem Radhaus 22 des Personenkraftwagens angeordnet, wobei das Radhaus 22 zumindest teilweise durch wenigstens eine Radhausverkleidung 24 des Personenkraftwagens begrenzt ist. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist die Radhausverkleidung 24 beziehungsweise das Radhaus 22 Bestandteil einer im Ganzen mit 26 bezeichneten Schutzeinrichtung, mittels welcher sich ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten realisieren lässt.
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Vorliegend ist die Barriere 18 zumindest auf der linken Seite des Personenkraftwagens angeordnet, sodass zumindest die linke Seite der Front 10 einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung infolge des Frontalaufpralls mit geringer Breitenüberdeckung unterworfen wird, sodass zumindest auf die linke Seite der Front 10 und somit auf das Rad 20 Unfallenergie beziehungsweise unfallbedingte Lasten wirken.
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Um nun ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten des Personenkraftwagens zu realisieren, umfasst die Schutzeinrichtung 26 wenigstens ein an der Radhausverkleidung 24 gehaltenes Schutzelement 28, welches in 1 in seinem Normalzustand und in 2 in seinem aktivierten und somit aufgeblasenen Zustand gezeigt ist. Bei einer beispielsweise durch den Frontalaufprall bewirkten, unfallbedingten Kraftbeaufschlagung wird die Schutzeinrichtung 26, insbesondere das Schutzelement 28, aktiviert. Durch dieses Aktivieren des Schutzelements 28 wird das Schutzelement 28 unter Vergrößern seines Volumens zumindest teilweise in Richtung des Rades 20 bewegt.
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In 2 ist durch einen Pfeil 30 veranschaulicht, dass die Barriere 18 bei dem Frontalaufprall gegen die Front 10 prallt. Dadurch wird die als unfallaktive Radhausverkleidung ausgebildete Radhausverkleidung 24 beziehungsweise die Schutzeinrichtung 26 aktiviert, das heißt ausgelöst. Infolge dieses Auslösens wird das Volumen des Schutzelements 28 vergrößert, wodurch das Schutzelement 28 zumindest teilweise in Richtung des Rades 20 bewegt wird. Zumindest nach dem Vergrößern des Volumens des Schutzelements 28 ist das Schutzelement 28 beispielsweise zwischen dem Rad 20 und der Radhausverkleidung 24 angeordnet. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Schutzelement 28 zumindest nach dem Vergrößern des Volumens des Schutzelements 28 das Rad 20 in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne zumindest teilweise überdeckt. Dadurch kann beispielsweise das Rad 20 bei dem Frontalaufprall besonders gut an dem Schutzelement 28 abgestützt werden.
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Das Volumen des Schutzelements 28 wird beispielsweise derart vergrößert, dass ein Medium, insbesondere ein Gas, in das Schutzelement 28, insbesondere in dessen Volumen, eingebracht wird. Hierdurch wird das Schutzelement 28 beispielsweise aufgeblasen, wodurch das Volumen des Schutzelements 28 vergrößert wird. Das Medium stammt beispielsweise aus einem Reservoir beziehungsweise von einer Quelle, die das Medium bereitstellen kann. Das Reservoir ist beispielsweise als pyrotechnischer Aktor ausgebildet, mittels welchem das Medium pyrotechnisch erzeugt beziehungsweise bereitgestellt werden kann. Hierdurch kann eine besonders große Menge des Mediums in kurzer Zeit bereitgestellt und in das Volumen eingebracht werden, sodass das Schutzelement 28 in besonders kurzer Zeit aufgeblasen werden kann. Dadurch kann ein besonders großes Volumen des Schutzelements 28 in seinem aktivierten Zustand realisiert werden.
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Das Schutzelement 28 ist beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere einem Stahl, gebildet, wobei das Schutzelement 28 als Blechprofil ausgebildet sein kann. Somit ist das Schutzelement 28 beispielsweise als an der Radhausverkleidung 24 platziertes Blechprofil ausgebildet, das bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung in ähnlicher Funktionsweise wie ein Airbag aufgeblasen wird, jedoch einen konstanten Innendruck für die Dauer der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung beibehält. Mit anderen Worten wird durch das Einbringen des Mediums in das Volumen beispielsweise ein Innendruck in dem Volumen und somit in dem Schutzelement 28 bewirkt. Vorzugsweise ist dieser Innendruck während der Dauer der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung zumindest im Wesentlichen konstant, wodurch das Rad 20 besonders gut abgestützt werden kann.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Schutzeinrichtung 26 wenigstens einen Querträger aufweist, welcher das Schutzelement 28 zumindest nach dem Vergrößern des Volumens des Schutzelements 28 in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne zumindest teilweise überdeckt. Somit ist zumindest ein Teil des Querträgers in einem Außenbereich, insbesondere in einem seitlichen Außenbereich der Front 10, angeordnet, sodass das Schutzelement 28, zumindest in seinem aktivierten Zustand, sowie vorzugsweise das Rad 20 in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne durch den genannten Teil überdeckt sind. Bei dem Querträger handelt es sich beispielsweise um eine Strebe, um ein Strebenpaket oder um eine anderweitige Querträgererweiterung, insbesondere in dem genannten Außenbereich.
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Durch das Vergrößern des Volumens des Schutzelements 28 kann, insbesondere in Kombination mit dem Querträger, das Rad bei einem Frontalaufprall frühzeitig eingefangen werden. In der Folge kann eine übermäßige Rotation des Rades 20, insbesondere um die Fahrzeughochrichtung, verhindert werden. Darüber hinaus kann ein vorteilhafter und insbesondere frühzeitiger Kontakt des Rades 20 mit einem in Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Rad 20 angeordneten Seitenschweller 32 des Personenkraftwagens hergestellt werden. Durch das Vergrößern des Volumens des Schutzelements 28 kann beispielsweise eine besonders frühzeitige, unfallbedingte Rückverlagerung des Rads 20 bewirkt werden, sodass dieses in vorteilhaften Kontakt mit dem Seitenschweller 32 kommt. Dadurch kann eine frühzeitige Blockbildung realisiert werden, wodurch übermäßig unterschiedliche Deformationstiefen der Front 10 vermieden werden können.
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Durch das Aufblasen des Schutzelements 28 kann im Vergleich zu dem Normalzustand ein längeres Blockmaß des Rades 20 mit der crashaktiven Radhausverkleidung geschaffen werden. Durch dieses längere Blockmaß wird die unfallbedingte Rückverlagerung beziehungsweise Rückverschiebung des zuvor genannten Außenbereichs des Querträgers beziehungsweise eines das Rad 20 in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne überdeckenden Außenbereichs des genannten Biegequerträgers begrenzt, sodass eine zumindest im Wesentlichen gleichmäßige Verformung der Front 10 erzielt werden kann.
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Aus 1 ist erkennbar, dass das Schutzelement 28 beziehungsweise die Radhausverkleidung 24 insgesamt in dem Normalzustand, das heißt in nicht ausgelöstem oder nicht aktiviertem Zustand besonders flach ist, sodass in dem Normalzustand ein hinreichend großer Freiraum zwischen dem Rad 20 und der Radhausverkleidung 24 realisiert werden kann. Durch diesen hinreichend großen Freiraum kann eine hinreichende Bewegungsfreiheit für das Rad 20 gewährleistet werden, sodass sich das Rad 20 in dem Normalzustand ungehindert relativ zu der Radhausverkleidung 24 bewegen und dabei insbesondere einfedern und verschwenken kann. Durch das Vergrößern des Volumens des Schutzelements 28 jedoch wird der Freiraum zumindest verkleinert, da der Freiraum zumindest teilweise mittels des Schutzelements 28 gefüllt wird. Dadurch kann ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten des Personenkraftwagens realisiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Front
- 12
- Verkleidungselement
- 14
- Frontscheinwerfer
- 16
- Fronthaube
- 18
- Barriere
- 20
- Rad
- 22
- Radhaus
- 24
- Radhausverkleidung
- 26
- Schutzeinrichtung
- 28
- Schutzelement
- 30
- Pfeil
- 32
- Seitenschweller
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013012769 A1 [0002]
- DE 102014004857 A1 [0003]
- DE 102014008402 A1 [0004]
