DE102018101108A1

DE102018101108A1 - Rückhaltesystem

Info

Publication number: DE102018101108A1
Application number: DE102018101108.3A
Authority: DE
Inventors: Read Essa El-Jawahri; James Chih Cheng; Robert William McCoy
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-01-19
Filing date: 2018-01-18
Publication date: 2018-07-19
Also published as: CN108327676B; GB2560246A; US20180201215A1; US10266140B2; RU2017144780A; CN108327676A; RU2717613C2; RU2017144780A3; MX2018000596A; GB201800826D0

Abstract

Ein Rückhaltesystem für ein Fahrzeug beinhaltet einen Boden, eine Platte und eine entfaltbare Vorrichtung. Ein Scharnier koppelt die Platte an den Boden. Die entfaltbare Vorrichtung kann aus einer unaufgeblasenen Position in eine aufgeblasene Position aufgeblasen werden. Ein Material, das die Platte bildet, ist steifer als ein Material, das die entfaltbare Vorrichtung bildet.

Description

STAND DER TECHNIK
Fahrzeuge können Aufpralltests ausgesetzt werden. Als ein Beispiel stellt der Federal Motor Vehicle Safety Standard (FMVSS) 208 ein Testverfahren bereit, das dazu gestaltet ist, eine Frontalkollision mit z. B. einer Wand zu simulieren. Das Testverfahren gibt vor, dass ein Testfahrzeug, das einen Test-Dummy als Insassen enthält, in einer Vorwärtsrichtung bei 35 Meilen pro Stunde mit einer stationären harten Barriere senkrecht zum Weg des Testfahrzeugs kollidiert. FMVSS 208 legt die Anforderungen für verschiedene Verletzungsmaße, wie etwa Kopfverletzungskriterium (Head Injury Criterion; HIC), Brusteindrückung, Femurlast usw., für den Test-Dummy fest, indem potentielle Verletzungen von einem Insassen des Fahrzeugs simuliert werden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fußraums eines Fahrzeugs, der ein Rückhaltesystem aufweist.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Platte und einer entfaltbaren Vorrichtung des Rückhaltesystems, wobei sich die entfaltbare Vorrichtung in einer unaufgeblasenen Position befindet.
3 ist eine perspektivische Ansicht der Platte und entfaltbaren Vorrichtung des Rückhaltesystems, wobei sich die entfaltbare Vorrichtung in einer aufgeblasenen Position befindet.
4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 4-4 in 1, wobei sich die entfaltbare Vorrichtung in der unaufgeblasenen Position befindet.
5 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 4-4 in 1, wobei sich die entfaltbare Vorrichtung in der aufgeblasenen Position befindet.
6 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems für das Rückhaltesystem.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten gleiche Teile bezeichnen, beinhaltet ein Rückhaltesystem 32 für ein Fahrzeug 30 einen Boden 34, eine Platte 36, ein Scharnier 40 und eine entfaltbare Vorrichtung 38. Das Scharnier 40 koppelt die Platte 36 an den Boden 34. Die entfaltbare Vorrichtung 38 kann aus einer unaufgeblasenen Position in eine aufgeblasene Position aufgeblasen werden. Die Platte 36 ist steifer als die entfaltbare Vorrichtung 38.
Das Rückhaltesystem 32 kann ein Moment verringern, das durch einen Knöchel eines Insassen des Fahrzeugs 30 während eines Aufpralls erfahren wird. Ohne das Rückhaltesystem 32 kann der Knöchel des Insassen um ein Pedal 48 des Fahrzeugs 30 rollen oder sich darum verdrehen. Das Rückhaltesystem 32 kann eine Stützung bereitstellen, um das Moment des Knöchels zu verringern, was Verletzungen des Insassen während eines Aufpralls verringern kann.
Unter Bezugnahme auf 1 kann das Fahrzeug 30 einen Fußraum 42 beinhalten. Der Fußraum 42 stellt einen Raum für Beine und Füße von Insassen von Vordersitzen 44 des Fahrzeugs 30 bereit. Der Fußraum 42 kann in einer fahrzeugvorwärtigen Richtung von den Vordersitzen 44 und in einer fahrzeugabwärtigen Richtung von einem Armaturenbrett 46, d. h unter dem Armaturenbrett 46, angeordnet sein. Die Pedale 48 sind in dem Fußraum 42 angeordnet, damit der Insasse diese zum Steuern des Fahrzeugs 30 verwenden kann.
Der Fußraum 42 kann den Boden 34 beinhalten. Der Boden 34 kann Füße von Insassen des Fahrzeugs 30 stützen. Der Boden 34 kann einen Bodenblechabschnitt 50 und einen Zehenblechabschnitt 52 aufweisen. Eine Ecke 54 kann den Bodenblechabschnitt 50 mit dem Zehenblechabschnitt 52 verbinden. Der Bodenblechabschnitt 50 kann sich horizontal in einer fahrzeugvorwärtigen Richtung erstrecken. Der Zehenblechabschnitt 52 kann sich von der Ecke 54 schräg von dem Bodenblechabschnitt 50 erstrecken, z. B. in einer fahrzeugvorwärtigen und fahrzeugaufwärtigen Richtung von der Ecke 54.
Unter Bezugnahme auf die 4 und 5 kann die entfaltbare Vorrichtung 38 zwischen der Platte 36 und dem Boden 34 an den Boden 34 gekoppelt sein. Insbesondere kann die entfaltbare Vorrichtung 38 an den Boden 34 gebunden sein. Die entfaltbare Vorrichtung 38 kann zum Beispiel an den Boden 34 geschweißt, z.B. ultraschallverschweißt, sein. Für ein weiteres Beispiel kann die entfaltbare Vorrichtung 38 mit einem Strukturklebstoff, z. B. einem Epoxidklebstoff, einem Acrylklebstoff usw., an den Boden 34 geklebt sein. Für noch ein weiteres Beispiel kann die entfaltbare vorrichtung 38 mechanisch an dem Boden 34 befestigt sein, z. B. durch Klemmen, Schiebestifte, Gewindebefestigungselemente usw. Die entfaltbare Vorrichtung 38 kann sich benachbart zu einer konkaven Seite 56 der Platte 36 befinden. Die entfaltbare Vorrichtung 38 kann von der Platte 36 getrennt sein; d. h., die entfaltbare Vorrichtung kann von der Platte 36 getrennt und nicht direkt mit dieser verbunden, z. B. nicht mit dieser verklebt, sein.
Die entfaltbare Vorrichtung 38 kann von der unaufgeblasenen Position, wie in den 2 und 4 gezeigt, in die aufgeblasene Position, wie in den 3 und 5 gezeigt, aufgeblasen werden. In der unaufgeblasenen Position kann die entfaltbare Vorrichtung 38 eine(n) oder mehrere Falze oder Falten 58 aufweisen. In der aufgeblasenen Position kann die entfaltbare Vorrichtung 38 mit einem Aufblasmedium gefüllt sein, das die Falten 58 glättet. In der aufgeblasenen Position kann die entfaltbare Vorrichtung 38 an der Platte 36 angrenzen.
Die entfaltbare Vorrichtung 38 kann aus Kunststoff gebildet sein. Zum Beispiel kann die entfaltbare Vorrichtung 38 aus thermoplastischem Elastomer (Thermoplastic Elastomer - TPE) gebildet sein. Ein thermoplastisches Elastomer weist sowohl thermoplastische als auch elastomere Eigenschaften auf. Ein thermoplastisches Material wird über einer bestimmten Temperatur biegsam und härtet beim Abkühlen aus und ein Elastomer weist im Allgemeinen ein niedriges Elastizitätsmodul und eine hohe Bruchdehnung auf. Arten von TPEs schließen styrolische Blockcopolymere, thermoplastische Olefine, elastomere Legierungen, thermoplastische Polyurethane, thermoplastische Copolymere und thermoplastische Polyamide ein. Das Material, das die entfaltbare Vorrichtung 38 bildet, kann fest, anders ausgedrückt nicht ein Gewebe, sein.
Mit weiterer Bezugnahme auf die 4 und 5 kann die Platte 36 bezogen auf den Boden 34 über der entfaltbaren Vorrichtung 38 positioniert sein. Die Platte 36 kann unter einer Bodenabdeckung 60, das heißt zwischen der Bodenabdeckung 60 und dem Boden 34 positioniert sein. Die Platte 36 kann auf dem Boden 34 positioniert sein, um an das Pedal 48 anzugrenzen, d. h. direkt oder durch eine Zwischenkomponente berührend, wenn sich die entfaltbare Vorrichtung 38 in der aufgeblasenen Position befindet. Wenn sich die entfaltbare Vorrichtung 38 in der aufgeblasenen Position befindet, kann die Platte 36 z. B. durch die Bodenabdeckung 60 an dem Pedal 48 angrenzen.
Die Platte 36 kann steifer sein als die entfaltbare Vorrichtung 38; das bedeutet, die Platte 36 verformt sich bei einer gegebenen Last weniger als die entfaltbare Vorrichtung 38. Die Größe, Form und/oder Materialart der Platte 36 und der entfaltbaren Vorrichtung 38 kann die Platte 36 steifer machen als die entfaltbare Vorrichtung 38.
Die Platte 36 kann aus Kunststoff gebildet sein. Das Material, das die Platte 36 bildet, kann steifer sein als das Material, das die entfaltbare Vorrichtung bildet 38. Bei der Steifigkeit eines Materials handelt es sich um die Fähigkeit, elastischer Verformung, das heißt einer Verformung in einem linearen Bereich eines Spannungs-Dehnungs-Diagramms, zu widerstehen. Das Material, das die Platte 36 bildet, kann steifer sein als ein Material, das die Bodenabdeckung 60 bildet.
Unter Bezugnahme auf die 2-5 kann das Scharnier 40 die Platte 36 an den Boden 34 kuppeln. Das Scharnier 40 kann an die Platte 36 gekoppelt und z. B. an die Ecke 54 oder den Zehenblechabschnitt 52 des Bodens 34 gekoppelt sein. Das Scharnier 40 kann eine Achse A definieren. Das Scharnier 40 kann eine Drehbewegung ermöglichen; das bedeutet, die Platte 36 kann sich bezogen auf den Boden 34 um die Achse A drehen. Das Scharnier 40 kann an einem ersten Ende 62, bei dem es sich um ein fahrzeugrückwärtiges Ende der Platte 36 handeln kann, an die Platte 36 gekoppelt sein.
Unter erneuter Bezugnahme auf die 2-5 kann die Platte 36 einen geraden Endabschnitt 64, der sich von dem ersten Ende 62 erstreckt, und einen gebogenen Endabschnitt 66 gegenüber dem ersten Ende 62 aufweisen. Der gebogene Endabschnitt 66 kann sich an einem fahrzeugvorwärtigen Ende der Platte 36 gegenüber dem Scharnier 40 entlang der Platte 36 befinden. Der gerade Endabschnitt 64 kann sich an einem fahrzeugrückwärtigen Ende der Platte 36 benachbart zu dem Scharnier 40 befinden. Der gebogene Endabschnitt 66 kann in einer zu der Achse A transversalen Richtung gebogen sein, wie etwa der fahrzeugvorwärtigen Richtung, und der gebogene Endabschnitt 66 kann in einer zu der Achse A parallelen Richtung gerade sein. Die konkave Seite 56 kann einer fahrzeugabwärtigen Richtung zugewandt sein. Die Platte 36 kann entlang der Achse A breiter sein als das Pedal 48.
Unter Bezugnahme auf die 4 und 5 kann die Bodenabdeckung 60 über der Platte 36 an einer gegenüberliegenden Seite der Platte 36 von dem Boden 34 positioniert sein. Die Platte 36 liegt zwischen dem Boden 34 und der Bodenabdeckung 60. Die Bodenabdeckung 60 kann zum Beispiel Teppich oder ein beliebiges anderes Material sein, das zum Darauftreten durch die Füße der Insassen geeignet ist. Die Platte 36 kann steifer sein als die Bodenabdeckung 60. Das Material, das die Platte 36 bildet, kann steifer sein als das Material, das die Bodenabdeckung 60 bildet.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 1, 4 und 5 können die Pedale 48 an den Boden 34 gekoppelt und über der Bodenabdeckung 60 angeordnet sein. Die Pedale 48 können auf einer gegenüberliegenden Seite von der Platte 36 von dem Boden 34 angeordnet sein. Die Platte 36 kann zwischen dem Boden 34 und den Pedalen 48 liegen. Die Pedale 48 können direkt oder indirekt, zum Beispiel über andere Komponenten, die eine Bewegung der Pedale 48 bezogen auf den Boden 34 durch die Insassen ermöglichen, an den Boden 34 gekoppelt sein. Die Pedale 48 können es dem Insassen ermöglichen, einen Antrieb und/oder ein Bremsen des Fahrzeugs 30 zu steuern. Die Pedale 48 können ein Gaspedal, ein Bremspedal, ein Kupplungspedal usw. einschließen.
Unter Bezugnahme auf 6 kann eine Aufblasvorrichtung 68 in Fluidverbindung mit der entfaltbaren Vorrichtung 38 stehen. Bei Empfangen eines Signals z. B. von einer Steuerung 70 kann die Aufblasvorrichtung 68 den Airbag mit einem Aufblasmedium, wie etwa Gas, aufblasen. Die Aufblasvorrichtung 68 kann zum Beispiel eine pyrotechnische Aufblasvorrichtung sein, die eine chemische Reaktion einsetzt, um das Aufblasmedium zu dem Airbag zu bewegen. Die Aufblasvorrichtung 68 kann von einer beliebigen geeigneten Art sein, zum Beispiel eine Kaltgas-Aufblasvorrichtung.
Ein Aufprallsensor 72 kann mit der Steuerung 70 in Kommunikation stehen. Der Aufprallsensor 72 ist angepasst, um einen Aufprall auf das Fahrzeug 30 zu erfassen. Der Aufprallsensor 72 kann von einer beliebigen geeigneten Art sein, zum Beispiel Nachkollisionssensoren, wie etwa Beschleunigungsmesser, Drucksensoren und Kontaktschalter; und Vorkollisionssensoren, wie etwa Radar, LIDAR Bilderfassungssysteme. Die Bildsysteme können eine oder mehrere Kameras, CCD-Bildsensoren, CMOS-Bildsensoren usw. beinhalten. Der Aufprallsensor 72 kann sich an mehreren Stellen in oder an dem Fahrzeug 30 befinden.
Bei der Steuerung 70 kann es sich um eine Steuerung auf Mikroprozessorbasis handeln. Die Steuerung 70 kann einen Prozessor, einen Speicher usw. beinhalten. Der Speicher der Steuerung 70 kann einen Speicher zum Speichern von Anweisungen, die durch den Prozessor ausführbar sind, sowie zum elektronischen Speichern von Daten und/oder Datenbanken beinhalten. Die Steuerung 70 kann programmiert sein, um die Aufblasvorrichtung 68 anzuweisen, um als Reaktion auf eine Frontalkollision aufzublasen.
Die Steuerung 70 kann Signale über ein Kommunikationsnetz 74 übertragen, wie etwa einen Controller-Area-Network-(CAN)-Bus, ein Ethernet, ein Local Interconnect Network (LIN), und/oder durch ein beliebiges anderes drahtgebundenes oder drahtloses Kommunikationsnetz. Die Steuerung 70 kann mit der Aufblasvorrichtung 68 und dem Aufprallsensor 72 über das Kommunikationsnetzwerk 74 in Verbindung stehen.
In dem Fall eines Aufpralls kann der Aufprallsensor 72 den Aufprall erfassen und ein Signal über das Kommunikationsnetzwerk 74 an die Fahrzeugsteuerung 70 übertragen. Wenn es sich bei dem Aufprall um einen Frontalaufprall handelt, kann die Steuerung 70 ein Signal durch das Kommunikationsnetzwerk 74 an die Aufblasvorrichtung 68 übertragen. Die Aufblasvorrichtung 68 kann die entfaltbare Vorrichtung 38 ausstoßen und aufblasen. Die entfaltbare Vorrichtung 38 drückt die Platte 36 nach oben, sodass die Platte 36 an dem Pedal 48 angrenzt. Die Platte 36 kann außerdem die Bodenabdeckung 60 nach oben drücken, während sie an dem Pedal 48 angrenzt. Ein Insasse des Fahrzeugs 30 kann einen Fuß über dem Pedal 48 positioniert haben. Der Fuß kann während des Aufpralls ein Vorwärtsmoment aufweisen, das den Fuß dazu veranlasst, sich in das Pedal 48 zu bewegen. Wenn sich der Fuß außerhalb des Zentrums des Pedals 48 befindet, kann die Platte 36 den Fuß davon abhalten, auf eine Kante des Pedals 48 zu rollen, indem eine Stützung des Fußes außerhalb einer Breite des Pedals 48 bereitgestellt wird. Die Platte 36 kann außerdem ein Rollen des Fußes verhindern, indem der Fuß davon abgehalten wird, sich mit einem Moment zu dem Boden 34 zu bewegen. Die Unterstützung, um das Rollen zu verhindern, kann ein Moment des Knöchels verringern und kann somit Verletzungen des Fußes oder des Knöchels des Insassen während des Aufpralls verringern.
Die Offenbarung wurde auf veranschaulichende Weise beschrieben und es versteht sich, dass die verwendete Terminologie vielmehr der Beschreibung als der Einschränkung dienen soll. In Anbetracht der vorstehenden Lehren sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung möglich, und die Offenbarung kann anders als konkret beschrieben umgesetzt werden.

Claims

Beansprucht wird:
Rückhaltesystem, umfassend: einen Boden; eine Platte und ein Scharnier, das die Platte an den Boden koppelt; und eine entfaltbare Vorrichtung, die zwischen der Platte und dem Boden an den Boden gekoppelt ist; wobei die entfaltbare Vorrichtung aus einer unaufgeblasenen Position in eine aufgeblasene Position aufgeblasen werden kann und die Platte steifer ist als die entfaltbare Vorrichtung.
Rückhaltesystem nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Pedal, das an den Boden gekoppelt ist und an einer gegenüberliegenden Seite der Platte von dem Boden angeordnet ist.
Rückhaltesystem nach Anspruch 2, wobei die Platte auf dem Boden positioniert ist, um an das Pedal anzugrenzen, wenn sich die entfaltbare Vorrichtung in der aufgeblasenen Position befindet.
Rückhaltesystem nach Anspruch 2, wobei das Scharnier eine Achse definiert und die Platte entlang der Achse breiter ist als das Pedal.
Rückhaltesystem nach Anspruch 1, wobei die entfaltbare Vorrichtung von der Platte getrennt ist und in der aufgeblasenen Position an die Platte angrenzt.
Rückhaltesystem nach Anspruch 1, wobei ein Material, das die Platte bildet, steifer ist als ein Material, das die entfaltbare Vorrichtung bildet.
Rückhaltesystem nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Bodenabdeckung, wobei sich die Platte zwischen dem Boden und der Bodenabdeckung befindet.
Rückhaltesystem nach Anspruch 1, wobei die Platte einen gebogenen Endabschnitt gegenüber dem Scharnier aufweist.
Rückhaltesystem nach Anspruch 1, wobei der Boden einen Bodenblechabschnitt und einen Zehenblechabschnitt aufweist, der sich schräg von dem Bodenblechabschnitt erstreckt, und das Scharnier an den Zehenblechabschnitt gekoppelt ist.
Rückhaltesystem nach Anspruch 1, wobei der Boden einen Bodenblechabschnitt und einen Zehenblechabschnitt aufweist, der sich schräg von dem Bodenblechabschnitt erstreckt, ferner umfassend eine Ecke, die den Bodenblechabschnitt und den Zehenblechabschnitt verbindet, wobei das Scharnier an die Ecke gekoppelt ist.
Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1-10, ferner umfassend eine Aufblasvorrichtung in Fluidverbindung mit der entfaltbaren Vorrichtung und eine Steuerung in Verbindung mit der Aufblasvorrichtung, wobei die Steuerung programmiert ist, um die Aufblasvorrichtung anzuweisen, um als Reaktion auf eine Frontalkollision aufgeblasen zu werden.
Rückhaltesystem, umfassend: eine Platte, die ein erstes Ende, einen gebogenen Endabschnitt gegenüber dem ersten Ende und eine konkave Seite des gebogenen Endabschnitts aufweist; ein Scharnier, das an das erste Ende gekoppelt ist; und eine entfaltbare Vorrichtung benachbart zu der konkaven Seite der Platte und die aus einer unaufgeblasenen Position in eine aufgeblasene Position aufgeblasen werden kann; wobei die Platte steifer ist als die entfaltbare Vorrichtung.
Rückhaltesystem nach Anspruch 12, wobei die entfaltbare Vorrichtung von der Platte getrennt ist und in der aufgeblasenen Position an die Platte angrenzt.
Rückhaltesystem nach Anspruch 12, wobei ein Material, das die Platte bildet, steifer ist als ein Material, das die entfaltbare Vorrichtung bildet.
Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 12-14, wobei der gebogene Endabschnitt in einer Richtung quer zu einer Achse gebogen ist, die durch das Scharnier definiert ist, und der gebogene Endabschnitt in einer Richtung parallel zu der Achse gerade ist, die durch das Scharnier definiert ist.