-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fußgängerschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Querträger, insbesondere einem Stoßfängerquerträger, und einer Deformationseinrichtung, die vor dem Querträger angeordnet ist. Eine derartige Fußgängerschutzvorrichtung ist in der
DE 102015224457 A1 gezeigt.
-
Ein bekannter Vorderwagen eines Kraftfahrzeugs hat bspw. einen Stoßfängerquerträger, der an vorderen Enden von Längsträgern bzw. Crash-Boxen befestigt ist, und eine Stoßfängerverkleidung. Zwischen der Stoßfängerverkleidung und dem Stoßfängerquerträger ist zum Schutz von Fußgängern ein auf einem vergleichsweise niedrigen Lastenniveau verformbarer Schaum angeordnet. Hierdurch wird ein Fußgänger im Falle einer Kollision des Kraftfahrzeugs mit dem Fußgänger vor einer direkten unmittelbaren Kollision mit einer dahinterliegenden steifen Struktur, wie dem Stoßfängerquerträger, geschützt. Der verformbare Schaum hat insbesondere in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich, wie bspw. von 20 bis 50 km/h, hinsichtlich des Fußgängerschutzes eine Wirkung.
-
Des Weiteren gibt es ein Erfordernis, dass in einem sehr niedrigen Geschwindigkeitsbereich von bis zu beispielsweise 4 km/h, in dem der Fußgängerschutz aufgrund der geringen Geschwindigkeit nicht relevant ist, das Kraftfahrzeug bei einer Kollision schadensfrei bleibt.
-
Darüber hinaus gibt es bei einer etwas höheren Geschwindigkeit, beispielsweise weniger als 20 km/h, die ebenfalls noch nicht für den Fußgängerschutz relevant ist, das Erfordernis, dass ein Schaden bei der Kollision möglichst klein ist und beispielsweise eine Kühlerstruktur, die sich in dem Vorderwagenbereich befindet, nicht beschädigt wird.
-
Bei einer Kollision mit einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit, die für einen Fußgängerschutz nicht mehr relevant ist, liegt ein Schwerpunkt auf der Auslegung des Kraftfahrzeugs und dessen Crashstruktur bei einem Insassenschutz. Hierfür ist der Vorderwagen bzw. ein Fahrzeugbug derart ausgelegt, dass er über eine bestimmte Verformungsstrecke sich energieabsorbierend verformt.
-
Die Anforderungen des Fußgängerschutzes stehen jedoch zum Teil im Widerspruch zu den Anforderungen bei niedrigeren oder höheren Geschwindigkeiten. Dieser Widerspruch kann jedoch grundsätzlich durch einen vergleichsweise langen Fahrzeugüberhang gelöst werden. Der lange Fahrzeugüberhang führt jedoch zu einer größeren Fahrzeuggesamtlänge sowie zu einem höheren Gewicht des Fahrzeugs. Ferner wird durch den langen Fahrzeugüberhang eine Fahrdynamik des Fahrzeugs unvorteilhaft beeinflusst.
-
Zum Lösen der daraus entstehenden Zielkonflikte wurde beispielsweise in der
DE 102010054641 A1 eine Stoßfängeranordnung mit einem Querträger vorgeschlagen, der über Crashboxen an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist. In Fahrtrichtung vor dem Querträger ist ein Fußgängerschutzelement für einen weichen Anprall eines Fußgängers ausgebildet. Zusätzlich ist ein schwenkbares Energieabsorptionselement vorgesehen, das vor das Fußgängerschutzelement verschwenkbar ist und hierdurch eine erhöhte Energieabsorption bei Kollisionen ermöglicht, bei denen eine höhere Kollisionsenergieabsorptionsfähigkeit der Crashstruktur des Kraftfahrzeugs erforderlich ist.
-
Die
DE 102012112636 A1 zeigt ebenfalls eine Stoßfängeranordnung mit einem Stoßfängerquerträger und einem Fußgängerschutzelement, das von einem steifen Zustand in einen vergleichsweise weichen Zustand, der einem Fußgängerschutz dient, mittels eines Aktuators umgeschaltet werden kann.
-
Den in der
DE 102010054641 A1 und der
DE 102012112636 A1 beschriebenen Stoßfängeranordnungen ist gemeinsam, dass hierfür eine Crash- bzw. Pre-Crash-Sensorik erforderlich ist, wobei auf Grundlage der Ausgangssignale der Sensorik zwischen einem harten, steifen Zustand der Crashstruktur mit hoher Kollisionsenergieabsorptionsfähigkeit und einem weichen Zustand der Crashstruktur mit zu Gunsten des Fußgängerschutzes geringer Kollisionsenergieabsorptionsfähigkeit umgeschaltet werden kann.
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fußgängerschutzvorrichtung mit einem Stoßfängerquerträger und einer Deformationseinrichtung, die vor dem Stoßfängerquerträger angeordnet ist, die einfach aufgebaut ist und unabhängig von einer Sensorik bzw. einem Aktuator zwischen unterschiedlichen Steifigkeiten und/oder Festigkeiten schaltbar ist, zu schaffen, wobei die Fußgängerschutzvorrichtung eine einfach aufgebaute Sensoreinrichtung aufweist, die eine Kollision des Kraftfahrzeugs, insbesondere in Abhängigkeit eines Kollisionsimpulses, erfassen kann.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Fußgängerschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gelöst, die die Merkmale von Patentanspruch 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen genannt.
-
Die erfindungsgemäße Fußgängerschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftfahrzeug, hat einen Querträger, insbesondere einen Stoßfängerquerträger, beispielsweise einen vorderen Stoßfängerquerträger, und eine Deformationseinrichtung, die vor dem Querträger angeordnet ist. Die Deformationseinrichtung weist Biege-Schenkel auf, deren Enden an einer Fläche anliegen oder bei einer Kollision des Kraftfahrzeugs zur Anlage an der Fläche kommen. Dabei sind die Enden der Biege-Schenkel in Folge der Kollision entlang der Fläche verschiebbar ausgebildet, wobei an der Fläche eine Rasteinrichtung ausgebildet ist, mit der die Enden der Biege-Schenkel in Folge der Kollision verrastbar sind. Die Fußgängerschutzvorrichtung hat ferner eine Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Kollision mit beispielsweise einem Fußgänger, um insbesondere aktive Fußgängerschutzmaßnahmen einzuleiten, wobei die Sensoreinrichtung an einem insbesondere verformbaren Sockel angeordnet ist, der an dem Querträger angeordnet bzw. befestigt ist, und wobei die Sensoreinrichtung zwischen, d.h. in einem Zwischenraum zwischen, den Biege-Schenkeln und dem Querträger angeordnet ist. Hierbei ist die Fußgängerschutzvorrichtung vorteilhaft derart angepasst, dass sie aufgrund der Erfassung der Kollision aktive Fußgängerschutzmaßnahmen einleitet. Aktive Fußgängerschutzmaßnahmen sind beispielsweise ein Anheben einer Frontklappe oder ein Aufblasen eines Airbags.
-
Durch die Anordnung der Sensoreinrichtung zwischen den Biege-Schenkeln und dem Querträger kann eine Kollision des Kraftfahrzeugs in dem Fall erfasst werden, wenn die Biege-Schenkel verformt werden. Die Sensoreinrichtung kann also selektiv zwischen einer Kollision mit einem sehr geringem Kollisionsimpuls, bei dem die Biege-Schenkel nicht verformt werden, und einer Kollision mit einem größeren Kollisionsimpuls, bei dem die Biege-Schenkel in einem gewissen Ausmaß verformt, werden unterschieden werden. Der Sockel kann auch als Halterung für die Sensoreinrichtung bezeichnet werden.
-
Bevorzugt ist der Sockel auf einem niedrigen Kraftniveau verformbar.
-
Hierdurch hat der Sockel einen nur geringen Einfluss auf ein Kraftniveau, auf dem die Fußgängerschutzvorrichtung verformbar ist. Ferner kann die Sensoreinrichtung die Kollision leichter bzw. mit höherer Genauigkeit erfassen, wenn der Sockel leicht verformbar ist, so dass diese Verformung auch erfasst werden kann. Letzteres spielt dann eine Rolle, wenn die Sensoreinrichtung eine Verformung erfasst.
-
Vorteilhaft besteht der Sockel aus einem Schaummaterial, beispielsweise einem Kunststoffschaum, wie einem Polyurethanschaum.
-
Somit kann der Sockel mit einem geringen Gewicht ausgeführt werden. Ferner kann das Schaummaterial auf einem verhältnismäßig geringem Kraftniveau verformt werden und hat somit einen geringen Einfluss auf ein Kraftniveau, auf dem die Fußgängerschutzvorrichtung insgesamt verformbar ist.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Fußgängerschutzvorrichtung ist der Sockel in eine Fahrzeuglängsrichtung bzw. in eine Hauptkollisionsrichtung nach vorne hin verjüngt.
-
Hierdurch kann der Sockel bei hinreichender Stabilität leichter ausgeführt werden und hat ferner einen geringeren Einfluss auf das Gesamtverformungsverhalten der Fußgängerschutzvorrichtung einschließlich der Biege-Schenkel. Insbesondere hat er in einer Anfangsphase der Verformung der Fußgängerschutzvorrichtung einen noch geringeren Einfluss auf das Gesamtverformungsverhalten der F ußgängerschutzvorrichtu ng.
-
Dabei kann der Sockel in Fahrzeugquerrichtung einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt oder trapezförmigen Querschnitt aufweisen, d.h. entlang einer Schnittebene in Fahrzeuglängsrichtung und Fahrzeughochrichtung.
-
Der dreieckige bzw. trapezförmige Querschnitt ermöglicht eine besonders stabile Ausführung des Sockels bei gleichzeitig geringem Gewicht.
-
Bevorzugt ist die Sensoreinrichtung im Bereich eines vorderen Endes des Sockels, insbesondere eines verjüngten Endes bzw. Abschnitts des Sockels, angeordnet.
-
Hierdurch ist die Sensoreinrichtung an einer Position angeordnet, die frühzeitig eine Erfassung einer Verformung der Fußgängerschutzeinrichtung ermöglicht.
-
Der Sockel und ebenso die Sensoreinrichtung können sich im Wesentlichen über eine gesamte Breite des Stoßfängerquerträgers erstrecken, so dass eine Kollision des Kraftfahrzeugs ebenso über eine gesamte Breite des Stoßfängerquerträgers durch die Sensoreinrichtung erfasst werden kann.
-
Vorteilhaft weist der Stoßfängerquerträger eine Vertiefung auf, in die der Sockel im Kollisionslastfall hineindrückbar ist.
-
Hierdurch ist es möglich, dass die Biege-Schenkel im Falle des Nichteingriffs mit den Nuten bei einem niedrigen Kraftniveau bis zu dem Stoßfängerquerträger bzw. zu der Fläche des Stoßfängerquerträgers gedrückt werden können, weil der Sockel in die Vertiefung ausweichen kann. Die Vertiefung ist vorteilhaft in dem vorderen Schließblech des Stoßfängerqueträgers ausgebildet. Ferner ist die Vertiefung hinreichend groß, so dass sie den zusammengedrückten bzw. komprimierten Sockel im Wesentlichen vollständig aufnehmen kann.
-
Die Sensoreinrichtung besteht vorteilhaft aus einen verformbaren, mit Gas gefülltem Schlauch und einer Druckmesseinrichtung zur Messung eines Drucks des Gases in dem Schlauch.
-
Die Sensoreinrichtung, insbesondere der Schlauch, kann von dem Sockel vollständig umgeben sein.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind ein erster Biege-Schenkel und ein zweiter Biege-Schenkel benachbart zueinander, insbesondere aneinander angrenzend, angeordnet. Der erste Biege-Schenkel und der zweite Biege-Schenkel sind in Verschieberichtung der Biege-Schenkel versetzt zueinander angeordnet. Alternativ oder zusätzlich sind das Ende des ersten Biege-Schenkels und das Ende des zweiten Biege-Schenkels in entgegengesetzte Richtungen verschiebbar ausgebildet.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es somit möglich, dass eine Steifigkeit der Deformationseinrichtung durch Einrasten des Biege-Schenkels bei Verformung des Deformationselements infolge der Kollision erhöht wird, ohne dass es hier einer Kollisionssensorik bzw. einer Aktuatorik bedarf. Die Kollisionslast selbst bewirkt damit eine Versteifung des Deformationselements. Durch die Anordnung zweier Biege-Schenkel benachbart zueinander und durch die versetzte Anordnung kann eine Deformationswirkung der Deformationseinrichtung über einen größeren Bereich der der Fußgängerschutzvorrichtung verwirklicht werden.
-
Der Begriff einrastbar ist im Sinne eines formschlüssigen Eingriffs der Enden der Biege-Schenkel mit der Rasteinrichtung verwendet.
-
Der Begriff Fußgänger umfasst im Sinne der Erfindung auch andere Verkehrsteilnehmer bzw. Nichtinsassen wie beispielsweise Zweiradfahrer. Die Vorrichtung könnte demnach auch Nichtinsassenschutzvorrichtung genannt werden.
-
Die Enden der Biege-Schenkel sind insbesondere freie Enden der Biege-Schenkel.
-
Die Angabe „vor dem Querträger“ bedeutet insbesondere, dass die Deformationseinrichtung an einer Außenseite des Querträgers angeordnet ist, d.h. einer Seite des Querträgers, der einer Karosserieaußenhaut, beispielsweise in Form einer Stoßfängerverkleidung, zugewandt ist. Ferner kann die Außenseite des Querträgers die Seite sein, die der Richtung, aus der eine Kollisionslast zu erwarten ist, zugewandt ist.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen der erste Biege-Schenkel und der zweite Biege-Schenkel im Wesentlichen eine identische Form auf.
-
Dies ist funktionell insofern vorteilhaft, als im Wesentlichen identische Biege-Schenkel eine im Wesentlichen identische Funktion haben. Die Funktion der Deformationseinrichtung bzw. der Fußgängerschutzvorrichtung kann somit über einen größeren Bereich ähnlich ausgeführt werden.
-
Der erste Biege-Schenkel und der zweite Biege-Schenkel können auch eine unterschiedliche Form haben. Hierdurch ist eine nichtsymmetrische Wirkung der Deformationseinrichtung möglich.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung können mehrere Biege-Schenkel einstückig miteinander ausgebildet sein.
-
Hierdurch ist die Fertigung der Deformationseinrichtung vereinfacht.
-
Vorteilhaft können die Biege-Schenkel aus einem umgeformten Blech ausgebildet sein.
-
Hierdurch können die Biege-Schenkel besonders kostengünstig hergestellt werden.
-
Vorteilhaft ist eine Vielzahl von Biege-Schenkeln benachbart zueinander, insbesondere beabstandet zueinander oder unmittelbar aneinander angrenzend, angeordnet.
-
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist die Deformationseinrichtung der Fußgängerschutzvorrichtung ein erstes Deformationselement mit einer Vielzahl von ersten Biege-Schenkeln und ein zweites Deformationselement mit einer Vielzahl von zweiten Biege-Schenkeln auf, wobei die ersten Biege-Schenkel und die zweiten Biege-Schenkel insbesondere ineinander kämmen. Mit anderen Worten wechseln die ersten Biege-Schenkel und die zweiten Biege-Schenkel einander ab.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind die Biege-Schenkel, die Enden der Biege-Schenkel, die Fläche und die Rasteinrichtung derart zusammenwirkend ausgebildet, dass die Enden der Biege-Schenkel bei einem Kollisionsimpuls, der kleiner einem vorgegebenen Kollisionsimpuls ist, mit der Rasteinrichtung verrasten und dass die Enden der Biege-Schenkel bei einem Kollisionsimpuls, der gleich oder größer dem vorgegebenen Kollisionsimpuls ist, nicht mit der Rasteinrichtung verrasten und weiter verschiebbar sind. Im Letzteren Fall gelangen bzw. springen die Enden der Biege-Schenkel über die Rasteinrichtung und sind damit weiter verschiebbar. Insbesondere können in letzterem Fall die Enden der Biege-Schenkel weiter entlang der Fläche verschiebbar bzw. verlagerbar sein.
-
Somit kann die Deformationseinrichtung mit einfachen Mitteln unter Ausnutzung des Kollisionsimpulses je nach Kollisionsimpuls einen weniger steifen, weichen Zustand, in dem der Biege-Schenkel bzw. das Ende des Biege-Schenkels nicht eingerastet ist, oder einen steiferen, harten Zustand, in dem das Endes des Biege-Schenkels eingerastet ist, aufweisen.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Fußgängerschutzvorrichtung im Falle der Kollision ist, wenn die vorderen Enden der Biege-Schenkel mit der Rasteinrichtung verrastet sind, die Deformationseinrichtung auf einem höheren Kraftniveau deformierbar oder versagt auf einem höheren Kraftniveau spröde, und wenn die vorderen Enden der Biege-Schenkel nicht mit der Rasteinrichtung verrastet sind, ist die Deformationseinrichtung auf einem niedrigeren Kraftniveau deformierbar oder die Deformationseinrichtung versagt auf einem niedrigeren Kraftniveau spröde.
-
Bevorzugt sind die Biege-Schenkel im Wesentlichen bogenförmig und/oder U-förmig ausgebildet.
-
Ferner sind die Rasteinrichtungen Vertiefungen, insbesondere Nuten, in die die Enden der Biege-Schenkel formschlüssig eingreifbar sind.
-
Somit kann das Deformationselement mit einfachen Mitteln unter Ausnutzung des Kollisionsimpulses je nach Kollisionsimpuls einen weniger steifen, weichen Zustand, in dem der Biege-Schenkel bzw. das Ende des Biege-Schenkels nicht eingerastet ist, oder einen steiferen, harten Zustand, in dem das Endes des Biege-Schenkels eingerastet ist, aufweisen.
-
Bevorzugt ist die Fläche im Wesentlichen quer zu einer (Haupt-)Kollisionsrichtung bzw. einer Fahrzeuglängsrichtung oder zumindest parallel zu einer Fahrzeughochrichtung angeordnet. Insbesondere kann die Fläche im Wesentlichen quer zu einer Hauptfahrrichtung des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Als alternative Definition verläuft die Verschieberichtung des Endes des Biege-Schenkels quer, bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zu einer Kollisionsrichtung. Die Kollisionsrichtung ist die Richtung aus der eine Kollisionslast von einem Kollisionsgegner zu erwarten ist.
-
Die Fläche kann eine ebene Fläche sein. Die Fläche kann jedoch auch eine andere Form aufweisen. Beispielsweise kann die Fläche im Bereich der Rasteinrichtung eine Stufe aufweisen. Die Fläche kann auch in geeigneter Weise gewellt sein.
-
Ferner kann die Fläche eine Aktivierungsschräge an einer Stelle zwischen den Enden der Biege-Schenkel und der Rasteinrichtung aufweisen, die die Enden der Biege-Schenkel dabei unterstützen, dass sie ab dem vorgegebenen Kollisionsimpuls über die die Rasteinrichtung springen und eine Verformung des Deformationselements auf einem niedrigen Lastniveau ermöglichen.
-
Die Fläche kann an dem Querträger oder einem querträgerfesten Teil ausgebildet sein. Die Fläche kann bspw. Bestandteil des Querträgers sein. Insbesondere kann die Fläche in einem Schließblech eines profilierten Querträgers ausgebildet sein.
-
Die Deformationseinrichtung kann in Kollisionsrichtung und/oder in Längsrichtung eine Länge von 50 bis 150 mm, bevorzugt 70 bis 110 mm aufweisen.
-
Diese Länge ist insbesondere für einen Fußgängerschutz relevant.
-
Vorstehend genannte Weiterbildungen der Erfindungen können soweit möglich und sinnvoll beliebig miteinander kombiniert werden.
-
Es folgt eine Kurzbeschreibung der Figuren.
- 1 ist eine schematische, geschnittene Seitenansicht einer Fußgängerschutzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine schematische Perspektivansicht der Fußgängerschutzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist eine schematische, geschnittene Seitenansicht der Fußgängerschutzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bei einer Kollision mit einem hohen Kollisionsimpuls.
- 4 ist eine schematische, geschnittene Seitenansicht der Fußgängerschutzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bei einer Kollision mit einem niedrigen Kollisionsimpuls.
-
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 4 beschrieben.
-
Wie in der schematischen Schnittansicht in 1 gezeigt ist, hat eine Fußgängerschutzvorrichtung 1 eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftfahrzeugs, gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen vorderen Stoßfängerquerträger 3 und eine Deformationseinrichtung 5, die vor dem vorderen Stoßfängerquerträger 3 angeordnet und an diesem befestigt ist. An dem vorderen Stoßfängerquerträger 3 ist eine im Wesentlichen nach vorn bzw. nach außen gerichtete Fläche 31 ausgebildet. Die Fläche 31 ist im Wesentlichen parallel zu einer Fahrzeughochrichtung ausgebildet und hauptsächlich senkrecht zu einer Fahrzeuglängsrichtung ausgebildet, wobei der Stoßfängerquerträger 3 mit der Fläche 31 an seinen Endabschnitten auch etwas nach hinten gebogen sein kann, wie in 2 gezeigt ist, so dass die Fläche 31 insbesondere in diesem Bereich nicht senkrecht zu der Fahrzeuglängsrichtung ausgebildet sein kann. In der Fläche 31 ist eine erfindungsgemäße Rasteinrichtung bzw. Vertiefung in Form von Nuten 33, 34 ausgebildet. Die Fläche 31 ist an einem vorderen Schließblech des Stoßfängerquerträgers 3 ausgebildet.
-
Die Deformationseinrichtung 5 weist mehrere Biege-Schenkel 51, 52 auf, deren vordere Enden 53, 54 mit der Fläche 31 in Kontakt sind, wobei in 1 lediglich zwei benachbarte Biege-Schenkel 51 und 52 gezeigt sind. Die Deformationseinrichtung 5 ist geeignet mit dem Stoßfängerquerträger 3 form-, stoff- oder/und reibschlüssig verbunden. In 1 ist der Biege-Schenkel 51 gezeigt, wobei der benachbarte Biege-Schenkel 52 im Wesentlichen spiegelverkehrt und in Hochrichtung nach unten versetzt in Bezug zu dem Biege-Schenkel 51 angeordnet ist. Der Bereich des Biege-Schenkels 51, an dem das vordere Ende 53 ausgebildet ist, liegt in der gezeigten Ausgangslage an einer nach unten gerichteten Seite eines Sockels 17 eines Sensors an. Analog liegt der Bereich des Biege-Schenkels 52, an dem das vordere Ende 54 ausgebildet ist, in der gezeigten Ausgangslage an einer nach oben gerichteten Seite des Sockels 17 des Sensors an.
-
Wie in 2 gezeigt ist, verläuft die Deformationseinrichtung 5 über eine gesamte Breite des Stoßfängerquerträgers 3. Der Stoßfängerquerträger 3 ist über Crash-Boxen 7 an einem linken Längsträger und einem rechten Längsträger, die in der 2 nicht gezeigt sind, an der Fahrzeugkarosserie befestigt. Die Fläche 31 und die Nuten 33, 34 erstrecken sich ebenfalls über eine gesamte Breite des Stoßfängerquerträgers 3.
-
Wie ferner in 2 gezeigt ist, weist die Deformationseinrichtung 5 einen oberen Abschnitt 501 mit Biege-Schenkeln 51 und einen unteren Abschnitt 502 mit Biege-Schenkeln 52 auf. Der obere Abschnitt 501 weist eine Leiste 55 auf, von der sich die Biege-Schenkel 51 nach unten und nach vorne erstrecken. Die Leiste 55 und die Biege-Schenkel 51 sind einstückig miteinander aus einem umgeformten Blech ausgebildet. Die Biege-Schenkel 51 sind beabstandet zueinander angeordnet und entsprechend aus dem umgeformten Blech ausgestanzt. Die Leiste 55 ist an einem oberen Bereich des Stoßfängerquerträgers 3 bzw. der Fläche 31 geeignet befestigt. Der untere Abschnitt 502 weist eine Leiste 56 auf, von der sich die Biege-Schenkel 52 nach oben und nach vorne erstrecken. Die Leiste 56 und die Biege-Schenkel 52 sind einstückig miteinander aus einem umgeformten Blech ausgebildet. Die Biege-Schenkel 52 sind beabstandet zueinander angeordnet und entsprechend aus dem Blech ausgestanzt. Die Leiste 56 ist an einem unteren Bereich des Stoßfängerquerträgers 3 bzw. der Fläche 31 geeignet befestigt. Der obere Abschnitt 501 der Deformationseinrichtung 5 und der untere Abschnitt 502 der Deformationseinrichtung 5 sind derart angeordnet, dass die Biege-Schenkel 51 und die Biege-Schenkel 52 ineinander kämmen, so dass sich die Biege-Schenkel 51 und 52 einander abwechseln und immer ein Biege-Schenkel 51 benachbart zu einem Biege-Schenkel 52 ausgebildet ist. In 2 sind die Biege-Schenkel 51 und die Biege-Schenkel 52 zueinander beabstandet angeordnet, sie können jedoch auch unmittelbar einander angrenzen. Die Biege-Schenkel 51 und 52 sind in Fahrzeughochrichtung versetzt zueinander angeordnet und überlappen sich in Querrichtung in einem mittleren Bereich an dem Stoßfängerquerträger 3, wie insbesondere in 1 klar zu erkennen ist.
-
Die Fußgängerschutzvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist ferner den Sensor auf, der zur Erfassung einer Kollision des Kraftfahrzeugs, insbesondere mit einem Fußgänger, ausgebildet ist. Der Sensor besteht aus einem mit Luft gefüllten verformbaren Schlauch 15. Ferner ist ein Drucksensor zur Erfassung eines Luftdrucks innerhalb des Schlauchs vorgesehen. Aufgrund einer Druckänderung innerhalb des Schlauchs, die durch eine plötzliche Verformung des Schlauchs 15 hervorgerufen wird, kann eine Steuereinrichtung Rückschlüsse auf eine Kollision ziehen und Fußgängerschutzmaßnahmen wie ein Anheben einer Frontklappe oder ein Auslösen eines Fußgängerschutzairbags einleiten. Der Schlauch 15 verläuft im Wesentlichen über eine gesamte Breite des Stoßfängerquerträgers 3. Der Schlauch 15 ist in dem Sockel 17 angeordnet. Der Sockel 17 ist an dem Stoßfängerquerträger 3 befestigt und erstreckt sich im Wesentlichen über eine gesamte Breite des Stoßfängerquerträgers 3 zwischen den Biege-Schenkeln 51 und 52 sowie dem Stoßfängerquerträger 3. Der Sockel 17 besteht aus einem leichten Schaummaterial und umgibt den Schlauch 15 im Wesentlichen vollständig. Wie insbesondere in 1 zu sehen ist, hat der Sockel 17 im Querschnitt im Wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Dreiecks, wobei der Schlauch 15 an einem vorderen Ende des Sockels 17, also im Bereich der Spitze des Dreiecks, angeordnet ist. Das Schließblech des Stoßfängerquerträgers 3 weist in dem Bereich, in dem der Sockel 17 befestigt ist, eine Vertiefung auf. Der Bereich mit dem freien Ende 53, 54 des Biege-Schenkels 51 bzw. 52 liegt im Ausgangszustand der Deformationseinrichtung 5 an dem Sockel 17 an. Der Bereich mit dem freien Ende 53 des Biege-Schenkels 51 liegt an einer nach unten gerichteten Seite des Sockels 17 an und der Bereich mit dem freien Ende 54 des Biege-Schenkels 52 liegt an einer nach oben gerichteten Seite des Sockels 17 an. Wirkt eine Kollisionslast von vorne auf die Biege-Schenkel 51, 52, so bewegen sich die Bereiche mit den freien Enden 53 bzw. 54 der Biege-Schenkel 51, 52 von dem Sockel 17 weg. Ein vorderes Ende der Biege-Schenkel 51 und ein vorderes Ende der Biege-Schenkel 52 ist in Fahrzeuglängsrichtung bzw. in Hauptkollisionsrichtung zu dem vorderen Ende des Sockels 17 beabstandet.
-
Nachfolgend ist eine Funktion der Fußgängerschutzvorrichtung 1 und ein unterschiedliches Steifigkeitsverhalten der Fußgängerschutzvorrichtung 1 unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben. Die Deformationseinrichtung 5 in 3 und 4 sind gegenüber der in 1 und 2 gezeigten Deformationseinrichtung 5 vereinfacht dargestellt und es ist insbesondere nur ein Biege-Schenkel 51 dargestellt.
-
Im Falle einer Kollision, insbesondere einer Frontalkollision des Kraftfahrzeugs, bei der eine Last im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung wirkt, wird die Deformationseinrichtung 5 in Richtung des Stoßfängerquerträgers 3 beansprucht. Mit anderen Worten wird die Deformationseinrichtung 5 in Kollisionsrichtung, siehe die Richtungspfeile in 3 und 4, in Richtung des Stoßfängerquerträgers 3 gedrückt. Hierdurch resultierend werden die Biege-Schenkel 51, 52 insbesondere die Enden 53, 54 der Biege-Schenkels 51, 52, entlang der Fläche 31 quer zum Stoßfängerquerträger 3, im vorliegenden Fall nach unten bzw. nach oben, gedrückt, während die Deformationseinrichtung 5 zusammengedrückt bzw. verformt wird. Die Enden 53, 54 der Biege-Schenkel 51, 52 bewegen sich damit bei der Kollision quer zu dem Stoßfängerquerträger 3 bzw. der Fläche 31 an dem Stoßfängerquerträger 3.
-
In 3 ist eine Frontalkollision des Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger und eine entsprechende Verformung der Deformationseinrichtung 5 bei einer Geschwindigkeit in einem Bereich von ungefähr 20 km/h bis ungefähr 50 km/h bzw. einem entsprechend hohen Kollisionsimpuls gezeigt. Die Deformationseinrichtung 5 und der Stoßfängerquerträger 3 sind derart zusammenwirkend gestaltet, dass im Falle dieser Frontalkollision des Kraftfahrzeugs mit dem Fußgänger bei der Geschwindigkeit von über 20 km/h, d.h. mit einem Kollisionsimpuls oberhalb eines Kollisionsimpulsschwellwerts, die Enden 53, 54 der Biege-Schenkels 51, 52 entlang der Fläche 31 gleiten und dann über die zugeordneten Nuten 33, 34 springen und damit in diesen Nuten 33, 34 nicht einrasten. Nach dem Überspringen der zugeordneten Nuten 33, 34, können die Enden 53, 54 der Biege-Schenkel 51, 52 weiter entlang der Fläche 31 gleiten, während die Kollisionslast die von der Kollisionslast betroffenen Biege-Schenkel 51, 52 immer weiter in Richtung des Stoßfängerquerträgers 3 bzw. der Fläche 31 drücken und entsprechend verformen.
-
Eine Last (Kraft), bei der die Deformationseinrichtung 5 hierbei verformt wird, ist mangels Eingriff / Einrastung der Biege-Schenkel 51, 52 bzw. der Enden 53, 54 der Biege-Schenkel 51, 52 in die Nut 33 bzw. 34 verhältnismäßig niedrig. Somit kann die Deformationseinrichtung 5 die Erfordernisse eines Fußgängerschutzes in einem Geschwindigkeitsbereich von ungefähr beispielsweise 20 bis 50 km/h erfüllen.
-
Bei der Verformung der Deformationseinrichtung 5 treffen die sich in Richtung Stoßfängerquerträger 3 bewegenden Biege-Schenkel 51, 52 bald auf den in 3 und 4 der Einfachheit halber nicht dargestellten Sockel 17 mit dem darin untergebrachten Schlauch 15, so dass die Sensoreinrichtung die Kollision erfasst und daraufhin Fußgängerschutzmaßnahmen eingeleitet werden können. Dabei wird der Sockel 17 bei einem sehr niedrigen Kraftniveau zusammengedrückt und in die vorstehend erwähnte Vertiefung in der Fläche 31 bzw. in dem Schließblech des Stoßfängerquerträgers gedrückt, so dass die Biege-Schenkel 51, 51 bis in Anlage an die Fläche 31 auf niedrigem Kraftniveau gebogen werden können.
-
In 4 ist eine Frontalkollision des Kraftfahrzeugs in dem Fall zeigt, in dem das Kraftfahrzeug bei einer geringeren Geschwindigkeit, d.h. bei einer Geschwindigkeit von weniger als 20 km/h, insbesondere bei weniger als 4 oder 5 km/h, d.h. dem sogenanntem Low-Speed-Crash, kollidiert, wobei diese geringe Geschwindigkeit für einen Fußgängerschutz weniger relevant ist. Entsprechend der geringeren Geschwindigkeit ist dabei der Kollisionsimpuls geringer, so dass bei einer Verformung der Deformationseinrichtung 5 in Folge der Kollisionslast die vorderen Enden 53, 54 der Biege-Schenkel 51, 52 nicht über die Nuten 33, 34 springen, sondern in den zugehörigen Nuten 33, 34 formschlüssig einrasten. Die Deformationseinrichtung 5 ist derart gestaltet, dass hierdurch eine Verformung der Deformationseinrichtung 5 in Kollisionsrichtung, d.h. zu dem Stoßfängerquerträger 3 hin, signifikant erschwert ist und damit die Verformung der Deformationseinrichtung 5 durch den formschlüssigen Eingriff der Deformationseinrichtung 5 in die Nuten 33, 34 entweder im Wesentlichen gar nicht (dem sogenannten Low-Speed-Crash) oder bei einem wesentlich höheren Kraftniveau erfolgt (in 4 ist bereits eine Verformung des Biege-Schenkels 51, 52 nach Eingriff in die Nut 33, 34 zu sehen). Die Deformationseinrichtung 5 kann dabei durch Verformung und gegebenenfalls sprödes Versagen hinreichend Kollisionsenergie absorbieren, so dass hinter dem Stoßfängerquerträger 3 angeordnete Elemente des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise ein Kühler, nicht beschädigt werden. Somit wird ein Reparaturaufwand bei Kollisionen mit niedrigen Geschwindigkeiten niedrig gehalten.
-
Wenn der Kollisionsimpuls niedrig genug ist, wird die Deformationseinrichtung 5 nicht bzw. nur in geringem Maße im Rahmen des formschlüssigen Eingriffs der Deformationseinrichtung 5 mit den Nuten 33, 34 deformiert. Die vorderen Enden 53, 54 der Biegeschenkel 51 bzw. 52 werden in die Nut verlagert, wobei dann zunächst (lastabhängig) keine weitere Bewegung der Biege-Schenkel erfolgt. Durch den Abstand zwischen dem vorderen Ende des Sockels 17 und den vorderen Enden der Biege-Schenkel 51, 52 kommen die vorderen Enden der Biege-Schenkel 51, 52 nicht in Kontakt mit dem Sockel 17, so dass der Schlauch 15 nicht deformiert wird und somit der Sensor keine Kollision erfasst. Dies ist vorteilhaft bei dem sogenannten Low-Speed-Crash bis zu ungefähr 4 oder 5 km/h, z.B. einem sogenanntem Parkrempler oder einem leichten Auffahrunfall in diesem Geschwindigkeitsbereich. In diesem Fall wird von dem Sensor keine Kollision erfasst, da keiner der Biege-Schenkel 51, 52 auf den Sockel 17 mit dem Schlauch trifft, und demensprechend werden keine nicht notwendigen Fußgängerschutzmaßnahmen ergriffen. Ferner ist der Kollisionsimpuls auch niedrig genug, wenn das Kraftfahrzeug mit einem Kollisionsgegner mit geringer Masse auch bei höheren Geschwindigkeiten, die üblicherweise bei einer Kollision mit einem Fußgänger Fußgängerschutzmaßnahmen erfordern, zusammentrifft. Ein derartiger Kollisionsgegner könnte ein Kleintier, das eine deutlich geringere Masse als ein Fußgänger hat, sein. Dementsprechend wird in diesem Fall, auch wenn sich das Fahrzeug in einem Geschwindigkeitsbereich bewegt, der für einen Fußgängerschutz relevant ist, keine Kollision erfasst und es werden dementsprechend keine nicht notwendigen Fußgängerschutzmaßnahmen in die Wege geleitet.
-
In den 3 und 4 ist das Funktionsprinzip von lediglich einem der Biege-Schenkel 51, 52 beschrieben. Bei der Kollision bzw. dem Lasteintrag bewegen sich die vorderen Enden 53, 54 der Biege-Schenkel 51, 52 in entgegengesetzte Richtungen, d.h. die vorderen Enden 53 der Biege-Schenkel 51 bewegen sich in eine Richtung nach unten und die vorderen Enden 54 der Biege-Schenkel 52 bewegen sich nach oben. Ferner sind die Biege-Schenkel 51 und 52 in Fahrzeughochrichtung versetzt zueinander angeordnet. Insgesamt ist die vorteilhafte Wirkung der Deformationseinrichtung 5 damit über einen größeren Bereich der Fahrzeugfront bzw. des Stoßfängerquerträgers 3 verteilt. Mit anderen Worten kann die Deformationseinrichtung 5 auch dann noch eine hinreichende Wirkung haben, wenn eine Kollisionslast nicht aus einer Idealrichtung gemäß einem Kollisionslastmodel auf den Stoßfängerquerträger sondern zu dieser Idealrichtung versetzt oder gegebenenfalls etwas schräg zu dieser Idealrichtung wirkt.
-
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 102015224457 A1 [0001]
- DE 102010054641 A1 [0007, 0009]
- DE 102012112636 A1 [0008, 0009]
