DE102020115343A1

DE102020115343A1 - Einrichtung für einen Fahrzeugbug eines Fahrzeugs, Verfahren zur Verwendung einer Einrichtung, Fahrzeug

Info

Publication number: DE102020115343A1
Application number: DE102020115343.0A
Authority: DE
Inventors: Philipp Bolay
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2020-06-09
Filing date: 2020-06-09
Publication date: 2021-12-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung 100 für einen Fahrzeugbug 110 eines Fahrzeugs 120, wobei der Fahrzeugbug 110 ein Bugspoilerelement 1 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung 100 einen Schubkörper 4 und ein Aktivierungselement 3 zur Auslösung einer Bewegung des Schubkörpers 4 umfasst, wobei der Schubkörper 4 mithilfe einer Feststellvorrichtung 8 in einer Ausgangsposition gehalten wird, wobei das Aktivierungselement 3 bei einem Zusammenstoß des Fahrzeugs 120 mit einem Körper 200 derart entgegengesetzt zu einer Fahrtrichtung 300 des Fahrzeugs 120 verschiebbar ist, dass das Aktivierungselement 3 auf die Feststellvorrichtung 8 einwirkt, wobei der Schubkörper 4 infolge der Einwirkung auf die Feststellvorrichtung 8 zu einer Bewegung in die Fahrtrichtung 300 eingerichtet ist, wobei die Einrichtung 100 derart eingerichtet ist, dass:-- der Schubkörper 4 - bei der Bewegung des Schubkörpers 4 in die Fahrtrichtung 300 - das Bugspoilerelement 1 zumindest teilweise in die Fahrtrichtung 300 mitbewegt, und/oder-- der Schubkörper 4 - bei der Bewegung des Schubkörpers 4 in die Fahrtrichtung 300 - zumindest teilweise durch eine Öffnung 20 des Bugspoilerelements 1 bewegt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für einen Fahrzeugbug eines Fahrzeugs, wobei der Fahrzeugbug ein Bugspoilerelement aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verwendung einer derartigen Einrichtung und ein Fahrzeug.
Ein entscheidender Aspekt bei der Verbesserung der Verkehrssicherheit ist der Schutz von Verkehrsteilnehmern, insbesondere Fußgängern, bei einem Zusammenstoß mit einem Fahrzeug. Den vordersten Teil eines Fahrzeugbugs bilden typischerweise Bugspoiler bzw. Stoßstangenanordnungen, welche daher einen entscheidenden Einfluss auf das Unfallverhalten des Fahrzeugs mit einer externen Person haben. Um die Auswirkungen eines Fahrzeugbugs auf Personen bei einem Zusammenstoß zu untersuchen und zu verbessern, sind Prüfverfahren bekannt, bei denen das Unfallveralten mithilfe von Prüfkörpern analysiert wird. Ein solcher Prüfkörper ist der „advanced Pedestrian Legform Impactor“ (aPLI), welcher den Beinprüfkörper FlexPLI „Flexible Pedestrian Legform Impactor“ (FlexPLI) um eine zusätzliche Oberkörpermasse bzw. Hüftmasse erweitert. Diese zusätzliche Hüftmasse kann zu einer besseren Abbildung des Unfallgeschehens führen.
Vor diesem Hintergrund stellt sich die Aufgabe, eine Einrichtung für einen Fahrzeugbug eines Fahrzeugs bereitzustellen, mit welcher die Sicherheit erhöht werden kann und insbesondere das Unfallverhalten des Fahrzeugs beim Zusammenstoß mit Fußgängern verbessert werden kann, sodass ein Verletzungsrisiko verringerbar ist.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Einrichtung für einen Fahrzeugbug eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei der Fahrzeugbug ein Bugspoilerelement aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung einen Schubkörper und ein Aktivierungselement zur Auslösung einer Bewegung des Schubkörpers umfasst, wobei der Schubkörper mithilfe einer Feststellvorrichtung in einer Ausgangsposition gehalten wird,
wobei das Aktivierungselement bei einem Zusammenstoß des Fahrzeugs mit einem Körper derart entgegengesetzt zu einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs verschiebbar ist, dass das Aktivierungselement auf die Feststellvorrichtung einwirkt, wobei der Schubkörper infolge der Einwirkung auf die Feststellvorrichtung zu einer Bewegung in die Fahrtrichtung eingerichtet ist, wobei die Einrichtung derart eingerichtet ist, dass:

-- der Schubkörper - bei der Bewegung des Schubkörpers in die Fahrtrichtung - das Bugspoilerelement zumindest teilweise in die Fahrtrichtung mitbewegt, und/oder
-- der Schubkörper - bei der Bewegung des Schubkörpers in die Fahrtrichtung - zumindest teilweise durch eine Öffnung des Bugspoilerelements bewegt wird.

Bei dem Körper kann es sich erfindungsgemäß insbesondere um eine Person oder einen Prüfkörper handeln. Das Fahrzeug ist bevorzugt ein Automobil.
Es ist erfindungsgemäß möglich, dass ein Verletzungsrisiko bei einem Unfall verringert wird. Insbesondere kann ein Unterschenkel einer Person oder eines Prüfkörpers durch den Schubkörper - beim Aufprall des Körpers auf das Fahrzeug - angestoßen werden. Hierdurch kann eine Verringerung der Dehnungen im Unterkörper und im Knie der Person oder des Prüfkörpers erreicht werden. Vorteilhafterweise kann dadurch verhindert werden, dass ein Innenband (MCL) und/oder die Kreuzbänder (PCL und ACL) zu stark gedehnt werden und Schaden nehmen.
Die Vorteile ergeben sich insbesondere bei bestimmten Fahrzeuggrößen und Fahrzeugtypen, bei denen der Bereich des Oberschenkels und/oder der Oberkörpermasse des Körpers, bei einem Zusammenstoß nicht oder nur unzureichend durch die Fahrzeugstruktur abgestützt wird. So können erfindungsgemäß besondere Vorteile erzielt werden, wenn es sich bei dem Fahrzeug um ein „Sports Utility Vehicle“ (SUV) handelt, insbesondere um ein „Small Sports Utility Vehicle“ (SSUV).
Die Einrichtung, umfassend das Aktivierungselement, den Schubkörper und die Feststellvorrichtung, wird insbesondere im unteren Bereich des Bugteils, hinter dem Bugspoilerelement platziert. Es ist besonders vorteilhaft denkbar, dass mehrere derartige Einrichtungen bzw. Anordnungen über eine festlegbare Fahrzeugbreite hinter dem Bugspoiler angeordnet sind. Somit kann die Verletzungsgefahr besonders gleichmäßig über die Fahrzeugbreite verhindert werden.
Die Ausgangsposition des Schubkörpers bezieht sich auf eine Position des Schubkörpers relativ zum restlichen Fahrzeug im Normalbetrieb des Fahrzeugs, also auf eine Situation vor einem Aufprall oder einem Zusammenstoß des Fahrzeugs mit dem Körper. Die Ausgangsposition einer Komponente am Fahrzeug entspricht somit der relativen Positionen der Komponente am Fahrzeug in einer Ruhelage bzw. im Normalbetrieb des Fahrzeugs.
Unter der Fahrtrichtung des Fahrzeugs kann insbesondere eine Richtung, parallel zu einer Hauptachse bzw. Haupterstreckungsachse des Fahrzeugs (insbesondere von Heck zu Bug), verstanden werden.
Es ist erfindungsgemäß möglich, dass das Aktivierungselement beim Zusammenstoß des Fahrzeugs mit dem Körper durch die Krafteinwirkung des Körpers auf das Fahrzeug, insbesondere durch die Krafteinwirkung auf den Fahrzeugbug, relativ zum restlichen Fahrzeug entgegengesetzt zur Fahrrichtung bewegt bzw. verschoben wird. Durch diese Bewegung wirkt das Aktivierungselement auf die Feststellvorrichtung ein. Infolge der Einwirkung auf die Feststellvorrichtung kann der Schubkörper eine Bewegung (relativ zum Fahrzeug) in die Fahrtrichtung ausführen. Der Schubkörper bewegt bei seiner Bewegung in die Fahrtrichtung zumindest entweder das Bugspoilerelement (zumindest teilweise) aus der Ausgangsposition des Bugspoilerelements in Fahrtrichtung nach vorne mit, oder der Schubkörper bewegt sich in Fahrtrichtung zumindest teilweise durch eine Öffnung des Bugspoilerelements. Somit kann ein Unterschenkel des Körpers mithilfe des Schubkörpers angestoßen werden, was die Dehnungen, die im Kniebereich des Körpers beim Unfall auftreten, verringern kann.
Es ist denkbar, dass das Bugspoilerelement insbesondere als Spoilerüberzug ausgebildet ist und/oder ein Teil der Außenkontur des Fahrzeugbugs ist.
Es ist dabei gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung denkbar, dass die Außenkontur des Fahrzeugs (also insbesondere das Bugspoilerelement), zumindest lokal durch den Schubkörper mitverschoben wird, sodass der Schubkörper auch nachdem er seine Bewegung in Fahrtrichtung ausgeführt hat im Fahrzeuginneren bzw. in Fahrzeugrichtung hinter dem Bugspoilerelement bleibt. Das Bugspoilerelement kann dementsprechend vorteilhafterweise durch den Schubkörper ebenso in die Fahrtrichtung über seine ursprüngliche Ausgangsposition im Normalbetrieb hinaus mitbewegt werden.
Es ist zusätzlich oder alternativ gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung denkbar, dass der Schubkörper sich bei seiner Bewegung in die Fahrtrichtung zumindest teilweise aus dem Inneren des Fahrzeugbugs durch eine Öffnung des Bugspoilerelements hinausschiebt. Es ist hierbei beispielsweise möglich, dass Bugspoilerelement von dem Schubkörper nicht in die Fahrtrichtung verschoben wird, sondern dass der Schubköper - bei der Bewegung des Schubkörpers in die Fahrtrichtung - stattdessen durch eine Öffnung im Bugspoilerelement aus dem Fahrzeugbug heraustritt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass das Aktivierungselement zumindest parallel zur Fahrtrichtung eine höhere Festigkeit und/oder Steifigkeit aufweist als die Feststellvorrichtung, wobei die Feststellvorrichtung bei der Einwirkung des Aktivierungselements auf die Feststellvorrichtung derart zerstört oder deformiert wird, dass der Schubkörper freigegeben wird, wobei der Schubkörper insbesondere infolge der Freigabe aus seiner Ausgangsposition die Bewegung in die Fahrtrichtung ausführt. Hierdurch kann eine besonders schnelle und zuverlässige Freigabe des Schubköpers erreicht werden. Es kann sichergestellt werden, dass das Aktivierungselement die Feststellvorrichtung lösen und somit den Schubkörper freigeben kann.
Es ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, dass der Schubkörper in der Ausgangsposition des Schubkörpers vorgespannt ist, insbesondere mithilfe einer Federeinrichtung. Im Normalbetrieb (also vor einem Zusammenstoß des Fahrzeugs mit einem Körper) ist der Schubkörper in einer vorgespannten Ausgangsposition und wird durch die Feststellvorrichtung in dieser Ausgangsposition gehalten. Die Federeinrichtung kann den Schubkörper zu einer vorteilhaften Bewegung in die Fahrtrichtung antreiben, nachdem die Feststellvorrichtung gelöst ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass der Schubkörper in der Ausgangsposition des Schubkörpers parallel zur Fahrtrichtung von dem Bugspoilerelement beabstandet angeordnet ist. Es zusätzlich oder alternativ denkbar, dass das Aktivierungselement im Normalbetrieb näher am Bugspoilerelement angeordnet ist als der Schubkörper. Es ist beispielsweise denkbar, dass das Aktivierungselement in direktem Kontakt zum Bugspoilerelement angeordnet ist. Somit kann sichergestellt werden, dass das Aktivierungselement zumindest teilweise vor dem Schubkörper angeordnet ist und somit bei einer Kollision des Fahrzeugbugs mit einem Körper seine Aktivierungsbewegung vorteilhaft ausführt.
Es ist zusätzlich oder alternativ denkbar, dass der Schubkörper und das Bugspoilerelement zumindest im Wesentlichen in der gleichen Höhe am bzw. im Fahrzeug angeordnet sind. Die Höhe (am bzw. im Fahrzeug) bezieht sich hierbei auf den Abstand zur Unterseite der Reifen bzw. auf den Abstand zur Fahrbahn. Es ist hierdurch vorteilhafterweise möglich, dass der Schubkörper unterhalb der Kniehöhe eines Fußgängers angeordnet ist.
Es ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, dass das Bugspoilerelement am Fahrzeugbug in die Fahrtrichtung beweglich angeordnet, insbesondere befestigt, ist. Somit kann das Bugspoilerelement von dem Schubkörper in de Fahrtrichtung mitbewegt (also nach vorne bewegt) werden und somit auf den Unterschenkel des Körpers einwirken.
Es ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, dass das Bugspoilerelement mithilfe von Schattenfugen am Fahrzeug, insbesondere am Fahrzeugbug, angeordnet ist.
Es ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung denkbar, dass das Bugspoilerelement einen ersten Bugspoilerelemententeil und einen zweiten Bugspoilerelemententeil aufweist, wobei im Normalbetrieb der erster Bugspoilerelemententeil und der zweiter Bugspoilerelemententeil verbunden sind, wobei das Bugspoilerelement derart eingerichtet ist, dass beim Zusammenstoß des Körpers und des Fahrzeugs die Verbindung des ersten und zweiten Bugspoilerelemententeils lösbar ist, wobei nach der Lösung der Verbindung der erste Bugspoilerelemententeil und der zweite Bugspoilerelemententeil relativ zueinander zumindest teilweise in eine Fahrzeughöhenrichtung, senkrecht zur Fahrtrichtung, bewegbar sind, wodurch die Öffnung im Bugspoilerelement erzeugbar ist. Somit kann in vorteilhafterweise eine Öffnung während des Unfalls bzw. des Zusammenstoßes erzeugt werden, durch die sich der Schubkörper zumindest teilweise bewegen kann, um den Körper anzustoßen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass das Bugspoilerelement mit einer Fuge im vorderen Bereich konstruiert ist. Wird der Schubkörper - zu der Bewegung des Schubkörpers in die Fahrtrichtung - aktiviert, so führen die Kontaktkräfte zu einem Ausclipsen und/oder Aufbrechen des Bugspoilerelements an der Fuge. Somit entsteht eine Öffnung, durch die der Schubkörpers austreten kann.
Es ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, dass die Einrichtung mindestens einen weiteren Schubkörper und mindestens ein weiteres Aktivierungselement zur Auslösung einer Bewegung des weiteren Schubkörpers umfasst, wobei der weitere Schubkörper mithilfe einer weiteren Feststellvorrichtung in einer Ausgangsposition gehalten wird,
wobei das weitere Aktivierungselement bei einem Zusammenstoß des Fahrzeugs mit einem Körper derart entgegengesetzt zu einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs verschiebbar ist, dass das weitere Aktivierungselement auf die weitere Feststellvorrichtung einwirkt, wobei der weitere Schubkörper infolge der Einwirkung auf die weitere Feststellvorrichtung zu einer Bewegung in die Fahrtrichtung eingerichtet ist, wobei die Einrichtung derart eingerichtet ist, dass

-- der weitere Schubkörper - bei der Bewegung des weiteren Schubkörpers in die Fahrtrichtung - das Bugspoilerelement zumindest teilweise in die Fahrtrichtung mitbewegt, und/oder
-- der weitere Schubkörper - bei der Bewegung des weiteren Schubkörpers in die Fahrtrichtung - durch die Öffnung oder einer weitere Öffnung des Bugspoilerelements bewegt wird. Es ist insbesondere denkbar, dass mehrere derartige weitere Aktivierungselemente, weitere Feststellvorrichtungen und weitere Schubkörper (sowie, ggf. weitere Öffnungen) vorgesehen sind. Diese können über eine festlegbare Fahrzeugbreite hinter dem Bugspoiler angeordnet sein. Somit kann die Verletzungsgefahr besonders gleichmäßig über die Fahrzeugbreite verhindert werden. Es ist besonders vorteilhaft denkbar, dass die weiteren Aktivierungselemente jeweils dem Aktivierungselement entsprechend ausgebildet sind, dass die weiteren Feststellvorrichtungen jeweils der Feststellvorrichtung entsprechend ausgebildet sind, und/oder dass die weiteren Schubkörper jeweils dem Schubkörper entsprechend ausgebildet sind.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verwendung einer Einrichtung für einen Fahrzeugbug eines Fahrzeugs, wobei der Fahrzeugbug ein Bugspoilerelement aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung einen Schubkörper und ein Aktivierungselement zur Auslösung einer Bewegung des Schubkörpers umfasst, wobei der Schubkörper mithilfe einer Feststellvorrichtung in einer Ausgangsposition gehalten wird,
wobei das Aktivierungselement bei einem Zusammenstoß des Fahrzeugs mit einem Körper derart entgegengesetzt zu einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs verschoben wird, dass das Aktivierungselement auf die Feststellvorrichtung einwirkt, wobei der Schubkörper infolge der Einwirkung auf die Feststellvorrichtung eine Bewegung in die Fahrtrichtung ausführt,

-- wobei der Schubkörper - bei der Bewegung des Schubkörpers in die Fahrtrichtung - das Bugspoilerelement zumindest teilweise in die Fahrtrichtung mitbewegt, und/oder
-- wobei der Schubkörper - bei der Bewegung des Schubkörpers in die Fahrtrichtung - zumindest teilweise durch eine Öffnung des Bugspoilerelements bewegt wird.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Fahrzeug, umfassend eine Einrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei dem Verfahren und dem Fahrzeug können dieselben Vorteile erreicht werden und dieselben Merkmale Anwendung finden, die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Einrichtung oder einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung beschrieben worden sind.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden. Hierin zeigt:

1 schematische Darstellungen von Zusammenstößen eines Fahrzeugbugs mit Körpern;
2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugbugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugbugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4, 5 und 6 schematische Schnittansichten einer Einrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 eine perspektivische Darstellung einer Einrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
8 eine perspektivische Darstellung einer Einrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
9 und 10 schematische Schnittansichten einer Einrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

In der 1 sind schematische Darstellungen von Zusammenstößen eines herkömmlichen Fahrzeugbugs mit Körpern gezeigt.
Um die Auswirkungen eines Fahrzeugbugs auf Personen bei einem Zusammenstoß zu untersuchen und zu verbessern, sind Prüfverfahren bekannt, bei denen das Unfallveralten mithilfe von Prüfkörpern analysiert wird. Ein solcher Prüfkörper ist der „advanced Pedestrian Legform Impactor“ (aPLI), welcher den Beinprüfkörper FlexPLI „Flexible Pedestrian Legform Impactor“ (FlexPLI) um eine zusätzliche Oberkörpermasse bzw. Hüftmasse erweitert. Diese zusätzliche Hüftmasse kann zu einer besseren Abbildung des Unfallgeschehens führen.
Im oberen Teil von 1 ist eine Simulation eines Zusammenstoßes eines Fahrzeugbugs mit einem Menschenmodell gezeigt. Durch die Masse des Oberkörpers legen sich das Bein und der Oberkörper um die Fahrzeugkontur. Hierbei kann das Knie, insbesondere das Innenband und die Kreuzbänder, zu stark gedehnt werden. Im mittleren Teil ist eine Simulation eines Zusammenstoßes des Fahrzeugbugs mit einem Beinprüfkörper FlexPLI gezeigt. Hohe Fahrzeuge mit großem Böschungswinkel führen zu einem Inversen Flugverhalten des FlexPLI. Der Prüfkörper legt sich nicht analog des Menschmodells um die Fahrzeugkontur. Im unteren Teil ist eine Simulation eines Zusammenstoßes des Fahrzeugbugs mit einem Prüfkörper aPLI gezeigt. Durch die Oberkörpermasse des aPLI ergibt sich ein Verhalten des aPLI, das vergleichbar zu dem Menschenmodell ist. Mithilfe der in den folgenden Figuren dargestellten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann nun insbesondere das in 1 gezeigte Verhalten für das Menschenmodell und den aPLI verbessert werden.
In 2 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugbugs 110 eines Fahrzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Einrichtung 100 ist am bzw. im unteren Teil des Fahrzeugbugs 110 angeordnet.
In 3 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugbugs 110 eines Fahrzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Einrichtung 100 wird im unteren Bereich des Fahrzeugbugs 100 hinter dem Spoilerüberzug platziert und reicht über eine wählbare Fahrzeugbreite 12. Die Fahrzeugbreite 12 wird so gewählt, dass ein relevanter Bereich der Fahrzeugfront mit der Einrichtung 100 versehen ist.
In den 4, 5 und 6 sind schematische Schnittansichten einer Einrichtung 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt.
4 zeigt dabei die Situation vor einem Aufprall eines Körpers 200 auf das Fahrzeug 100 und somit die Einrichtung 100 in einer Normal- bzw. Ausgangssituation. Hinter einem Bugspoilerelement 1 des Fahrzeugs 100 sind ein Schubkörper 4 und ein Aktivierungselement 3 zur Auslösung einer Bewegung des Schubkörpers 4 angeordnet. Das Bugspoilerelement 1 bzw. der Spoilerüberzug ist derart ausgestaltet, dass er parallel zur Fahrtrichtung 300 durch den Schubkörper 4 mit einer geringen Kraft verschoben werden kann. Hierfür ist das Bugspoilerelement 1 an der Oberseite mit einer Schattenfuge 14 und an der Unterseite mit einer weiteren Schattenfuge 14' hinter die entsprechenden Strukturen des Fahrzeugs 120 geschoben. Wird der Schubkörper 4 aktiviert, so kann der Schubkörper 4 das Bugspoilerelement 1 nach vorne verschieben. Durch die Schattenfugen 14, 14' entsteht hierbei keine große Gegenkraft. Das Aktivierungselement 3 ist translatorisch - parallel zur Fahrtrichtung 300, insbesondere entgegengesetzt zur Fahrtrichtung 300 - beweglich gelagert. Das Aktivierungselement 3 ist in Fahrtrichtung 300 zumindest teilweise vor dem Schubkörper 4 platziert bzw. ragt zumindest in Fahrtrichtung 300 über den Schubkörper 4 hinaus. An seiner Hinterkante liegt das Aktivierungselement 3 an der Feststellvorrichtung 8 an. Der Schubkörper 4 umfasst ein Hohlprofil, welches an der Vorderseite durch eine Deckfläche verschlossen ist. Vor dem Hohlprofil befindet sich eine deformierbare Rippenstruktur 5, die als Teil des Schubkörpers 4 verstanden werden kann. Der Schubkörper 4 ist translatorisch (parallel zur Fahrtrichtung 300) beweglich gelagert. In seiner Ausgangsposition ist der Schubkörper mithilfe einer Federeinrichtung 7 vorgespannt. Hierfür sitzen eine oder mehrere vorgespannte Federn 7 zwischen der Deckfläche des Schubkörpers 4 und einer fahrzeugfesten Struktur 16. Damit der parallel zur Fahrtrichtung 300 bewegliche vorgespannte Schubkörper 4 in seiner Ausgangsposition verbleibt, wird der Schubkörper 4 mithilfe der Feststellvorrichtung 8 bzw. einem Verriegelungselement in seiner Ausgangsposition gehalten. Wird die Feststellvorrichtung 8 entfernt, zerstört oder deformiert, so bewegt sich der Schubkörper 4 in seiner Führung durch die Federvorspannung translatorisch nach vorne.
In 5 ist eine Situation gezeigt, nachdem sich der Körper 200 und das Fahrzeug 120 relativ zueinander aufeinander zubewegt haben und es zum Kontakt zwischen dem Körper 200 und dem Fahrzeug 120 gekommen ist. Hierbei löst der Unterschenkel des Körpers 200 durch seine Intrusion den Aktivierungsmechanismus aus. Durch die Krafteinwirkung auf das Bugspoilerelement 1 wird das Aktivierungselement 3 relativ zum restlichen Fahrzeug 120 parallel zur Fahrtrichtung 300 nach hinten verschoben. Das Aktivierungselement 3 durchstößt dabei die Feststellvorrichtung 8 und entriegelt den vorgespannten Schubkörper 4. Der Schubkörper 4 bewegt sich infolge der Entriegelung mit einer hohen Dynamik in Richtung des Körpers 200, wie in 6 dargestellt. Hierbei wird das Bugspoilerelement 1 von dem Schubkörper 4 in Fahrtrichtung 300 mitbewegt. Somit wird der Körper 200 bzw. der Unterschenkel des Körpers 200 mithilfe des Bugspoilerelements 1 bzw. des Schubkörpers 4 in Fahrrichtung 300 angestoßen. Hierbei wird vorteilhaftweise ein Rotationsimpuls im Körper 200 erzeugt. Dieser Impuls führt insbesondere zu einem Angleichen der einzelnen Relativgeschwindigkeiten des Unterschenkels und des Knies/Oberschenkels. Der Unterschenkel folgt somit besser dem Oberschenkel und die Kniebänder werden weniger belastet und gedehnt.
Der Aktivierungsschieber 3 ist so ausgelegt, dass dieser parallel zur Fahrtrichtung 300 sehr steif ausgeführt ist damit ein direktes Zerstören der Feststellvorrichtung 8 eintritt. Im direkten Aufschlagbereich des Unterschenkels des Körper 200, also im vorderen Bereich des Aktivierungselements 3, ist das Aktivierungselement 3 auch in die Fahrzeughöhenrichtung 310 steif ausgelegt, damit sich das Aktivierungselement 3 auch bei einer schrägen Krafteinleitung nicht verbiegt.
In 7 ist eine perspektivische Darstellung einer Einrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Dabei ist eine weitere Anordnung, umfassend ein weiteres Aktivierungselement 3' und einen weiteren Schubkörper 4', in Fahrzeugbreitenrichtung 320 neben der Anordnung, umfassend das Aktivierungselement 3 und den Schubkörper 4, angeordnet.
Wie in 8 dargestellt ist es bevorzugt denkbar, dass ein Fahrzeug 120 bzw. die Einrichtung 100 mehrere in einem bestimmten Abstand über die Fahrzeugbreite 12 angeordneten Aktivierungselemente 3, 3' sowie Schubkörper 4, 4' umfasst, die beispielsweise jeweils wie vorstehend beschreiben mithilfe von Feststellvorrichtungen zusammenwirken und funktionieren.
In Fahrzeugbreitenrichtung 320 sind die Schubkörper 4, 4' besonders bevorzugt beispielsweise jeweils mindestens 90 mm breit ausgeführt und beispielsweise in einem 50 mm Raster angeordnet. Es kommen jedoch auch andere Breiten und Raster infrage. Eine Anordnung in einem Raster von 50 mm ist beispielsweise besonders geeignet für das Schussraster des NCAP (European New Car Assessment Programme) im 100 mm Raster. Somit wird gewährleistet, dass immer mindestens ein Aktivierungselement 3, 3' aktiviert wird.
In den 9 und 10 sind schematische Schnittansichten einer Einrichtung 100 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Bugspoilerelement 1 umfasst einen ersten Bugspoilerelemententeil 1' und einen zweiten Bugspoilerelemententeil 1". Im in 9 dargestellten Normalbetrieb, also vor einem Zusammenstoß mit einem Körper 200, sind der erste Bugspoilerelemententeil 1' und der zweite Bugspoilerelemententeil 1" mithilfe einer Verbindung 15, insbesondere einer Fuge, im vorderen Bereich des Bugspoilerelements 1 verbunden. Wenn der oder die Schubkörper 4, 4' bei einem Zusammenstoß des Fahrzeugs 120 mit einem Körper 200 zur ihrer Relativbewegung in die Fahrtrichtung 300 aktiviert werden, führen die Kontaktkräfte zu einem Ausclipsen und/oder Aufbrechen der Verbindung 15 (vgl. 10). Der erste Bugspoilerelemententeil 1' und der zweite Bugspoilerelemententeil 1" können somit auseinanderbewegt werden, insbesondere zumindest teilweise in eine Fahrzeughöhenrichtung 310, senkrecht zur Fahrtrichtung 300 und senkrecht zur Fahrzeugbreitenrichtung 320. Somit entsteht eine Öffnung 20 im vorderen Bereich des Bugspoilerelements 1, durch die sich der oder die Schubkörper 4, 4' zumindest teilweise hindurchbewegen. Somit wird der Körper 200 bzw. der Unterschenkel des Körpers 200 durch den oder die Schubkörper 4, 4' in Fahrtrichtung 300 angestoßen, was einen Rotationsimpuls im Körper 200 erzeugt und somit zu einem Angleichen der einzelnen Relativgeschwindigkeiten des Unterschenkels und des Knies/Oberschenkels führt. Entsprechend können die Kniebänder geschont und weniger gedehnt werden, als bei einem Aufprall auf ein Fahrzeug, welches keine erfindungsgemäße Einrichtung aufweist.
Erfindungsgemäß kann somit eine vorteilhafterweise vorgespannte untere Lastebene ermöglicht werden, welche durch die Intrusion des Unterschenkels eines Körpers 200 aktiviert wird und ein Verletzungsrisiko verkleinert.
Bezugszeichenliste

1: Bugspoilerelement
1': erster Bugspoilerelemententeil
1": zweiter Bugspoilerelemententeil
3: Aktivierungselement
3': weiteres Aktivierungselement
4: Schubkörper
4': weitere Schubkörper
7: Federeinrichtung
8: Feststellvorrichtung
12: Fahrzeugbreite
14: Schattenfuge
14': weitere Schattenfuge
15: Verbindung
16: fahrzeugfeste Struktur
20: Öffnung
100: Einrichtung
110: Fahrzeugbug
120: Fahrzeug
200: Körper
300: Fahrtrichtung
310: Fahrzeughöhenrichtung
320: Fahrzeugbreitenrichtung

Claims

Einrichtung (100) für einen Fahrzeugbug (110) eines Fahrzeugs (120), wobei der Fahrzeugbug (110) ein Bugspoilerelement (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (100) einen Schubkörper (4) und ein Aktivierungselement (3) zur Auslösung einer Bewegung des Schubkörpers (4) umfasst, wobei der Schubkörper (4) mithilfe einer Feststellvorrichtung (8) in einer Ausgangsposition gehalten wird, wobei das Aktivierungselement (3) bei einem Zusammenstoß des Fahrzeugs (120) mit einem Körper (200) derart entgegengesetzt zu einer Fahrtrichtung (300) des Fahrzeugs (120) verschiebbar ist, dass das Aktivierungselement (3) auf die Feststellvorrichtung (8) einwirkt, wobei der Schubkörper (4) infolge der Einwirkung auf die Feststellvorrichtung (8) zu einer Bewegung in die Fahrtrichtung (300) eingerichtet ist, wobei die Einrichtung (100) derart eingerichtet ist, dass: -- der Schubkörper (4) - bei der Bewegung des Schubkörpers (4) in die Fahrtrichtung (300) - das Bugspoilerelement (1) zumindest teilweise in die Fahrtrichtung (300) mitbewegt, und/oder -- der Schubkörper (4) - bei der Bewegung des Schubkörpers (4) in die Fahrtrichtung (300) - zumindest teilweise durch eine Öffnung (20) des Bugspoilerelements (1) bewegt wird.
Einrichtung (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivierungselement (3) zumindest parallel zur Fahrtrichtung (300) eine höhere Festigkeit und/oder Steifigkeit aufweist als die Feststellvorrichtung (8), wobei die Feststellvorrichtung (8) bei der Einwirkung des Aktivierungselements (3) auf die Feststellvorrichtung (8) derart zerstört oder deformiert wird, dass der Schubkörper (4) freigegeben wird, wobei der Schubkörper (4) insbesondere infolge der Freigabe aus seiner Ausgangsposition die Bewegung in die Fahrtrichtung (300) ausführt.
Einrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schubkörper (4) in der Ausgangsposition des Schubkörpers (4) vorgespannt ist, insbesondere mithilfe einer Federeinrichtung (7).
Einrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schubkörper (4) in der Ausgangsposition des Schubkörpers (4) parallel zur Fahrtrichtung (300) von dem Bugspoilerelement (1) beabstandet angeordnet ist.
Einrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bugspoilerelement (1) am Fahrzeugbug (110) in die Fahrtrichtung (300) beweglich angeordnet, insbesondere befestigt, ist.
Einrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bugspoilerelement (1) mithilfe von Schattenfugen (14, 14') am Fahrzeug (120), insbesondere am Fahrzeugbug (110), angeordnet ist.
Einrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bugspoilerelement (1) einen ersten Bugspoilerelemententeil (1') und einen zweiten Bugspoilerelemententeil (1") aufweist, wobei im Normalbetrieb der erster Bugspoilerelemententeil (1') und der zweiter Bugspoilerelemententeil (1") verbunden sind, wobei das Bugspoilerelement (1) derart eingerichtet ist, dass beim Zusammenstoß des Körpers (200) und des Fahrzeugs (120) die Verbindung (15) des ersten und zweiten Bugspoilerelemententeils (1', 1") lösbar ist, wobei nach der Lösung der Verbindung (15) der erste Bugspoilerelemententeil (1') und der zweite Bugspoilerelemententeil (1") relativ zueinander zumindest teilweise in eine Fahrzeughöhenrichtung (310), senkrecht zur Fahrtrichtung (300), bewegbar sind, wodurch die Öffnung (20) im Bugspoilerelement (1) erzeugbar ist.
Einrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (100) mindestens einen weiteren Schubkörper (4') und mindestens ein weiteres Aktivierungselement (3') zur Auslösung einer Bewegung des weiteren Schubkörpers (4') umfasst, wobei der weitere Schubkörper (4') mithilfe einer weiteren Feststellvorrichtung in einer Ausgangsposition gehalten wird, wobei das weitere Aktivierungselement (3') bei einem Zusammenstoß des Fahrzeugs (120) mit dem Körper (200) derart entgegengesetzt zu der Fahrtrichtung (300) des Fahrzeugs (120) verschiebbar ist, dass das weitere Aktivierungselement (3') auf die weitere Feststellvorrichtung einwirkt, wobei der weitere Schubkörper (4') infolge der Einwirkung auf die weitere Feststellvorrichtung zu einer Bewegung in die Fahrtrichtung (300) eingerichtet ist, wobei die Einrichtung (100) derart eingerichtet ist, dass -- der weitere Schubkörper (4') - bei der Bewegung des weiteren Schubkörpers (4') in die Fahrtrichtung (300) - das Bugspoilerelement (1) zumindest teilweise in die Fahrtrichtung (300) mitbewegt, und/oder -- der weitere Schubkörper (4') - bei der Bewegung des weiteren Schubkörpers (4') in die Fahrtrichtung (300) - durch die Öffnung (20) oder einer weitere Öffnung des Bugspoilerelements (1) bewegt wird.
Verfahren zur Verwendung einer Einrichtung (100) für einen Fahrzeugbug (110) eines Fahrzeugs (120), wobei der Fahrzeugbug (110) ein Bugspoilerelement (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (100) einen Schubkörper (4) und ein Aktivierungselement (3) zur Auslösung einer Bewegung des Schubkörpers (4) umfasst, wobei der Schubkörper (4) mithilfe einer Feststellvorrichtung (8) in einer Ausgangsposition gehalten wird, wobei das Aktivierungselement (3) bei einem Zusammenstoß des Fahrzeugs (120) mit einem Körper (200) derart entgegengesetzt zu einer Fahrtrichtung (300) des Fahrzeugs (120) verschoben wird, dass das Aktivierungselement (3) auf die Feststellvorrichtung (8) einwirkt, wobei der Schubkörper (4) infolge der Einwirkung auf die Feststellvorrichtung (8) eine Bewegung in die Fahrtrichtung (300) ausführt, -- wobei der Schubkörper (4) - bei der Bewegung des Schubkörpers (4) in die Fahrtrichtung (300) - das Bugspoilerelement (1) zumindest teilweise in die Fahrtrichtung (300) mitbewegt, und/oder -- wobei der Schubkörper (4) - bei der Bewegung des Schubkörpers (4) in die Fahrtrichtung (300) - zumindest teilweise durch eine Öffnung (20) des Bugspoilerelements (1) bewegt wird.
Fahrzeug (120), umfassend eine Einrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.