DE602005001129T2

DE602005001129T2 - Verfahren zum Ändern eines Unfall-Verzögerungsimpulses

Info

Publication number: DE602005001129T2
Application number: DE602005001129T
Authority: DE
Inventors: Jan H. Aase; Alan L. Browne; Nancy L. Johnson; Hong Pan
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2004-04-02
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2025-04-01
Also published as: EP1582414A3; US20050218696A1; EP1582414A2; DE602005001129D1; EP1582414B1

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft und beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung mit Serien-Nr. 60/559,165 , die am 2. April 2004 eingereicht wurde und durch Bezugnahme hierin vollständig mit aufgenommen ist.
HINTERGRUND
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Verfahren zum Ändern eines Unfall-Verzögerungsimpulses und insbesondere Verfahren zum Ändern eines Unfall-Verzögerungsimpulses unter Verwendung volumenfüllender mechanischer Strukturen, welche bezüglich ihres Volumens rekonfigurierbar sind, sodass sie ein kleines Volumen einnehmen, wenn sie sich in einem schlafenden Zustand befinden, und ein größeres Volumen, wenn sie entfaltet sind. Das ausgedehnte Volumen stellt auch eine Energieverwaltung und Begrenzungseigenschaften für eine Kontaktkraft und eine Verzögerung für Objekte bereit, die auf die Vorrichtungen aufprallen.
In der Fahrzeugtechnik gibt es im Wesentlichen zwei Typen von dezidierten Unfallenergieverwaltungsstrukturen, die verwendet werden, um die Auswirkung eines Aufprall-Ereignisses zu minimieren: diejenigen, die passiv sind und diejenigen, die aktiv sind. Der in dem Kontext dezidierter Energieverwaltungsstrukturen verwendete Begriff aktiv bezieht sich auf eine selektive Ausdehnung oder Bewegung einer Komponente relativ zu einer anderen Komponente.
Passive Energieverwaltungsstrukturen weisen typischerweise eine statische Konfiguration auf, bei welcher ihr Volumen festgelegt ist. Die passiven Energieverwaltungsstrukturen können Energie dissipieren und die Pegel und das Zeitverhalten eines Kraft/Verzögerungsimpulses andern, indem sie getroffen werden (z.B. durch Drücken oder Stoßen eines Kolbens in einen Zylinder), um die kinetische Energie aufzunehmen, welche mit einem derartigen Ereignis verbunden ist. Da diese passiven Unfallenergieverwaltungssrtrukturen in dem unzerdrückten/ungetroffenen Ursprungszustand ein maximales Volumen einnehmen, nehmen diese Typen von Strukturen von Natur aus einen wesentlichen Fahrzeugraum ein, der für die Unfallenergieverwaltung und/oder den Insassenschutz vorgesehen werden muss – der Kontraktionsraum steht anderweitig für eine andere Verwendung nicht zur Verfügung. Auf eine andere Weise ausgedrückt verwenden passive Unfallenergieverwaltungs- und Insassenschutzstrukturen einen Fahrzeugraum gleich ihrem Ursprungsvolumen, welcher folglich während der gesamten Lebensdauer des Fahrzeugs ausschließlich für die Aufprallenergieverwaltung und/oder den Insassenschutz vorgesehen werden muss. Aufgrund dessen können einige Bereiche eines Fahrzeuginneren und/oder -äußeren hinsichtlich ihres Entwurfs/Aussehens aufgrund der Volumenerfordernisse passiver Unfallenergieverwaltungs- und Insassenschutzeinrichtungen eingeschränkt sein.
Ein Beispiel einer passiven Energieverwaltungsstruktur, die in Fahrzeugen verwendet wurde, ist ein ausgedehntes Bienenwabenzellenmaterial, das in der ausgedehnten Form in der Fahrzeugumgebung angeordnet wird. 1 stellt ein Bienenwabenzellenmaterial und dessen Prozessablauf zur Herstellung des Bienenwabenzellenmaterials dar. Eine Rolle 10 mit Blattmaterial, das eine vorgewählte Breite W aufweist, wird geschnitten, um eine Anzahl an Substratblättern 12 bereitzustellen, wobei jedes Blatt eine Anzahl von eng beabstandeten Klebestreifen 14 aufweist. Die Blätter 12 werden gestapelt und der Klebstoff ausgehärtet, um dadurch einen Block 16 mit einer Dicke T auszubilden. Der Block 16 wird dann in geeignete Längen L geschnitten, um dadurch sogenannte Ziegel 18 zu schaffen. Die Ziegel 18 werden dann durch eine physikalische Trennung der oberen und unteren Seiten 20, 22 ausgedehnt, wobei die Klebstoffstreifen als Knoten dienen, um die Bienenwabenzellen auszubilden. Ein vollständig ausgedehnter Ziegel besteht aus einem Bienenwabenzellenmaterial 24, das klar sichtbare sechseckförmige Zellen 26 aufweist. Das Verhältnis der Originaldicke T zu der ausgedehnten Dicke T' beträgt zwischen etwa 1 zu 10 bis etwa 1 zu 60. Das Bienenwabenzellenmaterial wird dann in der vollständig ausgedehnten Form in der Fahrzeugumgebung verwendet, um eine Aufprallenergieverwaltung und/oder einen Insassenschutz (durch ein Begrenzen von Kraft und Verzögerung) im Wesentlichen parallel zu der Zellenachse zu schaffen. Wie angemerkt wird ein wesentlicher Fahrzeugraum verwendet, um die ausgedehnte Form unterzubringen, weil das Bienenwabenmaterial in der vollständig ausgedehnten Form verwendet wird, wobei dieser Raum durch diese dezidierte Energieverwaltungs/Insassenschutzstruktur dauerhaft belegt ist.
Aktive Energieverwaltungs-/Insassenschutzstrukturen weisen allgemein eine vorbestimmte Größe auf, die sich in Ansprechen auf ein Auslöseereignis ausdehnt oder bewegt, um ihren Beitrag zur Unfallenergieverwaltung/zum Insassenschutz zu vergrößern. Ein Typ einer dezidierten aktiven Energieverwaltungs-/Insassenschutzstruktur ist eine Kolbenhubeinrichtung, grundsätzlich in der Form einer Kolben- und Zylinderanordnung. Kolbenhubeinrichtungen können, wenn gewünscht, entworfen werden, um niedrige Kräfte bei einer Ausdehnung und wesentlich höhere Kräfte bei einem Zusammendrücken aufzuweisen (wie z.B. ein ausdehnbares/einziehbares Stoßfängersystem), welches beispielsweise entweder an dem Vorderende oder dem Hinterende des Fahrzeugs installiert ist und in die angenommene Richtung einer durch einen Unfall induzierten Quetschung ausgerichtet ist. In Ansprechen auf ein Auslöseereignis, z.B. bei der Detektion eines unmittelbar bevorstehenden Aufprallereignisses oder eines auftretenden Aufprallereignisses (wenn es vor der Stoßfront gelegen ist) werden die Streben solcher Einrichtungen ausgedehnt, um die zuvor leeren Räume zu überspannen. Diese Ausdehnung kann alternativ durch Signale von einem Unfallvorwarnsystem oder von Unfallsensoren ausgelöst werden oder eine mechanische Reaktion auf den Unfall selbst sein. Ein Beispiel wäre eine Vorwärtsausdehnung der Strebe aufgrund ihrer Massenträgheit bei einem Unfallimpuls mit hohem G. Nachteile eines solchen Ansatzes umfassen eine hohe Masse und ein begrenztes Ausdehnungsverhältnis.
Ein anderes Beispiel einer aktiven Energieverwaltungs-/Kraft- und/oder Verzögerungsbegrenzungsstruktur ist ein Aufprallschutzvorhang, z.B. eine abrollende aufblasbare oder teilweise aufblasbare Schattierung, die in Ansprechen auf ein Auslöseereignis eine Fensteröffnung bedecken kann. Obwohl der Abrollvorhang beim Biegen flexibel ist, wenn er nicht in einer Ebene liegt, ist er ziemlich steif, wenn er in einer Ebene liegt.
EP 1 396 391 A2 offenbart ein Verfahren zur Änderung eines Unfall-Verzögerungsimpulses in einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ausdehnbare Energieverwaltungseinrichtung zur Abschwächung eines Aufpralls zu schaffen, die einen Fahrzeugraum effektiv nutzt.
KURZZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
In diesem Kontext sind Verfahren zum Ändern eines Unfall-Verzögerungsimpulses offenbart. Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Anordnen einer Energieverwaltungseinrichtung in wirksamer Verbindung mit einer Fahrzeugoberfläche in einem Belastungspfad, wobei die Energieverwaltungseinrichtung ein offenzelliges Material, welches von einem nicht ausgedehnten Zustand in einen ausgedehnten Zustand ausgedehnt werden kann, und einen Aktivierungsmechanismus umfasst, welcher eine Ausdehnung des offenzelligen Materials von dem nicht ausgedehnten Zustand in den ausdehnten Zustand regelt; ein Aktivieren der Energieverwaltungseinrichtung in Ansprechen auf oder in Vorwegnahme eines Aufprallereignisses; ein Ausdehnen des offenzelligen Materials von dem nicht ausgedehnten Zustand in den ausgedehnten Zustand; und ein Aufprallen auf den ausgedehnten Zustand des offenzelligen Materials und ein Ändern eines mit dem Aufprallereignis verbundenen Aufprallimpulses relativ zu einer Grundlinie, bei welcher diese Energieverwaltungseinrichtung nicht vorhanden ist.
Die voranstehend beschriebenen und andere Eigenschaften werden durch die nachfolgenden Figuren und die genaue Beschreibung beispielhaft erläutert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Nun auf die Figuren Bezug nehmend, die als beispielhafte Ausführungsformen gedacht sind und in denen gleiche Elemente gleich nummeriert sind.
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Herstellungsprozesses zur Schaffung eines Bienenwabenzellenmaterials nach Stand der Technik;
2 ist eine perspektivische Vorderansicht einer Energieverwaltungseinrichtung, die ein komprimiertes Bienenwabenzellenmaterial gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst, welche vor der Ausdehnung (verstauter oder verdichteter Zustand) gezeigt ist;
3 ist eine perspektivische Vorderansicht einer Einrichtung, die ein ausgedehntes Bienenwabenzellenmaterial gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst, welche in einem ausgedehnten Zustand gezeigt ist;
4 ist eine perspektivische Ansicht mit Weglassungen einer Energieverwaltungseinrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung, die ein Beispiel eines aktiven Aktivierungssystems zeigt;
5 ist eine Draufsicht von oben mit weggebrochenen Teilen, die einen Auslöser eines aktiven Aktivierungssystems von 4 zeigt;
6 ist eine perspektivische Seitenansicht einer Energieverwaltungseinrichtung mit einem Stützblech und einem Schutzschirm gemäß der vorliegenden Offenbarung, die vor einer Ausdehnung (gespeicherter Zustand) gezeigt ist;
7 ist eine perspektivische Seitenansicht der in 6 abgebildeten Einrichtung nach einer Entfaltung gemäß der vorliegenden Offenbarung; und
8 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs, die verschiedene Stützstrukturen zur Anwendung der Energieverwaltungsbaugruppe darstellt;
9 stellt eine beispielhafte Anwendung einer Energieverwaltungseinrichtung dar, die zwischen einem Reifen und einer Schwinge in einer verstauten Konfiguration angeordnet ist;
10 stellt die beispielhafte Anwendung der Energieverwaltungseinrichtung von 9 in einer ausgedehnten Konfiguration dar; und
11 stellt eine vorhergesagte Geschwindigkeitsänderung und Quetschungseffektivität bei einer Frontbelastung eines Unfallimpulses als eine Funktion der Zeit für ein Grundlinienfahrzeug, ein Fahrzeug, das mit einer Energieverwaltungsbaugruppe ausgestaltet ist, die für 86,18 × 10⁴ Pa (125 PSI) ausgelegt ist, und ein Fahrzeug, das mit einer Energieverwaltungsbaugruppe ausgestaltet ist, die für 172,37 × 104 Pa (250 PSI) ausgelegt ist, graphisch dar.
GENAUE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Offenbarung stellt ein Verfahren zur Anwendung aktiver Energieverwaltungsstrukturen (auch als kraft- und verzögerungsbegrenzende Einrichtungen bezeichnet) bereit, das eine ausdehnbare volumenfüllende mechanische Struktur zu Zwecken einer Fahrzeugunfallenergieverwaltung und eines Insassenschutzes umfasst. Die ausdehnbare volumenfüllende mechanische Struktur nimmt vorteilhafterweise die mit dem Aufprallereignis verbundene kinetische Energie effektiv auf und kann ausgestaltet werden, um eines von mehreren der nachfolgenden bereitzustellen: eine Unfallenergiedissipierung, eine Belastungspfaderzeugung, eine Änderung eines Fahrzeugverzögerungsimpulses, eine lokale Versteifung oder Verstärkung der Fahrzeugstruktur, eine Versteifung oder Verstärkung von Elementen mit einem geschlossenen Abschnitt, die einer Seitwärtsbelastung ausgesetzt sind, einen Fußgängeraufprallschutz, einen Insassenschutz, eine Fahrzeugkompatibilität während Aufprallereignissen, einen Unfallschutz für verletzliche Komponenten, z.B. Maschine, Fahrgastinnenraum und dergleichen.
Bei einer Ausführungsform umfasst die Energieverwaltungseinrichtung der vorliegenden Offenbarung ein ausdehnbares offenzelliges Material, wobei eine Ausdehnung des offenzelligen Materials in einer Ebene quer zu der Zellenachse der Zellen verläuft, welche die Zellenstruktur definieren. Wie zuvor angeführt betrifft der Begriff "Energieverwaltung" auch eine Kraft- und/oder Verzögerungsbegrenzung, da die in diesem Kontext beschriebenen Einrichtungen wirken, um die Aufprallkraft auf ein oder die Verzögerung eines Objekts während eines Aufprallereignisses zu begrenzen. Das ausgedehnte Volumen stellt vorteilhafterweise Energieverwal tungseigenschaften für Objekte bereit, die auf die Einrichtungen aufprallen.
Bei einer Ausführungsform umfasst die Energieverwaltungseinrichtung der vorliegenden Offenbarung ein ausdehnbares offenzelliges Material, wobei eine Ausdehnung des offenzelligen Materials in einer Ebene quer zu der Zellenachse der Zellen verläuft, welche die Zellenstruktur definieren. Bei dieser Ausführungsform sowie den anderen in diesem Kontext offenbarten Ausführungsformen ist es beabsichtigt, dass eine Unfallquetschung optimalerweise, aber nicht notwendigerweise, parallel zu der Zellenachse verläuft. Beispielsweise weist ein geeignetes offenzelliges Material eine Bienenwabenzellenstruktur auf. Bei einer verstauten oder kompakten Konfiguration kann die Bienenwabenzellenstruktur allgemein als ein Bienenwabenziegel definiert werden. Der Bienenwabenziegel weist ein anfängliches kompaktes Volumen in dem Sinn auf, dass er rechtwinklig zu der Längsachse seiner Zellen und parallel zu der Richtung, in welche er entfaltet werden soll, erheblich zusammengedrückt ist. Zum leichteren Verständnis wird nun Bezug auf Bienenwabenzellenstrukturen genommen, obwohl es verstanden sein sollte, dass andere offenzellige Materialien, die in der nachfolgend erörterten Weise zusammengedrückt und ausgedehnt werden können, für die in diesem Kontext offenbarten Energieverwaltungseinrichtungen gleichermaßen geeignet sind.
Der Bienenwabenziegel belegt von etwa 1/10-tel bis etwa 1/60-tel des Volumens, das er annimmt, wenn er vollständig ausgedehnt ist (d.h. das Ausdehnungsverhältnis), in Abhängigkeit von den ursprünglichen Ausmaßen der Zelle und den Wandstärken, obwohl in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung höhere oder niedrigere Verhältnisse verwendet werden können. Bienenwabenzellengeometrien mit kleineren Werten des Ausdehnungsverhältnisses liefern allgemein größere Quetschkräfte.
Es ist nicht beabsichtigt, die Materialien zur Ausbildung der Bienenwabenzellenstruktur zu begrenzen. Die Wahlmöglichkeiten für Materialien hängen im Wesentlichen von der gewünschten Quetschkraft (Steifigkeit) für eine spezielle Anwendung (d.h. weichere oder härtere Metalle oder Komposite) ab. Bei einer Ausführungsform ist die Bienenwabenzellenstruktur aus einem federleichten metallischen Material, z.B. Aluminium, ausgebildet. Andere geeignete Materialien, die nichtmetallisch sind, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, Polymere wie zum Beispiel Nylon, Zellulose und andere ähnliche Materialien. Die Materialzusammensetzung und die Bienenwabengeometrien werden durch die gewünschte Anwendung bestimmt.
Mit Hinblick auf 2 und 3 sind perspektivische Ansichten einer kraft- und verzögerungsbegrenzenden Einrichtung 100 gezeigt, die eine Bienenwabenzellenstruktur 104 verwenden. Insbesondere stellt 2 die kraft- und verzögerungsbegrenzende Einrichtung in einer verstauten oder kompakten Konfiguration (d.h. einer Bienenwabenziegelkonfiguration) dar, wohingegen 3 die kraft- und verzögerungsbegrenzende Einrichtung nach einer Ausdehnung in Ansprechen auf ein Auslöseereignis darstellt.
Wie in 3 klarer gezeigt ist, bildet die Geometrie der Zellen die Bienenwabenzellenstruktur aus, obwohl, wie voranstehend angemerkt, andere Gestalten und Konfigurationen möglich sind, die ein Zusammendrücken und Ausdehnen in der in diesem Kontext beschriebenen Weise ermöglichen. Die Bienenwabenzellenstruktur 104 endet allgemein an einer oberen Seite 106 und einer unteren Seite 108. An den oberen und unteren Seiten 106, 108 sind Abdeckhaubenendelemente 110 bzw. 112 befestigt (wie zum Beispiel durch einen Klebstoff). Die Abdeckhaubenendelemente 110, 112 sind im Wesentlichen starr und dienen als Führungen zur Definition der Konfiguration der Bienenwabenzellenstruktur 104 zwischen der verstauten oder verdichteten Konfiguration, wie sie bei 2 gezeigt ist, und der ausgedehnten Konfiguration, wie sie bei 3 gezeigt ist. Eines der Abdeckhaubenendelemente, z.B. 110, ist an dem Fahrzeug starr befestigt. Solchermaßen bewegt sich das Abdeckhaubenendelement 112 bei einer Ausdehnung der kraft- und verzögerungsbegrenzenden Einrichtung 100 in Ansprechen auf ein Auslöseereignis relativ zu dem Abdeckhaubenendelement 110. Auf diese Weise verläuft nach einem Entfalten die Ausdehnung des Bienenwabenmaterials 104 in einer quer verlaufenden Ebene P, welche zu einer angenommenen Unfallachse A vorzugsweise rechtwinklig ausgerichtet ist, ohne eine Ausdehnung oder Kontraktion der Unfallachsendimension.
Die Abdeckhaubenendelemente 110, 112 müssen nicht notwendigerweise wie gezeigt eben sein. Darüber hinaus müssen die Abdeckhaubenendelemente nicht die gleiche Gestalt oder Größe aufweisen. Beispielsweise können die Abdeckhaubenendelemente 110, 112 eine Gestalt umfassen, die zu dem Gebiet in dem Fahrzeug komplementär ist, in dem die Energieverwaltungseinrichtung 100 angeordnet werden soll. In einem Radschacht können beispielsweise eines oder beide Abdeckhaubenelemente von gekrümmter Gestalt sowie von unterschiedlicher Größe sein, um sich an die Gestalt des Radschachts anzupassen. Als ein anderes Beispiel, wie es bei einer Ausdehnung in einen sich verengenden keilförmigen Raum auftreten kann, kann das Abdeckhaubenendelement (z.B. 112), das sich bewegt, wenn sich die Bienenwabenzellenstruktur 104 ausdehnt, kürzer als das stationäre Abdeckhaubenendelement (z.B. 110) sein, so dass die ausgedehnte Bienenwabenzellenstruktur 104 eine komplementäre Keilform aufweist.
Ein Aktivierungsmechanismus 114 ist mit den Abdeckhaubenendelementen 110, 112 wirksam verbunden, um eine selektive Ausdehnung der kraft- und verzögerungsbegrenzenden Einrichtung 100 in Ansprechen auf ein Auslöseereignis zu erleichtern. Der Aktivierungsmechanismus 114 steuert den volumetrischen Zustand der Bienenwabenzellenstruktur 104, so dass bei einer Aktivierung eine Ausdehnung von der verstauten oder kompakten Konfiguration zu der ausgedehnten Konfiguration auftritt. Eine oder mehrere Montagewinkel 115 können mit einem der Abdeckhaubenendelemente 110, 112 verbunden sein, sodass die kraft- und verzögerungsbegrenzende Einrichtung 100 mit einer gewählten Oberfläche des Motorfahrzeugs verbunden werden kann.
Die kraft- und verzögerungsbegrenzende Einrichtung 100 umfasst eine Stützoberfläche 105 für eine gesteuerte Richtungsausdehnung, welche nachfolgend genauer beschrieben wird. Eine Stützoberfläche 105 oder alternativ zwei Stützoberflächen können verwendet werden, um eine Schichtanordnung um die Bienenwabenzellenstruktur 104 herum in Abhängigkeit von der Anwendung zu definieren. Optional können die Oberflächen 105 durch die Fahrzeugstruktur, in welcher die Energieverwaltungseinrichtung 100 angeordnet ist, auf natürliche Weise definiert werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Stützoberfläche 105 mit der Bienenwabenzellenstruktur 104 zusammenwirkend gegenüber der Oberfläche eines Aufpralls angeordnet, und noch bevorzugter nur, wenn eine natürliche Fahrzeugstützoberfläche nicht vorhanden ist. Zusätzlich kann bei Anwendungen, bei welchen ein Insassen/Fußgängeraufprall direkt gegen die ausgedehnte Bienenwabenzellenstruktur 104 auftreten kann, ein entfaltbarer Vorderflächenschirm oder Schild 109 vorhanden sein.
Ein Beispiel eines geeigneten Aktivierungsmechanismus 114 ist in 4 und 5 gezeigt. Ein Ausdehnungsorgan in der Form einer zusammengedrückten Feder 116 ist zwischen den Abdeckhaubenelementen 110, 112 unter Spannung angrenzend angeordnet, wenn sich die Bienenwabenzellenstruktur 104 in der kompakten oder verstauten Konfiguration befindet. Ein Auslöser 118 zur selektiven Freisetzung von Energie, die mit der zusammengedrückten Feder verbunden ist, umfasst eine Scheibe 120, die an einem der Abdeckhaubenendelemente, z.B. 110 wie gezeigt, drehbar angebracht ist, wobei die Scheibe ein Paar von gegenüberliegenden Fingern 122 aufweist. Die Gestalt der Scheibe 120 ist durch eine ähnlich gestaltete Öffnung 124 aufnehmbar, welche in dem Abdeckhaubenendelement 110 ausgebildet ist. Die drehbare Scheibe 120 wird ferner durch ein starres Element (nicht gezeigt, z.B. ein Bolzen) abgestützt, das an dem gegenüberliegenden Abdeckhaubenendelement, z.B. 112, starr befestigt ist. Obwohl zwei gegenüberliegende Finger gezeigt sind, sollte es offensichtlich sein, dass ein oder mehr Finger verwendet werden können. Darüber hinaus sollte es offensichtlich sein, dass die Gestalt der Scheibe 120 oder der Öffnung 124 nicht begrenzt sein soll und wie gewünscht variieren kann, vorausgesetzt, dass ein verriegelnder Eingriff der Scheibe 120 gegen das Abdeckhaubenendelement 110 bei mindestens einer Drehstellung der Scheibe auftritt und ein Lösen des Eingriffs bei einer unterschiedlichen Stellung auftritt.
Eine Aktivierung des Aktivierungsmechanismus 114 veranlasst die Scheibe 120 zu einer Drehung und bewirkt, dass die Gestalt der Scheibe mit der Gestalt der Öffnung 124 ausgerichtet wird. Bei der Ausrichtung wird die Feder 116 freigesetzt, was eine schnelle Ausdehnung der Bienenwabenzellenstruktur 104 verursacht. Die mit der Feder verknüpften Komprimierungskräfte sorgen für die Ausdehnung, wobei die Größe der Ausdehnung allgemein mit größeren Komprimierungskräften in der Feder 116 erhöht werden kann. Andere geeignete Ausdehnungsorgane können eine pyrotechnische Einrichtung oder beispielsweise einen Druckluftzylinder umfassen, welcher wie beschrieben bei einer Drehung der Scheibe 120 oder durch andere Auslösemittel ausgelöst wird. Andere Auslösemittel können elektronisch gesteuert, mechanisch gesteuert und dergleichen sein. Der Aktivierungsmechanismus 114 kann alternativ passiv sein, wobei das Aufprallereignis selbst einen mechanischen Auslöser bereitstellt.
Wie voranstehend beschrieben aktiviert das Auslöseereignis den Aktivierungsmechanismus 114. Solchermaßen kann der Aktivierungsmechanismus in wirksamer Verbindung mit einem Controller stehen, um den Aktivierungsmechanismus 114 selektiv zu aktivieren. Der Controller kann beispielsweise ein elektronisches Steuerungsmodul 128 sein, das eingerichtet ist, um ein Signal von einem Sensor oder Detektor 126 zu empfangen, wobei dieses Signal dann durch das elektronische Steuerungsmodul 128 ausgewertet wird, um ein Solenoid 130 zu aktivieren. Das Solenoid 130 umfasst einen Verbindungsarm 132, der in wirksamer Verbindung mit der Scheibe 120 gezeigt ist, um in Ansprechen auf das Aktivierungssignal eine Drehung derselben zu bewirken.
Wie in 6 und 7 klarer gezeigt ist umfasst die Energieverwaltungseinrichtung 100 ferner die optionale Stützschicht 105 und den optionalen Schirm 109. Die Stützoberfläche 105 wirkt als eine Stützoberfläche und eine Führung für die kraft- und verzögerungsbegrenzende Einrichtung 100 während einer Ausdehnung derselben. Bei einer Ausführungsform sind die Stützoberfläche 105 und/oder der Schirm 109 wie gezeigt mit dem Abdeckhaubenendelement 112 wirksam verbunden. Auf diese Weise dehnen sich die Stützoberfläche 105 und der Schirm 109 bei einer Bewegung des Abdeckhaubenendelements 112 relativ zu dem Abdeckhaubenendelement 110 während einer Ausdehnung zusammen mit der Bienen wabenzellenstruktur 104 aus. Beispielsweise können, wie gezeigt, die Stützschicht 105 und der Schirm 109 aufgewickelt (oder gefaltet oder anderweitig wie gewünscht verdichtet) sein, wenn sich die kraft- und verzögerungsbegrenzende Einrichtung in der verstauten oder verdichteten Konfiguration befindet, und sich in die Richtung einer Ausdehnung der kraft- und verzögerungsbegrenzenden Einrichtung 100 linear ausdehnen, um die Stützoberflächen/Führungs- und Abschwächungsfunktionen bereitzustellen. Die Stützoberfläche 105 umfasst vorzugsweise ein Material, das bei einer Ausdehnung im Wesentlichen steif und dehnungsresistent ist.
Die kraft- und verzögerungsbegrenzende Einrichtung 100 umfasst optional Montageplatten 117, 119, die an den Abdeckhaubenendelementen 110 bzw. 112 starr angebracht sind, welche ferner eine damit verbundene Verbindungsstruktur 107 aufweisen können. Die Fahrzeugverbindungsstruktur 107 kann Seile mit einer festen Länge umfassen, die in der Ebene der Bienenwabenzellenstruktur 104 liegen und durch Öffnungen geführt sind, welche die einzelnen Bienenwabenzellen definieren, so dass eine Ausdehnung der Energieverwaltungseinrichtung entlang eines gewünschten Richtungspfads auftritt. Es kann mehr als eine Fahrzeugverbindungsstruktur 107 verwendet und an verschiedenen Punkten der Bienenwabenzellenstruktur 104 befestigt werden.
Bei einer Verwendung in einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs ist die Stützoberfläche 105, wenn eine verwendet wird, dem Inneren eines Fahrzeugs abgewandt, wohingegen die Bienenwabenzellenstruktur 104 dem Inneren des Fahrzeugs zugewandt ist. Wenn es durch die Natur des Bienenwabenzellenmaterials 104 erforderlich ist, ist ein Schirm 109 dem Inneren des Fahrzeugs zugewandt. Es sollte jedoch für Fachleute offensichtlich sein, dass die Anordnung und der Stil der Einrichtung 100 durch die gewünschte Anwendung bestimmt werden. Bei einer Ausführungsform kön nen die Stützschicht 105 und die Bienenwabenzellenstruktur 104 bei einer Ausdehnung derselben physikalisch voneinander getrennt sein. Bei einer anderen Ausführungsform können die Stützschicht 105 und die Bienenwabenzellenstruktur 104 zueinander benachbart sein, wobei jede nur an ausgewählten Punkten verbunden ist, wobei die ausgewählten Punkte das Bienenwabenmaterial 104 an vorbestimmten Punkten einschränken können. Auf eine ähnliche Weise kann der Schirm 109 an ausgewählten Punkten entlang des Bienenwabenmaterials angeordnet und verbunden sein.
Die kraft- und verzögerungsbegrenzende Einrichtung 100 umfasst ferner einen optionalen Schutzschirm 111 um die aufgewickelte Stützoberfläche 105 und/oder den Schirm 109 herum. Der Schutzschirm 111 besteht aus einem beliebigen einer Vielzahl von geeigneten flexiblen Materialien, die Fachleuten bekannt sind.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs 140, die verschiedene Stützstrukturen und stationäre Oberflächen zur Anwendung der Energieverwaltungseinrichtung 100 darstellt. Die kraft- und verzögerungsbegrenzende Einrichtung 100 kann beispielsweise in Verbindung mit herkömmlichen gepolsterten Innenflächen in dem Fahrzeug 140 verwendet werden. Insbesondere kann die Einrichtung 100 für die Türsäulen 142, den Fahrzeughimmel 144, die Türinnenseiten 146, das Armaturenbrett 148, die Kniepolster 150, die Kopfstütze 168 und andere Bereiche, wie zum Beispiel unter dem Teppich auf dem Fahrzeugboden 152, dem Sitz 154 selbst oder ähnlichen Oberflächen, wo eine Absorption kinetischer Energie/ein Begrenzen von Kräften/Verzögerungen, die durch einen Aufprall eines Objekts auf die Oberfläche verursacht werden, gewünscht ist und/oder eine geeignete Positionierung eines Insassen während eines Auslöseereignisses, wie zum Beispiel einem Aufprall, gewünscht ist. Bei spielsweise kann ein Anordnen der Energieverwaltungsbaugruppe unter dem Teppich verwendet werden, um die Positionierung der Knie eines Insassen bezüglich des Kniepolsters zu unterstützen. In dem Sitzbereich kann die Einrichtung strategisch positioniert werden, um ein Versteifen an einem Rand des Sitzes 154 bereitzustellen. Kräfte/Verzögerungen aufgrund eines Aufpralls mit anderen Bereichen des Fahrzeugs, beispielsweise den Türsäulen 142, können mit der Einrichtung 100 begrenzt werden. Zusätzlich kann die Einrichtung 100 beim Schutz von Insassen gegen Aufprallen äußerer Objekte helfen, die in das Fahrzeug 140 eindringen können.
Wie ferner in 8 gezeigt ist kann die Einrichtung 100 außerhalb des Fahrzeugs 120 angeordnet werden. Wie gezeigt kann die Einrichtung 100 an einer äußeren/inneren Oberfläche eines Stoßfängers 156, 158, einer Motorhaube 160, eines Kofferraums 162, eines Daches 172, eines Radschachts 170, einer Stirnwand 166 und ähnlichen Bereichen positioniert werden.
Wie ferner in 8 gezeigt ist kann die Einrichtung 100 außerhalb des Fahrzeugs 120 angeordnet werden. Wie gezeigt kann die Einrichtung 100 an einer äußeren/inneren Oberfläche eines Stoßfängers 156, 158, einer Motorhaube 160, eines Kofferraums 162, eines Daches 171, eines Radschachts 170, einer Stirnwand 166 und ähnlichen Bereichen positioniert werden. Es sollte auch offensichtlich sein, dass die Einrichtung 100 in Leerräumen des Motorraums, um die den Innenraum definierenden Oberflächen sowie in und um die Strukturschienen, die das Fahrzeug definieren, herum angeordnet werden kann.
Die kraft- und verzögerungsbegrenzende Einrichtung 100 kann auf den Anwendungsort zugeschnitten werden. Beispielsweise kann bei äußeren Orten, wie zum Beispiel dem Stoßfänger und Kotflügel des Fahrzeugs, ein Auslösen vor einem Auslöseereignis oder zu dem Zeitpunkt des Auslöseereignisses auftreten. Das Auslöseereignis muss nicht auf ein einzelnes Ereignis begrenzt sein. Das Auslöseereignis kann beispielsweise auftreten, wenn eine Vielzahl von Zuständen detektiert oder aufgenommen werden, z.B. ein Aufprallereignis bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit größer als 15 Kilometer pro Stunde. Dazu können ein Unfallvorwarnsensor und/oder ein Vorhersagealgorithmus zur Schwere eines Aufpralls verwendet werden, um das elektronische Steuerungsmodul 128 zu programmieren. Die Ausdehnung der Bienenwabenzellenstruktur kann schnell oder langsam, größer oder weniger groß in Abhängigkeit davon sein, wie das System programmiert ist. An dieser Stelle verwendete Einrichtungen können für den Fall einer fälschlichen Unfalldetektion reversibel entworfen werden, da ihre Entfaltung keine Auswirkung auf den Betrieb des Fahrzeugs hat. Einrichtungen 100 in dem Fahrzeug 120 können beispielsweise entweder vor oder während eines Aufprallereignisses entfaltet werden. Bei einer Entfaltung vor dem Aufprallereignis kann die Ausdehnung des Bienenwabenzellenmaterials schnell oder langsam sein und erfordert einen Aufprallvorwarnsensor (und optimalerweise mit einem Algorithmus zur Schwere des Aufpralls) für ein selektives Auslösen. Bei einer Entfaltung während eines Aufprallereignisses muss die Ausdehnung der Bienenwabenzellenstruktur schnell sein und sollte nur bei Geschwindigkeiten auftreten, bei denen ein wesentliches Zerquetschen auftreten wird. Dementsprechend kann ein Auslösen durch Verschiebungen bewirkt werden, die durch einen Unfall verursacht werden. An dieser Stelle verwendete Einrichtungen sind nicht reversibel und erfordern ein sehr genaues Detektionssystem, da ihre Entfaltung den Betrieb des Fahrzeugs beeinträchtigt.
Wie beschrieben können die Kraft- und Verzögerungseinrichtungen an zahlreichen Stellen im gesamten Fahrzeug für verschiedene Funktionen angeordnet werden. Für eine Dissipierung von Unfallenergie beispielsweise können die Einrichtungen von innen an den Schienen für frontale und versetzte Aufprallereignisse, in Leerräumen in dem Motorraum, wie zum Beispiel zwischen dem Motorblock und dem Bereich des Armaturenbretts, und zwischen dem Motorblock und dem Kühler sowie seitlich entlang des Motorblocks für einen Seitenaufprall angeordnet werden.
Für ein Erzeugen eines Belastungspfades können die Einrichtungen von innen an den Schienen für frontale und versetzte Aufprallereignisse sowie verschiedentlich in dem Frontabschnitt der Schienen, in dem S-förmig gebogenen Bereich und an einem Schienenknick und Knickpunkten angeordnet werden. Zusätzlich können die Einrichtungen von innen an den Schienen für frontale und versetzte Aufprallereignisse sowie in Leerräume in dem Motorraum angeordnet werden. Die Einrichtung kann auch zwischen dem Reifen- und dem Schwingenbereich in dem Radschacht und im Inneren des Zentraltunnelabschnitts angeordnet werden. Auf ähnliche Weise kann die Einrichtung in einer zentralen Armstütze, wenn vorhanden, angeordnet werden, wenn sich die Armstütze in der Obenstellung befindet.
Für eine Änderung, die eine Frontbelastung des Fahrzeugverzögerungsimpulses umfasst, können die Einrichtungen in Leerräumen in dem Motorraum, wie zum Beispiel vor dem Kühler sowie zwischen dem Kühler und dem Motorblock angeordnet werden. Zusätzlich können die Einrichtungen von innen an den Schienen an Stellen angeordnet werden, die auf einen frontalen Aufprall geeignet ansprechen. Für eine Änderung, die eine Frontbelastung des Fahrzeugverzögerungsimpulses umfasst, können sie auch hinter und/oder in dem Stoßfänger angeordnet werden.
Für ein lokales Versteifen der Fahrzeugstruktur und eine Veränderung von Quetschungsausfallbetriebsarten können die Einrichtungen von innen an den Schienen an Stellen angeordnet werden, die auf einen frontalen und/oder versetzten Aufprall geeignet ansprechen. Für Seitenaufprallereignisse kann die Einrichtung beispielsweise von innen an den Schwingenabschnitt und von innen an der B-Säule angeordnet werden.
Zum Versteifen von Elementen mit einem geschlossenen Abschnitt, die einer seitlichen Belastung ausgesetzt sind, können die Einrichtungen von innen an der Schwinge und von innen an der B-Säule bei einem Fahrzeug mit niedriger Masse angeordnet werden (Entfalten zur Erhöhung der Steifigkeit – z.B. ein manuelles Entfalten in der Schiene, nachdem Schweiß- und Lackieroperationen abgeschlossen sind). Für Seitenaufprallereignisse kann die Einrichtung von innen an der Schwinge, von innen an der B-Säule, von innen an dem Zentraltunnel, von innen an der zentralen Armstütze, wenn sich die Armstütze in der Obenstellung befindet, und dergleichen angeordnet werden.
Für einen Fußgängeraufprallschutz können die Einrichtungen in dem Stoßfänger angeordnet werden (entweder vor dem Stoßfänger entfalten oder alternativ in dem Stoßfänger zusammenfalten). Die Einrichtungen können auch in der Motorhaube angeordnet werden (entweder über der Motorhaube entfalten oder unter der Motorhaube entfalten, wenn die Motorhaube zu weich ist).
Für einen Insassenaufprallschutz können die Einrichtungen angeordnet werden, um eine Alternative mit niedriger Energie für Knieairbags, Seitenvorhänge und dergleichen bereitzustellen. Zusätzlich kann sich die Einrichtung seitlich unter Teppichen im Bereich des Armaturenbretts erstrecken und/oder angeordnet werden, um sich seitlich in der Oberfläche ei nes inneren Verkleidungsblechs zu erstrecken, um eine Ausdehnung der Einrichtung zu dem Insassen hin zu verursachen. Auf ähnliche Weise kann die Einrichtung als entfaltbare Schieberblöcke (in und von innen an die Tür, in dem Fahrzeuginneren oberhalb und unterhalb der Armstütze und dergleichen) und entfaltbare Kopfstützen (sowohl zwischen seitlich benachbarten Sitzen als auch zwischen Vorder- und Rücksitzbereichen) angeordnet werden.
Für eine Fahrzeugkompatibilität bei einem Ausprallereignis können die Einrichtungen von innen an Schwingenabschnitte sowie an der B-Säule angeordnet werden. Zusätzlich kann die Einrichtung von innen an den Schienen und dem Stoßfänger eines Fahrzeugs mit auffallend großer Masse angeordnet werden (in den Schienen und dem Stoßfänger zusammenfalten, um den Impuls abzuschwächen). Gleichermaßen kann die Einrichtung von innen an der Schwinge und von innen an der B-Säule bei Fahrzeugen mit niedriger Masse angeordnet werden (Entfalten zur Erhöhung der Steifigkeit – z.B. manuelles Entfalten in der Schiene, nachdem Schweiß- und Lackieroperationen abgeschlossen sind).
Für einen Unfallschutz verletzlicher Komponenten können die Einrichtungen um Komponenten, wie zum Beispiel den Kraftstofftank, herumgewickelt angeordnet werden.
9–10 stellen eine beispielhafte Anwendung dar, in welcher die kraft- und verzögerungsbegrenzende Einrichtung 100 zwischen einem Radschacht 170 und einem Reifen 172 des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Richtung des Fahrzeugs ist durch einen Pfeil 176 bereitgestellt. Bei einer Aktivierung, wie sie während eines Frontaufprallereignisses auftreten kann, dehnt sich die Einrichtung 100 von der kompakten Konfiguration, wie sie in 9 gezeigt ist, zu der ausgedehnten Konfiguration von 10 aus. Eine optionale Schutzklappe 174 ist mit der Ausdehnung der Einrichtung drehend betätigbar gezeigt. Auf diese Weise ermöglicht eine Ausdehnung der Einrichtung bei einem frontalen Aufprallereignis es dem gesamten Fahrzeug, die mit dem frontalen Aufprallereignis verbundene kinetische Energie zu absorbieren und zu dissipieren. Der normalerweise vorhandene Raum zwischen dem Radschacht und dem Reifen wird nach einer Ausdehnung der Einrichtung minimiert, wodurch ein Belastungspfad geschaffen wird, so dass das gesamte Fahrzeug betroffen ist.
11 stellt eine Modellanalyse einer vorhergesagten Geschwindigkeitsänderung und Quetschungseffektivität bei einer Frontbelastung eines Unfallimpulses für ein Grundlinienfahrzeug, ein Fahrzeug, das mit einer auf 86,18 × 10⁴ Pa (125 PSI) ausgelegten Energieverwaltungsbaugruppe ausgestaltet ist und ein Fahrzeug, das mit einer auf 172,37 × 104 Pa (250 PSI) ausgelegten Energieverwaltungsbaugruppe ausgestaltet ist, dar. Wie gezeigt ist, wurde der Unfallimpuls mit der in dem Lastpfad angeordneten Energieverwaltungseinrichtung im Vergleich mit einer Grundlinie, bei welcher die hinzugefügte Energieverwaltungsbaugruppe nicht vorhanden war, effektiver frontbelastet. Darüber hinaus stellte, wie erwartet, die höher ausgelegte Bienenwabenzellenstruktur die größte Geschwindigkeitsänderung bei dem Anfangsabschnitt des Unfallereignisses bereit. Durch ein Frontbelasten des Unfallimpulses können Spitzen-G's verringert werden, denen die Objekte innerhalb des Fahrzeugs durch Interaktionen mit Airbags und Gurtsystemen unterworfen sind. Diese Vorhersagen/Schlussfolgerungen sind natürlich einer experimentellen Verifizierung unterworfen. Als ein Beweis stieg die effektive Beschleunigung von einer Grundlinie von 16,9 facher Massenbeschleunigung (G) auf 18,1 G und höher für verschiedene Belastungen für die Energieverwaltungseinrichtung über eine 40 Millisekunden Zeitperiode.
Tabelle 1 stellt eine Seitenaufprallanalyse einer vorhergesagten Effektivität bei einer Verringerung eines Eindringens dar. Das Testen wurde unter Standardtestprozeduren durchgeführt, die Fachleuten wohlbekannt sind.

Modell Eindringtiefe (mm)

Vergleichsbeispiel Nr. 1 Grundlinie 450

Beispiel Nr. 1 Grundlinie und eingesetzte Einrichtung 385
Es wurde eine Seitenaufpralleindringtiefe bei konstanten Belastungen mit und ohne einer darin angeordneten vollständig entfalteten Energieverwaltungseinrichtung analysiert. Bei jeder Instanz wurde vorhergesagt, dass die Anwesenheit der Energieverwaltungseinrichtung eine Eindringtiefe vorteilhaft und effektiv verringert.
Mit Hinblick auf die voranstehend beschriebenen Anwendungen und Verwendungen der Energieverwaltungseinrichtung kann ein reversibles Energiespeichermittel zur Entfaltung verwendet werden, um die Einrichtung in ihren schlafenden (d.h. kompakten) Zustand zurückzuführen, nachdem sie entfaltet wurde, wenn sie bei einem nachfolgenden Aufprall nicht zerdrückt/beschädigt wurde. Ein Rücksetzen des Entfaltungsmittels würde ein Rücksetzen des entfalteten Bienenwabenzellenmaterials 104 und ein Wiederaufladen oder Rücksetzen der Energiespeichereinrichtung umfassen, was manuell oder alternativ automatisch durchgeführt werden kann.
Ob eine irreversible oder eine reversible Ausführungsform gewählt wird, hängt im Allgemeinen von der Anwendung und den Mitteln zum Messen und Steuern ab, die zum Auslösen einer Entfaltung verwendet werden.
Auf Unfallvorwarnsensoren basierende Einrichtungen mit vielen existierenden Sensoren können aufgrund des Potenzials für falsche Alarme gut reversibel entworfen werden, aber die Einrichtungen sollen nicht eindrin gend sein und die Fahrzeugfunktionalität nicht beeinträchtigen. Es gibt wenig Motivation dafür, Einrichtungen reversibel zu entwerfen, deren Entfaltung auf einer Unfalldetektion basiert oder indirekt auf Verschiebungen, die durch ein Quetschen des Fahrzeugs verursacht werden. Energiespeichermittel, die auf mechanischen Federn basieren, sind weniger wünschenswert als diejenigen, die auf Druckluft basieren, da diejenigen, die auf Druckluft basieren im Gegensatz zu denjenigen, die auf mechanischen Federn basieren, leicht zum Freisetzen der gespeicherten Energie angewendet werden können, wenn diese nicht benötigt wird, was die Sicherheit solcher Einrichtungen dramatisch verbessert. Bei einer Ausführungsform kann Druckluft beispielsweise freigesetzt werden, wenn ein Fahrzeug gestoppt wird und/oder die Zündung ausgeschaltet wird und kann dann automatisch wieder zugeführt werden, wenn ein Gang in dem Fahrzeug eingelegt oder die Zündung eingeschaltet wird.
Es wird daraufhin gewiesen, dass die verschiedenen voranstehend erörterten Kräfte, welche direkt oder indirekt erforderlich sind, um das Bienenwabenzellenmaterial 104 in seinen entfalteten Zustand auszudehnen oder beim Ausdehnen zu helfen, im Allgemeinen etwas weniger als 1 Kilonewton (kN) betragen. Das Bienenwabenzellenmaterial kann sich mit einem breiten Bereich an Ausdehnungsraten ausdehnen, beispielsweise von etwa 0,01 bis etwa 15 Meter pro Sekunde (m/s). Es können sehr einfache Mittel zum Kleben der starren Endabdeckhauben 110 und 112 an das Bienenwabenzellenmaterial 104 in seinem schlafenden Zustand verwendet werden, wie zum Beispiel ein Zweikomponenten-Epoxidklebstoff, der bei Raumtemperatur aushärtet.
Obwohl die Offenbarung mit Bezug auf eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können und Elemente durch Äquivalen te davon ersetzt werden können, ohne von dem Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen. Zusätzlich können viele Modifikationen durchgeführt werden, um eine spezielle Situation oder ein spezielles Material an die Lehren der Offenbarung anzupassen, ohne von dem wesentlichen Schutzumfang derselben abzuweichen. Es ist daher beabsichtigt, dass die Offenbarung nicht auf die spezielle Ausführungsform beschränkt ist, die als die beste Art zur Ausführung der Offenbarung betrachtet wird, sondern dass die Offenbarung alle Ausführungsformen umfasst, die in den Schutzumfang der nachfolgenden Ansprüche fallen.

Claims

Verfahren zum Modifizieren eines Unfall-Verzögerungsimpulses bei einem Fahrzeug, das umfasst, dass eine Energieverwaltungseinrichtung (100) in wirksamer Verbindung mit einer Fahrzeugoberfläche in einem Belastungspfad angeordnet wird, wobei die Energieverwaltungseinrichtung (100) ein offenzelliges Material (104), das aus einem nicht ausgedehnten Zustand in einen ausgedehnten Zustand ausgedehnt werden kann, und einen Aktivierungsmechanismus umfasst, welcher eine Ausdehnung des offenzelligen Materials (104) aus dem nicht ausgedehnten in den ausgedehnten Zustand regelt; die Energieverwaltungseinrichtung (100) in Ansprechen auf ein Aufprallereignis aktiviert wird; das offenzellige Material (104) aus dem nicht ausgedehnten Zustand in den ausgedehnten Zustand ausgedehnt wird; und der ausgedehnte Zustand des offenzelligen Materials beaufschlagt wird und ein mit dem Aufprallereignis verknüpfter Unfallimpuls relativ zu einer Grundlinie, bei welcher die Energieverwaltungseinrichtung (100) nicht vorhanden ist, modifiziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das sich ausdehnende offenzellige Material (104) entlang einer Stützoberfläche (105) unterstützt und geführt wird; und dass eine der Stützoberfläche (105) benachbarte Abschirmung (109) bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass die Ausdehnung des offenzelligen Materials (104) aus dem ausgedehnten Zustand in den nicht ausgedehnten Zustand umgekehrt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Zusammenpressen des ausgedehnten Zustands des offenzelligen Materials (104) einen effektiven Verzögerungspegel des Unfallimpulses erhöht.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der effektive Verzögerungspegel weniger als 20 G beträgt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Modifizieren des Unfallimpulses ein Dissipieren von Unfallenergie, ein Erzeugen eines Belastungspfades, ein Modifizieren eines Fahrzeugverzögerungsimpulses, ein lokales Versteifen einer Fahrzeugstruktur, ein Versteifen von Elementen mit einem geschlossenen Abschnitt, ein Modifizieren eines Insassenschutzes, ein Modifizieren eines Fußgängerschutzes, ein Modifizieren einer Fahrzeugkompatibilität, ein Schützen verletzlicher Komponenten und Kombinationen umfasst, die mehr als eines der vorherigen umfassen.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Schützen verletzlicher Komponenten ein Anordnen der Einrichtung um einen Kraftstofftank umfasst, wenn sich die Energieverwaltungseinrichtung (100) in dem ausgedehnten Zustand befindet.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Dissipieren von Unfallenergie ein Anordnen der Energieverwaltungseinrichtung (100) von innen an Schienen des Fahrzeugs und/oder in Leerräumen eines Motorraums umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Erzeugen des Belastungspfades ein Anordnen der Energieverwaltungseinrichtung von innen an Schienen des Fahrzeugs und/oder in einem vorderen Abschnitt der Schienen und/oder in einem S-förmig gebogenen Bereich der Schienen und/oder an einem Schienenknick und Knickpunkten der Schiene und/oder in Leerräumen in einem Motorraum und/oder zwischen einem Reifen und einem Schwingenbereich und/oder in einem Radschacht und im Inneren des Zentraltunnelabschnitts und/oder in einer zentralen Armstütze, wenn sich die Armstütze in der Obenstellung befindet, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das Modifizieren des Fahrzeugverzögerungsimpulses ein Anordnen der Energieverwaltungseinrichtung (100) in Leerräumen in einem Motorraum und/oder von innen an Schienen des Fahrzeugs an Stellen, die auf frontale Aufprallereignisse ansprechen, und/oder hinter oder in einem Stoßfänger des Fahrzeugs umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei das lokale Versteifen einer Fahrzeugstruktur ein Anordnen der Energieverwaltungseinrichtung (100) von innen an Schienen des Fahrzeugs und/oder von innen an einem Schwingenabschnitt und/oder von innen an einer B-Säule umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei das Versteifen von Elementen mit einem geschlossenen Abschnitt, die einer seitlichen Belastung ausgesetzt sind, ein Anordnen der Energieverwal tungseinrichtung (100) von innen an einer Schwinge und/oder von innen an einer B-Säule und/oder von innen an einem Zentraltunnel und/oder von innen an einer zentralen Armstütze, wenn sich die Armstütze in der Obenstellung befindet, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei das Modifizieren eines Fußgängeraufprallschutzes ein Anordnen der Energieverwaltungseinrichtung (100) in einem Stoßfänger und/oder in einer Motorhaube umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, wobei das Modifizieren des Insassenaufprallschutzes ein Anordnen der Energieverwaltungseinrichtung (100) unter einem Boden des Fahrzeugs und/oder in einem Verkleidungsblech und/oder in auslösbaren Schieberblöcken und/oder in auslösbaren Kopfstützen umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 13, wobei das Modifizieren der Fahrzeugkompatibilität ein Anordnen der Energieverwaltungseinrichtung (100) von innen an Abschnitten einer Schwinge und/oder von innen an einer B-Säule und/oder von innen an Schienen des Fahrzeugs und/oder in einem Stoßfänger umfasst.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der ausgedehnte Zustand des offenzelligen Materials (104) eine quer verlaufende Ebene umfasst, die im Wesentlichen rechtwinklig (P) zu einer angenommenen Unfallachse (A) verläuft, wobei die angenommene Unfallachse zu einer Zellachse der Zellen des offenzelligen Materials (104) im Wesentlichen parallel ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das offenzellige Material (104) mehrere Zellen mit einer wabenförmigen Gestalt umfasst.