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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Aufprallenergieübertragungsanordnung
zum Übertragen
von Energie, die beim Zusammenprall eines Fahrzeugs, an dem die
Anordnung angebracht ist, mit einem Fremdkörper frei wird, auf die Fahrzeugstruktur.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Übertragen
von Energie, die beim Zusammenprall eines Fahrzeugs, an dem die
Anordnung angebracht ist, mit einem Fremdkörper frei wird, auf die Fahrzeugstruktur.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
Hersteller von Kraftfahrzeugen streben kontinuierlich danach, Fahrzeuge
bereitzustellen, die im Fall einer Kollision das Risiko einer Verletzung
von an der Kollision beteiligten Personen verringern. Diese Personen
können
Fahrzeuginsassen oder ein von dem Fahrzeug erfasster Fußgänger sein.
Zu diesem Zweck werden Fahrzeuge zurzeit mit so genannten Verformungszonen
konzipiert, die sich in einer gesteuerten Weise verformen, um dadurch
Energie zu absorbieren, die beim Zusammenprall des Fahrzeugs mit
einem Objekt frei wird. Die bei einer Kollision frei werdende Energiemenge
ist proportional zum Quadrat der relativen Geschwindigkeit zwischen
dem Fahrzeug und dem Objekt beim Zusammenprall. Es liegt auf der
Hand, dass das Risiko einer Verletzung von Fahrzeuginsassen bei
höheren
Geschwindigkeiten erhöht
ist. Aufgrund der erheblichen Energiemengen, die in der Folge von
Kollisionen mit hoher Geschwindigkeit frei werden, müssen die
Verformungszonen einen bestimmten Steifigkeitsgrad oder eine bestimmte
Verformungsbeständigkeit
aufweisen, um bei diesen hohen Geschwindigkeiten wirksam zu funktionieren.
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Die
meisten Kollisionen zwischen Fahrzeugen und Fußgängern ereignen sich in bebauten
Gebieten, in denen die Geschwindigkeit der Fahrzeuge relativ niedrig
ist. Zum Beispiel schreiben die meisten Gesetzgebungen eine Geschwindigkeitsbegrenzung in
bebauten Gebieten von ca. 50 km/h vor. Aufgrund des relativ geringen
Gewichts der meisten Fußgänger ist
die Energiemenge, die bei einer Kollision mit niedriger Geschwindigkeit
zwischen einem Fahrzeug und einem Fußgänger frei wird, relativ gering.
Dies impliziert, dass die Verformungszonen des Fahrzeugs nicht veranlasst
werden, sich in großem
Maße zu
verformen, und daher eine große
Menge der Energie auf den Fußgänger übertragen
wird, was möglicherweise
eine Verletzung zur Folge hat.
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Um
die Verletzung von Fußgängern zu
verringern, wurden gemäß dem Stand
der Technik verschiedene Arten der Verringerung der Steifigkeit
eines Fahrzeugs bei einer Kollision mit einem Fußgänger vorgeschlagen. In der
US 6,050,624 wird zum Beispiel
eine Stoßstangenanbringungsstruktur
mit einem Zweigeschwindigkeits-Stoßdämpfungselement offenbart,
das bei geringen Aufprallenergiemengen eine geringere Verformungsbeständigkeit
und bei höheren
Aufprallenergiemengen eine höhere
Verformungsbeständigkeit
aufweist. Bei der Stoßstangenanordnung
gemäß der
DE-A-199 42 167 wird bei höheren Geschwindigkeiten
oder wenn ein Sensor die Nähe
eines Objekts erfasst, das größer ist
als ein Fußgänger, die
Längsverschiebung
eines Gleitelements durch einen Stift beschränkt. Bei niedrigeren Geschwindigkeiten
befindet sich der Stift nicht im Eingriff mit dem Gleitelement und
ermöglicht
dadurch eine Verschiebung des Gleitelements, um die Aufprallenergie
zunehmend zu absorbieren. Die
EP-A-0 983
909 beschreibt eine Aussteifungsbaugruppe für ein Stoßstangensystem
eines Kraftfahrzeugs, wobei die Baugruppe eine Aussteifung einschließt, die
operativ mit dem Stoßstangensystem
verbunden und basierend auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zwischen
einer oberen und einer unteren Position beweglich ist.
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Ein
Nachteil von Bauteilen, die bei niedrigen Aufprallgeschwindigkeiten
leicht verformbar sind, ist, dass solche Bauteile in der Folge einer
Kollision mit niedriger Geschwindigkeit, bei der das Risiko eines Personenschadens
vernachlässigbar
ist, möglicherweise
ersetzt werden müssen.
Dies kann zum Beispiel bei einer Kollision mit Parkgeschwindigkeiten zwischen
einem Fahrzeug und z. B. einem Laternenmast der Fall sein. Weiterhin
sollte jede Aufprallabsorptions- oder -übertragungsanordnung so einfach wie
möglich
sein, um die Produktionskosten niedrig zu halten.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Aufprallenergieübertragungsanordnung
bereitzustellen, deren Betrieb einfach ist und die bei Zusammenprallen
mit niedriger Geschwindigkeit intakt bleibt, aber dennoch ein verringertes
Risiko der Verletzung von Fußgängern bietet.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Aufprallenergieübertragungsanordnung
nach Anspruch 1 gelöst.
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Die
Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass eine Kollision zwischen
einem Fußgänger und einem
Fahrzeug bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten vom Fußgänger überlebt
werden kann, selbst wenn das Fahrzeug im Wesentlichen steif wäre. Dies ist
darin begründet,
dass die beim Zusammenprall frei werdende Energiemenge relativ gering
ist. Wenn jedoch die Geschwindigkeit steigt, nimmt die Energiemenge
als Quadrat der Geschwindigkeit zu, wie bereits erwähnt. Dies
bedingt die Bereitstellung eines leicht verschiebbaren Elements,
das verwendet werden kann, um sicherzustellen, dass die Energie
in einer solchen Weise absorbiert wird, dass so wenig Energie wie
möglich
auf den Fußgänger übertragen wird.
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Somit
ist bei der vorliegenden Erfindung eine Aufprallenergieübertragungsanordnung
mit ersten Mitteln, die in einer ersten Richtung verschiebbar sind,
und zweiten Mitteln, die so angepasst sind, dass sie mit den ersten
Mitteln zusammenwirken, versehen. Die ersten und zweiten Mittel
sind so betreibbar, dass in der Folge eines Zusammenpralls des Fahrzeugs
mit einem Fremdkörper,
bei dem die zu übertragende
Energie unterhalb eines ersten festgelegten Werts liegt, die Anordnung
steifer ist als sie es in der Folge eines Zusammenpralls wäre, bei
dem die zu übertragende
Energie oberhalb des ersten festgelegten Werts liegt.
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Damit
Fahrzeugverformungszonen bei Kollisionen mit hoher Geschwindigkeit
adäquat
funktionieren, ist eine Anordnung erforderlich, die steifer ist als
die für
eine optimale Verringerung der Verletzung von Fußgängern. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
sind die ersten und zweiten Mittel so betreibbar, dass in der Folge
eines Zusammenpralls des Fahrzeugs mit einem Fremdkörper, bei
dem die zu übertragende
Energie oberhalb eines zweiten festgelegten Werts liegt, die Anordnung
steifer ist als sie es in der Folge eines Zusammenpralls mit einer Geschwindigkeit
unterhalb des zweiten festgelegten Werts wäre. Die ersten und zweiten
festgelegten Werte können
Geschwindigkeiten von ca. 15 km/h bzw. 60 km/h für typische Kollisionen zwischen
einem Fahrzeug und einem Fußgänger entsprechen.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Anordnung
sind in den abhängigen Ansprüchen detailliert
dargelegt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft und unter Bezugnahme
auf die Ausführungsformen
beschrieben, die in den Zeichnungen dargestellt sind, in denen:
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1 eine
schematische perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Aufprallenergieübertragungsanordnung
ist,
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2 eine
Schnittansicht entlang der Linie II-II von 1 ist,
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3 ein
schematischer Aufriss eines Bauteils der Anordnung der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
ist,
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4A eine
schematische Schnittansicht entsprechend 2 mit der
Anordnung in ihrem unbeeinflussten Zustand ist,
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4B eine
schematische Schnittansicht entsprechend 4A ist,
jedoch mit der Anordnung in einem Zustand nach einem typischen Zusammenprall
mit niedriger Geschwindigkeit,
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4C eine
schematische Schnittansicht entsprechend 4A ist,
jedoch mit der Anordnung in einem Zustand nach einem typischen Zusammenprall
mit einem Fußgänger,
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5 eine
schematische perspektivische Ansicht der an einem Fahrzeug angebrachten
Anordnung der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist,
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6 eine
schematische perspektivische Ansicht entsprechend 5 ist,
jedoch eine weitere Ausführungsform
darstellt,
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7A eine
schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aufprallenergieübertragungsanordnung
mit der Anordnung in ihrem unbeeinflussten Zustand ist,
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7B eine
schematische Schnittansicht entsprechend 7A ist,
jedoch mit der Anordnung in einem Zustand nach einem typischen Zusammenprall
mit niedriger Geschwindigkeit,
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7C eine
schematische Schnittansicht entsprechend 7A ist,
jedoch mit der Anordnung in einem Zustand nach einem typischen Zusammenprall
mit einem Fußgänger,
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7D eine
schematische Schnittansicht entsprechend 7A ist,
jedoch mit der Anordnung in einem Zustand nach einem typischen Zusammenprall
mit hoher Geschwindigkeit,
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8 eine
schematische Schnittansicht durch das Gehäuse der zweiten Ausführungsform der
Aufprallenergieübertragungsanordnung
ist,
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9 eine
schematische perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Aufprallenergieübertragungsanordnung
ist,
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10A eine schematische Draufsicht entsprechend 9 mit
der Anordnung in ihrem unbeeinflussten Zustand ist,
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10B eine schematische Draufsicht entsprechend 10A ist, jedoch mit der Anordnung in einem Zustand
nach einem typischen Zusammenprall mit niedriger Geschwindigkeit,
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10C eine schematische Draufsicht entsprechend 10A ist, jedoch mit der Anordnung in einem Zustand
nach einem typischen Zusammenprall mit einem Fußgänger.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In
den durch 1 bis 6 gebildeten Zeichnungen
bezeichnet das Bezugszeichen 10 im Allgemeinen eine Aufprallenergieübertragungsanordnung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Wie in 5 dargestellt,
ist die Anordnung 10 dafür vorgesehen, an einem Fahrzeug
angebracht zu werden, das im Allgemeinen mit 12 bezeichnet
ist, um Energie, die beim Zusammenprall des Fahrzeugs mit einem
Fremdkörper
frei wird, auf die Fahrzeugstruktur 14 zu übertragen.
In dieser Hinsicht ist die Fahrzeugstruktur 14 im Allgemeinen Teil
einer Verformungszone an der Vorderseite des Fahrzeugs und kann
einen sich in Längsrichtung
erstreckenden zunehmend verformbaren Träger 16 umfassen, der
so angepasst ist, dass er bei einem Zusammenprall Energie absorbiert.
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In
der folgenden Beschreibung beinhaltet der Ausdruck „Fremdkörper" jedes vom Fahrzeug
entfernte Objekt, mit dem das Fahrzeug zusammenprallen kann. Somit
kann es sich bei dem Fremdkörper um
ein anderes Fahrzeug, einen Fußgänger, ein
Ge bäude,
einen Laternenmast oder ein Verkehrszeichen, ein Tier, einen Baum
oder jedes andere bewegliche oder unbewegliche Objekt handeln.
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Unter
besonderer Bezugnahme auf 1 und 2 umfasst
die Aufprallenergieübertragungsanordnung 10 einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein erstes Mittel 18, das in
einer ersten Richtung verschiebbar ist, die in 1 mit dem
Pfeil A bezeichnet ist, und zweite Mittel 20, die so angepasst
sind, dass sie mit dem ersten Mittel zusammenwirken. Die ersten
und zweiten Mittel sind in einem Gehäuse 22 angeordnet,
das dadurch eine in sich abgeschlossene Einheit definiert, die in
der in 5 dargestellten Weise an einem Fahrzeug angebracht
werden kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das zweite Mittel
so angeordnet, dass es sich in einer zweiten Richtung verschiebt,
die im Wesentlichen rechtwinklig zu der ersten Richtung ist. Um
die Verschiebung der ersten und zweiten Mittel zu erleichtern, kann
das Gehäuse 22 mit
einem ersten Führungsabschnitt 24,
der sich in der ersten Richtung erstreckt, und einem zweiten Führungsabschnitt 26,
der sich in der zweiten Richtung erstreckt, versehen sein.
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Das
erste Mittel 18 ist in 3 detaillierter gezeigt.
Somit wird das erste Mittel 18 von einem länglichen
Element 28 gebildet, das eine Längsausdehnung entlang einer
Längsachse 30 in
der ersten Richtung, d. h. der Richtung seiner vorgesehenen Verschiebung,
aufweist. Das längliche
Element 28 kann jede geeignete Querschnittsform aufweisen, obwohl
es vorzugsweise kreisförmig
ist. Um optimal zu funktionieren, sollte die Trägheit des länglichen Elements so gering
wie möglich
sein. Daher ist es vorteilhaft, wenn das längliche Element die Form eines
aus einem leichten Material gefertigten Rohrs hat. Ungeachtet seiner
tatsächlichen
Form weist das längliche
Element eine Querausdehnung in der zweiten Richtung auf. Entlang
seiner Längsachse 30 weist
das längliche
Element einen ersten Bereich 32 mit einer ersten Querabmessung 34 in
der zweiten Richtung und einen zweiten Bereich 36 mit einer zweiten
Querabmessung 38 in der zweiten Richtung auf. Die zweite
Querabmessung ist kleiner als die erste Querabmessung. Ein dritter
Bereich 40 ist zwischen dem ersten und zweiten Bereich
vorgesehen. Der dritte Bereich weist eine minimale dritte Querabmessung 42 in
der zweiten Richtung auf, die kleiner ist als die zweite Querabmessung 38.
Der dritte Bereich 40 stößt an einer Stelle an den zweiten
Bereich 36, an welcher der dritte Bereich seine minimale
dritte Querabmessung 42 aufweist, so dass eine Anschlagschulter 44 ausgebildet
wird. Der dritte Bereich 40 stößt auch an den ersten Bereich,
an einer Stelle 46, an welcher der dritte Bereich eine
maximale dritte Querabmessung aufweist, deren Wert im Wesentlichen
der ersten Querabmessung 34 des ersten Bereichs 32 entspricht.
Der dritte Bereich 40 weist vorteilhafterweise eine Oberfläche 48 auf,
die sich von der maximalen zur minimalen dritten Querabmessung über eine
erste Strecke in der ersten Richtung verjüngt. Der erste Bereich 32 erstreckt
sich über eine
Entfernung entlang der Längsachse 30,
die ausreicht, um zu ermöglichen,
dass der erste Führungsabschnitt 24 des
Gehäuses
(siehe 2) das längliche
Element 28 mindestens während
seiner anfänglichen
Verschiebung in der ersten Richtung führt.
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Das
zweite Mittel 20 wird nun unter besonderer Bezugnahme auf 4A bis 4C beschrieben.
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Das
zweite Mittel 20 umfasst mindestens ein Anschlagelement 50 mit
einem ersten Ende 52 und einem zweiten Ende 54.
Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind zwei gegenüberliegende
Anschlagelemente vorgesehen. Um der Klarheit willen wird nachfolgend
nur auf eines der Anschlagelemente Bezug genommen, obwohl klar sein
sollte, dass die Anschlagelemente identisch sind. Das Anschlagelement 50 ist
in dem zweiten Führungsabschnitt 26 des
Gehäuses 22 angeordnet,
so dass sich sein erstes Ende 52 in der Nähe des länglichen
Elements 28 befindet. Das zweite Ende 54 des Anschlagelements
wird durch elastische Mittel, wie z. B. eine Schraubenfeder 56,
so beeinflusst, dass es das Anschlagelement zu dem länglichen
Element 28 hin vorspannt. In einer nachfolgend detaillierter
beschriebenen Weise drückt
die Schraubenfeder 56 das zweite Mittel in Form des Anschlagelements 50 mit
einer festgelegten Beschleunigung zu dem ersten Mittel 18 hin.
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In
einem unbeeinflussten Zustand der Anordnung 10, d. h. vor
einem Zusammenprall, und wie in 4A dargestellt,
stößt das erste
Ende 52 des Anschlagelements 50 an den ersten
Bereich 32 des länglichen
Elements, an einer Stelle, die im Wesentlichen der Stelle 46 am
Schnittpunkt zwischen dem ersten und dritten Bereich des länglichen
Elements entspricht. Das erste Ende 52 des Anschlagelements ist
vorzugsweise abgeschrägt,
so dass es einen Winkel aufweist, der im Wesentlichen dem Verjüngungswinkel
der Oberfläche 48 des
dritten Bereichs 40 des länglichen Elements 28 entspricht. Demgemäß weist das
erste Ende eine Oberfläche 58 auf,
die im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche 48 des dritten Bereichs
ist.
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Die
erste Ausfürungsform
der erfindungsgemäßen Aufprallenergieübertragungsanordnung
ist so konzipiert, dass sie in der folgenden Weise betreibbar ist.
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Die
Anordnung 10 ist in 4A in
ihrem unbeeinflussten Zustand, d. h. vor einem Zusammenprall des
Fahrzeugs, an dem sie angebracht ist, mit einem Fremdkörper, dargestellt.
Der erste Bereich 32 des länglichen Elements steht in
den ersten Führungsabschnitt 24 des
Gehäuses 22 hinein über. Wie bereits
erwähnt,
stößt das erste
Ende 52 des Anschlagelements 50 an den ersten
Bereich 32 des länglichen
Elements, an einer Stelle, die im Wesentlichen der Stelle 46 am
Schnittpunkt zwischen dem ersten und dritten Bereich des länglichen
Elements entspricht.
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Wenn
das Fahrzeug, an dem die Anordnung 10 angebracht ist, an
einer Kollision mit niedriger Geschwindigkeit mit einem Fremdkörper beteiligt
ist (die Geschwindigkeit des Fahrzeugs liegt zum Beispiel unter
30 km/h, bevorzugt unter 20 km/h, und beträgt am meisten bevorzugt ca.
15 km/h), wird die Anordnung veranlasst, den in 4B dargestellten
Zustand anzunehmen. Somit wird beim Zusammenprall das längliche
Element 28 veranlasst, entlang dem ersten Führungsabschnitt 24 an
dem ersten Ende 52 des Anschlagelements 50 vorbei
zu beschleunigen. Aufgrund der relativ geringen Energiemenge, die
bei einem solchen Zusammenprall mit niedriger Geschwindigkeit frei
wird, ist die Beschleunigung des länglichen Elements so, dass
die Schraubenfeder 56 das erste Ende 52 des Anschlagelements 50 in
Kontakt mit dem länglichen
Element hält.
Demgemäß gleitet
die Oberfläche 58 des
ersten Endes des Anschlagelements über die sich verjüngende Oberfläche 48 des
dritten Bereichs 40 des länglichen Elements, bis das
Anschlagelement veranlasst wird, an die Anschlagschulter 44 an
dem länglichen
Element zu stoßen.
In diesem Zustand wird eine weitere Verschiebung des länglichen
Elements 28 in der ersten Richtung verhindert, und die
Anordnung weist einen ersten „Widerstand
zu Verschiebung"-Wert
auf.
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Wenn
das Fahrzeug, an dem die Anordnung 10 angebracht ist, an
einer Kollision mit etwas höherer
Geschwindigkeit mit einem Fremdkörper,
wie z. B. einem Fußgänger, beteiligt
ist (die Geschwindigkeit des Fahrzeugs beträgt zum Beispiel bis zu ca.
60 km/h), wird die Anordnung veranlasst, den in 4C dargestellten
Zustand anzu nehmen. Wiederum wird beim Zusammenprall das längliche
Element 28 veranlasst, entlang dem ersten Führungsabschnitt 24 an dem
ersten Ende 52 des Anschlagelements 50 vorbei zu
beschleunigen. Aufgrund der höheren
Aufprallgeschwindigkeit, verglichen mit dem Szenario von 4B,
ist auch die Beschleunigung des länglichen Elements höher. Durch
eine geeignete Auswahl u. a. der durch die Schraubenfeder 56 auf
das Anschlagelement 50 ausgeübten Vorspannkraft wird das
Anschlagelement 50 veranlasst, in einem festgelegten Maße zu dem
länglichen
Element 28 hin zu beschleunigen, so dass, bevor das erste
Ende des Anschlagelements eine Strecke zurückgelegt hat, die der Differenz
zwischen der ersten Querabmessung 34 des länglichen
Elements und der zweiten Querabmessung 38 entspricht, das
längliche
Element entlang dem ersten Führungsabschnitt 24 des
Gehäuses 22 eine
Strecke zurückgelegt
hat, die größer ist
als die Ausdehnung des dritten Bereichs 40 des länglichen Elements.
Dies impliziert, dass sich die Anschlagschulter 44 an dem
ersten Ende 52 des Anschlagelements vorbei bewegt, ohne
dass das Anschlagelement in Kontakt mit dem dritten Bereich des
länglichen
Elements gelangt. Als solches wird das Anschlagelement veranlasst,
an den zweiten Bereich 36 des länglichen Elements zu stoßen, und
eine fortgesetzte Verschiebung des länglichen Elements durch den
ersten Führungsabschnitt
des Gehäuses
wird durch das Anschlagelement nicht behindert. In diesem Zustand
weist die Anordnung einen zweiten „Widerstand zu Verschiebung"-Wert auf, der wesentlich niedriger
als der erste, im Zustand von 4B erreichte „Widerstand
zu Verschiebung"-Wert
ist.
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Bei
einer nicht einschränkenden
Ausführungsform
der Erfindung kann die Entfernung, die der Differenz zwischen der
ersten Querabmessung 34 des länglichen Elements und der zweiten
Querabmessung 38 entspricht, ca. 5 mm betragen, und die Ausdehnung
des dritten Bereichs 40 des länglichen Elements entlang der
Längsachse 30 kann
ca. 20 mm betragen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung und wie in 4B schematisch
dargestellt ist, kann die Anordnung 10 mit Rückführmitteln 60 versehen
sein, die auf das längliche
Element 28 einwirken, um die Anordnung in ihren unbeeinflussten Zustand
entsprechend 4A zurückzuversetzen. Die Rückführmittel 60 können durch
eine Feder gebildet werden oder können hydraulische oder pneumatische
Mittel umfassen.
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Damit
Fahrzeugverformungszonen bei Kollisionen mit hoher Geschwindigkeit
adäquat
funktionieren, ist eine Anordnung erforderlich, die steifer ist als
die für
eine optimale Verringerung der Verletzung von Fußgängern. Somit sind gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
die ersten Mittel und zweiten Mittel so betreibbar, dass in der
Folge eines Zusammenpralls des Fahrzeugs mit einem Fremdkörper, bei
dem die zu übertragende
Energie oberhalb eines zweiten festgelegten Werts liegt, die Anordnung
steifer ist als sie es in der Folge eines Zusammenpralls wäre, bei
dem die zu übertragende
Energie unterhalb des zweiten festgelegten Werts liegt. Der zweite
festgelegte Wert kann einer Geschwindigkeit von über 40 km/h, bevorzugt über 50 km/h,
entsprechen und beträgt
am meisten bevorzugt ca. 60 km/h. Dies kann erreicht werden, indem
die Anordnung 10 mit betätigbaren Verzögerungsmitteln 62 zum
Verzögern
der Verschiebung des länglichen
Elements 28 durch den ersten Führungsabschnitt 24 des
Gehäuses
versehen wird. In 4A ist das betätigbare
Verzögerungsmittel 62 schematisch
als ein einengender Ring dargestellt, der sich um den ersten Führungsabschnitt
herum, leicht unterhalb des ersten Bereichs des länglichen
Elements 28 befindet, wenn sich die Anordnung 10 in
ihrem unbeeinflussten Zustand befindet. Beim Zusammenprall mit einem
Fremdkörper mit
einer Geschwindigkeit oberhalb eines festgelegten Werts wird das
betätigbare
Verzögerungsmittel 60 betätigt, zum
Beispiel durch einen geschwindigkeitsabhängigen Sensor, um den ersten
Führungsabschnitt 24 einzuengen
und dadurch das längliche
Element 28 zu verzögern.
Somit wird das längliche
Element veranlasst, an dem ersten Ende 52 des Anschlagelements 50 vorbei
in einem Maße
zu beschleunigen, dass das Anschlagelement veranlasst wird, an die
Anschlagschulter 44 in einer Weise anzustoßen, die
der vorstehend unter Bezugnahme auf 4B erläuterten ähnlich ist.
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Eine
zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun unter besonderer Bezugnahme
auf 7A bis 7D und 8 beschrieben.
In diesen Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 70 im
Allgemeinen die Aufprallenergieübertragungsanordnung
der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das erste Mittel ist mit 72 bezeichnet
und das zweite Mittel mit 74. Wie bei der ersten Ausführungsform
sind die ersten und zweiten Mittel in einem Gehäuse 76 angeordnet,
das dadurch eine in sich abgeschlossene Einheit definiert, die an
einem Fahrzeug in einer ähnlichen
Weise wie der in 5 dargestellten angebracht werden
kann. Im Gegensatz zur ersten Aus führungsform, bei der die ersten und
zweiten Mittel nicht verbunden sind, wird bei der zweiten Ausführungsform
das zweite Mittel 74 vom ersten Mittel 72 in der
nachstehend beschriebenen Weise getragen.
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Somit
wird das erste Mittel 72 von einem länglichen Element 78 gebildet,
das eine Längsausdehnung
entlang einer Längsachse 80 in
der ersten Richtung, d. h. der Richtung seiner vorgesehenen Verschiebung,
aufweist. Das längliche
Element 78 kann jede geeignete Querschnittsform aufweisen, obwohl
es vorzugsweise kreisförmig
ist. Um optimal zu funktionieren, sollte die Trägheit des länglichen Elements so gering
wie möglich
sein. Daher ist es vorteilhaft, wenn das längliche Element die Form eines
aus einem leichten Material, wie z. B. Aluminium oder Kunststoff,
gefertigten Rohrs hat. Das längliche Element 78 umfasst
zwei verschiedene Abschnitte, nämlich
einen ersten Abschnitt 82, der so angeordnet ist, dass
er sich im Wesentlichen in dem Gehäuse 76 befindet, wenn
sich die Anordnung 70 in ihrem unbeeinflussten Zustand
befindet, und einen zweiten Abschnitt 84, der im unbeeinflussten
Zustand der Anordnung aus dem Gehäuse heraus übersteht. Der zweite Abschnitt 84 weist
ein distales Ende 86, das dafür vorgesehen ist, den anfänglichen
Aufprall im Fall einer Kollision zu empfangen, und ein dem ersten
Abschnitt 82 benachbartes proximales Ende 88 auf.
In den Zeichnungen sind der erste und zweite Abschnitt als zwei
getrennte Bauteile dargestellt, die miteinander verbunden sind,
um das längliche
Element 78 auszubilden. Es sollte jedoch klar sein, dass es
im Umfang der vorliegenden Erfindung ist, dass das längliche
Element 78 einstückig
gefertigt sein kann.
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Der
erste Abschnitt 82 weist ein proximales Ende 90 auf,
das eine erste Querabmessung 92, d. h. eine Ausdehnung
in der Richtung rechtwinklig zur Längsachse 80, aufweist.
Das proximale Ende 90 ist dem proximalen Ende 88 des
zweiten Abschnitts 84 benachbart. Um zu ermöglichen,
dass das längliche Element 78 in
dem Gehäuse 76 verschiebbar
ist, muss die erste Querabmessung 92 mindestens so groß sein wie
die Querabmessung des zweiten Abschnitts 84 über den
Abschnitt des zweiten Abschnitts, der durch das Gehäuse passieren
können muss.
Der erste Abschnitt 82 weist ein distales Ende 94 auf,
das vorteilhafterweise eine zweite Querabmessung 96 aufweist,
die größer ist
als die erste Querabmessung 92. Zwischen seinem proximalen Ende 90 und
seinem distalen Ende 94 weist der erste Abschnitt 82 des
länglichen
Elements einen Zwischen abschnitt 98 auf, der eine Querabmessung
aufweist, die kleiner ist als die erste Querabmessung 92. Der
Zwischenabschnitt 98 ist so angeordnet, dass er das zweite
Mittel 74 trägt.
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Somit
wird das zweite Mittel 74 von mindestens einem schwenkbaren
Anschlagelement 100 gebildet. Das Anschlagelement 100 weist
eine Ausdehnung in der Richtung der Längsachse 80 auf und
ist ungefähr
auf halber Strecke entlang dem Anschlagelement um eine Schwenkachse 102 herum
schwenkbar an dem Zwischenabschnitt 98 des ersten Abschnitts 82 des
länglichen
Elements 78 angebracht. Die Schwenkachse 102 erstreckt
sich vorzugsweise rechtwinklig zur Längsachse 80. Das Anschlagelement 100 weist
ein erstes Anschlagende 104 und ein zweites Anschlagende 106 auf.
Das erste und zweite Anschlagende sind in einer Weise, die nachstehend detaillierter
erläutert
wird, angepasst, mit Aussparungen in dem Gehäuse 76 zusammenzuwirken.
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Das
Gehäuse 76 ist
am deutlichsten in 8 gezeigt und weist eine innere
Mantelfläche 107 auf, die
ein Durchgangsloch begrenzt. Entlang der Längsachse 80 weist
das Durchgangsloch einen ersten Bereich 108 mit einer ersten
Längsabmessung 110 und einer
ersten Querabmessung 112 auf. Das Durchgangsloch weist
weiterhin einen zweiten Bereich 114 mit einer Mehrzahl
zweiter Längsabmessungen 116 auf.
In dem zweiten Bereich 114 variieren die zweiten Querabmessungen
des Durchgangslochs, sind aber stets größer als die erste Querabmessung 112.
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Der
erste Bereich 108 ist mit einer ersten Anschlagfläche 118 versehen.
Bei der dargestellten Ausführungsform
wird die erste Anschlagfläche 118 durch
einen Abschnitt einer ersten Aussparung 120 in der inneren
Mantelfläche 107 des
Gehäuses
ausgebildet. Es sollte jedoch klar sein, dass die erste Anschlagfläche stattdessen
durch die Stirnfläche 122 des
Gehäuses 76 gebildet
werden kann. Der zweite Bereich 114 des Durchgangslochs
weist eine zweite Anschlagfläche 124 auf,
die durch einen Abschnitt der zweiten Aussparung 126 in
der inneren Mantelfläche 107 des
Gehäuses
ausgebildet wird. Die zweite Aussparung weist eine sich verjüngende Oberfläche 128 auf,
die an einem Punkt endet, an dem die zweite Querabmessung des Durchgangslochs
maximal ist. Die zweite Anschlagfläche 124 wird dann
durch einen Bereich mit kleinerer Querabmessung 127 als
die maximale zweite Querabmessung ausgebildet. Die erste und zweite
Anschlagfläche 118, 124 bilden
vorteilhafterweise einen spitzen Winkel bezogen auf die Längsachse 80 aus,
so dass in dem Gehäuse
Unterschneidungen ausgebildet werden.
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Wieder
auf 7A Bezug nehmend, ist zu bemerken, dass das schwenkbare
Anschlagelement 100 durch ein Vorspannelement beeinflusst
wird, das, wie dargestellt, durch eine Feder 130 gebildet werden
kann. Die Feder 130 ist bezogen auf das längliche
Element 78 und das Anschlagelement so angeordnet, dass
das zweite Anschlagende 106 des Anschlagelements kontinuierlich
zu der inneren Mantelfläche 107 des
Gehäuses
hin vorgespannt wird. Im unbeeinflussten Zustand der Anordnung 70 stößt das zweite
Anschlagende 106 im Wesentlichen am Schnittpunkt zwischen
dem ersten Bereich 108 und dem zweiten Bereich 114 des
Durchgangslochs des Gehäuses,
d. h. am Beginn der sich verjüngenden Oberfläche 128,
an die innere Mantelfläche 107. Wenn
zwei schwenkbare Anschlagelemente 100 genutzt werden, kann
die Feder 130 vorteilhafterweise so angeordnet sein, dass
sie auf beide Elemente gleichzeitig einwirkt, indem die Feder 130 in
einem Durchgangsloch 132 in dem Zwischenabschnitt 98 des
ersten Abschnitts 82 des länglichen Elements 78 angeordnet
wird.
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Die
zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Aufprallenergieübertragungsanordnung
ist so konzipiert, dass sie in der folgenden Weise betätigbar ist.
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Die
Anordnung 70 ist in 7A in
ihrem unbeeinflussten Zustand, d. h. vor einem Zusammenprall des
Fahrzeugs, an dem sie angebracht ist, mit einem Fremdkörper, dargestellt.
Es ist zu bemerken, dass eine Entfernung 134 vorhanden
ist, die eine Lücke
zwischen dem ersten Anschlagende 104 des Anschlagelements 100 und
der ersten Anschlagfläche 118 der
ersten Aussparung 120 in dem Gehäuse 76 definiert.
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Wenn
das Fahrzeug, an dem die Anordnung 10 angebracht ist, an
einer Kollision beteiligt ist, bei der die frei werdende Energie
relativ gering ist, zum Beispiel bei einer typischen Kollision des
Fahrzeugs mit niedriger Geschwindigkeit mit einem Fußgänger, wobei
die Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter 30 km/h, bevorzugt unter
20 km/h, liegt und am meisten bevorzugt ca. 15 km/h beträgt, wird
die Anordnung veranlasst, den in 7B dargestellten
Zustand anzunehmen. Somit wird beim Zusammenprall das längliche
Element 78 veranlasst, in der Richtung des Pfeils A durch
das Gehäuse 76 zu
beschleunigen. Aufgrund der relativ geringen Energiemenge, die bei einem
sol chen Zusammenprall mit niedriger Geschwindigkeit frei wird, ist
die Beschleunigung des länglichen
Elements so, dass die Feder 130 das zweite Anschlagende 106 des
Anschlagelements 100 in Kontakt mit der durch die zweite
Aussparung 126 ausgebildeten inneren Mantelfläche 107 hält. Demgemäß gleitet
das zweite Anschlagende 106 des Anschlagelements über die
sich verjüngende
Oberfläche 128 des
Gehäuses.
Da die Feder 130 während der
Verschiebung des länglichen
Elements 78 eine Verschwenkung des Anschlagelements um
die Schwenkachse 102 bewirkt, wird das erste Anschlagende 104 des
Anschlagelements aus der ersten Aussparung 120 gezogen.
Dies impliziert, dass das längliche
Element seine Verschiebung fortsetzen kann, bis das zweite Anschlagende 106 des
Anschlagelements an die zweite Anschlagfläche 124 in dem zweiten
Bereich 114 des Durchgangslochs des Gehäuses stößt. In diesem Zustand wird
eine weitere Verschiebung des länglichen
Elements 78 in der ersten Richtung verhindert, und die
Anordnung weist einen ersten „Widerstand
zu Verschiebung"-Wert
auf.
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Wenn
das Fahrzeug, an dem die Anordnung 70 angebracht ist, an
einer Kollision mit etwas höherer
Geschwindigkeit mit einem Fremdkörper,
wie z. B. einem Fußgänger, beteiligt
ist (die Geschwindigkeit des Fahrzeugs beträgt zum Beispiel bis zu ca.
60 km/h), wird die Anordnung veranlasst, den in 7C dargestellten
Zustand anzunehmen. Beim Zusammenprall wird das längliche
Element 78 wiederum veranlasst, in der Richtung des Pfeils
A durch das Gehäuse 76 zu
beschleunigen. Aufgrund der höheren
Energiemenge, die verglichen mit dem Szenario von 7B bei
einem solchen Zusammenprall frei wird, ist die Beschleunigung des
länglichen
Elements ebenfalls höher.
Durch eine geeignete Auswahl u. a. der durch die Feder 130 auf
das Anschlagelement 100 ausgeübten Vorspannkraft wird das
zweite Anschlagende 106 des Anschlagelements veranlasst,
in einem festgelegten Maße
zu der inneren Mantelfläche
der zweiten Aussparung 126 bin zu beschleunigen, so dass,
bevor das erste Ende des Anschlagelements in Querrichtung eine Strecke
zurückgelegt hat,
die der Hälfte
der Differenz zwischen der kleineren Querabmessung 127 und
der ersten Querabmessung 112 des Gehäuses entspricht, das längliche Element
eine Strecke zurückgelegt
hat, die größer ist als
die Längsausdehnung
der zweiten Aussparung 126. Dies impliziert, dass sich
das zweite Anschlagende 106 des Anschlagelements 100 an
der zweiten Anschlagfläche 124 der
zweiten Aussparung 126 des Gehäuses vorbei bewegt, ohne dass
das zweite Anschlag ende 106 in Kontakt mit der inneren
Mantelfläche
der zweiten Aussparung gelangt. Als solche wird eine fortgesetzte
Verschiebung des länglichen Elements 78 durch
das Gehäuse 76 durch
das Anschlagelement nicht behindert. In diesem Zustand weist die
Anordnung einen zweiten „Widerstand
zu Verschiebung"-Wert
auf, der wesentlich niedriger als der erste, im Zustand von 7B erreichte „Widerstand
zu Verschiebung"-Wert
ist.
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Wie
bei der ersten Ausführungsform
kann die Anordnung 70 mit Rückführmitteln 136 versehen sein,
die auf das längliche
Element 78 einwirken, um die Anordnung in ihren unbeeinflussten
Zustand entsprechend 7A zurückzuversetzen. Die Rückführmittel 136 können durch
eine Feder gebildet werden oder können hydraulische oder pneumatische Mittel
umfassen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform sind
das erste Mittel 72 und zweite Mittel 74 so betätigbar,
dass in der Folge eines Zusammenpralls des Fahrzeugs mit einem Fremdkörper, bei
dem die zu übertragende
Energie oberhalb eines zweiten festgelegten Werts liegt, die Anordnung
steifer ist als sie es in der Folge eines Zusammenpralls wäre, bei
dem die zu übertragende
Energie unterhalb des zweiten festgelegten Werts liegt. Der zweite
festgelegte Wert kann einer Geschwindigkeit über 40 km/h, bevorzugt über 50 km/h,
entsprechen und beträgt
am meisten bevorzugt ca. 60 km/h. Dies wird durch eine geeignete
Auswahl der Entfernung 134 erreicht, welche die Lücke zwischen
dem ersten Anschlagende 104 des Anschlagelements 100 und
der ersten Anschlagfläche 118 der
ersten Aussparung 120 in dem Gehäuse 76 definiert,
wenn sich die Anordnung 70 in ihrem unbeeinflussten Zustand
befindet. Aufgrund der hohen Energiemenge, die z. B. bei einer Kollision
mit hoher Geschwindigkeit frei wird, wird das längliche Element 78 in
einem hohen Maße
beschleunigt. Dies impliziert, dass, wie in 7D dargestellt
ist, das längliche
Element 78 die vorstehend definierte Entfernung 134 abdeckt,
bevor das zweite Anschlagende 106 des Anschlagelements
Zeit hatte, in der radialen Verschiebung über eine Strecke verschoben
zu werden, die der Strecke des Überstands
des ersten Anschlagendes 104 des Anschlagelements in die
erste Aussparung 120 entspricht. Dies impliziert, dass
das erste Anschlagende 104 in Anschlag mit der ersten Anschlagfläche 118 der
ersten Aussparung 120 gebracht wird. In diesem Zustand
wird eine weitere Verschiebung des länglichen Elements 78 in
der ersten Richtung ver hindert, und die Anordnung weist einen dritten „Widerstand
zu Verschiebung"-Wert
auf, der wesentlich größer als
der zweite „Widerstand
zu Verschiebung"-Wert
ist.
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Bei
der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform
vollziehen die ersten Mittel 18, 72 eine im Wesentlichen
geradlinige Verschiebung in der ersten Richtung. Es wird nun eine dritte
Ausführungsform
beschrieben, bei der die erste Richtung eine Drehrichtung ist, d.
h. die Verschiebung eine Verdrehung ist.
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Bezug
nehmend auf 9 und 10A bis 10C bezeichnet somit das Bezugszeichen 140 im
Allgemeinen die Aufprallenergieübertragungsanordnung
der dritten Ausführungsform
der Erfindung. Das erste Mittel ist mit 142 bezeichnet
und das zweite Mittel mit 144. Das erste Mittel wird durch
ein schwenkbares Element 146 gebildet, das so angeordnet
ist, dass es an einem Drehpunkt 150 schwenkbar an einem
Strukturbauteil 148 eines Fahrzeugs angebracht ist. Wenn
das schwenkbare Element 146 an der Vorderseite eines Fahrzeugs
angeordnet ist, weist das schwenkbare Element 146 einen
nach vorn weisenden Aufprallbereich 152 auf, der im unbeeinflussten
Zustand der Anordnung, wie in 9 gezeigt, über den
Drehpunkt 150 hinaus in der Richtung der Vorwärtsbewegung
des Fahrzeugs übersteht.
Mit anderen Worten, wenn das Fahrzeug an einem Frontalzusammenstoß mit einem
Fremdkörper
beteiligt wäre,
würde der
nach vorn weisende Aufprallbereich 152 des schwenkbaren
Elements den Aufprall zuerst empfangen. Bei der dargestellten Ausführungsform
ist das schwenkbare Element 146 in der Draufsicht im Allgemeinen
L-förmig.
Es sollte jedoch klar sein, dass jede Form verwendet werden kann,
die einen nach vorn weisenden Aufprallbereich bereitstellt, der
bezogen auf den Drehpunkt des schwenkbaren Elements nach vorn verschoben
ist. Das schwenkbare Element 146 kann zum Beispiel in der
Draufsicht dreieckig sein. Das schwenkbare Element 146 ist
als ein Paar L-förmiger
Elemente umfassend dargestellt, die durch ein Brückenelement 154 verbunden
sind, wobei das Brückenelement
dem nach vorn weisenden Aufprallbereich 152 entspricht. Der
Fachmann wird dennoch erkennen, dass das schwenkbare Element stattdessen
massiv sein kann oder von einem einzigen, im Allgemeinen zweidimensionalen
schwenkbaren Element gebildet werden kann.
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Das
dargestellte L-förmige
schwenkbare Element 146 weist einen ersten Arm 156 und
einen zweiten Arm 158 auf. Der erste Arm weist ein erstes Ende 160,
das den Drehpunkt 150 aufnimmt, und ein zweites Ende 162 auf.
Der zweite Arm weist ein frei es erstes Ende 164 und ein
zweites Ende 166, das mit dem zweiten Ende 162 des
ersten Arms 156 zusammenwirkt, um den nach vorn weisenden
Aufprallbereich 152 zu bilden, auf. Der Ausdruck „zusammenwirken" soll hierbei alle
Formen des Zusammenwirkens zwischen den zwei Armen beinhalten. Ein
solches Zusammenwirken kann durch die Tatsache bedingt sein, dass
das L-förmige
schwenkbare Element einstückig
gefertigt ist, so dass ein Arm eine Fortsetzung des anderen ist,
oder dass das L-förmige schwenkbare
Element aus einer Mehrzahl von Teilen so hergestellt ist, dass die
zwei Arme durch eine geeignete Verbindung miteinander verbunden
sind. Bei der dargestellten Ausführungsform
ist der erste Arm 156 im Allgemeinen gerade und der zweite
Arm 158 gekrümmt.
Es sollte jedoch klar sein, dass die zwei Arme jede Form aufweisen
können,
die ermöglicht, dass
die Anordnung in der nachstehend beschriebenen Weise funktioniert.
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Es
ist offensichtlich, dass, wenn das schwenkbare Element 146 einer
Aufprallkraft unterliegt, es dazu tendiert, sich so um den Drehpunkt 150 zu
drehen, dass der zweite Arm 158 einer durch den Pfeil B
angezeigten ersten, radialen Richtung folgt.
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Der
zweite Arm 158 weist eine erste Oberfläche 168 auf, die radial
von dem Drehpunkt 150 weg weist. Zu dem freien ersten Ende 164 des
zweiten Arms 158 hin ist in der ersten Oberfläche 168 eine Aussparung 170 vorgesehen.
Auf einer Seite der Aussparung zu dem freien ersten Ende 164 hin
ist der zweite Arm mit einem überstehenden
Abschnitt 172 versehen, der an einem Bereich endet, der
sich in einer maximalen Entfernung von dem Drehpunkt 150 befindet.
Dies impliziert, dass die Aussparung 170 durch eine längere Oberfläche 174 zu
dem freien ersten Ende 164 des zweiten Arms 158 hin
und eine kürzere
Oberfläche,
die eine Anschlagfläche 176 bildet,
zu dem zweiten Ende 166 des Arms hin begrenzt ist (siehe 10A). Die Aussparung 170 ist bezogen auf
den zweiten Arm winklig angeordnet, so dass die Anschlagfläche 176 eine
Unterschneidung in dem Arm begrenzt. Die Abmessungen der Aussparung 170 sind
so gewählt,
dass die Aussparung das zweite Mittel 144 aufnehmen kann,
wie nachstehend detailliert beschrieben.
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Das
zweite Mittel 144 der Aufprallenergieübertragungsanordnung 140 wird
von einem Anschlagelement 178 gebildet. Wie schematisch
abgebildet ist, ist das Anschlagelement 178 durch geeignete
Federmittel 180 zu der ersten Oberfläche 168 des zweiten
Arms hin vorgespannt. Mit anderen Worten, das Anschlagelement wird
ge zwungen, in einem festgelegten Maße zu dem schwenkbaren Element 146 hin zu
beschleunigen. Im unbeeinflussten Zustand der Anordnung stellt das
Federmittel 180 sicher, dass das Anschlagelement 178 an
die erste Oberfläche 168 stößt, wo es
in einer Auflagevertiefung 182 im überstehenden Abschnitt 172 des
zweiten Arms 158 aufgenommen sein kann. Das Anschlagelement 178 ist
als ein länglicher
Stift dargestellt, es sollte jedoch klar sein, dass jede geeignete
Elementform verwendet werden kann.
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Die
dritte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Aufprallenergieübertragungsanordnung
ist so konzipiert, dass sie in der folgenden Weise betreibbar ist.
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Die
Anordnung 140 ist in 10A in
ihrem unbeeinflussten Zustand, d. h. vor einem Zusammenprall des
Fahrzeugs, an dem sie angebracht ist, mit einem Fremdkörper, gezeigt,
wobei das Anschlagelement 178 in der Auflagevertiefung 182 in
dem zweiten Arm 158 des schwenkbaren Elements 146 aufgenommen
ist. Wenn das Fahrzeug, an dem die Anordnung 140 angebracht
ist, an einer Kollision mit niedriger Geschwindigkeit mit einem
Fremdkörper beteiligt
ist (die Geschwindigkeit des Fahrzeugs liegt zum Beispiel unter
30 km/h, bevorzugt unter 20 km/h, und beträgt am meisten bevorzugt ca.
15 km/h), wird die Anordnung veranlasst, den in 10B dargestellten Zustand anzunehmen. Beim Zusammenprall wird
somit das schwenkbare Element 146 veranlasst, um den Drehpunkt 150 herum
zu beschleunigen. Aufgrund der relativ geringen Energiemenge, die
bei einem solchen Zusammenprall mit niedriger Geschwindigkeit frei
wird, ist die Beschleunigung des schwenkbaren Elements so, dass
die Feder 180 das Anschlagelement 178 in Kontakt
mit der ersten Oberfläche 168 des
zweiten Arms 158 des schwenkbaren Elements 146 hält. Demgemäß gleitet
das Anschlagelement 178 über die längere Oberfläche 174 der Aussparung 170,
bis das Anschlagelement veranlasst wird, an die Anschlagfläche 176 der
Aussparung zu stoßen.
In diesem Zustand wird eine weitere Verschiebung des schwenkbaren
Elements 146 in der ersten Richtung B verhindert, und die
Anordnung weist einen ersten „Widerstand
zu Verschiebung"-Wert
auf.
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Wenn
das Fahrzeug, an dem die Anordnung 140 angebracht ist,
an einer Kollision mit etwas höherer
Geschwindigkeit mit einem Fremdkörper,
wie z. B. einem Fußgänger, beteiligt
ist (die Geschwindigkeit des Fahrzeugs beträgt zum Beispiel bis zu ca.
60 km/h), wird die Anordnung veranlasst, den in 10C dargestellten Zustand anzunehmen. Beim Zusammenprall
wird das schwenkbare Element 146 wiederum veranlasst, um
den Drehpunkt 150 herum zu beschleunigen. Aufgrund der
höheren
Aufprallgeschwindigkeit, verglichen mit dem Szenario von 10B, ist die Beschleunigung des schwenkbaren Elements
ebenfalls größer. Durch
eine geeignete Auswahl u. a. der durch die Feder 180 auf
das Anschlagelement 178 ausgeübten Vorspannkraft wird das
Anschlagelement 178 veranlasst, in einem festgelegten Maße zu dem
zweiten Arm 158 des schwenkbaren Elements 146 hin
zu beschleunigen, so dass, bevor das Anschlagelement eine Strecke zurückgelegt
hat, die der Differenz zwischen dem radialen Ende der längeren Oberfläche 174 und
der der kürzeren
Oberfläche,
welche die Anschlagfläche 176 bildet,
entspricht, das schwenkbare Element sich über einen Winkel um den Drehpunkt 150 gedreht hat,
der einer Entfernung entspricht, die größer ist als die radiale Ausdehnung
der Aussparung 170 des schwenkbaren Elements. Dies impliziert,
dass sich die Aussparung 170 an dem Anschlagelement vorbei bewegt,
ohne dass das Anschlagelement in Kontakt mit der Anschlagfläche 176 der
Aussparung gelangt. Als solche wird eine fortgesetzte Verschiebung
des schwenkbaren Elements 146 durch das Anschlagelement 178 nicht
behindert. In diesem Zustand weist die Anordnung einen zweiten „Widerstand
zu Verschiebung"-Wert
auf, der wesentlich niedriger als der erste, im Zustand von 10B erreichte „Widerstand zu Verschiebung"-Wert ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung und wie schematisch in 10A und 10B dargestellt ist, kann die Anordnung 140 mit Rührführmitteln 184 versehen
sein, die zum Beispiel zwischen dem Strukturbauteil 148 und
dem schwenkbaren Element 146 wirken, um die Anordnung in
ihren unbeeinflussten Zustand entsprechend 10A zurückzuversetzen.
Die Rückführmittel 184 können von
einer Feder gebildet werden oder können hydraulische oder pneumatische
Mittel umfassen. Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform
kann das Rückführmittel
eine Spiralfeder sein, die auf das schwenkbare Element um den Drehpunkt 150 herum einwirkt.
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Damit
Fahrzeugverformungszonen bei Kollisionen mit hoher Geschwindigkeit
adäquat
funktionieren, ist eine Anordnung erforderlich, die steifer ist als
die für
eine optimale Verringerung der Verletzung von Fußgängern. Somit sind gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
die ersten und zweiten Mittel so betreibbar, dass in der Folge eines
Zusammenpralls des Fahrzeugs mit einem Fremdkörper, bei dem die zu übertragende
Energie oberhalb eines zweiten festgelegten Werts liegt, die Anordnung
steifer ist als sie es in der Folge eines Zusammenpralls wäre, bei dem
die zu übertragende
Energie unterhalb des zweiten festgelegten Werts liegt. Der zweite
festgelegte Wert kann einer Geschwindigkeit von über 40 km/h, bevorzugt über 50 km/h,
entsprechen und beträgt
am meisten bevorzugt ca. 60 km/h. Dies kann in einer ähnlichen
Weise wie bei der ersten Ausführungsform
erreicht werden, indem die Anordnung 140 mit betätigbaren
Verzögerungsmitteln 186 zum Verzögern der
Verschiebung des schwenkbaren Elements 146 versehen wird.
In 10A ist das betätigbare Verzögerungsmittel 186 schematisch
als ein Blockierelement dargestellt, das so angeordnet ist, dass
es in einer radialen Richtung zu dem überstehenden Abschnitt 172 des
ersten freien Endes 164 des zweiten Arms 158 des
schwenkbaren Elements 146 hin verschoben wird. Beim Zusammenprall
mit einem Fremdkörper
mit einer Geschwindigkeit oberhalb eines festgelegten Werts wird
das betätigbare Verzögerungsmittel 186 betätigt, zum
Beispiel durch einen geschwindigkeitsabhängigen Sensor, um das Blockierelement
in den Weg des zweiten Arms 158 zu verschieben und dadurch
das schwenkbare Element 146 zu verzögern. Somit wird das schwenkbare Element
veranlasst, an dem Anschlagelement 178 vorbei in einem
solchen Maße
zu beschleunigen, dass das Anschlagelement veranlasst wird, in einer Weise
an die Anschlagfläche 176 zu
stoßen,
die der vorstehend unter Bezugnahme auf 10B erläuterten ähnlich ist.
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Um
das Risiko einer Verletzung von Fußgängern weiter zu verringern,
können
die erfindungsgemäßen Anordnungen 10, 70, 140 zusammen
mit einem Fußgängeraufprallenergieabsorber 64,
wie in 6 dargestellt, verwendet werden. Der Fußgängeraufprallenergieabsorber 64 ist
ein relativ weiches Bauteil, das quer über die Vorderseite des Fahrzeugs 12 hinweg
angeordnet ist. Der Absorber 64 kann von einer (nicht dargestellten)
im Wesentlichen steifen Platte bedeckt sein, die von den ersten
Mitteln 18 der erfindungsgemäßen Aufprallenergieübertragungsanordnung 10, 70, 140 getragen
wird. Wenn ein Fußgänger von
dem Fahrzeug erfasst wird, wenn sich das Fahrzeug z. B. mit einer
Geschwindigkeit entsprechend dem Szenario von 4C bewegt,
wird die Aufprallenergie durch die im Wesentlichen steife Platte
auf die Anordnung übertragen,
wodurch das längliche
Element 28 veranlasst wird, die in 4C gezeigte
Position anzunehmen. Dies impliziert, dass die im Wesentlichen steife
Platte auf den Fußgänger aufprallenergieabsorber 64 trifft,
wodurch eine sanfte Absorption der Aufprallenergie bewirkt wird.
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Obwohl
die erfindungsgemäße Anordnung als
Aufprallenergieübertragungsanordnung
bezeichnet wurde, sollte klar sein, dass die Verwendung dieses Begriffs
nicht ausschließt,
dass die Anordnung etwas Energie, die beim Zusammenprall des Fahrzeugs
mit einem Fremdkörper
frei wird, absorbiert.
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Die
Erfindung wurde lediglich beispielhaft vorstehend beschrieben und
in den Zeichnungen dargestellt, und der Fachmann wird erkennen,
dass verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne
vom Umfang der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert, abzuweichen.