-
Die
Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung zum Schutz der unteren
Extremitäten
eines Insassen bei einer unfallbedingten Verformung des Fußraumes
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Um
die Gefährdung
der unteren Extremitäten
bei einer unfallbedingten Verformung des Fußraumes, einer sogenannten
Fußraumintrusion,
möglichst
zu verringern, ist aus der
DE
44 45 485 C1 bereits eine Sicherheitseinrichtung für Fahrzeuge
zum Schutz der unteren Extremitäten
eines Insassen bei einer unfallbedingten Verformung des Fußraumes bekannt,
bei der am Boden des vorderen Fußraumes zur Auflage der Füße des Insassen
eine Platte mit angestelltem vorderen Rand angeordnet ist, welche durch
eine sensorgesteuerte Vorrichtung schubladenartig entgegen der Fahrtrichtung
bewegbar ist, so dass die Füße/Beine
des Insassen aus dem verformungsgefährdeten Bereich heraus bewegt
werden. Der Einleger ist hier unter einem Bodenbelag, wie beispielsweise
einem Teppichboden, einer Fußmatte oder
dergleichen, angeordnet. Insgesamt ist ein derartiger Aufbau mit
einer Sensoreinrichtung relativ bauteilintensiv und damit aufwendig.
-
Aus
der gattungsbildenden
EP
0 798 160 B1 ist bereits eine Sicherheitseinrichtung zum
Schutz der unteren Extremitäten
eines Insassen bei einer unfallbedingten Verformung des Fußraums bekannt, bei
der im Fußraum
auf dem karosserieseitigen Stirnwand- und Bodenwandbereich eine
Dämmschicht vorgegebener
Dicke angeordnet ist, wobei in diese Dämmschicht von der Sichtseite
her gesehen voneinander beabstandete Zwischenwände integriert sind, die sich
bei einer Komprimierung der Dämmschicht
in Verbindung mit einer Stirnwandintrusion am karosserieseitigen
Wandbereich unter Energieabsorption abstützen sollen. Bei einem derartigen Aufbau
besteht die Gefahr, dass sich bei einer unfallbedingten Verformung
der karosserieseitigen Wandbereiche gleichzeitig auch eine vor dem
Kontakt mit einem Fuß den
Fahrzeuginsassen unerwünschte Komprimierung
der Dämmschicht
einstellt, so dass dann beim tatsächlichen Auftreffen des Fußes keine ausreichende
Polsterung mehr zur Verfügung
steht. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Dämmschicht,
wie hier gezeigt fest mit dem karosserieseitigen Wandbereich verbunden
ist.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, eine alternative Sicherheitseinrichtung zum
Schutz der unteren Extremitäten
eines Insassen bei einer unfallbedingten Verformung des Fußraumes
zur Verfügung
zu stellen, mittels dem die bei einer Fußraumintrusion wirkenden hohen
Belastungen noch weiter reduziert werden können.
-
Diese
Aufgabe wird gelöst
mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
-
Gemäß Anspruch
1 ist unter der Dämmschicht
ein als Lastverteilerplatte ausgelegter Einleger angeordnet, der
so ausgelegt und im Fußraum angeordnet
ist, dass sich der Einleger bei einer unfallbedingten Verformung
des Fußraumes
selbsttätig mit
wenigstens einem Teilbereich von einem karosserieseitigen Fußraum-Wandbereich
ohne Komprimierung der Dämmschicht
abhebt und einen Spaltabstand zwischen dem Einleger und dem Fußraum-Wandbereich
ausbildet.
-
Mit
einer derartigen erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung
bleibt vorteilhaft bei einer unfallbedingten Verformung des Fußraumes
nach wie vor die volle Wandstärke
der Dämmschicht
zur Abfederung eines Fußes
erhalten, wobei zusätzlich
zwischen dem Fußraum-Wandbereich und dem
Einleger ein der Energieabsorption dienender Abfederungsweg zur
Verfügung
gestellt wird, der bei einer Verformung des Einlegers ausgenutzt
werden kann.
-
Gemäß einer
besonders bevorzugten, konkreten Ausgestaltung der Sicherheitseinrichtung weist
der Fußraum
einen karosserieseitigen Stirnwandbereich und einen sich daran in
Fahrzeuglängsrichtung
anschließenden
karosserieseitigen Bodenwandbereich auf, an dem der Einleger im
wesentlichen in einer flächigen
Anlageverbindung aufliegt. Der Einleger ist bei einer unfallbedingten
Verformung insbesondere des karosserieseitigen Stirnwandbereiches
hier vorteilhaft so im Bereich des karosserieseitigen Bodenwandbereiches
schwenkbar angeordnet und/oder abgestützt, dass der in Fahrzeuglängsrichtung
gesehen zum Stirnwandbereich hin davorliegende Einleger-Abhebebereich
ohne Deformation mitsamt Dämmschicht
in Richtung Insassen verschwenkbar ist. Dazu kann der Einleger im
Bereich der Ausbildung des Schwenkbereichs bzw. Schwenklagers z.
B. mittels einer Gelenkverbindung gelenkig angelenkt sein, während der
restliche Einlegerteilbereich lediglich in einer im wesentlichen
losen Anlageverbindung am karosserieseitigen Wandbereich aufliegt.
Alternativ dazu kann der Schwenklagerbereich aber auch durch eine
feste Fügeverbindung,
wie beispielsweise eine feste Schweißverbindung ausgebildet sein.
Die sich an diese Schwenklagerbereiche in Richtung zur Stirnwand
nach vorne hin anschließenden
Einlegerbereiche können
anstelle einer losen Anlageverbindung aber auch mit einer gegenüber dem
Schwenklagerbereich weniger festen Verbindung mit dem karosserieseitigen
Wandbereich verbunden sein, z. B. mittels einer Klebeverbindung,
so dass ein ungehindertes Abheben des Einlegers sichergestellt ist.
Weiter alternativ kann der Schwenklagerbereich aber auch durch eine
kraft- und/oder formschlüssige
Abstützung
an einem entsprechend gestalteten Bodenwandbereich ausgebildet sein,
so lange nur die gute Schwenkbarkeit sichergestellt ist.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Stirnwandbereich
und der Einleger so ausgebildet und ausgelegt, dass sich der Einleger-Abhebebereich
mit einem dem Stirnwandbereich zugeordneten freien Einlegerendbereich
an einem unfallbedingt verformten Stirnwand-Teilbereich abstützt und
der sich daran zum Schwenkbereich hin anschließende Teilbereich von dem Stirnwandbereich
abgehoben ist. Dies kann z. B. vorteilhaft durch eine solche Ausgestaltung
des karosserieseitigen Wandbereiches ermöglicht werden, bei der im Übergangsbereich
zwischen dem karosserieseitigen Bodenwandbereich und dem karosserieseitigen
Stirnwandbereich im Falle einer unfallbedingten Verformung des Fußraumes
ebenfalls eine Art Schwenkgelenk ausgebildet wird, was beispielsweise
durch Vorsehen von gezielt gewählten
Schwächungsstellen
erreicht werden kann. Besonders bevorzugt ist am Einleger-Abhebebereich
vorzugsweise endseitig eine nasenartige Sickenkontur ausgebildet,
die in einer entsprechend ausgebildeten stirnwandseitigen Sickenkontur
im Wesentlichen formschlüssig
aufgenommen ist. Mit einem derartigen Aufbau wird erreicht, dass
die Sickenkontur des Einlegers bei einer unfallbedingten Verlagerung
des Stirnwandbereichs aus der Sickenkontur freikommt und sich an
einem an die Sickenkontur des Stirnwandbereichs anschließenden Wandbereich
abstützt bzw.
dort auf- und anliegt, so dass je nach Sickentiefe ein bestimmter
Spaltabstand zwischen dem Stirnwandbereich und dem sich an die Sickenkontur
des Einlegers anschließenden
Einlegerbereich auf einfache und funktionssichere Weise ausgebildet
werden kann. Insbesondere im Zusammenwirken mit einem am bodenwandseitigen
freien Einlegerende ausgebildeten Schwenklagerbereich ergibt sich
hier somit eine bei einer unfallbedingten Verformung des Fußraumes,
insbesondere des Stirnwandbereichs, einfache und funktionssichere
Abhebung des Einlegers vom zugeordneten Fußraum-Wandbereich zur Ausbildung
des gewünschten
Spaltabstandes als Deformations- bzw.
Energieabsorptionsabstand.
-
Die
Dämmschicht
selbst ist beispielsweise durch einen Energieabsorptionsschaum z.
B. einfach durch Dämmschaum
gebildet oder aber auch durch eine Deformationsschicht aus einem
deformierbaren Material, wie z. B. einer Wabenstruktur oder einer Wellblechstruktur,
die zusammen mit dem Einleger unter einem Bodenbelag, insbesondere
einem Teppichboden oder einer Fußmatte, angeordnet ist. Der Einleger
selbst ist bevorzugt aus einem eine hohe Biegesteifigkeit aufweisenden
glasfaserverstärkten Kunststoffmaterial
(GFK) oder aus Stahlmaterial hergestellt. Gemäß einer besonders bevorzugten
Ausgestaltung ist die Dämmschicht
an ausgewählten Punkten
bzw. Bereichen mit dem Einleger verbunden, um z. B. die Dämmschicht
im Grundzustand unverrutschbar auf dem Einleger zu fixieren. Als
zusätzliche Maßnahme zur
Vermeidung einer unerwünschten
Deformierung der Dämmschicht
im Falle der unfallbedingten Intrusion des Fußraumes können an der Dämmschicht
auch an potentiellen Knickbereichen Entlastungskerben vorgesehen
sein.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
-
Es
zeigen:
-
1 schematisch
einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung zum Schutz
der unteren Extremitäten
eines Insassen bei einer unfallbedingten Verformung des Fußraumes vor
einer Krafteinwirkung, und
-
2 eine
schematische Darstellung entsprechend 1 nach einer
Krafteinwirkung.
-
In
der 1 ist schematisch und beispielhaft ein Querschnitt
durch einen Teilbereich eines Fußraumes 1 für ein Kraftfahrzeug
gezeigt, mit einem karosserieseitigen Stirnwandbereich 2,
an den sich in einem Übergangsbereich 3 ein
karosserieseitiger Bodenwandbereich 4 anschließt. An diesem
karosserieseitigen Stirnwandbereich 2 und karosserieseitigen Bodenwandbereich 4 liegt
in einer flächigen
Anlageverbindung ein als Lastverteilerplatte ausgebildeter Einleger 5 auf,
auf dem wiederum eine Dämmschicht 6 angeordnet
ist, die vorzugsweise fest mit dem Einleger 5 verbunden
ist.
-
Der
Einleger 5 selbst kann auch im Bereich des Stirnwandbereichs 2 und/oder
Bodenwandbereichs 4 angebunden sein, worauf später aber
nochmals in Verbindung mit der in der 2 gezeigten
Intrusion des Stirnwandbereiches 2 näher eingegangen wird.
-
Bei
der in der 2 gezeigten Einwirkung einer,
z. B. in Verbindung mit einem Frontalcrash, auf den Stirnwandbereich 2 einwirkenden
Intrusionskraft 7 wird der Stirnwandbereich 2 um
eine im Übergangsbereich 3 zum
Bodenwandbereich 4 hin ausgebildete Schwenkachse nach oben
in Richtung zum Fußraum 1 verlagert.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Aufbau
der Sicherheitseinrichtung ist der Einleger 5 hier so ausgelegt
und abgestützt,
dass dieser bei einer derartigen Krafteinwirkung selbsttätig mit seinem
größten Teilbereich
von dem Stirnwandbereich 2 und zum Teil auch vom Bodenwandbereich 4 ohne
Komprimierung der Dämmschicht 6 abgehoben wird
und zusätzlich
ein Deformationsfreiraum 8 als Spaltabstand zwischen dem
Einleger 5 und hauptsächlich
dem Stirnwandbereich 2 ausgebildet wird. Damit kann der
hier lediglich schematisch durch den Pfeil 9 dargestellte
Fuß eines
Fahrzeuginsassen vorteilhaft unter vollständiger Ausnutzung der gesamten Dämmschichtdicke
und auch des Deformationsfreiraums 8 unter dem Einleger 5 zur
Energieabsorption verwendet werden.
-
Wie
dies der 1 weiter entnommen werden kann, weisen der Einleger 5 und
der Stirnwandbereich 2 jeweils Sicken 13, 14 auf,
die im wesentlichen gleich ausgebildet sind, so dass der Sickenbereich 13 im
in der 1 gezeigten Grundzustand formschlüssig und
rastnasenartig in dem Sickenbereich 14 aufgenommen ist.
-
Um
den Einleger 5 in der in der 2 schematisch
gezeigten Weise abheben zu können
ist es von Vorteil, dass dieser mit seinem freien bodenwandseitigen
Einlegerende vorteilhaft so im Bereich des Bodenwandbereichs 4 abgestützt und/oder
angelenkt ist, dass dort ein hier lediglich schematisch dargestelltes
Schwenklager 11 ausgebildet ist. Wie dies der 2 weiter
entnommen werden kann, liegt das gegenüberliegende freie, stirnwandseitige
Einlegerende 12 im verformten Zustand dann mit dem vorsprungartigen
Sickenbereich 13 des Einlegers 5 in einer Anlageverbindung
an einem sich an den Sickenbereich 14 des Stirnwandbereichs 2 anschließenden, in
Richtung zum Einleger 5 hin erhabenen Vorsprungsbereich 15 an,
wodurch sichergestellt ist, dass der Einleger 5 unter Ausbildung
eines Deformationsfreiraums 8 im Spaltabstand zu den sich
daran in Richtung zum Schwenklager 11 hin anschließenden karosserieseitigen
Wandbereichen gehalten ist. Dazu gleitet der Sickenbereich 13 während der
Intrusion aus dem Sickenbereich 14 auf den dachartigen Vorsprungsbereich 15.
-
Dadurch
wird somit auf einfache Weise sichergestellt, dass bei einer Intrusion
des Stirnwandbereichs 2 der Sickenbereich 13 aus
dem Sickenbereich 14 herausgleiten kann. Diese Sickenmaßnahmen
in Verbindung mit der Abstützung
des Einlegers 5 im Bereich des freien Einlegerendes 10 sind
somit in ihrem Zusammenwirken die einfach auszubildenden konstruktiven
Merkmale, die in besonders einfacher Weise das Abheben des Einlegers 5 von
dem karosserieseitigen Wandbereich unter Ausbildung des Deformationsfreiraums 8 ohne
Komprimierung der Dämmschicht 6 ermöglichen.
-
Wie
dies in der 2 weiter lediglich schematisch
eingezeichnet ist, kann die Dämmschicht 6 auch
noch Entlastungskerben 16 im potentiellen Knickbereich
aufweisen, die sicherstellen sollen, dass bei einem Abheben des
Einlegers 5 nicht durch die unterschiedlichen Krümmungsradien
an der Innen- und Außenseite
der Dämmschicht 6 ein
Zusammenziehen und damit eine Komprimierung der Dämmschicht 6 erfolgt.
-
- 1
- Fußraum
- 2
- Stirnwandbereich
- 3
- Übergangsbereich
- 4
- Bodenwandbereich
- 5
- Einleger
- 6
- Dämmschicht
- 7
- Intrusionskraft
- 8
- Deformationsfreiraum
- 9
- Fuß
- 10
- freies
Einlegerende
- 11
- Schwenklager
- 12
- freies
Einlegerende
- 13
- Sickenbereich
- 14
- Sickenbereich
- 15
- Vorsprungsbereich
- 16
- Entlastungskerben