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Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung einer solchen Schutzeinrichtung an einem Bauelement eines Kraftwagens.
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Eine solche Schutzeinrichtung für ein beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug ist beispielsweise bereits der
DE 10 2013 106 284 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Schutzeinrichtung weist wenigstens zwei durch eine unfallbedingte Kraftbeaufschlagung und somit beispielsweise bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs verformbare Energieabsorptionselemente auf, mittels welchen durch Verformen der Energieabsorptionselemente Unfallenergie in Verformungsenergie umwandelbar und dadurch absorbierbar ist. Die Energieabsorptionselemente sind teleskopierbar und somit entlang einer Verschieberichtung relativ zueinander verschiebbar. Außerdem ist ein Antrieb vorgesehen, mittels welchem zumindest ein Längenbereich eines der Energieabsorptionselemente entlang der Verschieberichtung aus dem anderen Energieabsorptionselement herausbewegt werden kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schutzeinrichtung und eine Anordnung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten realisiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Schutzeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Schutzeinrichtung für ein insbesondere als Kraftwagen und vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildetes Kraftfahrzeug der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten realisiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Energieabsorptionselemente jeweils wenigstens eine Wabenstruktur aufweisen. Die jeweilige Wabenstruktur weist beispielsweise mehrere Waben auf, welche beispielsweise die gleiche Ausgestaltung beziehungsweise den gleichen Aufbau aufweisen und somit symmetrisch ausgebildet sein können. Insbesondere kann die jeweilige Wabe, insbesondere innenumfangsseitig, sechseckig ausgebildet sein und dabei abgerundete Ecken aufweisen. Vorzugsweise bilden die Waben jeweilige Wabensäulen, deren jeweilige Längserstreckungsrichtung mit der Verschieberichtung zusammenfällt beziehungsweise entlang der Verschieberichtung verläuft. Dadurch kann ein besonders großes Energieabsorptionsvermögen der jeweiligen Wabenstruktur und somit in der Schutzeinrichtung insgesamt realisiert werden, sodass ein besonders hoher Betrag an Unfallenergie mittels der Energieabsorptionselemente dadurch in Verformungsenergie umgewandelt und somit absorbiert werden kann, dass die Energieabsorptionselemente bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung verformt werden. Eine solche unfallbedingte Kraftbeaufschlagung resultiert beispielsweise aus einem Anprall- oder Aufprall des Kraftfahrzeugs.
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Das eine Energieabsorptionselement ist somit beispielsweise eine Hub-oder Teleskopwabe, und das andere Energieabsorptionselement ist beispielsweise eine Basiswabe, da die Hubwabe mittels des Antriebs zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, aus der Basiswabe entlang der Verschieberichtung herausgeschoben werden kann. Durch dieses Herausschieben zumindest des Längenbereichs des einen Energieabsorptionselements aus dem anderen Energieabsorptionselement kann eine entlang der Verschieberichtung verlaufende Längenvergrößerung beziehungsweise Längenzunahme der Schutzeinrichtung realisiert werden, sodass eine besonders große Mengen an Unfallenergie absorbiert werden kann. Durch das Herausbewegen zumindest des Längenbereichs aus dem anderen Energieabsorptionselement kann die Schutzeinrichtung beispielsweise aus einem Ausgangszustand in einen Schutzzustand überführt werden. In dem Schutzzustand weist die Schutzeinrichtung eine entlang der Verschieberichtung verlaufende erste Länge auf, und in dem Ausgangszustand weist die Schutzeinrichtung eine entlang der Verschieberichtung verlaufende und gegenüber der ersten Länge geringere zweite Länge auf. Dadurch kann der Bauraumbedarf der Schutzeinrichtung in dem Ausgangszustand besonders gering gehalten werden, sodass beispielsweise äußere Abmessungen des Kraftfahrzeugs gering gehalten werden können und ein vorteilhaftes Design des Kraftfahrzeugs realisiert werden kann. In dem Schutzzustand jedoch kann eine hinreichend große Länge der Schutzeinrichtung realisiert werden, sodass ein besonders hoher Betrag an Unfallenergie absorbiert werden kann.
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Die jeweilige Wabenstruktur ist vorzugsweise aus einem Lichtmetall, insbesondere aus Aluminium, gebildet, wodurch das Gewicht der Schutzeinrichtung in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden kann.
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Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Insbesondere bei einer Leichtbauweise zukünftiger Fahrzeuge ist eine unfallenergieabsorbierende Fahrzeugstruktur üblicherweise nur auf besonders gewichtsintensive Weise realisierbar und somit mit einem hohen Gewicht verbunden. Außerdem ist hierfür üblicherweise ein besonders großer Bauraum erforderlich. Unterschiedlich hohe Fahrzeuge reagieren beispielsweise bei einem Unfall üblicherweise nur unzureichend, da Unfallenergie absorbierende Zonen in unterschiedlichen Höhen beziehungsweise auf unterschiedlichen Höhenniveaus liegen. Vor allem bei einem auch als Seitencrash bezeichneten Seitenaufprall sind üblicherweise keine oder nur wenige Unfallenergie absorbierende Elemente vorhanden. Bei geringfügigen, beispielsweise als Seitenunfälle ausgebildeten Unfällen, bei denen es zu einer nur geringen Unfallenergie kommt, kommt es üblicherweise dennoch zu einem hohen Reparaturaufwand und somit zu hohen Kosten.
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Die zuvor genannten Probleme und Nachteile können mittels der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung vermieden werden. Hierzu ist die Schutzeinrichtung als eine Teleskopcrashwabe ausgebildet, da die Basiswabe und die Hubwabe teleskopierbar sind, das heißt teleskopartig ineinander angeordnet und relativ zueinander verschiebbar sind. Die Energieabsorptionselemente sind somit sogenannte Crashwaben, die in dem Ausgangszustand ineinander aufgenommen beziehungsweise ineinander geschoben sind.
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Der Antrieb umfasst beispielsweise wenigstens einen Aktor, welcher vorzugsweise als ein pyrotechnischer Aktor ausgebildet ist. Mittels des Antriebs kann zumindest der in dem Ausgangszustand in dem anderen Energieabsorptionselement aufgenommene Längenbereich aus dem anderen Energieabsorptionselement herausbewegt werden.
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Der Ausgangszustand korrespondiert beispielsweise mit einer Ausgangsstellung, insbesondere des einen Energieabsorptionselements, wobei beispielsweise der Schutzzustand mit einer Schutzstellung, insbesondere des einen Energieabsorptionselements, korrespondiert.
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Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass durch Bewegen des Längenbereichs aus dem anderen Energieabsorptionselement die Energieabsorptionselemente aus der Ausgangsstellung in die Schutzstellung entlang der Verschieberichtung relativ zueinander bewegbar sind. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass in der Schutzstellung das eine Energieabsorptionselement entlang einer schräg oder senkrecht zur Verschieberichtung verlaufenden Richtung gegenüber dem anderen Energieabsorptionselement sowie gegenüber der Ausgangstellung versetzt und dadurch entlang der Verschieberichtung zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem anderen Energieabsorptionselement abstützbar oder abgestützt ist. Kommt es somit beispielsweise zu einer entlang der Verschieberichtung wirkenden und auf das eine Energieabsorptionselement wirkenden unfallbedingten Kraftbeaufschlagung, so kann ein unerwünschtes Einschieben des einen Energieabsorptionselement in das andere Energieabsorptionselement dadurch vermieden werden, dass sich das eine Energieabsorptionselement entlang der Verschieberichtung zu dem anderen Energieabsorptionselement hin zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem anderen Energieabsorptionselement abstützen kann beziehungsweise abstützt. In der Folge kann es beispielsweise durch die unfallbedingte Kraftbeaufschlagung zu einer, insbesondere plastischen, Verformung zumindest eines der Energieabsorptionselemente oder beider Energieabsorptionselemente kommen, wodurch Unfallenergie besonders vorteilhaft in Verformungsenergie umgewandelt und somit absorbiert werden kann. Dadurch können die Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs und somit sich in der Fahrgastzelle aufhaltende Personen besonders effektiv gestützt werden.
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Um unerwünschte Bewegungen der Energieabsorptionselemente relativ zueinander zu vermeiden und vorteilhafte Bewegungen zu bewirken, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Energieabsorptionselemente zumindest entlang der Verschieberichtung über wenigstens ein oder mehrere Fangbänder miteinander gekoppelt sind, wobei sich das jeweilige Fangband in Folge des Herausbewegens des Längenbereichs aus dem anderen Energieabsorptionselement längt.
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Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die jeweiligen Wabensäulen der jeweiligen Wabenstruktur an einer jeweiligen Grundplatte des jeweiligen Energieabsorptionselements befestigt sind. Die jeweilige Grundplatte ist dabei beispielsweise stirnseitig an der jeweiligen Wabenstruktur vorgesehen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Basiswabe und die Hubwabe jeweils stirnseitig jeweils durch die jeweilige Grundplatte begrenzt sind.
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Beispielsweise wird mittels einer zumindest einen oder mehrere Sensoren umfassenden Sensorik des Kraftfahrzeugs ein tatsächlich eintretender oder ein mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit in Zukunft eintretender und mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit unvermeidbarer Unfall erfasst. Die Sensorik stellt dabei wenigstens ein, insbesondere elektrisches, Signal bereit, welches den tatsächlich eintretenden oder in Zukunft mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit eintretenden Unfall charakterisiert. In Abhängigkeit von dem Signal werden die auch als Crashwaben bezeichneten Energieabsorptionselemente mittels des Antriebs, insbesondere mittels einer abgestimmten Pyrotechnik des Antriebs, auseinandergetrieben. Hierunter ist zu verstehen, dass zumindest der Längenbereich des einen Energieabsorptionselements entlang der Verschieberichtung translatorisch aus dem anderen Energieabsorptionselement herausbewegt wird. Dadurch vergrößern sich jeweilige Intrusionsbereiche in den jeweiligen Waben, sodass eine besonders große Menge an Unfallenergie auf engstem Raum in Verformungsenergie umgewandelt beziehungsweise vernichtet und somit absorbiert werden kann.
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Durch das Herausbewegen des Längenbereichs aus dem anderen Energieabsorptionselement führt das eine Energieabsorptionselement entlang der Verschieberichtung einen Hub aus. Dieser Hub ist eine translatorische Bewegung, die das eine Energieabsorptionselement relativ zu dem anderen Energieabsorptionselement ausführt, wenn der zumindest eine Längenbereich aus dem anderen Energieabsorptionselement translatorisch herausbewegt wird. Zu beachten ist insbesondere, dass die den Hub vollführende Hubwabe nach dem Herausbewegen des Längenbereichs aus dem anderen Energieabsorptionselement entlang der schräg oder senkrecht zur Verschieberichtung verlaufenden Richtung gegenüber der Basiswabe versetzt ist und sich dadurch entlang der Verschieberichtung zur Basiswabe hin an der Basiswabe abstützen kann.
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Um zumindest den Längenbereich in besonders kurzer Zeit, das heißt besonders schnell aus dem anderen Energieabsorptionselement entlang der Verschieberichtung herausbewegen zu können, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Antrieb wenigstens einen pyrotechnischen Aktor aufweist, mittels welchem der Längenbereich entlang der Verschieberichtung aus dem anderen Energieabsorptionselement herausbewegt werden kann.
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Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest eine der Wabenstrukturen zumindest in einem Teilbereich mit einem Energiespeicher versehen ist, wodurch eine Klimabatterie gebildet ist, um mittels welcher zum Klimatisieren des Innenraums des Kraftfahrzeugs Energie zu speichern.
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Der Innenraum des beispielsweise als Kraftwagen ausgebildeten Kraftfahrzeugs kann beispielsweise mittels der Klimabatterie dadurch klimatisiert werden, dass die Klimabatterie Energie, insbesondere Wärmeenergie, abgibt. Um beispielsweise den Innenraum zu klimatisieren, das heißt zu beheizen und/oder zu kühlen, wird mittels der Klimabatterie Luft, die dem Innenraum zugeführt wird, temperiert, das heißt erwärmt und/oder gekühlt. Beispielsweise mittels eines Gebläses wird die Luft aus der Umgebung und/oder aus dem Innenraum des Kraftfahrzeugs angesaugt und durch einen Luftpfad gefördert, in welchem beispielsweise die Klimabatterie angeordnet ist. Um die Luft beziehungsweise den Innenraum zu erwärmen, gibt beispielsweise die Klimabatterie in ihr gespeicherte Energie, insbesondere Wärmeenergie, ab, sodass ein Energiebeziehungsweise Wärmeübergang von der Klimabatterie an die dem Innenraum zuzuführende Luft erfolgt.
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Der Luftpfad mündet beispielsweise über wenigstens einen oder mehreren Luftausströmer in den Innenraum, sodass die den Luftpfad durchströmende Luft den Luftausströmer durchströmen und dadurch über den Luftausströmer in den Innenraum eingeleitet werden kann. Hierdurch wird der Innenraum mittels der temperierten Luft temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass mittels der Klimabatterie die dem Innenraum zuzuführende Luft derart gekühlt werden kann, dass ein Energie- beziehungsweise Wärmeübergang von der Luft an die Klimabatterie erfolgt. Die von der Luft an die Klimabatterie übergegangene oder übergehende Energie wird beispielsweise in der Klimabatterie gespeichert und kann beispielsweise zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden, um die Luft und somit den Innenraum auf die beschriebene Weise zu erwärmen. Durch den beschriebenen Energiebeziehungsweise Wärmeübergang von der Luft an die Klimabatterie wird die Luft gekühlt, sodass mittels der gekühlten Luft der Innenraum gekühlt werden kann.
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Um den Innenraum besonders effizient und effektiv klimatisieren zu können, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Energiespeicher wenigstens ein auch als PCM oder PCM-Material bezeichnetes Phasenwechselmaterial (PCM -phase changing material Phasenwechselmaterial) aufweist. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die zumindest eine Wabenstruktur zumindest in dem Teilbereich mit dem Phasenwechselmaterial gefüllt und/oder beschichtet ist. Vorzugsweise ist die zumindest eine Wabenstruktur lediglich lokal mit dem Energiespeicher, insbesondere dem Phasenwechselmaterial, versehen, sodass beispielsweise ein erster Teil der zumindest einen Wabenstruktur mit dem Energiespeicher, insbesondere mit dem Phasenwechselmaterial, versehen ist, während ein zweiter Teil der zumindest einen Wabenstruktur frei von dem Energiespeicher ist. Insbesondere ist es denkbar, dass zumindest oder ausschließlich einige der Waben der zumindest einen Wabenstruktur mit dem Phasenwechselmaterial vollständig oder vorzugsweise nur teilweise gefüllt sind.
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Da die Klimabatterie und somit beispielsweise das Phasenwechselmaterial im Luftpfad angeordnet sind, kann die den Luftpfad durchströmende und dem Innenraum zuzuführende Luft die Klimabatterie, insbesondere das Phasenwechselmaterial, an- und umströmen. In der Folge kann ein besonders vorteilhafter Energie- beziehungsweise Wärmeaustausch zwischen der Luft und der Klimabatterie, insbesondere zwischen der Luft und dem Phasenwechselmaterial, erfolgen, sodass die Luft und somit der Innenraum besonders vorteilhaft klimatisiert werden können.
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Zur Erfindung gehört auch eine Anordnung einer erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung an wenigstens einem Bauelement eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung anzusehen und umgekehrt.
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Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Bauelement, an welchem die Schutzeinrichtung angeordnet ist, als eine Tür, insbesondere als eine Seitentür, des Kraftwagens ausgebildet ist. Ferner kann das Bauelement als ein Biegequerträger, als eine Klappe oder als eine Haube ausgebildet sein, wobei die Klappe beziehungsweise die Haube beispielsweise an der Front oder aber an dem Heck des Kraftfahrzeugs angeordnet sein kann. Die Haube kann somit als Front- oder Heckhaube ausgebildet sein. Ferner kann die Haube als Fronthaube oder Heckhaube ausgebildet sein. Insbesondere kann die Haube als eine Motorhaube ausgebildet sein.
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Die Idee der Erfindung ist es, die auch als Teleskopwaben bezeichneten Energieabsorptionselemente und somit die Schutzeinrichtung an unfallrelevanten Stellen wie Türen, vorderen und/oder hinteren Biegequerträgern und/oder Hauben anzuordnen, um dadurch beispielsweise ein unfallvorteilhaftes Unfallverhalten und insbesondere einen vorteilhaften Fußgängerschutz realisieren zu können.
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Ein weiterer Vorteil der Schutzeinrichtung ist, dass die Teleskopwaben nach einem Unfall durch einfache Reparaturmaßnahmen getauscht beziehungsweise repariert werden können. So ist beispielsweise ein mit der Schutzeinrichtung ausgestatteter Stoßfänger leicht und somit zeit- und kostengünstig austauschbar. Hierzu ist beispielsweise die Schutzeinrichtung reversibel lösbar an der Komponente gehalten.
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Durch das Herausbewegen des Längenbereichs aus dem anderen Energieabsorptionselement kann eine besonders große, entlang der Verschieberichtung verlaufenden Länge der Schutzeinrichtung realisiert werden, welche über die Länge verformt werden und somit Unfallenergie absorbieren kann. Die große Länge der Schutzeinrichtung führt somit zu großen Intrusionswegen, wodurch unfallbedingte Belastungen von Insassen des Kraftfahrzeugs gering gehalten werden können. Gleichzeitig kann das Kraftfahrzeug, insbesondere dessen Karosserie, in Leichtbauweise ausgestaltet werden, sodass das Gewicht der Absorptionselemente und somit der Schutzeinrichtungen insgesamt gering gehalten werden kann. Unfallenergie kann von den einzelnen Teleskopwaben aufgenommen werden, deren Gewicht an sich besonders gering gehalten werden kann. Die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung ermöglicht es auch, unfallkritische beziehungsweise unfallrelevante Bauelemente wie beispielsweise Fahrzeugtüren sicher zu gestalten und somit mit einem besonders vorteilhaften Unfallverhalten zu versehen. Insgesamt ermöglicht die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung die Realisierung einer Leichtbauweise und gleichzeitig die Realisierung einer besonders hohen Unfallsicherheit.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine schematische und geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung in einem Ausgangszustand;
- 2 eine schematische und geschnittene Seitenansicht der Schutzeinrichtung in einem Schutzzustand;
- 3 eine schematische Querschnittsansicht der Schutzeinrichtung gemäß 1;
- 4 eine schematische Querschnittsansicht der Schutzeinrichtung gemäß 2;
- 5 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Seitenansicht einer mit der Schutzeinrichtung ausgestatteten Seitentür eines Personenkraftwagens;
- 6 ausschnittsweise eine weitere schematische und perspektivische Seitenansicht der Seitentür;
- 7 ausschnittsweise eine schematisch und geschnittene Draufsicht eines mit der Schutzeinrichtung ausgestatteten Stoßfängers eines Personenkraftwagens;
- 8 eine schematische Seitenansicht einer mit der Schutzeinrichtung ausgestatteten Seitentür eines Personenkraftwagens;
- 9 eine schematische Schnittansicht einer mit der Schutzeinrichtung ausgestatteten Seitentür eines Personenkraftwagens;
- 10 eine weitere schematische Schnittansicht der Seitentür gemäß 9; und
- 11 eine schematische und geschnittene Seitenansicht eines mit der Schutzeinrichtung ausgestatteten Personenkraftwagens.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematisch und geschnittenen Seitenansicht eine Schutzeinrichtung 10 für ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug. Die Schutzeinrichtung 10 weist wenigstens oder genau zwei durch eine unfallbedingte Kraftbeaufschlagung verformbare Energieabsorptionselemente 12 und 14 auf, welche besonders gut in Zusammenschau mit 2 erkennbar sind. Die Energieabsorptionselemente 12 und 14 sind teleskopierbar und somit entlang einer in 1 und 2 durch einen Doppelpfeil 16 veranschaulichten Verschieberichtung relativ zueinander verschiebbar. Die Schutzeinrichtung 10 umfasst darüber hinaus einen in 1 und 2 besonders schematisch dargestellten Antrieb 18, mittels welchem zumindest ein Längenbereich L des Energieabsorptionselements 12 entlang der Verschieberichtung aus dem anderen Energieabsorptionselement 14 translatorisch herausbewegt werden kann.
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Um nun ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten der Schutzeinrichtung 10 und des mit der Schutzeinrichtung 10 ausgestatteten Kraftfahrzeugs realisieren zu können, sind die Energieabsorptionselemente 12 und 14 als einfach auch als Waben bezeichnete Wabenelemente ausgebildet, welche jeweils wenigstens eine Wabenstruktur 20 beziehungsweise 22 aufweisen. Die jeweilige Wabenstruktur 20 beziehungsweise 22 weist jeweils mehrere Waben 24 beziehungsweise 26 auf, welche jeweilig Wabensäulen sind, deren Linksaustreckungsrichtungen parallel zur Verschieberichtung verlaufen beziehungsweise in eine Verschieberichtung zusammenfallen.
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1 zeigt einen Ausgangszustand der Schutzeinrichtung 10. In dem Ausgangszustand nehmen die Energieabsorptionselemente 12 und 14 eine mit A bezeichnete Ausgangsstellung relativ zueinander ein. Demgegenüber zeigt 2 einen Schutzzustand der Schutzeinrichtung 10. In dem Schutzzustand nimmt eine in die Energieabsorptionselemente 12 und 14 eine von der Ausgangsstellung A unterschiedliche Schutzstellung S relativ zueinander ein. Aus 1 und 2 ist besonders gut erkennbar, dass in der Ausgangsstellung A der Längenbereich L in dem Energieabsorptionselement 14 aufgenommen ist. Dabei ist das Energieabsorptionselement 12 zumindest überwiegend, insbesondere vollständig, in dem Energieabsorptionselement 14 aufgenommen.
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In dem Schutzzustand ist der Längenbereich L vollständig außerhalb des Energieabsorptionselements 14 angeordnet, wobei bei den in 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen in dem Schutzzustand des Energieabsorptionselements 12 vollständig außerhalb des Energieabsorptionselements 14 angeordnet ist. In der Schutzstellung S ist das Energieabsorptionselement 12 entlang einer schräg oder vorliegend senkrecht zur Verschieberichtung verlaufenden und in 1 und 2 durch einen Doppelpfeil 28 veranschaulichten Richtung gegenüber dem Energieabsorptionselement 14 versetzt. Dies kann besonders gut aus 3 und 4 erkannt werden. 3 zeigt die Schutzeinrichtung 10 in dem Ausgangszustand, während 4 die Schutzeinrichtung 10 in dem Schutzzustand zeigt.
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In der Schutzstellung S sind zumindest jeweilige Wandungsbereiche der Waben 24 des Energieabsorptionselements 12 entlang der Verschieberichtung zu dem Energieabsorptionselement 14 hin durch jeweilige Wandungsbereiche der Waben 26 des Energieabsorptionselements 14 überdeckt, wodurch das Energieabsorptionselement 12 entlang der Verschieberichtung an dem Energieabsorptionselement 14 direkt abstützbar oder abgestützt ist. Wirken somit unfallbedingte Lasten beziehungsweise Kräfte entlang der Verschieberichtung und dabei auf das Energieabsorptionselement 12, wobei die unfallbedingten Lasten beziehungsweise Kräfte zu dem Energieabsorptionselement 14 hin wirken, so kann das Energieabsorptionselement dadurch, dass es in der Schutzstellung S entlang der durch den Doppelpfeil 28 veranschaulichten Richtung gegenüber dem Energieabsorptionselement 14 versetzt ist, nicht wieder in das Energieabsorptionselement 14 eingeschoben werden, sondern das Energieabsorptionselement 12 wird an einem Energieabsorptionselement 14 abgestützt. In der Folge können die unfallbedingte Kräfte dadurch aufgenommen und absorbiert werden, dass wenigstens eines der Energieabsorptionselemente 12 und 14 durch die unfallbedingten Kräfte verformt wird. Hierdurch wird Unfallenergie in Verformungsenergie umgewandelt und dadurch absorbiert.
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Aus 1 und 2 ist erkennbar, dass das Energieabsorptionselement einen Hub ausführt, wenn es entlang der Verschieberichtung aus dem Energieabsorptionselement herausbewegt wird. Daher wird das Energieabsorptionselement 12 auch als Hubwabe bezeichnet, wobei das Energieabsorptionselement 14 als Basiswabe bezeichnet wird. In dem Ausgangszustand ist die Hubwabe in die Basiswabe eingefahren, demgegenüber ist in dem Schutzzustand die Hubwabe aus der Basiswabe ausgefahren und zu der Basiswabe seitlich versetzt. Die Basiswabe und die Hubwabe bilden somit eine Teleskopwabe, welche im Ausgangszustand eingefahren und im Schutzzustand ausgefahren ist.
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Um die Teleskopwabe besonders schnell ausfahren zu können, umfasst der Antrieb 18 wenigstens einen in 1 besonders schematisch dargestellten pyrotechnischen Aktor 30, mittels welchem die Hubwabe beziehungsweise zumindest der Längenbereich L aus der Basiswabe ausgefahren werden kann.
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Das jeweilige Energieabsorptionselement 12 beziehungsweise 14 weist darüber hinaus eine stirnseitige Grundplatte 32 beziehungsweise 34 auf, an welcher die jeweiligen Wabensäulen befestigt sind. Außerdem sind Fangbänder 36 und 38 vorgesehen, welche einerseits zumindest mittelbar, insbesondere direkt, mit der Hubwabe und andererseits zumindest mittelbar, insbesondere direkt mit der Basiswabe verbunden sind. Durch das Ausfahren der Teleskopwabe werden die Fangbänder 36 und 38 gelenkt. Durch die Fangbänder 36 und 38 können unerwünschte Relativbewegungen zwischen der Hubwabe und der Basiswabe vermieden werden. Insbesondere sind die Fangbänder 36 und 38 in den Schutzzustand gespannt. Die Fangbänder 36 und 38 dienen insbesondere als Hubbegrenzung, um eine übermäßige, entlang der Verschieberichtung verlaufende und translatorische Relativbewegung zwischen der Hubwabe und der Basiswabe zu vermeiden. Mit anderen Worten wird mittels der Fangbänder 36 und 38 eine übermäßige, relativ zu der Basiswabe erfolgende Hubbewegung der Hubwabe vermieden, sodass die Hubwabe nicht übermäßig weit aus der Basiswabe heraus beziehungsweise nicht übermäßig weit entlang der Verschieberichtung von der Basiswabe wegbewegt wird.
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Die jeweilige Wabe 24 beziehungsweise 26 weist beispielsweise einen zumindest im Wesentlichen sechseckigen Querschnitt auf und ist somit, insbesondere innen- und umfangsseitig, sechseckig ausgebildet, wobei die jeweilige Wabe 24 beziehungsweise 26 abgerundete Ecken aufweisen kann. Der jeweilige, zumindest im Wesentlichen sechseckige Querschnitt erstreckt sich dabei vorzugsweise in einer Ebene, welche senkrecht zur Längserstreckungsrichtung der jeweiligen Wabe 24 beziehungsweise 26 verläuft.
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Um das Gewicht der Schutzeinrichtung besonders gering halten und gleichzeitig ein besonders hohes Energieabsorptionsvermögen realisieren zu können, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Wabenstrukturen 20 und 22 aus einem Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium, gebildet sind, sodass die Energieabsorptionselemente 12 beispielsweise als Aluwaben beziehungsweise als Aluminiumwaben ausgebildet sind. Der seitliche Versatz zwischen der Hubwabe und der Basiswabe wird beispielsweise durch unterschiedliche Längen der Fangbänder 36 und 38 erreicht. So ist beispielsweise die Länge des Fangbands 36 größer als die Länge des Fangbands 38.
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5 und 6 zeigen eine Anordnung 40 der Schutzeinrichtung 10 an einem vorliegend als Seitentür eines Personenkraftwagens ausgebildeten Bauelement 42 des Personenkraftwagens. Die Schutzeinrichtung 10 kann beispielsweise in die Seitentür integriert sein. Nach außen hin wird beispielsweise die als Wabeneinheit ausgebildete Schutzeinrichtung 10 durch ein Türaußenblech 44 der Seitentür überdeckt. Wird dann beispielsweise die Schutzeinrichtung aus dem Ausgangszustand in den Schutzzustand überführt, so wird das Türaußenblech 44 nach außen gedrückt. Ein solches Überführen der Schutzeinrichtung 10 aus dem Ausgangszustand in den Schutzzustand resultiert beispielsweise aus einem Seitenaufprall und wird insbesondere dann durchgeführt, wenn der tatsächlich eintretende Seitenaufprall erfasst wird, beziehungsweise dann, wenn er erfasst wird, dass in naher Zukunft ein Seitenaufprall mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit eintritt und somit mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit unvermeidbar ist.
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Durch das Überführen der Schutzeinrichtung aus dem Ausgangszustand in den Schutzzustand erfolgt eine Längenvergrößerung der Schutzeinrichtung 10. Dadurch weist die Schutzeinrichtung 10 entlang der Verschieberichtung eine hinreichend große Länge auf, um eine besonders große Menge beziehungsweise einen besonders großen Betrag an Unfallenergie absorbieren zu können.
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Bei der in 7 gezeigten Anordnung 40 der Schutzeinrichtung 10 an dem Bauelement 42 ist das Bauelement 42 als ein Stoßfänger ausgebildet, welcher einen sich zumindest in dieser Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Biegequerträger 46 und einer auch als Stoßfängerschürze bezeichnete Stoßfängerverkleidung aufweist. Der Biegequerträger 46 ist in Fahrzeuglängsrichtung nach außen zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend vollständig, durch die Stoßfängerverkleidung 48 überdeckt, und somit verkleidet. Dabei ist die Schutzeinrichtung 10 in Fahrzeuglängsrichtung zwischen dem Biegequerträger 46 und der Stoßfängerverkleidung 48 angeordnet. Insbesondere ist die Schutzeinrichtung 10 an einer der Stoßfängerverkleidung zugewandte Stirnseite 50 des Biegequerträgers 46 angeordnet. Der Biegequerträger 46 ist, insbesondere über eine in 7 nicht dargestellte Energieabsorptionselemente, an jeweilige in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Längsquerträger 52 angebunden, die beispielsweise Bestandteil der insbesondere als selbst eine Karosserie ausgebildeten Karosserie des Personenkraftwagens sind.
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Durch Überführen der Schutzeinrichtung 10 aus dem Ausgangszustand in den Schutzzustand wird beispielsweise die Stoßfängerverkleidung 48 in Fahrzeuglängsrichtung nach außen bewegt. In der Folge kann eine besonders große Intrusionslänge realisiert werden, über die die Unfallenergie mittels der Schutzeinrichtung 10 besonders vorteilhaft dadurch absorbiert werden kann, dass die Energieabsorptionselemente 12 und 14 deformiert werden.
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Bei der in 8 gezeigten Anordnung 40 der Schutzeinrichtung an dem Bauelement 42 ist das Bauelement 42 aus einer Seitentür eines Personenkraftwagens ausgebildet. Die Seitentür weist dabei Verstärkungselemente 54 auf, welche beispielsweise als Verstärkungspanelen ausgebildet sind. Die als Teleskopwaben ausgebildeten Energieabsorptionselemente 12 und 14 und somit die Schutzeinrichtung 10 sind beispielsweise auf den Verstärkungselementen 54 beziehungsweise an diesen befestigt. Während beispielsweise bei der Anordnung 40 gemäß 7 die Verschieberichtung mit der Fahrzeuglängsrichtung zusammenfällt, fällt beispielsweise bei der Anordnung 40 gemäß 5, 6 und 8 die Verschieberichtung mit der Fahrzeugquerrichtung zusammen.
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Bei der in 9 und 10 gezeigten Anordnung 40 der Schutzeinrichtung 10 an dem Bauelement 42 ist das Bauelement 42 wiederum als eine Seitentür eines Personenkraftwagens ausgebildet. Dabei zeigt 9 die Schutzeinrichtung 10 in dem Ausgangszustand, während 10 die Schutzeinrichtung 10 in dem Schutzzustand zeigt. Die Seitentür weist dabei das Türaußenblech 44 sowie eine beispielsweise als Seitenscheibe ausgebildete Scheibe 56 und einen Scheibenschacht 58 auf, in welchem die Scheibe 56 zumindest teilweise aufnehmbar beziehungsweise aufgenommen ist. Beispielsweise kann die Scheibe 56, insbesondere in Fahrzeughochrichtung, entlang des Scheibenschachts bewegt und somit beispielsweise relativ zu dem Türaußenblech 44 verlagert werden. Außerdem sind in 9 und 10 die Verstärkungselemente 54 erkennbar, an welcher beispielsweise die Schutzeinrichtung 10 befestigt ist. Somit kann es sich beispielsweise bei der in 9 und 10 gezeigten Seitentür um die auch in 8 gezeigte Seitentür handeln. Die Seitentür weist darüber hinaus einen inneren Türbelag 60 auf, wobei die Schutzeinrichtung zwischen dem Türbelag 60 und dem Türaußenblech 44 angeordnet ist.
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Schließlich zeigt 11 eine Anordnung 40 der Schutzeinrichtung 10 an einem als Fronthaube und dabei beispielsweise als Motorhaube ausgebildeten Bauelement 42 eines Personenkraftwagens. 11 zeigt die Schutzeinrichtung 10 beispielsweise in dem Schutzzustand. Durch das Herausbewegen des Längenbereichs L aus dem Energieabsorptionselement 14 wird beispielsweise eine insbesondere als Blech ausgebildetes Außenbeplankungselement 62 der Motorhauben in Fahrzeughochrichtung nach oben bewegt. Dadurch kann beispielsweise ein besonders guter Fußgängerschutz realisiert werden, da ein auf die Motorhaube aufprallender Fußgänger besonders vorteilhaft aufgefangen und abgefangen und vor Kollisionen mit unerwünscht steifen Strukturen geschützt werden kann. Außerdem kann dabei mittels der Energieabsorptionselemente 12 und 14 ein besonders hoher Betrag an Unfallenergie absorbiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013106284 A1 [0002]
