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Die Erfindung betrifft eine Crashbox für ein Kraftfahrzeug.
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Als Crashbox (auch crash can) wird im Automobilbau ein Schockabsorbersystem bezeichnet.
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Bei einem Auffahrunfall wird durch Deformation der Crashbox Bewegungsenergie abgebaut, um die Fahrzeuginsassen und den gesamten Aufbau des Kraftfahrzeugs einer geringeren Verzögerungskraft auszusetzen. Dadurch sollen unzulässige Deformationen am Aufbau (welche mitunter einen Totalschaden bedeuten können) und Verletzungen der Fahrzeuginsassen vermindert oder im Bestfall verhindert werden. Crashboxen werden für Kollisionen bis zu einer bestimmten Aufprallgeschwindigkeit von z.B. 15 km/h ausgelegt. Sie können nach einem Unfall mit relativ geringen Aufwand ausgetauscht werden.
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Bei der Auslegung derartiger Crashboxen muss auch die Fahrzeuggewichtspanne zwischen dem Maximal- und dem Minimalgewicht des Kraftfahrzeugs berücksichtigt werden. Z.B. kann das Fahrzeuggewicht um 40% zwischen 1250 kg und 1750 kg schwanken.
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Aus der
CN 104085366 B ist eine Crashbox mit zwei hintereinander in reihe angeordneten Crashboxen bekannt, wobei ein Blockierelement im Falle eines Auffahrunfalls entfernt werden kann, so dass sich die Wirkung der beiden Crashboxen addieren kann.
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Es besteht also Bedarf daran, Wege aufzuzeigen, wie derartige Crashboxen verbessert werden können, insbesondere deren Bauraumbedarf reduziert werden kann.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Crashbox für ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Teilcrashbox und einer zweiten Teilcrashbox, wobei die erste Teilcrashbox und die zweite Teilcrashbox parallel zusammenwirkend ausgebildet sind. So kann der Bauraumbedarf, insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung des Kraftfahrzeugs, reduziert werden. Die Crashbox kann in verschiedenen passiven Sicherheitssystemen des Kraftfahrzeugs integriert sein, wie z.B. in einem Stoßfänger, einen Batterieseitenaufprallschutz, einen Passagierseitenaufprallschutz oder einen Insassenkopfschutz.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die zweite Teilcrashbox zumindest abschnittsweise in der ersten Teilcrashbox aufgenommen. Mit anderen Worten, zumindest ein Teilabschnitt der Teilcrashbox ist in einem Innenraum der ersten Teilcrashbox. Die erste Teilcrashbox und die zweite Teilcrashbox können einen teleskopartigen Aufbau aufweisen, wobei jedoch die zweite Teilcrashbox nicht aus der ersten Teilcrashbox herausziehbar und damit die Crashbox nicht als ganzes telekopierbar ausgebildet ist. So kann der Bauraumbedarf nochmals, insbesondere in Fahrzeugquerrichtung des Kraftfahrzeugs, reduziert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine aktivierbare Blockiereinrichtung zum Aktivieren der zweiten Teilcrashbox vorgesehen. Die aktivierbare Blockiereinrichtung blockiert also im Normalzustand die zweite Teilcrashbox nicht, so dass diese inaktiv ist und im Falle eines Auffahrunfalls nicht deformiert wird. Erst wenn die Blockiereinrichtung aktiviert wurde wird auch die zweite Teilcrashbox im Falle eines Auffahrunfalls- wie auch die erste Teilcrashbox - deformiert. Somit ist in jedem Fall die Wirkung der ersten Teilcrashbox gegeben, auch wenn im Fehlerfall eine Aktivierung der Blockiereinrichtung unterbleibt. Des Weiteren kann durch das Aktivieren der Blockiereinrichtung die zweite Teilcrashbox hinzugeschaltet werden, um so eine zusätzliche Versteifung der Crashbox insgesamt zu erreichen, insbesondere wenn das Kraftfahrzeug bis zu seinem zulässigen Gesamtgewicht beladen ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Blockiereinrichtung zwischen der ersten Teilcrashbox und der zweiten Teilcrashbox sowie einem Rahmen des Kraftfahrzeugs angeordnet. Dabei befinden sich die erste Teilcrashbox und die zweite Teilcrashbox zwischen einer Stoßstange und dem Rahmen des Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten, die Blockiereinrichtung ist dazu ausgebildet, im Falle eines Auffahrunfalls Druckkräfte aufzunehmen. Dies ist sowohl bei aktivierter Blockierung, d.h. beide Teilcrashboxen werden deformiert, als auch bei deaktivierter Blockierung, d.h. nur die zweite Teilcrashbox wird deformiert, der Fall.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Blockiereinrichtung zumindest ein auswärts verlagerbares Blockierelement auf. Dabei wird unter auswärts verlagerbar verstanden, dass das Blockierelement aus einer Querschnittsfläche der Crashbox, insbesondere aus einer Querschnittsfläche der zweiten Teilcrashbox entfernt wird. So kann die Blockiereinrichtung einen besonders kompakten und zugleich einfachen Aufbau aufweisen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Blockierelement ein Führungselement auf, das in Eingriff mit einem Führungselement der Blockiereinrichtung steht. So ist das Blockierelement sicher geführt, wenn es auswärts oder einwärts verlagert wird. Dabei kann das Führungselement des Blockierelements als Nut ausgebildet sein, während das Führungselement der Blockiereinrichtung, insbesondere eines Grundkörpers der Blockiereinrichtung, als Schiene ausgebildet ist.
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Ferner gehören zur Erfindung ein Sicherheitssystem mit einer derartigen Crashbox sowie ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Sicherheitssystem.
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Es wird nun die Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- 1 in schematischer Darstellung eine Crashbox für ein Sicherheitssystem eines Kraftfahrzeugs.
- 2 in schematischer Darstellung weitere Details der in 1 gezeigten Crashbox.
- 3 in schematischer Darstellung eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Crashbox.
- 4 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch die in 1 gezeigte Crashbox.
- 5 in schematischer Darstellung die in 1 gezeigte Crashbox in einem ersten, blockierten Zustand.
- 6 in schematischer Darstellung die in 1 gezeigte Crashbox in einem zweiten, geöffneten Zustand.
- 7 in schematischer Darstellung weitere Details der in 5 gezeigten Crashbox.
- 8 in schematischer Darstellung weitere Details der in 6 gezeigten Crashbox.
- 9 in schematischer Darstellung weitere Details der Crashbox.
- 10 in schematischer Darstellung weitere Details der Crashbox.
- 11 in schematischer Darstellung weitere Details der Crashbox.
- 12 in schematischer Darstellung eine Ansteuerbaugruppe.
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Es wird zunächst auf 1 Bezug genommen.
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Dargestellt ist ein passives Sicherheitssystem 4 eines Kraftfahrzeugs 2 das im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Stoßfänger ausgebildet ist.
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Das Kraftfahrzeug 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein PKW, wie z.B. ein Urban Mobility Vehicle (UMV).
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Das passive Sicherheitssystem 4 bzw. der Stoßfänger ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als energieabsorbierende Stoßstange ausgebildet.
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Von den Komponenten des passiven Sicherheitssystems 4 sind in der 1 ein Stoßfänger 6, ein Rahmen 8 und eine Crashbox 10 dargestellt. Dabei ist die Crashbox 10 zwischen dem Stoßfänger 6 und dem Rahmen 8 angeordnet.
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Die Crashbox 10 ist dazu ausgebildet, bei einem Auffahrunfall durch Deformation der Crashbox 10 Bewegungsenergie abzubauen, um die Fahrzeuginsassen und den gesamten Aufbau einer geringeren Verzögerungskraft auszusetzen.
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Jedoch kann sich zuladungsbedingt das Fahrzeuggewicht des Kraftfahrzeugs 2 erhöhen, z.B. von einem Leergewicht (z.B. von 1250 kg) auf wesentlich höheres Gewicht (z.B. 1750 kg), d.h. im genannten Beispiel um ca. 40% erhöhen. Entsprechend verändern sich die von der Crashbox 10 aufzunehmenden Kräfte im Falle eines Auffahrunfalls.
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Es wird nun zusätzlich auf die 2 bis 4 Bezug genommen.
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Die 2 bis 4 zeigen, dass die Crashbox 10 eine erste Teilcrashbox 12 und eine zweite Teilcrashbox 14 aufweist. Dabei ist die zweite Teilcrashbox 14 in der ersten Teilcrashbox 12 aufgenommen, d.h. sie befindet sich im Inneren der ersten Teilcrashbox 12. Mit anderen Worten, die erste Teilcrashbox 12 ist als äußere Teilcrashbox und die zweite Teilcrashbox 14 ist als innere Teilcrashbox ausgebildet. Somit sind die erste Teilcrashbox 12 und die zweite Teilcrashbox 14 parallel zusammenwirkend ausgebildet.
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Ferner ist zwischen der Crashbox 10 mit der ersten Teilcrashbox 12 und der zweiten Teilcrashbox 14 und dem Rahmen 8 eine aktivierbare Blockiereinrichtung 16 vorgesehen, die zum Blockieren der zweiten Teilcrashbox 14 ausgebildet ist.
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Es wird nun die aktivierbare Blockiereinrichtung 16 unter zusätzlicher Bezugnahme auf die 5 bis 8 erläutert.
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Dabei zeigt die 5 die Blockiereinrichtung 16 in ihrem aktiven Zustand, während die 6 die Blockiereinrichtung 16 in ihrem deaktivierten Zustand zeigt.
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In ihrem aktiven Zustand blockiert die Blockiereinrichtung 16 die zweite Teilcrashbox 14, während im deaktivierten Zustand die Blockiereinrichtung 16 die zweite Teilcrashbox 14 nicht blockiert, d.h. dann wirken die erste Teilcrashbox 12 und die zweite Teilcrashbox 14 nicht zusammen.
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Zum Blockieren der zweiten Teilcrashbox 14 weist die Blockiereinrichtung 16 im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier Blockierelemente 20a, 20b, 20c, 20d auf. Die vier Blockierelemente 20a, 20b, 20c, 20d sind an einem im vorliegenden Ausführungsbeispiel plattenförmigen Grundkörper 18 auswärts verlagerbar geführt, wie dies später noch detailliert erläutert wird. Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Anzahl der Blockierelemente 20a, 20b, 20c, 20d auch eine andere sein.
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Die Blockierelemente 20a, 20b, 20c, 20d sind plattenförmig ausgebildet und weisen im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine L-förmige Grundform auf. Sie begrenzen Eckbereiche einer rechtförmigen Fläche, d.h. der im vorliegenden Ausführungsbeispiel rechteckförmigen Querschnittsfläche. Andere Ausführungen für die Blockierelemente 20a, 20b, 20c und 20d, sowie die Eckbereiche sind denkbar.
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Dabei wird unter auswärts verlagerbar verstanden, dass die Blockierelemente 20a, 20b, 20c, 20d jeweils aus einer Querschnittsfläche der zweiten Teilcrashbox 14 entfernt werden können. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die vier Blockierelemente 20a, 20b, 20c, 20d alle von einem gemeinsamen Mittelpunkt in der Mitte der Querschnittfläche wegbewegt entlang von Diagonalen der rechteckförmigen Querschnittsfläche (siehe Pfeile in 7).
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Es wird nun zusätzlich auf die 9 bis 11 Bezug genommen.
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Die 9 und 10 zeigen, dass der Grundkörper 18 für jedes der Blockierelemente 20a, 20b, 20c, 20d je ein Führungselement 22 aufweist, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Nut ausgebildet ist, während die 11 zeigt, dass jedes der Blockierelemente 20a, 20b, 20c, 20d je ein Führungselement 24 aufweist, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Schiene ausgebildet ist. Im montierten Zustand stehen dann die jeweiligen Führungselemente 22, 24 miteinander in Eingriff und gewährleisten so eine sichere Führung der Blockierelemente 20a, 20b, 20c, 20d, wenn diese auswärts verlagert werden.
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Dabei können die Blockierelemente 20a, 20b, 20c, 20d mit ihren jeweiligen Führungselementen 24 einstückig und/oder materialeinheitlich ausgebildet sein.
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Es wird nun zusätzlich auf 12 Bezug genommen.
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Dargestellt sind ein Sensor 26, eine CPU 28 und ein Aktuator 30.
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Der Sensor 26 ist ein Gewichtssensor zum Erfassen des aktuellen Gewichts des Kraftfahrzeugs 2. Die CPU 28 ist dazu ausgebildet, einen Wert repräsentativ für das aktuelle Fahrzeuggewicht einzulesen und auszuwerten sowie auf Überschreiten eines vorbestimmten Schwellwertes ein Steuersignal zum Ansteuern des Aktuators 30, wie z.B. eines Elektromotors oder - magneten, zu erzeugen, um eine einwärts gerichtete Verlagerung der Blockierelemente 20a, 20b, 20c, 20d zu bewirken, um so die Blockiereinrichtung 16 zu aktivieren, sodass sowohl die ersten Teilcrashbox 12 als auch die zweite Teilcrashbox 14 zusammenwirken. Wird hingegen der Schwellwert nicht überschritten bleibt die Bockiereinrichtung 16 deaktiviert, d.h. die Blockierelemente 20a, 20b, 20c, 20d bleiben an ihrer Ausgangsposition und die zweite Teilcrashbox 14 wird nicht blockiert.
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So wird eine verbesserte Crashbox 10 mit reduziertem Bauraumbedarf bereitgestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Kraftfahrzeug
- 4
- Sicherheitssystem
- 6
- Stoßfänger
- 8
- Rahmen
- 10
- Crashbox
- 12
- Teilcrashbox
- 14
- Teilcrashbox
- 16
- Blockiereinrichtung
- 18
- Grundkörper
- 20a
- Blockierelement
- 20b
- Blockierelement
- 20c
- Blockierelement
- 20d
- Blockierelement
- 22
- Führungselement
- 24
- Führungselement
- 26
- Sensor
- 28
- CPU
- 30
- Aktuator
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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