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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laderaumanordnung sowie ein Kraftfahrzeug, welches wenigstens eine Laderaumanordnung umfasst.
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Kraftfahrzeuge, welche im Frontbereich keinen Antriebsmotor aufweisen, wie zum Beispiel üblicherweise Elektrofahrzeuge, haben hier Platz zur Anordnung eines sogenannten Front-Kofferraums, auch als „Frunk“ bezeichnet. Eine übermäßige Beladung dieses Kofferraums kann allerdings zur Verletzung von Fußgängerschutzanforderungen führen.
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Die Motorhaube bzw. Frontklappe wird im Entwicklungsprozess zur Einhaltung der Fußgängerschutzanforderungen üblicherweise so ausgelegt, dass genug Deformationsweg besteht, um die wirkende Beschleunigung bei einem Fußgänger-Kopfaufprall möglichst gering zu halten. Bei Kraftfahrzeugen mit im Frontbereich angeordneten Verbrennungsmotoren ist diese Auslegung der Motorhaube bzw. Frontklappe unkritisch, da ein entsprechender Abstand bzw. Deformationsweg konstruktiv eingestellt werden kann.
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Bei Kraftfahrzeugen, die im Frontbereich jedoch einen Front-Kofferraum aufweisen, kann der Fall auftreten, dass dieser Front-Kofferraum bis zur Innenseite der Frontklappe beladen wird und demzufolge nicht mehr der geforderte Deformationsweg für die Frontklappe zur Verfügung steht, sodass die Fußgängerschutzanforderungen in diesem Falle nicht eingehalten werden.
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Im Stand der Technik finden sich verschiedene konstruktive Ansätze, um die Einhaltung der Fußgängerschutzanforderungen trotzdem zu gewährleisten.
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So sind zum Beispiel Behälter zur Aufnahme von Gepäck oder Ausrüstungsgegenständen des Kraftfahrzeugs bekannt, die eine optisch erkennbare Markierung hinsichtlich der maximal-Beladung des Behälters aufweisen. Allerdings kann dadurch nicht ausgeschlossen werden, dass unbeabsichtigt oder mutwillig diese Beladungsgrenze überschritten wird. Auch bei Anordnung eines Deckels am Behälter kann dies nicht verhindert werden.
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Die
US2022009419A1 lehrt eine vordere Aufbewahrungsvorrichtung für ein Fahrzeug, welche eine Fahrzeughaube umfasst, die schwenkbar mit der Vorderseite einer Fahrzeugkarosserie verbunden ist, einen unter der Fahrzeughaube angeordneten Kofferraum, einen schwenkbar mit dem Kofferraum verbundenen Kofferraumdeckel und eine Verbindungsstange, die den Kofferraumdeckel und das Fahrzeug operativ verbindet.
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Der
WO2021094093A1 ist eine Laderaumanordnung für einen durch eine Fronthaube verschließbaren Frontraum eines Kraftwagens entnehmbar, mit einer Laderaumbox, welche durch einen in einer Schließstellung unterhalb der ebenfalls zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verlagerbaren Fronthaube angeordneten Deckel verschlossen ist, welcher aus der Schließstellung in eine Offenstellung verlagerbar ist, wodurch ein Laderaum der Laderaumbox über eine so freigegebene Beladeöffnung zugänglich ist. Der Deckel ist haubenförmig oder wannenförmig ausgebildet und steht in seiner Schließstellung über einen, die Beladeöffnung begrenzenden oberen Randbereich der Laderaumbox nach oben über. Der Deckel ist bei einer unfallbedingten Deformierung der Fronthaube relativ gegenüber der Laderaumbox in Fahrzeughochrichtung nach unten bewegbar.
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Die
DE102022100245A1 offenbart eine Fußgängerschutzvorrichtung für eine Verschluss-Verriegelungsanordnung und ein Verfahren zum Bewegen einer Haube eines Kraftfahrzeugs in eine Aufsprungposition und eine geöffnete Position. Das Fußgängerschutzmerkmal umfasst einen Aktuator, der so konfiguriert ist, dass er ein Gleitnockenelement verschiebt, um zu bewirken, dass ein Haken in eine Schließer-Halteposition geschwenkt wird, um das Entfernen eines Schließers von der Verschluss-Verriegelungsanordnung zu verhindern und um einen Hubhebel in Eingriff mit dem Schließer zu schwenken, um den Schließer in Richtung des Hakens zu bewegen, wenn die Haube in die Aufsprungposition bewegt wird. Die Fußgängerschutzvorrichtung ist weiterhin in der Lage, eine Kraftfahrzeug-Haubenverriegelung mit Fußgängerschutzfunktion bereitzustellen, die in der Lage ist, einen bevorstehenden Frontalaufprall automatisch zu erkennen und eine Fahrzeughaube aus einer vollständig geschlossenen Position in eine teilweise geöffnete Position freizugeben, ohne dass ein Fahrer des Fahrzeugs eingreifen muss und bevor ein Fußgänger auf die Fahrzeughaube auftrifft.
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Die bisher bekannten Einrichtungen zur Verhinderung der Unterschreitung des Deformationsweges weisen entweder den Nachteil auf, dass damit nicht zuverlässig der notwendige Deformationsweg realisierbar ist und/oder dass die entsprechenden Einrichtungen einen sehr großen Volumenbedarf haben und/oder ein großes Gewicht aufweisen bzw. mit erhöhten Produktionskosten verbunden sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Laderaumanordnung und ein damit ausgestattetes Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, welche in konstruktiv einfacher und zuverlässiger Weise die Einhaltung der Sicherheitsanforderungen gewährleisten.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Laderaumanordnung nach Anspruch 1 und durch ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 8. Vorteilhafte Ausführungsformen der Laderaumanordnung sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 angegeben. Vorteilhafte Ausführungsformen des Kraftfahrzeugs sind in den Unteransprüchen 9 und 10 angegeben.
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Ein erster Aspekt der Erfindung ist eine Laderaumanordnung zur höhenveränderlichen Positionierung eines Behälters in einem Kraftfahrzeug, umfassend einen Behälter zur Aufnahme von Gegenständen sowie eine Positionierungseinrichtung zur Positionierung des Behälters in unterschiedlichen Höhenpositionen unter einer Klappe des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit der Positionierung der Klappe. Die Positionierungseinrichtung ist dazu eingerichtet, den Behälter in einer angehobenen Position zu positionieren, wenn die Klappe geöffnet ist, und den Behälter in einer abgesenkten Position zu positionieren, wenn die Klappe geschlossen ist.
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Der Behälter kann hier ein so genannter „Frunk“ sein, z.B. in Form einer oben offenen bzw. öffenbaren Laderaumbox.
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Die Klappe ist beispielsweise eine Frontklappe des Kraftfahrzeugs, welche um eine Achse schwenkbar an der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt ist. Diese Klappe kann an der Position einer herkömmlichen Motorhaube angeordnet sein.
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Unter der Anordnung unter der Klappe kann auch eine Anordnung hinter einer Klappe verstanden werden, wenn die Klappe in geschlossener Position im Wesentlichen senkrecht ausgerichtet ist. In einem solchen Fall ist unter einer angehobenen Position eine von einem Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs nach außen verlagerte Position zu verstehen, und unter einer abgesenkten Position eine - in Bezug zu der nach außen verlagerten Position- zum Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs nach innen verlagerte Position zu verstehen.
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Durch die Kopplung der Bewegung des Behälters an die Bewegung der Klappe kann verhindert werden, dass der Behälter übermäßig beladen wird, da eine Beladung des Behälters nur bis zur Innenseite der Klappe vorgenommen werden kann, und damit die Unterschreitung eines vorgeschriebenen Abstands zwischen der Befüllung des Behälters und der Außenseite der Klappe verhindert werden kann. Damit kann der benötigte Deformationsweg der Außenseite der Klappe eingehalten werden und somit die Einhaltung der Fußgängerschutzanforderungen gewährt werden.
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Für die mit wenigstens einer Bewegungskomponente senkrechte Führung des Behälters kann eine Linearführung realisiert sein. Die Linearführung sollte dabei zumindest im unteren Bereich fixiert sein. Hierfür ist eine Verbindung der Linearführung mit oberen oder unteren Längsträgern der Karosserie des Kraftfahrzeugs möglich.
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Zur Übertragung der Bewegung der Klappe auf den Behälter kann die Laderaumanordnung eine Übersetzungseinrichtung aufweisen, mittels derer die Klappenbewegung auf die Bewegung des Behälters übersetzerbar ist oder untersetzbar ist.
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Vorteilhafte Ausführungsform der Laderaumanordnung sieht vor, dass die Positionierungseinrichtung zumindest ein Zugmittel aufweist, welches einerseits mit der Klappe mechanisch verbunden oder verbindbar ist, und andererseits mit dem Behälter mechanisch verbunden ist.
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Das Zugmittel kann z.B. ein Gurt oder ein Gurtsystem sein. Bei Verwendung von mehreren Gurten können diese jeweils seitlich, also in Bezug auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs, in dem die Laderaumanordnung anzuordnen ist, versetzt angeordnet und befestigt sein.
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Eine Öffnungsbewegung der Klappe mit zumindest einer Bewegungskomponente nach oben wird zumindest teilweise mittels des Zugmittels auf den Behälter übertragen, so dass von der Klappe eine Zugkraft in das Zugmittel eingebracht wird, und das Zugmittel die Zugkraft auf den Behälter überträgt, so dass eine Öffnungsbewegung der Klappe zumindest teilweise auf den Behälter übertragen wird und der Behälter entsprechend angehoben wird.
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Des Weiteren kann als Bestandteil der Laderaumanordnung eine Aufwickeleinrichtung vorhanden sein, mit der das Zugmittel zumindest abschnittsweise auf- und abwickelbar ist. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass die aktive Länge des Zugmittels einstellbar ist. Damit ist es möglich, dass das Zugmittel bei geöffneter Klappe auf Spannung ist und bei geschlossener Klappe kontrolliert aufgewickelt ist.
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Die Aufwickeleinrichtung kann am Behälter und/ oder an der Klappe angeordnet sein, jeweils ähnlich einer Rollo-Aufwicklung.
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Die Aufwickeleinrichtung vermeidet eine undefinierte Position des Zugmittels bei geschlossener Klappe, indem sie das Zugmittel beim Schließen der Klappe einzieht bzw. aufrollt, so dass sich das Zugmittel nicht lose neben dem Behälter befindet.
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Im Fall der Öffnung der Klappe kann die Aufwickeleinrichtung das Zugmittel bis zu einer definierten Länge freigeben. Diese definierte Länge ist abhängig vom Öffnungswinkel der Klappe sowie dem Abstand des Behälters und damit auch des Zugmittels von einem Drehpunkt der Klappe. Die definierte Länge ist dabei geringer als der Abstand zwischen der Innenseite der Klappe und der abgesenkten Position des Behälters, wenn die Klappe vollständig geöffnet ist und der Behälter zur Beladung bereit ist.
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Auf Grund dieser verkürzten Länge wird im letzten Bewegungsabschnitt der Klappe bei deren Öffnungsbewegung der Behälter in der Bewegung der Klappe mitgenommen, so dass letztendlich der Abstand zwischen der Innenseite der Klappe und dem Behälter in dessen angehobener Position geringer ist als der Abstand zwischen der Innenseite der Klappe und der abgesenkten Position des Behälters, so dass das Beladungsvolumen des Behälters durch die Klappe begrenzt wird.
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Die Differenz zwischen den genannten Abständen entspricht dem Deformationsweg, um den der Behälter beim Öffnen der Klappe angehoben wird.
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Zum Zweck des Auf- und Abwickelns des Zugmittels kann die Aufwickeleinrichtung eine Federeinheit, wie z.B. eine Torsionsfeder aufweisen. Diese Federeinheit kann bewirken, dass beim Schließen der Klappe das Zugmittel in der Aufwickeleinrichtung aufgewickelt wird. Damit wird eine unkontrollierte Lage des Zugmittels bei geschlossener Klappe verhindert. Alternativ oder hinzukommend kann die Aufwickeleinrichtung eine elektromotorische Antriebseinheit aufweisen, mit der ein Auf- oder Abwickeln des Zugmittels erfolgen kann.
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Bei einer Ausführungsform der Laderaumanordnung, bei der die Aufwickeleinrichtung am Behälter oder an der Klappe angeordnet ist, wird bei Öffnung der Klappe mittels der elektromotorischen Antriebseinheit nur eine kurze Länge des Gurtes freigegeben, so dass nur eine kurze Länge des Gurtes zwischen der Klappe und dem Behälter vorhanden ist, so dass der Behälter auch nur in relativ geringer Höhe bis zur Innenseite der Klappe beladen werden kann.
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Wenn die Klappe wieder geschlossen wird, kann die Aufwickeleinrichtung mittels der elektromotorischen Antriebseinheit mehr Gurt freigeben, so dass eine längere Länge des Gurtes zwischen der Klappe und dem Frunk besteht, und somit bei geschlossener Klappe der Frunk einen größeren Abstand von der Innenseite der Klappe hat als im geöffneten Zustand der Klappe.
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Die Oberseite der in dem Frunk verstauten Gegenstände hat nun einen größeren Abstand von der Klappe als im geöffneten Zustand der Klappe, und damit ist der Sicherheitsabstand gewährleistet. Unterhalb des Behälters kann eine Stützstruktur zur Aufnahme des Gewichts des Behälters vorhanden sein. Diese Stützstruktur kann in der Fahrzeug-Karosserie fest fixiert oder fixierbar sein.
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Alternativ ist vorgesehen, dass die Stützstruktur als eine von der Positionierungseinrichtung umfasste motorisch angetriebene Abstützeinrichtung zur Verlagerung des Behälters ausgebildet ist, mittels derer der Behälter in eine Transportposition positionierbar ist, wenn die Klappe geschlossen ist.
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Die Transportposition kann dabei tiefer gelegen sein als die abgesenkte Position, bzw. der Abstand der Transportposition des Behälters von der Klappe kann dabei größer sein als der Abstand der abgesenkten Position des Behälters von der Klappe. Mit anderen Worten kann sich die Transportposition dichter am Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs befinden als die abgesenkte Position.
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Weiterhin kann die Positionierungseinrichtung eine Steuerungseinrichtung umfassen, mit der der Betrieb der motorisch angetriebenen Abstützeinrichtung sowie der Aufwickeleinrichtung derart steuerbar ist, dass bei Schließung der Klappe der von der Klappe über das Zugmittel getragene Behälter auf die Abstützeinrichtung aufgesetzt wird, danach ein weiteres Abwickeln des Zugmittels von der Aufwickeleinrichtung erfolgt, und gleichzeitig oder zeitlich später eine Absenkung des Behälters mittels der Abstützeinrichtung in die Transportposition erfolgt.
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Dies ist dann vorgesehen, wenn der Abstand der Transportposition des Behälters von der Klappe größer ist als der Abstand der abgesenkten Position des Behälters von der Klappe.
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Hier kann die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet sein, die Aufwickeleinrichtung sowie die motorisch angetriebene Abstützeinrichtung zur Bewegung des Behälters zu steuern.
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Das Aufsetzen des Behälters auf die Abstützeinrichtung erfolgt im Wesentlichen in der abgesenkten Position.
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Beim Öffnen der Klappe kann die Abstützeinrichtung den Behälter wieder in die abgesenkte Position hochfahren und es kann das Zugmittel mittels der Aufwickeleinrichtung gestrafft werden, so dass ein relativ geringer Abstand zwischen dem Behälter und der Klappe eingestellt ist, der gewährleistet, dass der Behälter nicht übermäßig beladen wird und entsprechend die Ladung im Behälter im Transportzustand des Behälters bei geschlossener Klappe einen ausreichenden Abstand zur Klappe aufweist.
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Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass keine Anwendung eines Zugmittels und einer Aufwickeleinrichtung erfolgt. So kann zum Beispiel die motorisch angetriebene Abstützeinrichtung eingerichtet sein, den Behälter in der angehobenen Position zu positionieren, wenn die Klappe geöffnet ist.
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Hier kann die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet sein, alleine nur die motorisch angetriebene Abstützeinrichtung zur Bewegung des Behälters zu steuern.
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Des Weiteren ist in dieser Ausführungsform nicht ausgeschlossen, dass die motorisch angetriebene Abstützeinrichtung lediglich dazu eingerichtet sein kann, beim Schließen der Klappe den Behälter nur bis auf die abgesenkte Position herunterzufahren.
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Es kann wenigstens ein Sensorsystem vorgesehen sein, mit welchem feststellbar ist, von welcher Position aus sich die Klappe bewegt und/ oder in welcher Position die Klappe angeordnet ist, um von dem Sensorsystem generierte Signale der Steuerungseinrichtung zuzuführen und dadurch die elektromotorische Antriebseinrichtung und/ oder die Aufwickeleinrichtung anzusteuern, um diese zu veranlassen, den Behälter entsprechend zu bewegen bzw. zu positionieren.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, wie z.B. ein zumindest teilweise elektromotorisch antreibbarer Personenkraftwagen, welcher zumindest eine beschriebene Laderaumanordnung umfasst.
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Die Klappe kann eine Frontklappe zur oberseitigen Abdeckung eines Frontmoduls des Kraftfahrzeugs sein, und der Behälter kann zur Aufnahme von Gepäck und/ oder Kraftfahrzeug-Zubehör eingerichtet sein. Die Steuerungseinrichtung kann ein Bestandteil einer Steuerungseinheit des Kraftfahrzeugs sein.
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Das Kraftfahrzeug kann eine Sicherheitseinrichtung aufweisen, die gewährleistet, dass ein Starten des Kraftfahrzeugs nur dann ermöglicht ist, wenn ein definierter Sicherheitsabstand in Form eines Deformationsweges zwischen der Oberseite der Beladung des Behälters und der Innenseite der Klappe nicht unterschritten ist.
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Die Sicherheitseinrichtung kann einen Deckel für den Behälter umfassen, wobei mit dem Behälter und/ oder mit dem Deckel erfassbar ist, wenn der Deckel den Behälter verschließt.
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In diesem geschlossenen Zustand des Behälters ist gewährleistet, dass keine Überladung des Behälters erfolgte und demzufolge der Sicherheitsabstand zwischen dem Behälter bzw. dessen Beladung und der Klappe nicht unterschritten wurde.
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In alternativer, einfacher Ausgestaltung kann die Laderaumanordnung auch einen Deckel aufweisen, dessen Anwesenheit auf dem Behälter nicht detektierbar ist, und der einfach gewährleistet, dass, wenn der Deckel den Behälter verschließt, der Behälter nicht übermäßig beladen ist.
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Der Vorteil der vorgestellten Laderaumanordnung sowie des damit ausgestatteten Kraftfahrzeugs ist, dass bei Beladung des Behälters in einfacher konstruktiver Weise ein Sicherheitsabstand zwischen der Oberseite des beladenen Behälters und der Klappe eingehalten werden kann.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
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Es zeigen
- 1: einen Kraftfahrzeug-Frontbereich mit geöffneter Klappe, und
- 2: einen Kraftfahrzeug-Frontbereich mit geschlossener Klappe.
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Ein Kraftfahrzeug, welches beispielsweise ein elektromotorisch antreibbares Kraftfahrzeug ist, und im dargestellten Kraftfahrzeug-Frontbereich 1 keinen Verbrennungsmotor aufweist, umfasst hier einen Behälter 12, der unterhalb der Klappe 11, die an der Stelle einer herkömmlichen Motorhaube angeordnet ist, und zwischen den seitlichen Kotflügeln des Kraftfahrzeug-Frontbereichs 1 angeordnet ist.
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Dieser Behälter 12 dient zur Aufnahme von Gepäckstücken und/oder anderweitiger Ladung, wie zum Beispiel auch Ausstattungselementen des Kraftfahrzeugs. Der Behälter 12 ist an seiner Oberseite offen oder öffenbar.
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Der Behälter 12 ist über wenigstens ein Zugmittel 13, wie zum Beispiel mit einem Gurt oder mehreren Gurten, mit der Klappe 11 verbunden. Dies bewirkt, dass bei geöffneter Klappe, wie es in 1 dargestellt ist, der Behälter 12 in einer angehobenen Position 20 positioniert ist.
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Dadurch ist der Behälter 12 von einer Abstützeinrichtung 31, die sonst die Gewichtskraft des Behälters 12 samt Ladung aufnimmt, abgehoben worden. Zwischen der Unterseite des Behälters 12 und der Abstützeinrichtung 31 ist somit ein Deformationsweg s eingestellt worden, der anhand von 2 erläutert werden wird.
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Die Laderaumanordnung 10 umfasst somit die Klappe 11, den Behälter 12 und das Zugmittel 13. In der hier dargestellten Ausführungsform umfasst die Laderaumanordnung 10 des Weiteren eine Aufwickeleinrichtung 30, welche am Behälter 12 fixiert ist, und mit welchem die aktive Länge des Zugmittels 13 zwischen dem Behälter 12 und der Klappe 11 einstellbar ist. Des Weiteren kann die Aufwickeleinrichtung 30 durch Aufwicklung des Zugmittels 13 bei aufgestelltem Behälter 12 verhindern, dass das Zugmittel 13 eine gewünschte, definierte Lage im Raum aufweist.
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Durch das Anheben des Behälters 12 in die angehobenen Position 20 ist eine Beladung des Behälters 12 leichter möglich, als wenn der Behälter 12 in einer abgesenkten Position 21, wie sie in 2 dargestellt ist, positioniert ist.
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In der angehobenen Position 20 kann das Beladungsvolumen 40 des Behälters 12 ausgefüllt werden. Das heißt, dass der Behälter 12 im Wesentlichen bis zu seinem Rand gefüllt werden kann. Selbst wenn der Behälter 12 über dieses Beladungsvolumen 40 mit einem Überladungsvolumen 41 beladen wird, liegt die Oberseite dieses Überladungsvolumens 41 nicht an der Innenseite der Klappe 11 an, wenn die Klappe 11 geschlossen ist, wie anhand von 12 erläutert wird.
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Bei einer Absenkung der Klappe 11 in die geschlossene Position, wie in 2 dargestellt, senkt sich der Behälter 12 in die abgesenkte Position 21 ab, wobei die Länge des Zugmittels 13 so eingestellt werden kann, dass die Gewichtskraft des beladenen Behälters 12 vollständig von einer unterhalb des Behälters 12 angeordneten Abstützeinrichtung 31 aufgenommen wird. Aufgrund dessen, dass sich der beladene Behälter 12 nach unten bewegt, besteht der genannte Deformationsweg s nunmehr zwischen der Oberseite des Überladungsvolumens 41 und der Innenseite der Klappe 11.
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Es ist ersichtlich, dass dadurch ein Freiraum zwischen der Beladung des Behälters 12 und der Klappe 11 besteht, so dass die Einhaltung der Fußgängerschutzanforderungen gewährt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug-Frontbereich
- 10
- Laderaumanordnung
- 11
- Klappe
- 12
- Behälter
- 13
- Zugmittel
- 20
- angehobene Position
- 21
- abgesenkte Position
- 30
- Aufwickeleinrichtung
- 31
- Abstützeinrichtung
- 40
- Beladungsvolumen
- 41
- Überladungsvolumen
- s
- Deformationsweg
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2022009419A1 [0007]
- WO 2021094093A1 [0008]
- DE 102022100245A1 [0009]
