DE10020658A1 - Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer crashaktiven Fahrzeugfrontstruktur - Google Patents
Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer crashaktiven FahrzeugfrontstrukturInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug (1) mit einer crashaktiven Fahrzeugfrontstruktur (2) die bei einer mittels einer Sensorvorrichtung sensierten drohenden Kollision mit dem Fahrzeug noch vor der Kollision mittels einer durch die Sensorvorrichtung aktivierbaren Energiespeichereinheit (4) aus einer Grundstellung (3) in Richtung vom Fahrzeug (1) weg in eine Funktionsstellung (13) verlagerbar ist, wobei in der Funktionsstellung (13) zwischen einem vorderen Haubenkantenbereich (9) einer Fronthaube (8) und der crashaktiven Fahrzeugfrontstruktur (2) ein von oben her frei zugänglicher Zwischenraum (14) ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist im vorderen Haubenkantenbereich (9) wenigstens ein Airbagmodul (10) angeordnet, dass wenigstens einen Airbag (12) umfasst, der sich im aktivierten Zustand wenigstens mit einem Teilbereich vom vorderen Haubenkantenbereich (9) weg zum Oberkantenbereich der in die Funktionsstellung (13) verlagerten Fahrzeugfrontstruktur (2) erstreckt und den Zwischenraum (14) von oben her abdeckt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit einer
crashaktiven Fahrzeugfrontstruktur nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein gattungsgemäßes Fahrzeug ist aus der US 4 518 183 bekannt. Dieses Fahrzeug
umfasst eine crashaktive Fahrzeugfrontstruktur, die bei einer mittels einer
Sensorvorrichtung sensierten drohenden Kollision mit dem Fahrzeug noch vor der
Kollision mittels einer durch die Sensorvorrichtung aktivierbaren Energiespeichereinheit
aus einer Grundstellung in Richtung vom Fahrzeug weg in eine Funktionsstellung
verlagerbar ist, wobei in der Funktionsstellung zwischen einem vorderen
Haubenkantenbereich einer Fronthaube und der crashaktiven Fahrzeugfrontstruktur ein
von oben her frei zugänglicher Zwischenraum ausgebildet ist.
Konkret ist die crashaktive Frontstruktur hier durch einen Stoßfänger gebildet, der an
einem unteren, der Fahrbahn zugewandten Randbereich des Fahrzeugfrontends
angeordnet ist. Die kompliziert und aufwendig aufgebaute Energiespeichereinheit besteht
aus einer in einem Zylinderrohr geführten Kolbenstange, die beidseitig aus dem
Zylinderrohr herausragt und in einem mittleren Bereich ein Kolbenteil umfasst. Die
Kolbenstange ist mit dem einen freien Ende mit dem am unteren Randbereich des
Fahrzeugfrontendes angeordneten Stoßfänger verbunden und weist am
gegenüberliegenden freien Ende eine Verzahnung auf, die mit einem durch einen Motor
antreibbaren Zahnrad kämmt. Über eine Feder ist die Kolbenstange ferner in Richtung
zum Stoßfänger hin vorgespannt. Überdies ist am die Verzahnung aufweisenden
Stoßstangenende eine umlaufende Nut ausgebildet, in die im nicht aktivierten Zustand
der Verlagerungseinrichtung ein elektromagnetisch aktivierbarer Verriegelungshaken
eingreift. Bei einer sensierten drohenden Kollision wird die Verriegelung durch den
Verriegelungshaken gelöst, so dass die Kolbenstange durch die Federkraft sowie
angetrieben vom mit der Kolbenstangenverzahnung kämmenden Zahnrad aus der
Grundstellung in die Funktionsstellung überführt wird. Gleichzeitig wird in der
Funktionsstellung am unteren Randbereich des Fahrzeugfrontends zwischen dem dort
angeordneten Stoßfänger und einem dauerhaft aufgeblasenen ersten Gassack, der in
der Grundstellung unmittelbar hinter dem Stoßfänger angeordnet ist, ein weiterer zweiter
Gassack aufgeblasen. Dieser zusätzliche zweite Gassack dient z. B. bei einer Kollision
mit einem anderen Fahrzeug als Aufprallschutz für das Fahrzeug, der den Schaden am
Fahrzeug so gering wie möglich halten soll. Kommt es zu keiner Kollision kann die
Verlagerungseinrichtung unter Ausblasen von Gas aus dem zusätzlichen Gassack über
das mit der Kolbenstangenverzahnung kämmende Zahnrad wieder zurück in die
Grundstellung verfahren werden.
Nachteilig bei diesem Aufbau ist insbesondere, dass durch den in der Funktionsstellung
zwischen dem vorderen Haubenkantenbereich und der crashaktiven
Fahrzeugfrontstruktur von oben her frei zugänglichen Zwischenraum die Gefahr besteht,
dass bei einer Kollision des Fahrzeugs mit einem Fußgänger, Radfahrer, etc. dieser von
der Fronthaube in den Zwischenraum abrutschten kann. Dies kann zu einer
unerwünschten Beeinträchtigung des Fußgängers führen.
Des Weiteren ist hier nachteilig, dass bei einer Kollision über die mit dem Zahnrad
kämmende Kolbenstangenverzahnung in Verbindung mit dem angeschlossenen Motor
eine Selbsthemmung auftritt, die eine Zurückverlagerung des Stoßfängers beim Aufprall
wesentlich behindert, was zu unerwünscht hohen Kontaktkräften bei einer Kollision des
Fahrzeugs mit einem Fußgänger, Radfahrer, etc. führt, so dass hier insgesamt
ungünstige Energieabsorptionseigenschaften vorliegen. Eine insbesondere für den
Fußgängerschutz erwünschte Energieabsorption mit einer gezielten und kontrollierten
Kraft-Weg-Kennung ist somit hier nicht möglich und auch nicht vorgesehen, da dieser
Aufbau, wie oben bereits ausgeführt, im wesentlichen als Aufprallschutz für das
Fahrzeug selbst ausgebildet ist, um den Schaden am Fahrzeug so gering wie möglich zu
halten.
Weiter ist der Aufbau hier insgesamt nur mit erheblicher Verzögerung aktivierbar.
Aus der DT 24 54 389 A1 ist ferner ein Fahrzeug bekannt, bei dem in Höhe der
Fronthaube an gegenüberliegenden Fahrzeugseiten angeordnete Fangarme angebracht
sind, mittels denen ein mit dem Fahrzeug kollidierender Fußgänger zangenartig
umgriffen werden kann. Die Fangarme werden mittels einer pyrotechnisch zündbaren
Zylinder-Kolben-Einheit betätigt, die zur Arretierung der Fangvorrichtung in deren
Funktionsstellung durch eine Rückzug-Sperrvorrichtung in ihrer Funktionsstellung
arretierbar sind. Obwohl die Fahrzeugfrontstruktur hier energieabsorbierend ausgebildet
ist, treten bei einer Kollision dennoch relativ hohe Kontaktkräfte auf. Dies hat wiederum
ungünstige Energieabsorptionsverhältnisse zur Folge, was ggf. zu Beeinträchtigungen
führen kann.
Weiter ist aus der DE 198 02 841 A1 ein Fahrzeug bekannt, bei dem in einer ersten
Ausführungsform für einen Fußgängerschutz ein Stoßfänger als crashaktive
Fahrzeugfrontstruktur ausgebildet ist. Dieser Stoßfänger ist zweiteilig aus einem oberen,
aufprallharten Prallfänger und einem unteren Prallfänger aufgebaut, wobei der untere
Prallfänger an seiner Frontseite einen Aufprallpuffer aufweist. In der Grundstellung ist der
untere Prallfänger relativ zu dem oberen Prallfänger nach hinten versetzt, so dass bei
einer Kollision mit dem Fahrzeug ein Primärkontakt mit dem oberen Prallfänger
stattfindet. Die beiden Prallfänger sind in der Grundstellung durch Klebe- oder
Schweißpunkte oder durch Scherbolzen als Rückhalteeinrichtungen gegen eine
Relativverschiebung gesichert. Der untere und obere Prallfänger können, wenn eine
bestimmte Aufprallkraft zum Abscheren oder Zerbrechen der Rückhalteeinrichtungen
überschritten wird, relativ zueinander horizontal verschoben werden. Dabei sind die
beiden Prallfänger über einen Schwenkhebelarm so miteinander gekoppelt, dass bei
einem aufprallbedingten Verschieben des oberen Prallfängers nach hinten gleichzeitig
der untere Prallfänger entsprechend nach vorne verschoben wird, so dass die
Fahrzeugfrontstruktur eine schräg verlaufende, d. h. gegen die Senkrechte geneigte
Führungsfläche ausbildet, was das Anheben eines mit dem Fahrzeug kollidierenden
Fußgängers, Radfahrers, etc. auf die Fronthaube unterstützen soll.
Nachteilig bei diesem Aufbau ist, dass hier die Verlagerung der crashaktiven
Fahrzeugfrontstruktur nur aufgrund des aufprallbedingten unmittelbaren Kontakts mit
dem aufprallharten oberen Pralldämpfer erfolgen kann, wobei zudem auch noch die
Rückhalteeinrichtungen abgeschert oder zerbrochen werden müssen, um die
Verlagerung zu bewirken. Bei einer Kollision mit dem Fahrzeug treten somit
insbesondere bei Kollisionsbeginn unerwünscht hohe Kontaktkräfte im Aufprallbereich
auf. Somit ergeben sich hier ungünstige Energieabsorptionsverhältnisse, die zu
Beeinträchtigungen führen können.
In einer zweiten Ausführungsform ist bei der DE 198 02 841 A1 dagegen der Stoßfänger
einteilig ausgebildet. Der Stoßfänger ist hier so am Fahrzeugaufbau angeordnet, dass er
bei einem Aufprall auf den Stoßfänger durch Zwangsführung in einer bogenförmigen
Führungskulisse oder über ein Schwenklager im Uhrzeigersinn so verdrehbar ist, dass
die Fahrzeugfrontstruktur wieder eine schräg verlaufende, d. h. gegen die Senkrechte
geneigte Führungsfläche ausbildet, was ebenfalls wiederum das Anheben eines mit dem
Fahrzeug kollidierenden Fußgängers, Radfahrers, etc. auf die Fronthaube unterstützen
soll.
Auch hier ist wiederum nachteilig, dass die Verlagerung der crashaktiven
Fahrzeugfrontstruktur nur aufgrund des aufprallbedingten unmittelbaren Kontakts mit
dem aufprallharten einteiligen Stoßdämpfer erfolgen kann, was wiederum dazu führt,
dass bei einer Kollision mit dem Fahrzeug, insbesondere bei Kollisionsbeginn,
unerwünschte hohe Kontaktkräfte im Aufprallbereich auftreten. Des Weiteren ist mit
einem derartigen Aufbau erforderlich, dass die größte Aufprallkraftkomponente im
Bereich oberhalb der Schwenkachse anliegt, um ein Verschwenken des Stoßfängers im
Uhrzeigersinn zu ermöglichen. Dies ist jedoch nicht bei allen Aufprallsituationen der Fall,
so dass der Einsatz sowie die Funktionssicherheit insgesamt beschränkt ist. Somit
ergeben sich auch hier ungünstige Energieabsorptionsverhältnisse, die wiederum zu
Beeinträchtigungen führen können.
Ferner ist aus der US 4 015 870 ein Fahrzeug bekannt, bei dem am vorderen
Fronthaubenkantenbereich ein mit einem Polster ummanteltes Querträgerelement
verschwenkbar angelenkt ist. Dieses Querträgerelement ist unmittelbar und/oder
mittelbar über Gelenkstäbe, die einerseits am Fahrzeug und andererseits am
Querträgerelement angelenkt sind, mit einer oder zwei Zylinder-Kolben-Einheiten
gekoppelt. Bei einer Kollision eines erwachsenen Fußgängers mit dem Fahrzeug und
einem Aufprall desselben auf das im vorderen Fronthaubenbereich angeordnete
Querträgerelement wird das Querträgerelement nach oben verschwenkt, um den
Fußgänger auf die Fronthaube zu heben. Nach dem Aufschwenken des
Querträgerelementes wird dieses durch die eine oder zwei Zylinder-Kolben-Einheiten in
der aufgeschwenkten Stellung gehalten, um ein Herabrutschen des Fußgängers von der
Fronthaube zu vermeiden. Ein derartiger Aufbau ist nur für ganz bestimmte
Aufprallsituationen und daher nicht für eine Vielzahl von Aufprallsituationen geeignet.
Ferner ist hier lediglich das Querträgerelement gepolstert, so dass bei einer Kollision mit
dem Fahrzeug insgesamt unerwünscht hohe Kontaktkräfte auftreten.
Ferner ist aus der GB 2 265 117 A ein Fahrzeug bekannt, dessen vorderes Ende
abgeflacht ist, so dass darauf ein Schaumkörper aufgesetzt werden kann, der bei einer
Kollision mit dem Fahrzeug unter Energieabsorption verformbar ist. Ein derartiger Aufbau
ist insgesamt unpraktikabel und nicht vereinbar mit modernen Anforderungen an ein
Kraftfahrzeug.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit einer
crashaktiven Fahrzeugfrontstruktur zu schaffen, bei dem die Gefahr von
Beeinträchtigungen durch das Herabrutschen in den von oben her frei zugänglichen
Zwischenraum zwischen Fronthaube und crashaktiver Fahrzeugfrontstruktur in der
Funktionsstellung reduziert werden kann und mit dem ggf. die Kontaktkräfte bei einer
Kollision reduziert werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Gemäß Anspruch 1 ist im vorderen Haubenkantenbereich wenigstens ein Airbagmodul
angeordnet, das wenigstens einen Airbag umfasst, der sich im aktivierten Zustand
wenigstens mit einem Teilbereich vom vorderen Haubenkantenbereich weg zum
Oberkantenbereich der in die Funktionsstellung verlagerten Fahrzeugfrontstruktur
erstreckt und den Zwischenraum von oben her abdeckt.
Vorteilhaft wird damit erreicht, dass ein auf die Fronthaube aufprallender Fußgänger am
Herunterrutschen in den Zwischenraum gehindert wird. Dadurch lässt sich die Gefahr
von Beeinträchtigungen eines mit dem Fahrzeug kollidierenden Fußgängers, Radfahrers,
etc. reduzieren. Durch die deckelartige Abdeckung des Zwischenraums von oben her
wird zudem erreicht, dass die Verlagerung der crashaktiven Fahrzeugfrontstruktur nach
vorne und damit deren Funktionsfähigkeit nicht behindert wird, so dass gleichzeitig oder
zeitversetzt zur Airbagaktivierung auch eine Energieabsorption mit einer gezielten und
kontrollierten Kraft-Weg-Kennung über die crashaktive Fahrzeugfrontstruktur möglich ist,
z. B. durch kraftbegrenztes Nachgeben der Energiespeichereinheit, wie dies nachfolgend
noch näher erläutert wird.
Der wenigstens eine Airbag kann im aktivierten Zustand mittels wenigstens einer
Rückhalteeinrichtung, z. B. einem oder mehreren Fangbändern, in dieser aktivierten
Position gehalten werden. Diese Rückhalteeinrichtungen können z. B. auch in der Art von
bei Sicherheitsgurtanordnungen bekannten Gurtstraffern ausgebildet sein. Vorteilhaft
wird damit ein Wegdrücken des wenigstens einen Airbags nach unten verhindert.
Alternativ dazu kann der wenigstens eine Airbag im aktivierten Zustand aber auch durch
in Verbindung mit der crashaktiven Fahrzeugfrontstruktur nach vorne verlagerte Teile
nach unten hin abgestützt werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform deckt der Airbag zusätzlich wenigstens
einen Teilbereich der in die Funktionsstellung verlagerten Fahrzeugfrontstruktur ab.
Vorzugsweise ist der Airbag dabei so ausgebildet, dass er sich vom Oberkantenbereich
der Fahrzeugfrontstruktur nach unten über die gesamte Fahrzeugfrontstruktur erstreckt
und somit in einer Doppelfunktion gleichzeitig auch als Stoßfängerairbag ausgebildet ist.
Mit einem derartig ausgebildeten Airbag wird zudem vorteilhaft erreicht, dass im Falle
einer Kollision des Fahrzeugs mit einem Fußgänger, Radfahrer, etc. ein besonders
weicher Aufprall mit geringen Kontaktkräften erfolgt.
Gemäß einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
vorgesehen, dass im Bereich unterhalb des Airbags wenigstens ein zusätzlicher Airbag
als Abstütz- und Dämpfungsairbag aufblasbar ist, der den Airbag abstützt und/oder beim
Frontaufprall zusätzlich Energie absorbiert. Ein derartiger zusätzlicher Abstütz- und
Dämpfungsairbag ist zusammen mit seinem Gasgenerator in der nicht aktivierten
Ruhestellung vorzugsweise ebenfalls im vorderen Haubenkantenbereich angeordnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der wenigstens eine Airbag im
aufgeblasenen Zustand über die gesamte Fahrzeugbreite. Diese Breitenerstreckung
kann ggf. auch mit mehreren nebeneinanderliegenden Airbags erreicht werden. Damit
wird der Zwischenraum von oben her vorteilhaft lückenlos abgedeckt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform steht der wenigstens eine Airbag im
voll aufgeblasenen Zustand zusätzlich von dem vorderen Haubenkantenbereich
großflächig nach oben ab, wobei der wenigstens eine Airbag für große Standzeiten
vorzugsweise keine oder nur wenige Ausblasöffnungen aufweist. Mit einem derartig
großflächig nach oben abstehenden Airbag wird eine Rückhaltewand ausgebildet, die
den Fußgänger ggf. in Verbindung mit Fangbändern auf der Fronthaube hält und ein
Abrutschen insgesamt verhindert. Je nach Einbausituation kann die Rückhaltewand
durch eine Kammer eines einteiligen, mehrkammrigen Airbags oder auch durch einen
separaten Airbag gebildet sein.
Ferner kann je nach sensierter Aufprallsituation bei einem mehrkammrigen Airbag
lediglich ein Teil des Airbags aufgeblasen werden oder können die einzelnen Kammern
zeitversetzt zueinander aufgeblasen werden. Alternativ dazu können bei mehreren
Airbags diese gleichzeitig oder zeitversetzt sowie ggf. nur einzelne davon aufgeblasen
werden. Damit ist eine an die jeweiligen Aufprallbedingungen angepasste
Airbagaktivierung möglich.
Grundsätzlich kann das Airbagmodul unabhängig von der Sensorvorrichtung aktiviert
werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das wenigstens eine
Airbagmodul jedoch mit der Sensorvorrichtung gekoppelt und durch diese aktivierbar.
Dadurch ergeben sich kurze Ansprechzeiten, wobei es grundsätzlich auch ausreicht,
dass das Airbagmodul zeitversetzt zu der crashaktiven Fahrzeugfrontstruktur aktiviert
wird, da ein eventuell erfolgender Fronthaubenaufprall regelmäßig zeitversetzt zur
Primärkollision stattfindet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Fahrzeugfrontstruktur als großflächige,
aufprallweiche und energieabsorbierende Softnose ausgebildet. Damit findet hierbei in
die Funktionsstellung verlagerter Fahrzeugfrontstruktur bereits unmittelbar beim
Primärkontakt eine Energieabsorption durch die als aufprallweiche Softnose ausgebildete
Fahrzeugfrontstruktur statt.
Weiter vorteilhaft gibt die Energiespeichereinheit bei in die Funktionsstellung verlagerter
Fahrzeugfrontstruktur in Abhängigkeit von einer Aufprallkraft kraftbegrenzt nach, so dass
die Fahrzeugfrontstruktur für eine kontrollierte Energieabsorption mit gezielter Kraft-
Weg-Kennung in Richtung zum Fahrzeug hin zurückverlagerbar ist. Vorteilhaft kann hier
somit eine Energieabsorption je nach Aufprallkraft durch die durch das kraftbegrenzte
Nachgeben der Energiespeichereinheit bedingte Zurückverlagerung der
Fahrzeugfrontstruktur stattfinden. Die Art und Weise des kraftbegrenzten Nachgebens
kann dabei in Abhängigkeit von den sensierten Kollisionsgegebenheiten gesteuert
werden. Insgesamt ist mit diesem kraftbegrenzten Nachgeben somit eine
Energieabsorption mit einer gezielten Kraft-Weg-Kennung möglich, so dass die Wucht
eines Aufpralls auf vorteilhafte Weise gezielt und kontrolliert aufgefangen werden kann.
Weiter vorteilhaft können dadurch auch die Kontaktkräfte bei einem Aufprall insgesamt
reduziert werden. Darüber hinaus ist ein derartiger Aufbau durch die großflächig
ausgebildete Fahrzeugfrontstruktur auch für eine Vielzahl unterschiedlicher
Aufprallsituationen geeignet, insbesondere auch in Verbindung mit Kollisionen mit
Kindern.
In einer bevorzugten, konkreten Ausführungsform ist die Energiespeichereinheit durch
wenigstens eine vorzugsweise pyrotechnisch zündbare Zylinder-Kolben-Einheit gebildet,
die jeweils einen Zylinder mit darin geführtem Kolben samt Kolbenstange umfasst. Der
Zylinder ist dabei ortsfest am Fahrzeug angeordnet und mit einem freien
Kolbenstangenende mit der crashaktiven Fahrzeugfrontstruktur verbunden. Mit einer
derartigen Zylinder-Kolben-Einheit ist auf schnelle Weise eine geführte, gezielte und
damit kontrollierte Verlagerung der crashaktiven Frontstruktur möglich, wobei zudem
eine derartige Zylinder-Kolben-Einheit auch eine hohe Funktionssicherheit aufweist.
Alternativ kann die Zylinder-Kolben-Einheit aber auch hydraulisch oder pneumatisch
betätigt werden. Des Weiteren ist hier auf einfache Weise ein kraftbegrenztes
Nachgeben einstellbar, z. B. durch in Abhängigkeit von der Aufprallkraft gesteuertes
Auslassen von Gas. Grundsätzlich ist es für eine besonders gezielte Energieabsorption
auch möglich, mehrere kraftbegrenzt nachgebende Zylinder-Kolben-Einheiten
vorzusehen. Diese können dann in Abhängigkeit von den jeweiligen Aufprallbedingungen
einzeln, paarweise oder in beliebigen Kombinationen ggf. zeitversetzt zueinander
aktiviert werden, wodurch eine optimierte Energieabsorption mit jeweils an die jeweiligen
Aufprallsituationen angepasster Kraft-Weg-Kennung möglich ist. So können
beispielsweise in Fahrzeugquerrichtung gesehen und/oder an in Fahrzeuglängsrichtung
gesehen gegenüberliegenden Fahrzeugseiten jeweils mehrere derartiger kraftbegrenzt
nachgebender Zylinder-Kolben-Einheiten angeordnet sein.
Vorteilhaft ist die Sensorvorrichtung zur Erfassung einer drohenden Kollision als pre
crash-Sensorvorrichtung und/oder als early-crash-Sensorvorrichtung ausgebildet.
Dadurch ist sichergestellt, dass die Fahrzeugfrontstruktur bei einer sensierten drohenden
Kollision bereits vor einer Kollision in eine eine kontrollierte Energieabsorption
ermöglichende Stellung verlagert werden kann.
Die crashaktive Fahrzeugfrontstruktur kann zwar grundsätzlich durch eine
Stoßfängeranordnung alleine gebildet sein. In einer besonders bevorzugten
Ausführungsform ist die großflächige Fahrzeugfrontstruktur jedoch durch eine
Stoßfängeranordnung in Verbindung mit weiteren Teilen des Vorderwagens gebildet.
Durch diese großflächige Ausbildung der Fahrzeugfrontstruktur ist sichergestellt, dass
insgesamt ein großer und weicher Aufprallbereich ausgebildet wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die crashaktive
Fahrzeugfrontstruktur durch die Energiespeichereinheit beim Übergang aus der
Grundstellung in die Funktionsstellung linear verschiebbar. Vorteilhaft wird durch diese
Linearverschiebung die Crashlänge vergrößert, was bewirkt, dass durch diese
Maßnahme das Fahrzeugverzögerungsniveau abgesenkt und damit die
Insassenbelastung herabgesetzt werden kann. Des Weiteren wird durch diese
Linearverschiebung auch ein besserer Fußgängerschutz erreicht, da durch die
Verlängerung des Vorderwagens der Aufprallbereich in den Bereich der
Fronthaubenmitte verlagert wird. Dieser Bereich der Fronthaubenmitte ist auf konstruktiv
einfache Weise weich auszulegen. Damit lässt sich die Gefahr von Beeinträchtigungen
bei einem Aufprall insgesamt erheblich reduzieren.
Vorteilhaft ist hierzu in einer konkreten Ausführungsform eine Linearführungseinrichtung
vorgesehen, die ein an der Fahrzeugfrontstruktur angeordnetes erstes
Linearführungselement und ein am vorderen Kotflügelbereich und/oder am vorderen
Haubenkantenbereich einer Fronthaube angeordnetes zweites Linearführungselement
umfasst. Damit ist eine besonders gezielte und geführte Linearverschiebung der
Fahrzeugfrontstruktur möglich, die insbesondere auch noch nach einem Aufprall eine
hohe Funktionssicherheit aufweist. Über diese Linearführungselemente ist ggf. auch eine
Abstützung des wenigstens eines aktivierten Airbags nach unten möglich.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Linearführungseinrichtung
dabei ebenfalls durch eine kraftbegrenzt nachgebende Zylinder-Kolben-Einheit gebildet
sein, wobei das zweite Linearführungselement vorzugsweise durch einen Zylinder
gebildet ist, in dem ein Kolben samt Kolbenstange als zweites Linearführungselement
geführt ist. Diese als Linearführungseinrichtung ausgebildete Zylinder-Kolben-Einheit
wird für eine Linearverschiebung vorzugsweise zusammen mit der als
Verlagerungseinrichtung ausgebildeten Zylinder-Kolben-Einheit aktiviert. Damit wird ein
für eine gezielte Energieabsorption optimierter Kraft-Weg-Verlauf in Verbindung mit einer
gezielten und kontrollierten Krafteinleitung und -umleitung erreicht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einer crashaktiven
Fahrzeugfrontstruktur in einer Grundstellung,
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht nach Fig. 1 mit einer in eine Funktionsstellung
verlagerten, crashaktiven Fahrzeugfrontstruktur mit zusätzlich aktiviertem Airbag
zur Abdeckung des Zwischenraums, und
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einer in eine
Funktionsverstellung verlagerten, crashaktiven Fahrzeugfrontstruktur mit einer
alternativen Ausführungsform eines Airbags.
In Fig. 1 ist schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeugs 1 mit einer crashaktiven
Fahrzeugfrontstruktur 2, die als großflächige, aufprallweiche und energieabsorbierende
Softnose ausgebildet ist, dargestellt. Diese crashaktive Fahrzeugfrontstruktur 2 ist mit
einer hier nicht dargestellten und am Fahrzeug 1 angeordneten Sensorvorrichtung
gekoppelt, die als pre-crash- oder early-crash-Sensorvorrichtung zur Sensierung einer
drohenden Kollision des Fahrzeugs 1 mit einem Fußgänger, Radfahrer, etc. ausgebildet
ist.
Am Fahrzeug 1 ist ferner wenigstens eine pyrotechnisch zündbare Zylinder-Kolben-
Einheit 4 als Energiespeichereinheit angeordnet, die mit der hier nicht dargestellten
Sensorvorrichtung gekoppelt und durch diese aktivierbar ist. Diese Zylinder-Kolben-
Einheit 4 kann im aktivierten Zustand bei einem Aufprall auf die Fahrzeugfrontstruktur 2
kraftbegrenzt nachgeben, was nachfolgend noch eingehender erläutert wird.
Die Zylinder-Kolben-Einheit 4 umfasst einen Zylinder 5 mit darin geführtem Kolben samt
Kolbenstange 6. Der Zylinder 5 ist ortsfest am Fahrzeugaufbau angeordnet, während ein
freies Kolbenstangenende mit der crashaktiven Fahrzeugfrontstruktur 4 verbunden ist.
Die Fahrzeugfrontstruktur 2 ist hier lediglich schematisch dargestellt und umfasst
beispielhaft eine Stoßfängeranordnung 7 sowie weitere Teile des Vorderwagens.
Ferner kann eine in der Fig. 2 lediglich schematisch und strichliert eingezeichnete
Linearführungseinrichtung 17 vorgesehen sein, die ein erstes, an der
Fahrzeugfrontstruktur 2 angeordnetes Linearführungselement sowie ein zweites, am
ortsfesten Vorderwagen angeordnetes, mit dem ersten Linearführungselement
gekoppeltes und relativ dazu verschiebbares Linearführungselement aufweist. Die
Linearführungseinrichtung 17 kann z. B. ebenfalls durch eine kraftbegrenzt nachgebende
Zylinder-Kolben-Einheit gebildet sein, wobei das erste Linearführungselement dann
durch einen Kolben samt Kolbenstange und das zweite Linearführungselement durch
einen ortsfesten Zylinder gebildet wird.
Das Fahrzeug 1 umfasst ferner eine Fronthaube 8, in deren vorderen
Haubenkantenbereich 9 wenigstens ein Airbagmodul 10 angeordnet ist. Das
Airbagmodul 10 umfasst einen ein- oder mehrstufigen Gasgenerator 11 sowie
wenigstens einen Airbag 12.
Bei einer sensierten drohenden Kollision mit dem Fahrzeug 1 wird die Zylinder-Kolben-
Einheit 4 und ggf. eine als Zylinder-Kolben-Einheit ausgebildete
Linearführungseinrichtung gezündet, so dass die crashaktive Fahrzeugfrontstruktur 2
noch vor der Kollision mittels der Kolbenstange 6 aus der in der Fig. 1 dargestellten
Grundstellung 3 linear in Richtung vom Fahrzeug 1 weg in eine in der Fig. 2 dargestellte
Funktionsstellung 13 verschoben wird. Bei einem Aufprall auf die Fahrzeugfrontstruktur 2
erfolgt dann einerseits eine Energieabsorption durch die als Softnose ausgebildete
Fahrzeugfrontstruktur 2 selbst sowie durch das in Abhängigkeit von der Aufprallkraft mit
gezielter Kraft-Weg-Kennung erfolgende kraftbegrenzte Nachgeben der Zylinder-Kolben-
Einheit 4. Im Falle einer als kraftbegrenzt nachgebender Zylinder-Kolben-Einheit
ausgebildeten Linearführungseinrichtung erfolgt auch hierüber eine gezielte
Energieabsorption durch kraftbegrenztes Nachgeben. Damit wird eine insgesamt auf die
jeweiligen, individuellen Kollisionsbedingungen angepasste Energieabsorption erreicht.
Durch diese Linearverschiebung der crashaktiven Fahrzeugfrontstruktur 2 wird zwischen
der Fahrzeugfrontstruktur 2 und dem vorderen Haubenkantenbereich 9 ein von oben her
frei zugänglicher Zwischenraum 14 ausgebildet. Dieser Zwischenraum 14 ist, wie dies
aus der Fig. 2 ersichtlich ist, in der Funktionsstellung 13 der Fahrzeugfrontstruktur 2 von
dem ebenfalls durch die Sensorvorrichtung aktivierten Airbag 12 des Airbagmoduls 10
von oben her abgedeckt, wobei sich der Airbag 12 vom vorderen Haubenkantenbereich 9
zum Oberkantenbereich der Fahrzeugfrontstruktur 2 erstreckt.
Vorzugsweise erstreckt sich der Airbag 12 dabei im aufgeblasenen Zustand über die
gesamte Fahrzeugbreite. Der Airbag 12 kann mehrkammrig ausgebildet sein, wie dies in
der Fig. 2 schematisch und strichliert dargestellt ist, so dass eine der Kammern eine
großflächige Rückhaltewand 15 ausbilden kann, die vom vorderen Haubenkantenbereich
9 nach oben absteht. Für lange Standzeiten kann der Airbag 12 dabei z. B. keine
Ausblasöffnungen aufweisen. Insgesamt wird mit dem Airbag 12 verhindert, dass ein mit
dem Fahrzeug kollidierender und auf die Fronthaube 8 auftreffender Fußgänger in den
Zwischenraum 14 herunterrutschen kann, so dass hierdurch Beeinträchtigungen ggf.
reduziert werden können. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der
Airbag 12 mit wenigstens einem Fangband 16 gekoppelt, das den Airbag 12 im
aufgeblasenen Zustand in Position halten soll.
In der Fig. 3 ist schließlich eine schematische Seitenansicht des Fahrzeugs 1 mit einer in
die Funktionsstellung 13 verlagerten, crashaktiven Fahrzeugfrontstruktur 2 mit einer
alternativen Ausführungsform eines Airbags 18 zur Abdeckung des Zwischenraums 14
schematisch dargestellt. Wie der Fig. 3 entnommen werden kann, ist der Airbag 18 hier
in etwa L-förmig ausgebildet und deckt zusätzlich zum Zwischenraum 14 auch noch die
in die Funktionsstellung 13 verlagerte Fahrzeugfrontstruktur 2 ab. Der Airbag 18 fungiert
hier somit in einer vorteilhaften Doppelfunktion auch als Stoßfängerairbag.
Wie dies aus der Fig. 3 weiter ersichtlich ist, ist im Bereich unterhalb des Airbags 18 ein
zusätzlicher Abstütz- und Dämpfungsairbag 19 aufgeblasen, der den Airbag 18 abstützt
und zusätzlich beim Frontaufprall Energie absorbieren kann.
1
Fahrzeug
2
Fahrzeugfrontstruktur
3
Grundstellung
4
Zylinder-Kolben-Einheit
5
Zylinder
6
Kolbenstange
7
Stoßfängeranordnung
8
Fronthaube
9
vorderer Haubenkantenbereich
10
Airbagmodul
11
Gasgenerator
12
Airbag
13
Funktionsstellung
14
Zwischenraum
15
Rückhaltewand
16
Fangband
17
Linearführungseinrichtung
18
Airbag
19
Abstütz- und Dämpfungsairbag
Claims (16)
1. Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer crashaktiven Fahrzeugfrontstruktur,
die bei einer mittels einer Sensorvorrichtung sensierten, drohenden Kollision mit dem
Fahrzeug noch vor der Kollision mittels einer durch die Sensorvorrichtung
aktivierbaren Energiespeichereinheit aus einer Grundstellung in Richtung vom
Fahrzeug weg in eine Funktionsstellung verlagerbar ist, wobei in der
Funktionsstellung zwischen einem vorderen Haubenkantenbereich einer Fronthaube
und der crashaktiven Fahrzeugfrontstruktur ein von oben her frei zugänglicher
Zwischenraum ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im vorderen
Haubenkantenbereich (9) wenigstens ein Airbagmodul (10) angeordnet ist, das
wenigstens einen Airbag (12; 18) umfasst, der sich im aktivierten Zustand
wenigstens mit einem Teilbereich vom vorderen Haubenkantenbereich (9) weg zum
Oberkantenbereich der in die Funktionsstellung (13) verlagerten
Fahrzeugfrontstruktur (2) erstreckt und den Zwischenraum (14) von oben her
abdeckt.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine
Airbag im aktivierten Zustand mittels wenigstens einer Rückhalteeinrichtung (16),
vorzugsweise einem oder mehreren Fangbändern, gehalten ist.
3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
Airbag (18) zusätzlich wenigstens einen Teilbereich der in die Funktionsstellung (13)
verlagerten Fahrzeugfrontstruktur (2) abdeckt.
4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im
Bereich unterhalb des Airbags (18) wenigstens ein zusätzlicher Airbag (19) als
Abstütz- und Dämpfungsairbag aufblasbar ist, der den Airbag (18) abstützt und/oder
beim Frontaufprall zusätzlich Energie absorbiert.
5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich
der wenigstens eine Airbag (12; 18) im aufgeblasenen Zustand über die gesamte
Fahrzeugbreite erstreckt.
6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der
wenigstens eine Airbag (12; 18) im voll aufgeblasenen Zustand zusätzlich von dem
vorderen Haubenkantenbereich (9) großflächig nach oben absteht, wobei der
wenigstens eine Airbag (12; 18) vorzugsweise keine Ausblasöffnung aufweist.
7. Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine
Airbag (12; 18) mehrkammrig ausgebildet ist, wobei wenigstens eine der
Airbagkammern (15) den nach oben abstehenden Teil ausbildet.
8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das
wenigstens eine Airbagmodul (10) mit der Sensorvorrichtung gekoppelt und durch
diese aktivierbar ist.
9. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Fahrzeugfrontstruktur (2) als großflächige, aufprallweiche und energieabsorbierende
Softnose ausgebildet ist.
10. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Energiespeichereinheit (4) bei in die Funktionsstellung (13) verlagerter
Fahrzeugfrontstruktur (2) in Abhängigkeit von einer Aufprallkraft kraftbegrenzt
nachgibt dergestalt, dass die Fahrzeugfrontstruktur (2) für eine kontrollierte
Energieabsorption mit gezielter Kraft-Weg-Kennung in Richtung zum Fahrzeug (1)
hin zurückverlagerbar ist.
11. Fahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Energiespeichereinheit durch wenigstens eine vorzugsweise pyrotechnisch zündbare
Zylinder-Kolben-Einheit (4) gebildet ist, die jeweils einen Zylinder (5) mit darin
geführtem Kolben samt Kolbenstange (6) umfasst, und dass der Zylinder (5) ortsfest
am Fahrzeugaufbau angeordnet ist und ein freies Kolbenstangenende mit der
crashaktiven Fahrzeugfrontstruktur (2) verbunden ist.
12. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die
Sensorvorrichtung zur Erfassung einer drohenden Kollision als pre-crash-
Sensorvorrichtung und/oder early-crash-Sensorvorrichtung ausgebildet ist.
13. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die
Fahrzeugfrontstruktur (2) durch eine Stoßfängeranordnung (7) in Verbindung mit
weiteren Teilen des Vorderwagens gebildet ist.
14. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die
crashaktive Fahrzeugfrontstruktur (2) durch die Energiespeichereinheit (4) beim
Übergang aus der Grundstellung (3) in die Funktionsstellung (13) linear verschiebbar
ist.
15. Fahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Linearführungseinrichtung (17) vorgesehen ist, die ein an der Fahrzeugfrontstruktur
(2) angeordnetes erstes Linearführungselement und ein am vorderen
Kotflügelbereich und /oder am vorderen Haubenkantenbereich der Fronthaube (8)
angeordnetes zweites Linearführungselement umfasst.
16. Fahrzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die
Linearführungseinrichtung (17) durch eine kraftbegrenzt nachgebende Zylinder-
Kolben-Einheit gebildet ist, wobei das zweite Linearführungselement vorzugsweise
durch einen Zylinder gebildet ist, in dem ein Kolben samt Kolbenstange als zweites
Linearführungselement geführt ist.
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