DE10021142B4

DE10021142B4 - Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10021142B4
Application number: DE10021142A
Authority: DE
Inventors: Ruprecht Sinnhuber; Gerhard Zogalla; Thomas Wohllebe; Oskar Dr. Ries
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-04-29
Filing date: 2000-04-29
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2020-04-30
Also published as: DE10021142A1

Abstract

Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer die Fahrzeugkontur bestimmenden und unter Energieabsorption deformierbaren Fahrzeug-Außenhaut, in der flächenbündig oder unmittelbar zugeordnet wenigstens ein verformungssteifes Funktionsteil (5; 15) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Funktionsteil (5; 15) mit einer Verlagerungseinrichtung (7; 16) gekoppelt ist dergestalt, dass das wenigstens eine Funktionsteil (5; 15) bei einer drohenden oder erfassten Kollision mit dem Fahrzeug (1) durch die Verlagerungseinrichtung (7; 16) vom Außenhautbereich und damit vom Aufprallbereich weg nach innen zurückverlagerbar ist, so dass bei der Kollision die Kontaktkräfte bei dem im Aufprallbereich angeordneten Funktionsteil (5; 15) reduziert sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein allgemein vorbekanntes, gattungsgemäßes Fahrzeug weist eine die Fahrzeugkontur bestimmende und unter Energieabsorption deformierbare Fahrzeug-Außenhaut auf, in der flächenbündig und/oder unmittelbar zugeordnet wenigstens ein verformungssteifes Funktionsteil angeordnet ist.
Konkret ist hier als verformungssteifes Funktionsteil eine Scheinwerfereinheit und/oder eine Scheibenwischereinheit vorgesehen. Die Scheinwerfereinheit ist hier mit einem Teilbereich flächenbündig in die Außenhaut im Bereich des Fahrzeugfrontends integriert, während die Scheibenwischereinheit unmittelbar unterhalb eines hinteren Haubenkantenbereichs einer Fronthaube, die ebenfalls einen Bestandteil der Fahrzeug-Außenhaut bildet, angeordnet ist. Bei einem derartigen Aufbau treten bei einer Kollision des Fahrzeugs mit einem Fußgänger, Radfahrer, etc. und einem Aufprall desselben im Bereich der verformungssteifen Funktionsteile sehr hohe Kontaktkräfte auftreten, da dieser Fahrzeug-Außenhautbereich nicht oder nur sehr schlecht deformierbar ist. Somit ergeben sich hier ungünstige Energieabsorptionsverhältnisse.
Aus der DE 196 32 252 A1 ist ein gattungsgemäßes Fahrzeug bekannt, bei dem der Scheinwerfer flächenbündig mit der Fahrzeug-Außenhaut angeordnet ist. Aus der DE 44 15 467 C1 ist ein weiteres Fahrzeug bekannt, bei dem zum Insassenschutz die Fahrzeugsitze in einer ersten Aufprallphase während einer Fahrzeugkollision nach hinten verlagerbar sind, bevor sie unter Wirkung einer Aufprallverzögerung um einen Weg nach vorne verlagert werden. Aus der DE 297 00 374 U1 ist eine Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die einen Airbag und eine Einheit zum schlagartigen Auslösen und Befüllen des Airbags aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, zu schaffen, bei dem im Falle einer Kollision die Kontaktkräfte bei im Aufprallbereich angeordneten verformungssteifen Funktionsteilen reduziert werden können. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß Anspruch 1 ist das wenigstens eine Funktionsteil mit einer Verlagerungseinrichtung gekoppelt dergestalt, dass das wenigstens eine Funktionsteil bei einer drohenden oder erfassten Kollision mit dem Fahrzeug durch die Verlagerungseinrichtung vom Außenhautbereich und damit vom Aufprallbereich weg nach innen in einen außenhautfernen Fahrzeugbereich zurückverlagerbar ist.
Durch dieses Zurückverlagern des wenigstens einen verformungssteifen Funktionsteils ist dieses nicht mehr unmittelbar im Aufprallbereich angeordnet, so dass der Aufprallbereich insgesamt weich ausgebildet ist. Durch die Zurückverlagerung wird insbesondere auch die Deformation der Fahrzeug-Außenhaut in diesem Bereich nicht behindert, so dass insgesamt ein größerer Deformationsweg für eine vorteilhafte Kraft-Weg-Kennung bei gleichzeitig günstiger und optimierter Energieabsorption zur Verfügung steht. Insgesamt können durch diese Zurückverlagerung des wenigstens einen verformungssteifen Funktionsteils somit die Kontaktkräfte im Aufprallbereich erheblich reduziert werden.
Die Zurückverlagerung kann dabei z. B. durch Zurückziehen und/oder Absenken und/oder Verschwenken der verformungssteifen Funktionsteile erfolgen.
Eine derartige Verlagerungseinrichtung kann auf einfache Weise in ein Fahrzeug integriert werden, ohne dass dessen grundsätzlicher Aufbau wesentlich verändert werden muss. Damit ist ein derartiger Aufbau insbesondere in Verbindung mit einer Großserienfertigung vorteilhaft einsetzbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verlagerungseinrichtung mittels einer Sensoreinrichtung zur Erfassung einer drohenden oder erfolgten Kollision gekoppelt. Eine derartige Sensoreinrichtung umfasst beispielsweise einen am Fahrzeugfrontend angeordneten Sensor, z. B. einen early- und/oder pre-crash-Sensor, der eine drohende oder erfolgte Kollision erfasst und entsprechend an die Sensoreinrichtung übermittelt. Diese aktiviert wiederum die Verlagerungseinrichtung, so dass die Funktionsteile vorteilhaft unmittelbar vor einer Kollision mit dem Fahrzeug aus dem aufprallkritischen Bereich wegverlagert werden können. Eine derartige Sensoreinrichtung ist ebenfalls einfach in den Aufbau eines Fahrzeugs zu integrieren, z. B. in Verbindung mit anderen Sicherheitseinrichtungen, wie z. B. einer Airbaganordnung im Bereich der Fronthaube als Fußgängerschutz, so dass insgesamt ein preiswerter und kompakter Aufbau möglich ist.
Grundsätzlich kann die Verlagerungseinrichtung z. B. hydraulisch und/oder pneumatisch und/oder elektronisch aktiviert werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Verlagerungseinrichtung jedoch pyrotechnisch aktivierbar. Eine derartige pyrotechnische Ladung, z. B. ein Treibgas, gewährleistet eine hohe Funktionssicherheit und zudem kurze Ansprechzeiten.
Die Verlagerungseinrichtung kann beispielsweise durch eine teleskopierbare Anordnung gebildet sein. In einer bevorzugten konkreten Ausführungsform ist die Verlagerungseinrichtung als Zylinder-Kolben-Einheit ausgebildet, die vorzugsweise pyrotechnisch aktivierbar ist. Im Falle der Verwendung einer derartigen als Zylinder-Kolben-Einheit ausgebildeten Verlagerungseinrichtung ist jedes der Zylinder-Kolben-Einheit zugeordnete Funktionsteil mit einem in einem ortsfesten Zylinder geführten Kolbenteil der Zylinder-Kolben-Einheit verbunden. Damit ist eine geführte, gezielte und damit kontrollierte Verlagerung möglich, die sich zudem auch durch eine hohe Funktionssicherheit auszeichnet.
In einer ersten konkreten Ausführungsform ist ein verformungssteifes Funktionsteil durch eine Scheinwerfereinheit gebildet. Diese Scheinwerfereinheit ist im Normalzustand mit einem Teilbereich flächenbündig in die Fahrzeug-Außenhaut im Bereich des Fahrzeugfrontends integriert. Im aktivierten Zustand der Verlagerungseinrichtung wird die Scheinwerfereinheit vom Außenhautbereich in Richtung vom Fahrzeugfrontend weg nach innen zurückverlagert.
Alternativ oder zusätzlich dazu ist in einer weiteren konkreten Ausführungsform ein verformungssteifes Funktionsteil durch eine Scheibenwischereinheit gebildet, die im Normalzustand wenigstens teilweise unmittelbar unterhalb eines hinteren Haubenkantenbereichs einer Fronthaube, die ebenfalls einen Teilbereich der Fahrzeug-Außenhaut bildet, angeordnet ist. Im aktivierten Zustand der Verlagerungseinrichtung ist die Scheibenwischereinheit unter Ausbildung eines Deformationsabstandes zwischen der Fronthaubenunterseite und der Scheibenwischereinheit vorzugsweise nach schräg hinten unten absenkbar.
Durch diese beiden konkreten Maßnahmen wird erreicht, dass die Scheinwerfereinheit und/oder die Scheibenwischereinheit im Falle einer Kollision vom Außenhautbereich und damit vom Aufprallbereich weg zurückverlagert sind, wobei im Aufprallbereich jeweils ein weicher, deformierbarer Fahrzeug-Außenhautbereich ausgebildet wird. Dadurch lassen sich die Kontaktkräfte bei einer Kollision eines Fußgängers, Radfahrers, etc. mit dem Fahrzeug im Aufprallbereich im Bereich von im Aufprallbereich angeordneten Funktionsteilen durch deren Zurückverlagerung erheblich reduzieren. Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugfrontends mit einer Scheinwerfereinheit als verformungssteifes Funktionsteil,
2 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs im hinteren Fronthaubenbereich mit einer Scheibenwischereinheit als verformungssteifes Funktionsteil in einer Normalstellung, und
3 eine schematische Darstellung gemäß 2 im abgesenkten Zustand der Scheibenwischereinheit.
In der 1 ist schematisch eine Seitenansicht eines Frontends 2 eines Fahrzeugs 1 dargestellt.
Die Fahrzeugkontur des Fahrzeugs 1 wird hier durch eine grundsätzlich unter Energieabsorption deformierbare Fahrzeug-Außenhaut 4 gebildet.
In dieser Fahrzeug-Außenhaut 4 ist im Bereich oberhalb einer Stoßstange 3, wie dies in der 1 lediglich schematisch dargestellt ist, eine Scheinwerfereinheit 5 angeordnet, die im in der 1 mit durchgezogenen Linien dargestellten Normalzustand mit einem als Scheibe ausgebildeten Teilbereich 6 flächenbündig in die Fahrzeug-Außenhaut 4 integriert ist.
Der 1 kann weiter entnommen werden, dass diese Scheinwerfereinheit 5 als verformungssteifes Funktionsteil mit einer pyrotechnisch aktivierbaren und als Zylinder-Kolben-Einheit 7 ausgebildeten Verlagerungseinrichtung verbunden ist. Die Zylinder-Kolben-Einheit 7 umfasst einen ortsfest am Fahrzeugaufbau festgelegten Zylinder 8, in dem ein Kolbenteil 9, bestehend aus Kolben 10 und Kolbenstange 11, verschiebbar geführt ist. Das freie Ende der Kolbenstange 11 ist dabei mit der Scheinwerfereinheit 5 verbunden.
Weiter ist eine hier nicht dargestellte Sensoreinrichtung zur Erfassung einer drohenden oder erfolgten Kollision des Fahrzeugs 1 mit einem Fußgänger, Radfahrer, etc. vorgesehen, die am Frontend 2 des Fahrzeugs 1 einen early- und/oder pre-crash-Sensor umfasst.
Bei einer durch den Sensor sensierten drohenden oder erfolgten Kollision mit dem Fahrzeug 1 wird über die hier nicht dargestellte Sensoreinrichtung die Zylinder-Kolben-Einheit 7 aktiviert und gezündet, so dass sich das Kolbenteil 9 im Zylinder 8 aus der mit durchgezogenen Linien dargestellten Ausgangsposition in die in der 1 strichliert dargestellte Endposition verlagert.
Durch die Kopplung der Kolbenstange 11 mit der Scheinwerfereinheit 5 wird diese ebenfalls vom Außenhautbereich weg nach innen in einen außenhautfernen Fahrzeugbereich verlagert. Durch diese Zurückverlagerung der Scheinwerfereinheit 5 wird im Bereich der Scheinwerfereinheit 5 ein weicher Aufprallbereich ausgebildet, so dass die Kontaktkräfte im Falle eines Aufpralls in diesem Bereich insgesamt reduziert werden können.
In der 2 ist eine Seitenansicht des Fahrzeugs 1 im Bereich einer an eine Windschutzscheibe 12 mit einer hinteren Haubenkante 13 anschließenden Fronthaube 14 schematisch dargestellt.
Wie dies der 2 weiter entnommen werden kann, ist unmittelbar unterhalb des hinteren Haubenkantenbereichs 13 eine Scheibenwischereinheit 15 als verformungssteifes Funktionsteil angeordnet. Diese Scheibenwischereinheit 15 ist ebenfalls mit einer pyrotechnisch aktivierbaren Zylinder-Kolben-Einheit 16 als Verlagerungseinrichtung gekoppelt.
Die Zylinder-Kolben-Einheit 16 umfasst einen ortsfest am Fahrzeug angeordneten Zylinder 17, in dem ein mit der Scheibenwischereinheit 15 verbundenes Kolbenteil 18 in Pfeilrichtung verschiebbar geführt ist.
Im mittels der hier nicht dargestellten Sensoreinrichtung aktivierten Zustand der Zylinder-Kolben-Einheit 16 wird die Zylinder-Kolben-Einheit 16 pyrotechnisch gezündet, so dass sich das Kolbenteil 18 samt Scheibenwischereinheit 15 im Zylinder 17 in die in der 3 dargestellte Endstellung nach schräg hinten unten absenkt. Dadurch wird zwischen der Fronthaubenunterseite und der Scheibenwischereinheit 15 ein Deformationsabstand ausgebildet. Auch hier können somit durch eine aufgrund dieses Deformationsabstandes gegebene Energieabsorptionsmöglichkeit durch Verformung der Fronthaube 14 in diesem Bereich die Kontaktkräfte im Aufprallbereich erheblich reduziert werden.

1: Fahrzeug
2: Frontend
3: Stoßstange
4: Fahrzeug-Außenhaut
5: Scheinwerfereinheit
6: Teilbereich
7: Zylinder-Kolben-Einheit
8: Zylinder
9: Kolbenteil
10: Kolben
11: Kolbenstange
12: Windschutzscheibe
13: hintere Haubenkante
14: Fronthaube
15: Scheibenwischereinheit
16: Zylinder-Kolben-Einheit
17: Zylinder
18: Kolbenteil

Claims

Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer die Fahrzeugkontur bestimmenden und unter Energieabsorption deformierbaren Fahrzeug-Außenhaut, in der flächenbündig oder unmittelbar zugeordnet wenigstens ein verformungssteifes Funktionsteil (5; 15) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Funktionsteil (5; 15) mit einer Verlagerungseinrichtung (7; 16) gekoppelt ist dergestalt, dass das wenigstens eine Funktionsteil (5; 15) bei einer drohenden oder erfassten Kollision mit dem Fahrzeug (1) durch die Verlagerungseinrichtung (7; 16) vom Außenhautbereich und damit vom Aufprallbereich weg nach innen zurückverlagerbar ist, so dass bei der Kollision die Kontaktkräfte bei dem im Aufprallbereich angeordneten Funktionsteil (5; 15) reduziert sind.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerungseinrichtung (7; 16) mittels einer Sensoreinrichtung zur Erfassung einer drohenden oder erfolgten Kollision gekoppelt ist, vorzugsweise einer pre-crash-Sensoreinrichtung.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerungseinrichtung (7; 16) pyrotechnisch aktivierbar ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerungseinrichtung eine vorzugsweise pyrotechnisch aktivierbare Zylinder-Kolben-Einheit (7; 16) ist, und dass jedes Funktionsteil (5; 15) mit einem in einem ortsfesten Zylinder (8; 17) geführten Kolbenteil (9; 18) der Zylinder-Kolben-Einheit (7; 16) verbunden ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein verformungssteifes Funktionsteil durch eine Scheinwerfereinheit (5) gebildet ist, die im Normalzustand mit einem Teilbereich flächenbündig in die Fahrzeug-Außenhaut (4) im Bereich eines Fahrzeugfrontendes (2) integriert ist und die im aktivierten Zustand der Verlagerungseinrichtung (7) durch diese vom Außenhautbereich in Richtung vom Fahrzeugfrontend (2) weg nach innen zurückverlagerbar ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein verformungssteifes Funktionsteil durch eine Scheibenwischereinheit (15) gebildet ist, die im Normalzustand wenigstens teilweise unmittelbar unterhalb eines hinteren Haubenkantenbereichs (13) einer Fronthaube (14) angeordnet ist und im aktivierten Zustand der Verlagerungseinrichtung (16) unter Ausbildung eines Deformationsabstandes zwischen der Fronthaubenunterseite und der Scheibenwischereinheit (15) vorzugsweise nach schräg hinten unten absenkbar ist.