DE10123480A1

DE10123480A1 - Aufpralldämpfende Fronthaube an einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE10123480A1
Application number: DE10123480A
Authority: DE
Inventors: Benno Joehnk; Raimer Wegener
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-05-15
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2002-11-21
Anticipated expiration: 2021-05-16
Also published as: DE10123480B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine aufpralldämpfende Fronthaube für ein Fahrzeug, die ein Oberblech und ein eine Versteifungsstruktur ausbildendes Innenblech aufweist und mit einem in Fronthaubenquerrichtung windschutzscheibenseitig gegebenen, im wesentlichen horizontalen Randbereich einen vor der Windschutzscheibe gegebenen Wasserkasten überdeckt und gegenüber dessen frontendseitiger Begrenzungswandung mit einer Dichtung abgedichtet ist. Sie löst die Aufgabe, eine derartige Fronthaube so zu gestalten und anzuordnen, daß auch im Bereich des Wasserkastens eine energieverzehrende Deformation der Fronthaube ermöglicht ist. Dazu ist das Innenblech (5) im Randbereich (2) derart profiliert, daß es einen im wesentlichen vertikalen Wandungsbereich (5.1) auf der der Windschutzscheibe (7) abgewandten Seite der Begrenzungswandung (9) aufweist, der sich in der normalen Schließposition der Fronthaube (1) von der Begrenzungswandung (9) nach oben zum Oberblech (4) zu erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft eine aufpralldämpfende Fronthaube an einem Fahrzeug zur Aufnahme von Aufprallenergie, die durch einen Fußgänger oder einen anderen Aufprallbeteiligten, insbesondere auch durch einen den aufprallenden Kopf eines Fußgängers simulierenden Impaktor, eingebracht wird.

Es sind aufpralldämpfende, sog. fußgängerfreundliche Fronthauben bekannt, die im Falle eines Aufpralls eines Fußgängers oder eines anderen Aufprallbeteiligten in erhöhtem Maße Aufprallenergie aufnehmen und abbauen können, um die Schwere von Verletzungen, insbesondere Kopfverletzungen, zu reduzieren. Dabei spielt neben der Konstruktion der Fronthaube selbst, die deren Steifigkeit und Masse bestimmt, auch deren Anordnung am Fahrzeug, insbesondere auch der Abstand zum steifen Fahrzeugaufbau, eine wesentliche Rolle, da dieser Abstand den maximalen Deformationsweg zur Absorption der Aufprallenergie vorgibt. Dieser Abstand muß möglichst so bestimmt sein, daß die beim Aufprall eingebrachte Aufprallenergie in bekannter Weise entsprechend einer idealen Beschleunigungs (a) - Zeit (t) - Kurve aufgenommen werden kann, wobei dieser Abstand aus optischen Gründen möglichst gering gehalten werden, jedoch noch so groß sein soll, daß das sog. Kopfverletzungskriterium HIC (head injury Criterion) mit dem kleinstmöglichen, aber noch ausreichenden Deformationsweg verringert wird (DE 195 14 324 A1). Daher sind auch Fronthaubenkonstruktionen bekannt, die bei einer Kollision sensorgesteuert im Bereich vor der Windschutzscheibe gegenüber ihrer normalen Schließposition durch einen Anhebemechanismus, gegebenenfalls auch in Verbindung mit einem Airbag, in eine angehobene Position verbracht werden, um eben den Abstand der Fronthaube zur steifen Unterstruktur des Fahrzeugs zu vergrößern und den kleinstmöglichen Deformationsweg im oben genannten Sinne ein- und sicherzustellen. Solche Fronthauben sind beispielsweise aus der DE-OS 27 11 338, der DE-OS 28 14 107, der DE-OS 28 41 315, der DE 197 12 961 A1 und der DE 197 10 417 A1 bekannt.

Beim Aufprall des jeweiligen Aufprallbeteiligten auf die Fronthaube wird diese, ob angehoben oder nicht angehoben, deformiert und niedergedrückt. Dabei wird Aufprallenergie verbraucht, wozu auch die Fronthaube halternde Bauteile herangezogen werden können, beispielsweise die Scharniere, die Befestigungsteile für diese oder auch die Kotflügel, die in bekannter Weise energieaufnehmend ausgelegt sind. Die bekannten Fronthauben sind jedoch so gestaltet und angeordnet, daß diese mit ihrem windschutzscheibenseitigen, in Fahrzeugquerrichtung gegebenen Randbereich den Windlauf und teilweise den Wasserkasten überdecken und gegenüber letzterem abgedichtet sind. Dabei liegt die im wesentlichen horizontale Dichtfläche des Fronthaubeninnenblechs bei in ihrer Schließposition befindlicher Fronthaube über eine Dichtung an der fronthaubenseitigen Begrenzungswand des Wasserkastens an. Bei einem Aufprall eines Aufprallbeteiligten auf die Fronthaube wird diese in im wesentlichen vertikaler Richtung auf den Motorraum zu deformiert, jedoch an der Begrenzungswand am Eintauchen in den Motorraum gehindert, wodurch in diesem Bereich der Fronthaube wegen der unterdrückten Deformation nur wenig Aufprallenergie verbraucht wird und ein hohes Kopfverletzungsrisiko gegeben ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Fronthaube nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten und anzuordnen, daß auch im Bereich des Wasserkastens eine energieverzehrende Deformation der Fronthaube zur Reduzierung des Verletzungsrisikos eines Aufprallbeteiligten ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Fronthaube nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einer in bekannter Weise ein Oberblech und ein eine Versteifungsstruktur ausbildenden Innenblech aufweisenden Fronthaube, die mit einem in Fronthaubenquerrichtung windschutzscheibenseitig gegebenen, im wesentlichen horizontalen Randbereich einen vor der Windschutzscheibe gegebenen Wasserkasten überdeckt und gegenüber dessen frontendseitiger, im wesentlichen vertikaler Begrenzungswand mit einer Dichtung abgedichtet ist, das Innenblech im Randbereich der Fronthaube erfindungsgemäß derart profiliert ist, daß die Fronthaube bei einem Aufprall mit diesem Innenblechbereich an der Begrenzungswand vorbei in den Motorraum hineindrückbar ist. Dazu weist das Innenblech einen im wesentlichen vertikalen Wandungsbereich auf der der Windschutzscheibe abgewandten Seite der Begrenzungswand des Wasserkastens auf, der in der normalen Schließposition der Fronthaube oberhalb der Begrenzungswand angeordnet ist sich vor dieser nach oben zum Oberblech zu erstreckt und der im Falle eines Aufpralls in vertikaler Richtung an dieser und der Dichtung vorbeidrückbar ist. Bei dieser Ausbildung und Anordnung der Fronthaube wird vorausgesetzt, daß die Fronthaube einen Abstand von der steifen Unterstruktur des Fahrzeugs (Motor, Federbeinaufnahmen, etc.) aufweist, so daß für die Fronthaube ein Deformationsweg zur Verfügung steht, und daß auch die windschutzscheibenseitige Befestigungskonstruktion der Fronthaube und/oder die kotflügelseitigen Bereiche derselben deformierbar gestaltet sind, so daß auch in diesen Bereichen eine aufprallenergieverzehrende Deformation der Fronthaube in Richtung des Motorraumes erfolgen kann. Dazu sind entsprechende Scharniergestaltungen und Deformationsstrukturen mit Stützelementen oder auch mit Sollbruchstellen bekannt. Eine derartig gestaltete und angeordnete Fronthaube wird bei einem Aufprall eines Fußgängers oder anderen Aufprallbeteiligten unter Deformation, insbesondere des Oberblechs, in den Motorraum gedrückt und verbraucht dabei Aufprallenergie, was zu einer Reduzierung des Kopfverletzungskriteriums HIC führt. Dabei ist es von Vorteil, wenn der Wandungsbereich oberhalb der Dichtung wenigstens so hoch ausgebildet ist, daß mit diesem der kleinstmögliche Deformationsweg (Hub) der Fronthaube bei einem optimalen Verzögerungsverlauf entsprechend einer idealen Kurve der Beschleunigung über der Zeit zur Verringerung des Kopfverletzungskriteriums realisierbar ist.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn in der Fronthaube in bekannter Weise windschutzscheibenseitig ein Windschutzscheibenairbag integriert ist, der bei einem Aufprall aktivierbar und vor der Windschutzscheibe entfaltbar ist, damit der Aufprallbeteiligte vor einem direkten Aufprall auf die steifen Karosserieteile im Bereich der Windschutzscheibe, auf diese und die ebenfalls in derem Bereich angeordneten Scheibenwischer bewahrt wird. Dieser Windschutzscheibenairbag wird durch einen sensorgesteuert aktivierbaren Gasgenerator bei einem Aufprall entfaltet.

In einer bevorzugten Ausführung ist das Innenblech derart profiliert, daß sich an den vertikalen Wandungsbereich auf der dem Oberblech abgewandten Seite ein in Fronthaubenlängsrichtung nach vorn gerichteter und im wesentlichen horizontaler Wandungsbereich anschließt, der an seiner Unterseite eine Dichtfläche zur Anlage an der sich bis in diesen Bereich erstreckenden Dichtung ausbildet. Dadurch ist im Dichtungsbereich zwischen dem Innenblech und der vertikalen Begrenzungswand des Wasserkastens eine optimale Abdichtung sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung gegeben.

Des weiteren kann das Innenblech einen zweiten im wesentlichen vertikalen Wandungsbereich aufweisen, der in Fronthaubenlängsrichtung vor dem ersten vertikalen Wandungsabschnitt angeordnet, mit diesem verbunden und als energieverzehrendes Deformationselement ausgebildet ist. Dazu kann dieser Wandungsabschnitt mit Ausnehmungen und/oder Sollknickstellen versehen sein. Bei einem Aufprall mit der Folge, daß der erste Wandungsbereich an der Dichtung vorbeigedrückt und deformiert wird, wird auch der zweite, als Deformationselement ausgebildete Wandungsbereich energieverzehrend deformiert.

Die Begrenzungswand ist ein Blechsteg, der in seinem oberen Randbereich zu einem Halterungsflansch für die Dichtung ausgebildet und nach vorne versetzt ist, wodurch für Dichtung eine Anlageschulter ausgebildet ist. Die Dichtung weist als Dichtungsbestandteil einen Halterungsteil zur Anordnung an diesem Halterungsflansch und auf der der Windschutzscheibe abgewandten Seite desselben einen Anlageteil für den horizontalen Wandungsbereich des Innenblechs auf. Dabei ist der Halterungsteil vorteilhaft ein zweischenkliger, den Randbereich des Blechsteges umschließender Körper aus einem Dichtungsmaterial, an dem frontendseitig, in Fahrzeugquerrichtung verlaufend, der Anlageteil einstückig angeformt ist, wobei dieser ein schlauchförmiger Hohlkörper oder auch ein Dichtungssteg oder eine -zunge sein kann. Als Dichtungsmaterialien eignen sich PTFE, PI oder PE.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen schematisch:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeuges mit einer aufpralldämpfenden Fronthaube,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt in Fahrzeuglängsrichtung im Bereich des Windlaufs vor der Windschutzscheibe,

Fig. 3 diesen Vertikalschnitt mit deformierter Fronthaube,

Fig. 4 eine Ausführung einer Dichtung und

Fig. 5 eine weitere Ausführung einer Fronthaube mit einem Windschutzscheibenairbag.

Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug mit einer Fronthaube 1, die mit ihrem windschutzscheibenseitigen Randbereich 2 einen innerhalb des strichpunktierten Bereiches gegebenen Windlauf 3 teilweise überdeckt. Die Anordnung ist in Fig. 2 im Schnitt detailliert dargestellt. Diese Darstellung zeigt, daß die Fronthaube 1 ein Oberblech 4 und ein eine Versteifungsstruktur ausbildendes Innenblech 5 aufweist, wobei dieses mit dem Oberblech 4 durch Kleberschichten 6 in vorbestimmten Bereichen fest verbunden ist. Ein vor der Windschutzscheibe 7 gegebener Wasserkasten 8 wird vom im wesentlichen horizontalen Randbereich 2 der Fronthaube 1 überdeckt, wobei die frontendseitige Begrenzungswandung 9 des Wasserkastens 8, die ein im wesentlicher vertikaler Blechsteg ist, mit einer Dichtung 10 gegenüber der Fronthaube 1 abgedichtet ist. Das Innenblech 5 ist im Randbereich 2 derart profiliert, daß dieses im Abstand von der windschutzscheibenseitigen Kante der Fronthaube 1 einen im wesentlichen vertikalen Wandungsbereich S. 1 auf der der Windschutzscheibe 7 abgewandten Seite der Begrenzungswandung 9 aufweist, der sich von dieser nach oben zum Oberblech 4 zu erstreckt. Die Höhe des Wandungsbereiches 5.1 ist so bestimmt, daß der Fronthaube 1 mit ihrem Oberblech 4 bei einem Aufprall auf diese im windschutzscheitigen Randbereich 2 der kürzestmögliche Hub bzw. kleinstmögliche Deformationsweg zur Verringerung des Kopfverletzungskriteriums HIC bis zur Begrenzungswandung 9 zur Verfügung steht. An den vertikalen Wandungsbereich 5.1 des Innenblechs 5 schließt sich auf der dem Oberblech 4 abgewandten Seite ein in Fronthaubenlängsrichtung nach vorn gerichteter und im wesentlichen horizontaler Wandungsabschnitt 5.2 und an diesen ein mit Ausnehmungen 20 versehener zweiter vertikaler Wandungsabschnitt 5.3 an. Auf den oberen Randbereich der Begrenzungswandung 9 ist die Dichtung 10 aufgeschoben und durch Verklebung befestigt. Diese (10) ist aus einem zweischenkligen Halterungsteil 11 zur Anordnung an der Begrenzungswandung 9 und einem vor der Begrenzungswand 9 und diesem angeordneten Anlageteil 12 für den horizontalen Wandungsbereich 5.2 gebildet, wobei die beiden Teile 11 und 12 einstückig ausgebildet sind und aus PTFE bestehen. Der Anlageteil 12 ist dabei als schlauchförmiger Hohlkörper ausgebildet und erstreckt sich über die gesamte Wasserkastenbreite in Fahrzeugquerrichtung.

Bei einem Aufprall auf die Fronthaube 1 wird diese in Richtung Motorraum beaufschlagt, wobei die als Deformationselemente ausgebildeten Scharnierhalterungen (nicht dargestellt) deformiert und die Wandungsbereiche 5.1, 5.2 und 5.3 vertikal nach unten gedrückt werden, derart, daß der Wandungsbereich 5.1 etwa parallel zur Begrenzungswandung 9 an dieser vorbeibewegt wird und dabei an der in den gegebenen Dichtungsspalt hineingedrückten und verformten Dichtung 10, ebenfalls unter Verformung und bei Verformung des Wandungsabschnittes 5.3, entlanggleitet. Die Fronthaube 1 kann bis zur Anlage des Randbereiches 2 an der Dichtung 10 niedergedrückt werden. Dieser Deformationszustand ist in Fig. 3 gestrichelt dargestellt. Anstelle der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Dichtungsausführung kann auch eine Dichtung 13 eingesetzt werden, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist. Diese weist als Anlageteil 12 für den Wandungsabschnitt 5.2 eine horizontal von den beiden Schenkeln des Halterungsteils 11 nach vorn abstehende und über die gesamte Wasserkastenbreite in Fahrzeugquerrichtung ausgebildete Dichtungszunge 14 auf. Auch diese Dichtung 13 ist einstückig ausgebildet.

Schließlich ist in Fig. 5 eine Fronthaube 15 dargestellt, an derem windschutzscheibenseitigen Randbereich 16 ein Airbag 17 untergebracht ist, der über eine Gasleitung 18 mit einem sensorgesteuerten Gasgenerator 19 verbunden ist, der im Falle eines Aufpralls aktiviert wird. Die in den Motorraum gedrückte Fronthaube 15 und der entfaltete Airbag 17 sind gestrichelt bzw. strichpunktiert dargestellt, wobei der Airbag 17 über die gesamte Breite der Windschutzscheibe 7 an dieser anliegt und dabei auch die Scheibenwischer 19 überdeckt.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Fronthaube

2

Randbereich

3

Windlauf

4

Oberblech

5

Innenblech

5.1

vertikaler Wandungsbereich

5.2

horizontaler Wandungsbereich

5.3

vertikaler Wandungsbereich

6

Kleberschichten

7

Windschutzscheibe

8

Wasserkasten

9

Begrenzungswandung

10

Dichtung

11

Halterungsteil

12

Anlageteil

13

Dichtung

14

Dichtungszunge

15

Fronthaube

16

Randbereich

17

Airbag

18

Gasleitung

19

Gasgenerator

20

Ausnehmung

Claims

1. Aufpralldämpfende Fronthaube für ein Fahrzeug mit einem Oberblech und einem eine Versteifungsstruktur ausbildenden Innenblech, die mit einem in Fronthaubenquerrichtung windschutzscheibenseitig gegebenen, im wesentlichen horizontalen Randbereich einen vor der Windschutzscheibe gegebenen Wasserkasten überdeckt und gegenüber dessen frontendseitiger Begrenzungswandung mit einer Dichtung abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenblech (5) im Randbereich (2) derart profiliert ist, daß es einen im wesentlichen vertikalen Wandungsbereich (5.1) auf der der Windschutzscheibe (7) abgewandten Seite der Begrenzungswandung (9) aufweist, der sich in der normalen Schließposition der Fronthaube (1) von der Begrenzungswandung (9) nach oben erstreckt.

2. Fronthaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Wandungsbereiches (5.1) so bestimmt ist, daß mit diesem ein kleinstmöglicher Deformationsweg des Oberblechs (4) zur Verringerung des Kopfverletzungskriteriums bis zur Begrenzungswandung (9) ermöglicht ist.

3. Fronthaube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den vertikalen Wandungsbereich (5.1) auf der dem Oberblech (4) abgewandten Seite ein in Fronthaubenlängsrichtung nach vorn gerichteter und im wesentlichen horizontaler Wandungsabschnitt (5.2) für die Dichtung (10, 13) anschließt.

4. Fronthaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenblech (5) einen zweiten im wesentlichen vertikalen Wandungsbereich (5.3) aufweist, der in Fronthaubenlängsrichtung vor dem ersten Wandungsabschnitt (5.1) angeordnet und mit diesem verbunden ist, und daß der Wandungsabschnitt (5.3) mit Ausnehmungen (20) und/oder Sollknickstellen versehen ist.

5. Fronthaube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungswandung (9) ein Blechsteg ist, an dem im oberen Randbereich die Dichtung (10, 13) angeordnet ist.

6. Fronthaube nach Anspruch 1, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (10, 13) einen Halterungsteil (11) zur Anordnung am Blechsteg (Begrenzungswandung 9) und einen in Fahrzeuglängsrichtung vor diesem ausgebildeten Anlageteil (12) für den horizontalen Wandungsbereich (5.2) des Innenblechs (5) aufweist.

7. Fronthaube nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterungsteil (11) ein den Randbereich des Blechsteges (Begrenzungswandung 9) umschließender zweischenkliger Körper aus einem Dichtmaterial ist, an dessen frontseitigem Schenkel der Anlageteil (12) angeordnet ist und sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckt.

8. Fronthaube nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlageteil (12) ein schlauchförmiger Hohlkörper ist.

9. Fronthaube nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Halterungsteil (11) und dem Anlageteil (12) gebildete Dichtung (10, 13) einstückig ist.

10. Fronthaube nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (10, 13) aus PTFE, PI oder PE besteht.

11. Fronthaube nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Fronthaube (1) windschutzscheibenseitig ein Airbag (17) integriert ist, der bei einem Aufprall sensorgesteuert aktivierbar und vor der Windschutzscheibe (7) entfaltbar ist.