DE10126457A1 - Sicherheitsvorrichtung - Google Patents
SicherheitsvorrichtungInfo
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Abstract
Um eine Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welches im Bereich der Motorhaube angeordnet ist, und zum Schutz von Fußgängern beim Aufprall mit dem Kraftfahrzeug dient, wobei die Sicherheitsvorrichtung einen befüllbaren Gassack aufweist, der unterhalb einer Motorhaubenstruktur angeordnet ist, bereitzustellen, die einfach herzustellen ist und einen verbesserten Schutz für einen aufprallenden Fußgänger bietet, wird vorgeschlagen, den Gassack so zu dimensionieren, dass er in befülltem Zustand zwischen Motorhaube und unter der Motorhaube angeordneten Aggregaten auftretende Hohlräume aufüllt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für ein
Kraftfahrzeug, welche im Bereich der Motorhaube angeordnet ist
und zum Schutz von Fußgängern beim Zusammenprall mit dem Kraft
fahrzeug dient, wobei die Sicherheitsvorrichtung einen befüll
baren Gassack aufweist, der unterhalb der Motorhaube angeordnet
ist.
Derartige Sicherheitsvorrichtungen sind bereits aus dem Stand
der Technik bekannt. So offenbart die DE 28 14 107 A eine Si
cherheitseinrichtung zum Schutz von Fußgängern, bei der die Mo
torhaube bei einem Aufprall aus einer Ruheposition in eine dem
gegenüber angehobene Aufprallposition verstellt wird. Durch das
Anheben der Motorhaube entsteht über den im Motorraum angeord
neten Aggregaten ein Weg, über den bei einem Aufprall Energie
absorbiert werden kann, so dass die auf den Fußgänger einwir
kenden Belastungsspitzen reduziert werden können. Das Aufrich
ten der Motorhaube erfolgt durch eine aufblasbare Gassackvor
richtung, die unterhalb der Motorhaube angeordnet ist und diese
beim Aufblasvorgang durch ihr zunehmendes Volumen aufstellt.
Nachteilig an dieser bekannten Sicherheitsvorrichtung ist je
doch, dass die Konstruktion und damit auch die Herstellung sehr
aufwendig ist. Das gilt insbesondere dann, wenn das Schwenken
beim Aufstellen der Motorhaube bei einem Aufprall über andere
Scharniere erfolgt als das Schwenken zum Öffnen der Motorhaube.
Dann müssen nicht nur mehrere Scharniervorrichtungen vorgesehen
sein, sondern auch Möglichkeiten zum Aushängen dieser, wenn die
Motorhaube um ein anderes Scharnier verschwenkt werden soll.
Des weiteren sind aus dem Stand der Technik Motorhaubenkon
struktionen bekannt, die mit Energieabsorbtionselementen aus
gestatten sind. So offenbart beispielsweise die DE 199 29 048 A1
eine Motorhaube mit einer Außenhaut, einem innenliegenden
Rahmen sowie einem unter der Außenhaut und in dem Rahmen ange
ordneten Energieabsorbtionselement aus Schaum.
Diese Sicherheitsvorrichtung, die ebenso wie der zuvor be
schriebene Stand der Technik dazu dient, bei einem Aufprall
Energie zu absorbieren und dadurch Verletzungen eines aufpral
lenden Fußgängers zu vermindern, weist den Nachteil auf, dass
nicht der gesamte über den Aggregaten im Motorraum zur Verfü
gung stehende Raum für eine Energieabsorbtion bei einem Auf
prall ausgenutzt wird, sondern nur der Bereich unterhalb der
Motorhaube, in dem das Energieabsorbtionselement angeordnet
ist. Dieser Bereich ist jedoch wegen der notwendigen Zugäng
lichkeit zu den Aggregaten und wegen der Integration des Ele
ments in der Motorhaube beschränkt.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die
Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsvorrichtung für ein Kraft
fahrzeug bereitzustellen, die einfach herzustellen ist und ei
nen verbesserten Schutz für einen aufprallenden Fußgänger bie
tet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Pa
tentanspruchs 1 gelöst.
Demnach zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung dadurch aus,
dass ein befüllbarer Gassack unterhalb der Motorhaube angeord
net ist und den dort befindlichen Hohlraum ausfüllt, sobald er
befüllt ist. Anders ausgedrückt: durch das Aufblasen des Gas
sacks auf einen definierten Druck wird der Freiraum zwischen
Aggregaten und Motorhaube ausgefüllt. Der Gassack stellt also
ein unter der Motorhaube angeordnetes Energieabsorbtionselement
mit einem steuerbaren Volumen dar. Das Volumen kann je nach Be
darfsfall eingestellt werden. Bei einem Aufprall sollte es möglichst
maximal sein - also bei geschlossener Motorhaube den ge
samten Raum zwischen Motorhaube und darunter angeordneten Ag
gregaten ausfüllen. Sobald man die Motorhaube öffnet, sollte es
hingegen minimal sein, damit die Zugänglichkeit gewährleistet
ist und damit sich die Motorhaube wieder leicht schließen lässt
und man nicht den Widerstand des aufgeblasenen Gassackes über
winden muss.
Bei einem Aufprall auf die Motorhaube dient der Gassack dazu,
Energie zu absorbieren. Das geschieht dadurch, das das in dem
Gassack befindliche Gas aus dem Sack entweicht. Dazu können in
dem Gassack beispielsweise Abströmöffnungen vorgesehen sein,
über die das Gas entweichen kann. Die Abströmöffnungen können -
wie Ventile - so ausgelegt sein, dass sie erst ab einem gewis
sen Innendruck Gas entweichen lassen. So kann das Maß der Ener
gieabsorbtion gesteuert werden.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass sich der Gas
sack in seinem Volumen an den zur Verfügung stehenden Hohlraum
anpasst, weil die Form des aufgeblasenen Gassacks durch die ge
gebenen Randbedingungen bestimmt wird. Das hat zur Folge, dass
der gesamte zur Verfügung stehende Raum zwischen Motorhaube und
den darunter angeordneten Aggregaten zur Energieabsorbtion aus
genutzt werden kann. Zudem muss die erfindungsgemäße Sicher
heitsvorrichtung nicht an verschiedene Aggregatanordnungen im
Motorraum angepasst werden. Durch das variable Volumen kann ein
und derselbe Gassack bei verschiedenen Aggregatanordnungen ein
gesetzt werden. Dadurch werden Herstellungskosten gesenkt.
Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich der Gassack unter
der gesamten Motorhaube. Es ist aber auch denkbar, dass der
Gassack nur in Teilbereichen der Motorhaube angeordnet ist,
beispielsweise in Bereichen, bei denen statistisch besonders
häufig ein Aufprall eines Fußgängers auf eine Motorhaube er
folgt.
Dem Gassack kann ein Mittel zum Befüllen zugeordnet sein. Dazu
bietet sich beispielsweise ein Gasgenerator oder eine Pumpe an.
Der Gasgenerator ermöglicht ein einmaliges Befüllen. Durch eine
Pumpe wird eine reversible Einrichtung zur Verfügung gestellt,
da der Vorgang des Befüllens des Gassacks beliebig oft wieder
holt werden kann.
Der Gassack kann beispielsweise an der Motorhaube selber befes
tigt sein. Das bietet den Vorteil, dass der Gassack bei Öffnen
der Motorhaube mit angehoben wird und alle im Motorraum ange
ordneten Aggregate zugänglich sind. Es ist aber auch denkbar,
dass der Gassack im Motorraum festgelegt ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Mittel zum Befül
len des Gassacks direkt an der Motorhaube festgelegt. In diesem
Fall ist es möglich, die Mittel zum Befüllen direkt neben dem
Gassack anzuordnen, so dass lange Zuleitungen, die eventuell
kompliziert verlegt werden müssen - vermieden werden. Die Mit
tel können aber auch im Motorraum angeordnet und über Zuleitun
gen mit dem Gassack verbunden werden.
Das Befüllen des Gassacks kann zeitlich an das Starten des Mo
tors gebunden sein. In diesem Fall ist sichergestellt, dass der
Gassack immer dann gefüllt ist, wenn sich das Fahrzeug bewegt
und es zu einem Unfall mit einem Fußgänger kommen kann. Das Be
füllen kann aber auch zeitlich an das Schließen der Motorhaube
gekoppelt sein. Es ist aber auch denkbar, das Befüllen des Gas
sacks sensorgesteuert zu vollziehen. In diesem Fall sind die
Mittel zum Befüllen des Gassacks mit einem Sensor verbunden,
der einen Aufprall oder einen eventuell eintretenden Aufprall
(Precrash-Sensor) sensiert, woraufhin die Mittel zum Befüllen
des Gassacks ansprechen und den Gassack befüllen.
In den Fällen, in denen der Gassack nicht nur bei einem Auf
prall oder bei einem eventuell eintretenden Aufprall befüllt
wird, ist es denkbar, dass der Gassack beim Öffnen der Motorhaube
zumindest teilweise entleert wird, damit der Widerstand
beim anschließenden Schließen der Motorhaube verringert wird.
In dem Gassack können Fangbänder angeordnet sein, die die Form
des befüllten Gassacks bestimmen. In Bereichen, in denen unter
der Motorhaube ein größerer Hohlraum ist, können diese Bänder
länger sein. In anderen Bereichen, in denen ein kleiner Hohl
raum vorliegt, können die Bänder kürzer sein. Die Bänder för
dern zudem das fehlerfreie Entfalten des Gassacks beim Befül
len, da sie die Form des Gassacks im Groben vorgeben und der
zusammengefaltete Gassack sich nicht so leicht an Aggregaten
verfangen kann.
Bevorzugt besteht der Gassack aus mehreren Kammern. Diese kön
nen miteinander verbunden sein, so dass Gas zwischen verschie
denen Kammern hin- und herströmen kann. Durch ein Kammersystem
wird dem Gas in dem Gassack beim Strömen durch diesen, wie es
beispielsweise bei einer auf den Gassack wirkenden Kraft er
folgt, größerer Widerstand entgegengesetzt, so dass ein höheres
Maß an Energie absorbiert wird.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, in dem Gassack mindestens
ein schwammartiges Element anzuordnen. Sobald der Gassack mit
Luft befüllt wird, dehnt sich dieses Element mit dem Gassack
aus. Wenn der Gassack entleert wird, kann das Element auch wie
der zusammengedrückt werden, so dass es kein Volumen mehr in
Anspruch nimmt. Das schwammartige Element bringt den Vorteil
mit sich, dass es dem sich in dem Gassack bewegenden Gas einen
Widerstand entgegensetzt. Somit kann man über den Grad der Po
rosität des schwammartigen Elementes und über dessen Elastizi
tät den Luftstrom in dem Gassack, insbesondere bei einem Auf
prall auf die Motorhaube, und somit die Energieaufnahme der er
findungsgemäßen Sicherheitseinrichtung bestimmen.
Zur Abrundung der Energieabsorbtion kann die Motorhaube noch
zusätzliche Energieabsorbtionselemente aufweisen, wie bei
spielsweise Schaumelemente. Durch die Kombination dieser Elemente
mit der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung kann das
Maß der Energieabsorbtion besonders einfach auf einen Fußgän
geraufprall abgestimmt werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand dem in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In Fig. 1
ist ein Querschnitt durch eine Motorhaube mit einer erfindungs
gemäßen Sicherheitsvorrichtung dargestellt.
Mit 1 ist eine Motorhaubenbeplankung gekennzeichnet, also das
nach außen sichtbare Blech einer Motorhaube. Darunter befindet
sich ein Motorhaubeninnenteil 2. Dieses Motorhaubeninnenteil 2
kann sich unter der ganzen Motorhaubenbeplanung 1 erstrecken
oder auch nur Bereiche dieser abdecken, wenn es beispielsweise
rahmenförmig gestaltet ist. Motorhaubenbeplankung 1 und Mo
torhaubeninnenteil 2 bilden die Motorhaube.
Damit die Motorhaube die bei einem Aufprall aufgenommene Ener
gie großflächig an darunter angeordnete Strukturen weitergibt,
kann sie eine Sandwichstruktur aufweisen, die eine auf den je
weiligen Bereich abgestimmte Struktursteifigkeit aufweist. Dazu
kann beispielsweise zwischen Motorhaubenbeplankung 1 und Mo
torhaubeninnenteil 2 eine Zwischenschicht vorgesehen sein, die
aus einem Metallschaum und/oder einem Kunststoffschaum und/oder
einer Kunststofffolie und/oder einem Kleber und/oder einem Gel
pad besteht. Diese Schichten sind zu einem festen Verbund mit
einander verbunden.
Unter dem Motorhaubeninnenteil 2 kann eine energieabsorbierende
Schicht 3, beispielsweise aus einem Schaummaterial und/oder
einem Gel angeordnet sein. Mit dieser Schicht können die
Eigenschaften der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung auf
jeden einzelnen Anwendungsfall angepasst werden.
Mit 4 ist ein Aggregat, welches im Motorraum unter der Motor
haube angeordnet ist, bezeichnet. Bei dem Aggregat 4 kann es
sich beispielsweise um einen Motor eines Kraftfahrzeugs han
deln.
Zwischen dem Aggregat 4 und der Motorhaube ist ein Gassack 5
angeordnet. Der Gassack 5 füllt den gesamten Hohlraum zwischen
Aggregat 4 und Motorhaube aus. In Fig. 1 ist nur aus Gründen
der Übersicht zwischen den verschiedenen Bauteilen Platz gelas
sen worden. Der Gassack passt sich in der Realität den gegebe
nen Formen der ihn umgebenen Bauteile einfach beim Befüllen mit
Gas an, bis er ganz an ihnen anliegt, so dass aufwendige Ab
stimmungsarbeiten zwischen Form der Sicherheitsvorrichtung und
räumlichen Gegebenheiten im Motorraum entfallen.
In dem in Fig. 1 dargestellten Gassack 5 ist ein Fangband 6 an
geordnet, welches sich von dem der Motorhaube zugewandten Ende
des Gassacks 5 bis zu dem dem Aggregat 4 zugewandten Ende des
Gassacks 5 erstreckt. Das Fangband 6 dient dazu, dem Gassack
eine gewisse Form zu geben. Das ist insbesondere dann wichtig,
wenn der Gassack nicht oder nicht mehr ganz befüllt ist, weil
das Fangband dann vermeidet, dass der Gassack beim Öffnen der
Motorhaube willkürlich von der Haube herabhängt und somit die
Zugänglichkeit zum Motorraum behindert.
Die Fangbänder 6 können sich auch über die gesamte Breite bzw.
Länge des Gassacks 5 hindurch erstrecken und diesen in Kammern
a und b unterteilen. Wenn die Kammern, beispielsweise durch
Öffnungen in dem Fangband 6 miteinander verbunden sind, so kann
das in einer Kammer befindliche Gas auch in eine andere Kammer
strömen. Das hat bei einem Aufprall den Vorteil, dass der Wi
derstand beim Strömen des Gases in dem Gassack 5 erhöht wird,
so dass mehr Energie absorbiert werden kann.
In dem Gassack 5 kann auch ein poröses, hochelastisches Mate
rial, beispielsweise ein Schaum bzw. ein schwammförmiges Ele
ment angeordnet sein. Über die Porosität kann der Luftstrom in
dem Gassack 5 eingestellt und somit die Steifigkeit bzw. die
Energieaufnahme bestimmt werden. Das Material kann fest mit dem
Gassack verbunden, beispielsweise verklebt sein. Es ist aber
auch denkbar, dass es aufgrund seiner Form eine feste Position
in dem Gassack 5 einnimmt oder auf andere übliche Art und Weise
befestigt ist. Um dem Gassack 5 mit dem porösen, hochelasti
schen Material genug Spielraum zum Entfalten zu geben, können
an den Seiten des Gassacks 5 faltenbalgartige Bereiche vorgese
hen sein.
Claims (14)
1. Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welches im
Bereich der Motorhaube angeordnet ist, und zum Schutz von
Fußgängern beim Zusammenprall mit dem Kraftfahrzeug dient,
wobei die Sicherheitsvorrichtung einen befüllbaren Gassack aufweist, der unterhalb einer Motorhaubenstruktur angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gassack (5) so dimensioniert ist, dass er in be fülltem Zustand zwischen Motorhaube (1, 2) und unter der Mo torhaube angeordneten Aggregaten (4) auftretende Hohlräume ausfüllt.
wobei die Sicherheitsvorrichtung einen befüllbaren Gassack aufweist, der unterhalb einer Motorhaubenstruktur angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gassack (5) so dimensioniert ist, dass er in be fülltem Zustand zwischen Motorhaube (1, 2) und unter der Mo torhaube angeordneten Aggregaten (4) auftretende Hohlräume ausfüllt.
2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gassack (5) den Raum unterhalb der gesamten Motor
haube (1, 2) ausfüllt.
3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Gassack (5) ein Mittel zum Befüllen zugeordnet ist.
4. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gassack (5) an der Motorhaube (1, 2) befestigt
ist.
5. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Mittel zum Befüllen des Gassacks (5) an der Motor
haube (1, 2) befestigt ist.
6. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Befüllen des Gassacks (5) zeitlich an das Starten
des Kraftfahrzeugs gebunden ist.
7. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Befüllen des Gassacks (5) zeitlich an das Schließen
der Motorhaube (1, 2) gebunden ist.
8. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Befüllen des Gassacks (5) sensorgesteuert erfolgt.
9. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gassack (5) bei Öffnen der Motorhaube (1, 2) zumin
dest teilweise geleert wird.
10. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Gassack (5) mindestens ein Fangband (6) angeord
net ist, das die Form des befüllten Gassacks (5) bestimmt.
11. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gassack (5) aus mehreren Kammern (a, b) besteht.
12. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammern (a, b) miteinander verbunden sind, so dass
das in dem Gassack (5) befindliche Gas von einer Kammer in
eine andere Kammer strömen kann.
13. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Gassack (5) mindestens ein poröses, elastisches
Element angeordnet ist.
14. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Motorhaube (5) auf Ihrer dem Motorraum zugeordneten
Seite mit einem Energieabsorbtionselement aus Schaum
und/oder Gel versehen ist.
Priority Applications (1)
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DE2001126457 DE10126457C2 (de) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | Sicherheitsvorrichtung |
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