DE102004039267B4 - Front end for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Vorderwagen für ein Fahrzeug mit einer Fronthaube (2), dadurch gekennzeichnet, dass in Fahrzeughochrichtung gesehen im Bereich unterhalb eines Fronthauben-Vorderkantenbereichs (6) wenigstens ein Scheinwerfer (3) angeordnet ist, wobei der Fronthauben-Vorderkantenbereich (6) oder der wenigstens eine Scheinwerfer (3) so dimensioniert und ausgelegt ist, dass bei einer kollisionsbedingten Krafteinwirkung auf den Vorderwagen (1) im Bereich des Fronthauben-Vorderkantenbereichs (6) oder des Scheinwerfers (3) in einem Zeitintervall von einem Kollisionsbeginn (9) bis zu einem vorgebbaren Zeitpunkt (12) ein vorgegebenes Kraftniveau als Kontaktkraftniveau (8) erreicht wird und dass anschließend im weiteren Verlauf der Kollision dieses Kontaktkraftniveau (8) in etwa konstant aufrechterhalten wird, wobei die Fronthaube (2) wenigstens im Fronthauben-Vorderkantenbereich (6) wenigstens bereichsweise wenigstens zweischichtig aufgebaut ist aus einem Fronthauben-Oberteil (4) und einem Fronthauben-Unterteil (5), wobei eine Mehrzahl von in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandeter Versteifungssicken (7) im Fronthauben-Unterteil (5) angeordnet ist, die in der Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet sind, wobei der Scheinwerfer (3) mittels wenigstens einer Scheinwerfer-Anbindung lösbar am Vorderwagen (1) befestigt ist, wobei die Scheinwerfer-Anbindung bei einer Überschreitung des vorgegebenen Kontaktkraftniveaus (8) getrennt wird für eine Freigabe einer möglichen Verlagerung des Scheinwerfers (3), und wobei in Verlagerungsrichtung gesehen hinter dem Scheinwerfer (3) ein Verlagerungsfreiraum vorgesehen ist.Front end for a vehicle with a front hood (2), characterized in that, viewed in the vertical direction of the vehicle, at least one headlight (3) is arranged in the area below a front hood front edge area (6), the front hood front edge area (6) or the at least one headlight (3) is dimensioned and designed so that in the event of a collision-related force acting on the front vehicle (1) in the area of the front edge area of the front hood (6) or the headlight (3) in a time interval from the start of the collision (9) to a predeterminable point in time ( 12) a predetermined force level is reached as contact force level (8) and that this contact force level (8) is then maintained approximately constant in the further course of the collision, the front hood (2) at least partially built up in at least two layers at least in the front hood front edge area (6) consists of a front hood upper part (4) and a front hood lower part l (5), a plurality of stiffening beads (7) spaced apart from one another in the transverse direction of the vehicle being arranged in the lower part of the front hood (5), which are aligned in the longitudinal direction of the vehicle, the headlight (3) being detachable from the front of the vehicle by at least one headlight connection ( 1) is attached, the headlight connection being disconnected when the specified contact force level (8) is exceeded to enable a possible displacement of the headlight (3), and a displacement space is provided behind the headlight (3) when viewed in the direction of displacement.
Description
Die Erfindung betrifft einen Vorderwagen für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a front end for a vehicle according to the preamble of
Ein allgemein bekannter Vorderwagen für ein Kraftfahrzeug weist eine Fronthaube auf, wobei in Fahrzeughochrichtung gesehen im Bereich unterhalb eines Fronthauben-Vorderkantenbereichs wenigstens ein Scheinwerfer angeordnet ist. Dabei ist die Fronthaube insgesamt gesehen in etwa horizontal ausgerichtet am Vorderwagen angeordnet und bildet zugleich in Fahrzeughochrichtung gesehen nach oben einen Abschluss als Fahrzeug-Außenhaut für den Vorderwagen. In einem in Fahrzeuglängsrichtung gesehen vorderen Fronthauben-Vorderkantenbereich der Fronthaube ist diese in Fahrzeughochrichtung gesehen nach unten gezogen, so dass sich insgesamt eine optisch ansprechende und zugleich strömungsgünstige Fronthaubenform ergibt. Unterhalb des Fronthauben-Vorderkantenbereichs ist jeweils im seitlichen Randbereich desselben ein Scheinwerfer als Frontscheinwerfer angeordnet.A generally known front vehicle for a motor vehicle has a front hood, at least one headlight being arranged in the area below a front hood front edge area, viewed in the vertical direction of the vehicle. In this case, the front hood is arranged as a whole in an approximately horizontally aligned manner on the front vehicle and at the same time forms an upward closure as a vehicle outer skin for the front vehicle, seen in the vertical direction of the vehicle. In a front hood front edge region of the front hood seen in the vehicle longitudinal direction, this front hood is drawn downward, seen in the vertical direction of the vehicle, so that overall a visually appealing and at the same time aerodynamic hood shape results. A headlight is arranged as a front headlight below the front edge area of the front hood in each case in the lateral edge area of the same.
Ein vorrangiges Bestreben der modernen Fahrzeugtechnologie ist, dass bei einer Kollision eines Kraftfahrzeuges, beispielsweise mit einem Fußgänger, insbesondere im Fronthauben-Vorderkantenbereich und/oder im Bereich des wenigstens einen Scheinwerfers des Vorderwagens günstige Energieabsorptionsverhältnisse geschaffen sind. Aus der
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Vorderwagen für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zu schaffen, bei dem bei einem Anprall an den Vorderwagen, insbesondere im Bereich eines Fronthauben-Vorderkantenbereichs und/oder eines Scheinwerfers günstige Energieabsorptionsverhältnisse geschaffen sind.The object of the invention is to create a front end for a vehicle, in particular for a motor vehicle, in which favorable energy absorption conditions are created in the event of a collision with the front end, in particular in the area of a front hood front edge area and / or a headlight.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of
Erfindungsgemäß sind der Fronthauben-Vorderkantenbereich und/oder der wenigstens eine Scheinwerfer so dimensioniert und ausgelegt, dass bei einer kollisionsbedingten Krafteinwirkung auf den Vorderwagen im Bereich des Fronthauben-Vorderkantenbereichs und/oder des Scheinwerfers in einem Zeitintervall von einem Kollisionsbeginn bis zu einem vorgebbaren Zeitpunkt ein vorgegebenes Kraftniveau als Kontaktkraftniveau erreicht wird und das anschließend im weiteren Verlauf der Kollision dieses Kontaktkraftniveau in etwa konstant aufrechterhalten wird.According to the invention, the front hood front edge area and / or the at least one headlight are dimensioned and designed so that in the event of a collision-related force acting on the front vehicle in the area of the front hood front edge area and / or the headlight in a time interval from the start of the collision to a specifiable point in time Force level is reached as contact force level and which is then maintained approximately constant in the further course of the collision this contact force level.
Vorteilhaft hierbei ist, dass bei einer derartigen Auslegung und Dimensionierung des Fronthauben-Vorderkantenbereichs und/oder des Scheinwerfers vom Kollisionsbeginn bis zum vorgebbaren Zeitpunkt eine relativ steife Anprallstruktur im Bereich des Fronthauben-Vorderkantenbereichs und/oder des Scheinwerfers zur Verfügung steht, wobei bei Erreichen des vorgegebenen Kontaktkraftniveaus zum vorgebbaren Zeitpunkt der Fronthauben-Vorderkantenbereich und/oder der Scheinwerfer so nachgeben, dass dadurch insgesamt optimierte Energieabsorptionsverhältnisse geschaffen sind. Grundsätzlich könnte ein derartiger Aufbau mit einem Eierschalenprinzip verglichen werden, bei dem zuerst eine steife Struktur und dann eine weiche, auf das Kontaktkraftniveau abgestimmte Struktur ausgebildet ist. Je schneller das vorgegebene Kontaktkraftniveau erreicht wird, d. h. je kürzer das Zeitintervall vom Kollisionsbeginn bis zum vorgebbaren Zeitpunkt ist, umso günstiger sind die erhaltenen Energieabsorptionsverhältnisse zu beurteilen. Prallt beispielsweise ein Fußgänger an den Vorderwagen des Fahrzeuges, so ist durch eine entsprechende Auslegung und Dimensionierung des Fronthauben-Vorderkantenbereichs und/oder des wenigstens einen Scheinwerfers eine Verbesserung des Schutzpotentials für den Fußgänger möglich. Bei üblicherweise eingesetzten Fahrzeugdesigns, insbesondere bei Kleinbussen, ist der Fronthauben-Vorderkantenbereich und der unterhalb desselben angeordnete Scheinwerfer in etwa auf Hüfthöhe eines durchschnittlich großen Fußgängers angeordnet, so dass durch den erfindungsgemäßen Vorderwagen eine Verbesserung des Fußgängerschutz insbesondere im Bereich der Hüfte desselben erhalten werden kann. Die Auslegung und Dimensionierung des Fronthauben-Vorderkantenbereichs und/oder des Scheinwerfers kann dabei einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeuges zugeordnet werden, innerhalb dem beispielsweise bei einem entsprechenden Fußgängeranprall eine Verbesserung des Schutzpotentials für den Fußgänger gegeben sein soll. Dabei ist insbesondere im Hinblick auf gesetzliche Vorschriften ein Geschwindigkeitsbereich von bis zu 40 km/h als relevanter Bereich anzusehen.The advantage here is that with such a design and dimensioning of the front hood front edge area and / or the headlight from the start of the collision to the predeterminable point in time, a relatively stiff impact structure is available in the area of the front hood front edge area and / or the headlight Contact force levels at the prescribable point in time of the front hood front edge area and / or the headlights give way so that overall optimized energy absorption conditions are created. In principle, a structure of this type could be compared with an eggshell principle, in which a rigid structure is formed first and then a soft structure tailored to the contact force level. The faster the specified contact force level is reached, ie the shorter the time interval from the start of the collision to the specifiable point in time, the more favorable the energy absorption ratios obtained are to be assessed. If, for example, a pedestrian collides with the front end of the vehicle, an appropriate design and dimensioning of the front edge area of the front hood and / or the at least one headlight can improve the protection potential for the pedestrian. In vehicle designs that are commonly used, in particular in minibuses, the front hood front edge area and the headlight arranged below it are arranged approximately at waist height of an average-sized pedestrian, so that through the Front end according to the invention an improvement in pedestrian protection, in particular in the area of the hip, can be obtained. The design and dimensioning of the hood front edge area and / or the headlight can be assigned to a specific speed range of the vehicle within which, for example, in the event of a corresponding pedestrian impact, an improvement in the protection potential for the pedestrian should be provided. A speed range of up to 40 km / h is to be regarded as a relevant range, particularly with regard to legal regulations.
In einer nächsten Ausführungsform kann der vorgebbare Zeitpunkt vom Kollisionsbeginn aus gesehen in einem Bereich zwischen 3 und 7 ms, bevorzugt bei 5 ms, liegen. Durch Berechnungen bzw. Versuche hat sich gezeigt, dass wenn das vorgegebene Kontaktkraftniveau bereits bei ca. 5 ms erreicht ist, ein optimaler Schutz beispielsweise für einen anprallenden Fußgänger gegeben ist. Der Verlauf der Kontaktkraft über die Kollisionszeit gesehen sollte dabei von 0 beginnend relativ steil ansteigen und anschließend im weiteren Verlauf der Kollision in etwa waagrecht verlaufen, so dass insgesamt gesehen eine in etwa trapezförmige Kurve als Kontaktkraftverlauf erhalten wird.In a next embodiment, the predefinable point in time, viewed from the start of the collision, can be in a range between 3 and 7 ms, preferably 5 ms. Calculations and tests have shown that if the specified contact force level is already reached after approx. 5 ms, optimal protection is provided, for example for a colliding pedestrian. The profile of the contact force over the collision time should rise relatively steeply starting from 0 and then run approximately horizontally in the further course of the collision, so that overall, an approximately trapezoidal curve is obtained as the contact force profile.
Erfindungsgemäß ist der Fronthauben-Vorderkantenbereich und/oder der wenigstens eine Scheinwerfer, insbesondere eine Streuscheibe eines Scheinwerfers, vom Kollisionsbeginn wenigstens bis zum Erreichen des vorgebbaren Zeitpunkts im wesentlichen verformungssteif ausgebildet sein. Durch derartige verformungssteife Strukturen kann der Anstieg des Kontaktkraftniveaus vom Kollisionsbeginn aus relativ steil erfolgen, was sich vorteilhaft auf das Schutzpotential insgesamt auswirkt. Derartige steife Strukturen können im Fronthauben-Vorderkantenbereich beispielsweise durch entsprechende Verdickungen des verwendeten Blechmaterials der Fronthaube bzw. beim Scheinwerfer durch eine entsprechend steife Streuscheibe des Scheinwerfers umgesetzt werden. Zudem kann durch die Verwendung entsprechend steifer Werkstoffe sowohl für die Streuscheibe des Scheinwerfers als auch für die Fronthaube die entsprechend gewünschte Verformungssteifigkeit des Fronthauben-Vorderkantenbereichs und/oder des wenigstens einen Scheinwerfers erreicht werden.According to the invention, the front hood front edge area and / or the at least one headlight, in particular a lens of a headlight, is designed to be essentially deformation-resistant from the start of the collision at least until the predeterminable point in time is reached. Due to such deformation-resistant structures, the increase in the contact force level can take place relatively steeply from the start of the collision, which has an advantageous effect on the overall protection potential. Such rigid structures can be implemented in the front edge area of the front hood, for example, by corresponding thickening of the sheet metal material used for the front hood or, in the case of the headlight, by a correspondingly rigid lens of the headlight. In addition, through the use of appropriately stiff materials both for the lens of the headlight and for the front hood, the correspondingly desired deformation stiffness of the front hood front edge area and / or of the at least one headlight can be achieved.
Erfindungsgemäß ist die Fronthaube wenigstens im Fronthauben-Vorderkantenbereich wenigstens bereichsweise wenigstens zweischichtig aufgebaut, und zwar aus einem Fronthauben-Oberteil und einem Fronthauben-Unterteil. Um den gewünschten Kontaktkraftniveauverlauf bei einer kollisionsbedingten Krafteinwirkung auf den Vorderwagen zu erhalten, ist durch den zweischichtigen Aufbau wenigstens des Fronthauben-Vorderkantenbereichs eine einfache Ausführungsvariante bereitgestellt. So kann beispielsweise das Fronthauben-Oberteil, das zugleich die Außenhaut der Fronthaube bildet, optisch ansprechend ausgebildet sein, wobei die gewünschte Funktion im Fronthauben-Vorderkantenbereich, nämlich zu Kollisionsbeginn relativ steif und ab einem vorgebbaren Zeitpunkt relativ weich zu sein, im Fronthauben-Unterteil verwirklicht ist.According to the invention, the front hood is at least partially constructed in at least two layers, at least in the front hood front edge area, namely from a front hood upper part and a front hood lower part. In order to obtain the desired contact force level curve in the event of a force acting on the front end of the vehicle as a result of a collision, the two-layer structure of at least the front hood front edge area provides a simple variant. For example, the front hood upper part, which also forms the outer skin of the front hood, can be designed to be visually appealing, with the desired function in the front hood front edge area, namely being relatively stiff at the beginning of the collision and relatively soft from a predeterminable point in time, in the front hood lower part is.
In einer Weiterbildung kann dazu im Fronthauben-Oberteil und/oder im Fronthauben-Unterteil wenigstens eine Versteifungssicke angeordnet sein. Um ein entsprechend gewünschtes Nachgeben des Fronthauben-Vorderkantenbereichs ab dem vorgebbaren Zeitpunkt zu erhalten, hat sich durch Berechnungen gezeigt, dass durch Anbringung wenigstens einer Versteifungssicke im Fronthauben-Oberteil und/oder im Fronthauben-Unterteil entsprechende Ergebnisse erhalten werden können.In a further development, at least one stiffening bead can be arranged in the front hood upper part and / or in the front hood lower part. In order to obtain a correspondingly desired yield of the front hood front edge area from the predeterminable point in time, calculations have shown that appropriate results can be obtained by attaching at least one stiffening bead in the front hood upper part and / or in the front hood lower part.
Erfindungsgemäß ist eine Mehrzahl von in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandeten Versteifungssicken im Fronthauben-Unterteil angeordnet. Die Versteifungssicken sind über die gesamte Fahrzeugbreite verteilt angeordnet, so dass unabhängig vom Anprallort beispielsweise eines anprallenden Fußgängers das gewünschte Schutzpotential für diesen anprallenden Fußgänger gegeben ist.According to the invention, a plurality of stiffening beads spaced from one another in the transverse direction of the vehicle are arranged in the lower part of the front hood. The stiffening beads are arranged distributed over the entire width of the vehicle, so that the desired protection potential is given for this impacting pedestrian regardless of the impact location, for example of a colliding pedestrian.
Erfindungsgemäß sind die Versteifungssicken in etwa in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet. Dadurch ist vom Kollisionsbeginn bis zum vorgebbaren Zeitpunkt eine entsprechend gewünschte Steifigkeit durch die Versteifungssicke im Fronthauben-Oberteil und/oder im Fronthauben-Unterteil gegeben, wobei bei Erreichen des vorgegebenen Kontaktkraftniveaus ab dem vorgebbaren Zeitpunkt ein entsprechend gewünschtes Nachgeben bzw. Deformieren des Fronthauben-Oberteils und/oder des Fronthauben-Unterteils gegeben ist.According to the invention, the stiffening beads are aligned approximately in the longitudinal direction of the vehicle. As a result, from the start of the collision up to the predeterminable point in time, a correspondingly desired stiffness is given by the stiffening bead in the front hood upper part and / or in the front hood lower part, with a correspondingly desired yielding or deformation of the front hood upper part and from the predetermined time when the predetermined contact force level is reached / or the lower part of the front hood is given.
Erfindungsgemäß ist der wenigstens eine Scheinwerfer mittels wenigstens einer Scheinwerfer-Anbindung lösbar am Vorderwagen befestigt. Dadurch ist der Scheinwerfer im normalen Fahrbetrieb des Fahrzeuges funktionssicher am Vorderwagen befestigt, so dass ein ungewolltes Verrutschen bzw. Abfallen des Scheinwerfers vom Vorderwagen funktionssicher verhindert ist.According to the invention, the at least one headlight is releasably attached to the front of the vehicle by means of at least one headlight connection. As a result, the headlight is securely fastened to the front of the vehicle during normal driving operation, so that the headlight is prevented from slipping or falling off the front of the vehicle in a functionally reliable manner.
Die Scheinwerfer-Anbindung wird bei einer Überschreitung des Kontaktkraftniveaus getrennt werden für einen Freigabe einer möglichen Verlagerung des Scheinwerfers. Vom Kollisionsbeginn bis zum vorgebbaren Zeitpunkt ist die Scheinwerfer-Anbindung intakt, so dass in gewünschter Weise der Anstieg des Kontaktkraftniveaus bei einem Anprall beispielsweise eines Fußgängers an den Scheinwerfer erhalten wird. Bei Überschreitung des vorgegebenen Kontaktkraftniveaus wird die Scheinwerfer-Anbindung getrennt, so dass der Scheinwerfer im weiteren Verlauf der Kollision verlagert werden kann. Die Trennung der Scheinwerfer-Anbindung kann dabei auch reversibel ausgebildet sein, d. h., dass der Scheinwerfer nach einer Kollision wieder unter Ausbildung der Scheinwerfer-Anbindung in seiner entsprechenden Montageposition befestigt werden kann.If the contact force level is exceeded, the headlight connection will be disconnected to enable a possible relocation of the headlight. The headlight connection is intact from the start of the collision to the predeterminable point in time, so that the increase in the contact force level is maintained in the desired manner in the event of a pedestrian, for example, colliding with the headlight. If the predetermined contact force levels, the headlight connection is separated so that the headlight can be relocated in the further course of the collision. The separation of the headlight connection can also be designed to be reversible, that is, after a collision, the headlight can be fastened again in its corresponding assembly position while forming the headlight connection.
Erfindungsgemäß ist in Verlagerungsrichtung gesehen hinter dem Scheinwerfer ein Verlagerungsfreiraum vorgesehen. Durch den Verlagerungsfreiraum ist sichergestellt, dass der Scheinwerfer nach Trennung der wenigstens einen Scheinwerfer-Anbindung bei Überschreitung des vorgegebenen Kontaktkraftniveaus funktionssicher verlagert werden kann, so dass das gewünschte Schutzpotential für den beispielsweise anprallenden Fußgänger gegeben ist. Bevorzugt ist der Verlagerungsfreiraum dabei so auszulegen, dass bei der kollisionsbedingten Verlagerung des Scheinwerfers kein Formschluss entsteht.According to the invention, a displacement space is provided behind the headlight, seen in the direction of displacement. The relocation clearance ensures that the headlight can be relocated in a functionally reliable manner after the at least one headlight connection has been disconnected when the specified contact force level is exceeded, so that the desired protection potential is provided for the pedestrian, for example, impacting. The displacement clearance is preferably to be designed in such a way that no form fit occurs when the headlight is displaced as a result of the collision.
Anhand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail with the aid of a drawing.
Es zeigen:
-
1 eine schematische, perspektivische Darstellung einer Fronthaube mit Scheinwerfern in einer Explosionsdarstellung, -
2 eine schematische Detailvergrößerung der Einzelheit A von1 , und -
3 ein schematisches Diagramm des Kontaktkraftverlaufes über der Zeit.
-
1 a schematic, perspective illustration of a front hood with headlights in an exploded view, -
2 a schematic enlargement of detail A of FIG1 , and -
3 a schematic diagram of the contact force curve over time.
In
Am Fronthauben-Unterteil
Durch Berechnungen bzw. Versuche hat sich gezeigt, dass bei einem Fußgängeranprall an den Fronthauben-Vorderkantenbereich
In
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- VorderwagenFront end
- 22
- FronthaubeFront hood
- 33
- ScheinwerferHeadlights
- 44th
- Fronthauben-OberteilFront hood upper part
- 55
- Fronthauben-UnterteilFront hood lower part
- 66th
- Fronthauben-VorderkantenbereichFront hood leading edge area
- 77th
- VersteifungssickeStiffening bead
- 88th
- KontaktkraftniveauContact force level
- 99
- KollisionsbeginnStart of collision
- 1010
- Linieline
- 1111
- Linieline
- 1212th
- strichlierte Liniedashed line
- 1313th
- KontaktkraftverlaufContact force curve
Claims (3)
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- 2004-08-13 DE DE102004039267.6A patent/DE102004039267B4/en active Active
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Also Published As
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