DE102009017350B4 - Pedestrian protection device on a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Fußgängerschutzeinrichtung an einem Kraftfahrzeug mit einem vorderen Stoßfänger und einem Stoßfängerüberzug (5) mit einem Unterflächenbereich als vorderes, sich quer am Fahrzeug erstreckenden Unterboden-Flächenelement (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Unterboden-Flächenelement (6) einen rückseitigen Befestigungsrand (7) aufweist, mit dem es über Sollbruch-Verbindungen (11) mit einem aufbauseitigen Querträger (8) von unten her anliegend verbunden ist, dass das Unterboden-Flächenelement (6) nach vorne an den rückseitigen Befestigungsrand (7) anschließend nach oben abstehende und in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Stützzungen (12) aufweist, die im ungestörten Fahrzeugbetrieb von vorne her am Querträger (8) anliegen, dass das Unterboden-Flächenelement (6) nach vorne an die Stützzungen (12) anschließend Keilelemente (13) aufweist, deren Keilflächen ausgehend vom Zungenboden der Stützzungen (12) zur Fahrzeugfrontseite hin ansteigen, und dass die Sollbruch-Verbindungen (11), die Stützzungen (12) und die Keilflächen der Keilelemente (13) so ausgelegt sind, dass bei einem Fahrzeugfrontaufprall, insbesondere bei einem Wandaufprall, mit einer Rückverlagerung des Stoßfängerüberzugs (5) und damit einer...Pedestrian protection device on a motor vehicle with a front bumper and a bumper cover (5) with an undersurface area as a front underbody surface element (6) extending transversely on the vehicle, characterized in that the underbody surface element (6) has a rear fastening edge (7) , with which it is connected to a superstructure-side cross member (8) from below via predetermined break connections (11) so that the underbody surface element (6) protrudes upwards to the rear fastening edge (7) and runs in the transverse direction of the vehicle Has support tongues (12) which, in undisturbed vehicle operation, rest from the front on the cross member (8), so that the underbody surface element (6) has wedge elements (13) connected to the support tongues (12) forwards, the wedge surfaces of which start from the tongue base of the support tongues (12) rise towards the front of the vehicle, and that the predetermined breaking connections (11), the Stützzun gen (12) and the wedge surfaces of the wedge elements (13) are designed so that in the event of a front-end collision, in particular in the event of a wall collision, the bumper cover (5) is displaced backwards and thus a ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Fußgängerschutzeinrichtung an einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a pedestrian protection device on a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
Eine allgemein bekannte Fußgängerschutzeinrichtung an einem Kraftfahrzeug umfasst einen vorderen Stoßfänger und einen Stoßfängerüberzug mit einem Unterflächenbereich als vorderes, sich quer am Fahrzeug erstreckendes Unterboden-Flächenelement.A well-known pedestrian protection device on a motor vehicle includes a front bumper and a bumper cover having a bottom surface area as a front underbody panel extending transversely to the vehicle.
Der Stoßfänger besteht aus einem relativ stabilen Querträger im Frontend des Kraftfahrzeugs, der über Deformationselemente mit aufbauseitigen Längsträgern verbunden ist. Zwischen dem Stoßfänger-Querträger und dem davor liegendem Stoßfängerüberzug sind regelmäßig weitere aufpralldämpfende und energieabsorbierende Zwischenlagen, beispielsweise aus Schaummaterial eingefügt. Die Gesamtanordnung soll dabei so ausgelegt sein, dass einerseits bei einer Frontkollision mit einem relativ großflächigen, festen Hindernis, bei noch relativ geringer Aufprallenergie beispielsweise einer Frontkollision mit einer Wand keine oder nur geringe bleibende Schäden am Fahrzeug entstehen und andererseits bei einer Kollision mit einem Fußgänger dieser nicht oder nur möglichst wenig verletzt wird.The bumper consists of a relatively stable cross member in the front end of the motor vehicle, which is connected via deformation elements with body side members. Between the bumper cross member and the front bumper cover there are regularly inserted further impact absorbing and energy absorbing intermediate layers, for example of foam material. The overall arrangement should be designed so that on the one hand in a frontal collision with a relatively large, fixed obstacle, with relatively low impact energy such as a front collision with a wall little or no permanent damage to the vehicle and on the other hand in a collision with a pedestrian this not or only slightly injured.
Eine solche Auslegung der Aufprallschutzeinrichtungen am Frontend ist jedoch schwierig, da für die beiden vorstehenden Aufprallereignisse, eine Wandkollision und eine Fußgängerkollision, zwei unterschiedliche Anforderungen zu erfüllen sind: Bei einer Wandkollision wird schon bei nur geringen Aufprallgeschwindigkeiten relativ viel Kollisionsenergie großflächig auf das Frontend des Kraftfahrzeugs übertragen. Der Stoßfängerüberzug soll bei einer solchen Aufprallsituation über einen vorbestimmten Deformationsweg möglichst weich und nachgiebig entgegen der Aufprallrichtung zurück verlagerbar sein, dergestalt dass anschließende Bauteile, insbesondere Strukturträger nicht oder möglichst wenig beschädigt werden und teuere Reparaturen vermieden werden. Bei einer Frontkollision mit einem Fußgänger erfolgt üblicherweise ein Zusammenstoß des Frontend-Stoßfängerüberzug mit dem Unterschenkel und/oder Kniebereich eines Fußgängers. Die Aufprallenergie ist gegenüber einem Wandaufprall insgesamt üblicherweise geringer und wird vergleichsweise nur punktuell übertragen. Aus Untersuchungen ist bekannt, dass das Verletzungsrisiko eines Fußgängers im Vergleich zur einer weichen Kollision geringer ist, wenn die Beine durch eine relativ harte Kollision schlagartig ausgebelt werden und der Fußgänger insgesamt durch eine Rotationsbewegung auf die Motorhaube gelangt.However, such an interpretation of the impact protection devices at the front end is difficult, since two different requirements have to be met for the two above impact events, a wall collision and a pedestrian collision: In a wall collision, relatively high collision energy is transmitted to the front end of the motor vehicle even at low collision velocities , In such an impact situation, the bumper cover should be displaceable as softly and resiliently as possible against the direction of impact in such a collision situation, such that subsequent components, in particular structural supports, are not damaged or damaged as little as possible and costly repairs are avoided. In a frontal collision with a pedestrian, a collision of the front-end bumper cover with the lower leg and / or knee area of a pedestrian usually takes place. The impact energy is generally lower compared to a wall impact and is relatively only transmitted selectively. From studies it is known that the risk of injury to a pedestrian is lower compared to a soft collision, when the legs are sharpened by a relatively hard collision abruptly and the pedestrian passes through a total rotational movement on the hood.
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fußgängerschutzeinrichtung am Frontend eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen, bei der einerseits Schäden am Fahrzeug bei einem vorstehend erläuterten Wandaufprall klein gehalten werden und andererseits ein hoher Fußgängerschutz erreicht wird.The object of the invention is to propose a pedestrian protection device on the front end of a motor vehicle, on the one hand damage to the vehicle at a wall impact explained above are kept small and on the other hand, a high pedestrian protection is achieved.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erfüllt.This object is achieved with the features of claim 1.
Gemäß Anspruch 1 umfasst der Stoßfängerüberzug mit einem Unterflächenbereich ein vorderes, sich quer am Fahrzeug erstreckendes Unterboden-Flächenelement, welches einen rückseitigen Befestigungsrand aufweist, mit dem es über Sollbruchverbindungen mit einem aufbauseitigen Querträger von unten her anliegend verbunden ist. Zudem weist das Unterboden-Flächenelement nach vorne an den rückseitigen Befestigungsrand anschließend nach oben abstehende und in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Stützzungen auf, die im ungestörten Fahrzeugbetrieb von vorne her am Querträger anliegen. Weiter sind am Unterboden-Flächenelement nach vorne an die Stützzungen anschließend Keilelemente vorgesehen, deren Keilflächen ausgehend vom Zungenboden der Stützzungen zur Fahrzeugfrontseite hin ansteigen.According to claim 1, the bumper cover with a lower surface region comprises a front, transversely extending to the vehicle underbody panel element having a rear-side mounting edge, with which it is connected via predetermined breaking connections with a body-side cross member from below fitting. In addition, the underfloor surface element then protrudes upwards at the rear fastening edge and extends in the transverse direction of the vehicle towards supporting tongues which bear on the cross member from underneath in undisturbed vehicle operation. Next wedge elements are provided on the subfloor surface element forward to the support tongues, the wedge surfaces rise starting from the tongue bottom of the support tongues to the vehicle front side.
Die Sollbruch-Verbindungen, die Stützzungen und die Keilflächen sind so ausgelegt, dass bei einem Fahrzeugfrontaufprall, insbesondere bei einem vorstehend erläuterten Wandaufprall mit einer Rückverlagerung des Stoßfängerüberzugs und damit einer Rückverlagerung des Unterboden-Flächenelements bezüglich des Querträgers die Sollbruch-Verbindungen abreißen. Zudem werden dabei die Stützzungen durch die Abstützung und Vorbeiführung an der Querträger-Unterkante entgegen der Verlagerungsrichtung auf die Keilflächen umgeklappt, wodurch die geklappten Stützzungen eine Abgleitschräge für das ansonsten relativ steif ausgelegte Unterboden-Flächenelement bilden, so dass das Unterboden-Flächenelement unter dem Querträger nach rückwärts verlagerbar ist und für diesen Aufprallfall das Frontend des Kraftfahrzeugs relativ weich ausgelegt ist, jedoch bei einem Fußgängeraufprall auf den Stoßfängerüberzug mit insgesamt relativ geringer Aufprallenergie, die punktuell wirkt, und daraus resultierender Aufprallkraft auf das Unterboden-Flächenelement, diese Aufprallkraft durch die Stützzungen und die Sollbruch-Verbindungen ohne eine Verlagerung des Unterboden-Flächenelements abgestützt wird, so dass bezüglich eines Fußgängeraufpralls das Frontend relativ steif dimensioniert ist. Damit wird somit die Abstützfunktion des Unterboden-Flächenelements am Querträger aufgehoben, so dass das Frontend mit dem Stoßfängerüberzug einen Aufprall relativ weich abstützt. Insbesondere treten damit keine Schäden an dem Querträger auf, an dem das Unterboden-Flächenelement ansonsten befestigt ist und die weiteren Deformationselemente und Deformationszwischenlagen können eine entsprechend rückstellbare oder zumindest reparaturverträglich weiche Abstützung übernehmen. The predetermined breaking connections, the support tongues and the wedge surfaces are designed such that, in the event of a vehicle front impact, in particular in the case of an above-described wall impact with a rearward displacement of the bumper cover and thus a rearward displacement of the underbody surface element with respect to the cross member, break off the predetermined breaking connections. In addition, while the support tongues are folded against the displacement direction on the wedge surfaces by the support and vorbebeiführung on the cross member lower edge, whereby the folded support tongues form a Abgleitschräge for otherwise relatively stiff designed underbody surface element, so that the underbody surface element under the cross member is displaced backwards and designed for this collision, the front end of the motor vehicle is relatively soft, but at a pedestrian impact on the bumper cover with a total of relatively low impact energy acting punctually, and resulting impact force on the underbody surface element, this impact force by the support tongues and the Rupture connections is supported without a displacement of the underbody panel element, so that with respect to a pedestrian impact, the front end is dimensioned relatively stiff. Thus, the support function of the underfloor surface element is thus canceled on the cross member, so that the front end with the bumper cover a shock relatively soft supported. In particular, this does not damage the cross member, to which the underbody panel is otherwise attached, and the further deformation elements and deformation liners can assume a correspondingly recoverable or at least repair-compatible soft support.
Bei einem Fußgängeraufprall mit einer punktuellen, insgesamt relativ geringeren Aufprallenergie behalten die Stützzungen ihre Abstützfunktion, so dass sie nicht umklappen und die Sollbruchverbindungen am Unterboden-Flächenelement nicht abreißen, so dass der Fußgängeraufprall in gewünschter Weise zur Verminderung eines Verletzungsrisikos relativ hart erfolgt.In a pedestrian impact with a punctual, overall relatively lower impact energy, the support tongues retain their support function, so that they do not fold over and break the predetermined breaking connections on the underbody surface element, so that the pedestrian impact is done in a desired manner to reduce a risk of injury relatively hard.
Die Sollbruch-Verbindungen können gemäß Anspruch 2 einfach als in Fahrzeugquerrichtung versetzt angebrachte Schraubverbindungen ausgeführt werden, die bei einer vorgegebenen Scherbelastung ausreißen oder abreißen.The predetermined breaking connections can be carried out according to claim 2 simply as offset in the vehicle transverse direction mounted screw that tear or tear at a given shear load.
Das vorstehende Unterboden-Flächenelement kann integraler Bestandteil des übrigen, zweckmäßig aus Kunststoff hergestellten Stoßfängerüberzugs sein. Zweckmäßig wird es jedoch gemäß Anspruch 3 als separates Flächenelement hergestellt, das dann mit einem vorderen Bereich unmittelbar oder mittelbare Verbindung zum übrigen Stoßfängerüberzug hat.The above subfloor panel may be an integral part of the rest of the suitably made of plastic bumper cover. Appropriately, however, it is produced according to
Der Querträger, an dem sich die Stützzungen abstützen, ist nach Anspruch 4 ein Modulträger, der je nach den Gegebenheiten am Fahrzeug einteilig oder mehrteilig, quer zum Fahrzeug verlaufend ausgeführt sein kann. Wesentlich ist, dass ein solcher ein- oder mehrteiliger Modulträger bei den vorstehend angegebenen, noch insgesamt relativ kleinen Aufprallenergien ohne Verformungen an der Vorderwagenstruktur aufbaufest und ortsfest verbleibt.The cross member, on which the support tongues are supported, according to claim 4, a module carrier, which may be executed depending on the circumstances of the vehicle in one or more parts, running transversely to the vehicle. It is essential that such a one-part or multi-part module carrier builds up on the front-end structure without deformation at the abovementioned, still relatively small impact energies and remains stationary.
Wenn die Stützzungen gemäß Anspruch 5 über die Quererstreckung des Unterboden-Flächenelements kammartig versetzt angebracht sind, können diese gegebenenfalls an unterschiedliche Querträgerstrukturen in ihrer Form und ihrem Abstützverhalten ebenso wie die zugeordneten Keilelemente einzeln oder in Gruppen angepasst werden. Je nach den Gegebenheiten können diese Stützzungen aber auch zusammengefasst werden und eine quer durchgehende Stützleiste bilden. Entsprechend können auch die Keilelemente zu einem quer durchgehenden einstückigen Keil oder zu mehreren Keilelementen zusammengefasst werden.If the support tongues according to
Zweckmäßig wird nach Anspruch 6 ein Keilwinkel der Keilelemente zwischen 30° und 60° gewählt, wodurch einerseits die Stützfunktion und andererseits das Abgleiten des Unterboden-Flächenelements gewährleistet ist.Appropriately, a wedge angle of the wedge elements between 30 ° and 60 ° is selected according to
In einer konkreten, einfach und kostengünstig herstellbaren Ausführungsform wird das Unterboden-Flächenelement als Kunststoff-Formteil hergestellt mit einem plattenförmigen Unterbereich, auf dem nach oben weisend die Stützzungen angeformt sind, wobei die Verbindung der Stützzungen zum plattenförmigen Unterbereich beim Umklappen als Filmscharnier wirkt. Weiter sind in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende, nach oben abragende Versteifungslamellen angeformt, die im Stützzungenbereich zu den Keilelementen abgeschrägt sind.In a concrete, simple and inexpensive to produce embodiment, the underfloor surface element is produced as a plastic molded part with a plate-shaped sub-area, on which the support tongues are formed upwardly facing, wherein the connection of the support tongues to the plate-shaped lower area acts as a film hinge during folding. Further extending in the vehicle longitudinal direction, upwardly projecting stiffening plates are formed, which are bevelled in the support tongue area to the wedge elements.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.Reference to a drawing, the invention is explained in detail.
Es zeigen:Show it:
In
Der Stoßfängerüberzug
Das Unterboden-Flächenelement
Zudem weist das Unterboden-Flächenelement
Weiter sind am Unterboden-Flächenelement
Bei einem Fußgängeraufprall auf den Stoßfängerüberzug
Erfolgt dagegen ein Wandaufprall mit dem gegenüber relativ höherer Aufprallenergie (Pfeil
Claims (7)
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R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20111029 |