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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug
mit einer crashaktiven Fronthaube, bei dem die Fronthaube bei einer
Kollision mit einem Fußgänger oder
einem anderen Aufprallbeteiligten zur verstärkten Aufnahme von Aufprallenergie
in eine angehobene Aufprallposition verbracht wird.
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Fahrzeuge mit einer crashaktiven
Fronthaube sind bekannt. Bei einer Kollision mit einem Aufprallbeteiligten
wird eine derartige Fronthaube aus ihrer normalen Schließposition
in eine angehobene Aufprallposition verbracht, um das Verletzungsrisiko für den auf
die Fronthaube prallenden Aufprallbeteiligten zu verringern. Durch
das Anheben wird der Abstand der Fronthaube zu unter dieser angeordneten und
nicht deformierbaren Aggregaten und Fahrzeugkomponenten, insbesondere
zum Motor, vergrößert, wodurch
ein größerer Deformationsweg
zur Absorption der Aufprallenergie durch die Fronthaube zur Verfügung gestellt
wird.
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So ist aus der
DE 28 14 107 A1 eine crashaktive
Fronthaube bekannt, die mit einer Energiespeichereinheit gekoppelt
ist, die die Fronthaube im Crashfalle sensorgesteuert aus deren
Schließposition
in eine angehobene Position verbringt. Dazu können im hinteren und im vorderen
Haubenkantenbereich jeweils eine Airbageinrichtung angeordnet sein,
die einen Airbag und einen diesem zugeordneten Gasgenerator aufweist.
Bei einer durch die Sensoreinrichtung signalisierten Kollision des
Fahrzeugs mit einem Aufprallbeteiligten werden beide Airbageinrichtungen gleichzeitig
aktiviert, und die sich entfaltenden Airbags heben die Fronthaube
in eine im wesentlichen parallel zur Schließposition gegebene Aufprallposition
an. Nach der
DE 28
41 315 A1 als Zusatzanmeldung zur
DE 28 14 107 A1 sind die
Vorrichtungen zum Anheben der Fronthaube Hubkolben-Zylinder-Einheiten,
die durch energiespeichernde Mittel aktiviert werden. Die Fronthaube
kann aber auch derart ausgebildet sein, daß diese um eine am Frontend des
Fahrzeugs angeordnete horizontale Drehachse schwenkbar und mit einer
im Bereich des hinteren Vorderwagens angeordneten anhebenden Vorrichtung
gekoppelt ist.
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Die vorbeschriebenen Fronthauben
sind an angrenzenden Bauteilen, insbesondere den Kotflügeln und
dem Frontend, abgestützt,
die zur Sicherstellung einer erforderlichen Steifigkeit der Karosseriekonstruktion
verstärkte,
harte Bereiche aufweisen müssen.
Diese stellen bei einem Aufprall eine Verletzungsgefahr dar. Daher
sind auch aufpralldämpfende Kotflügel geschaffen
worden, die im Bereich ihrer fronthaubenseitigen Begrenzungskante
mit Aufprallenergie aufnehmenden Stützelementen versehen und am
steifen Fahrzeugaufbau, beispielsweise an einem Radhaus oder einem
Längsträger, abgestützt sind.
Durch die Stützelemente
kann die bei einem Zusammenstoß mit
einem Aufprallbeteiligten in den Kotflügel eingebrachte Aufprallenergie
weitgehend abgebaut werden, wodurch das sog. Kopfverletzungskriterium
HIC (Head Injury Criterrion) verringert wird. Beispiele für derartige
Kotflügelanordnungen finden
sich in der
DE 29 22
893 C2 , der
DE
29 34 060 A1 , der
DE
30 47 969 A1 und in der
DE 44 01 023 C1 . Die bei einem Aufprall und
sich anhebender Fronthaube zwischen dieser und den Kotflügeln entstehenden
offenen Spaltbereiche können
durch sich entfaltende Airbags geschlossen werden. Auch können die
entfalteten Airbags die seitlichen Randbereiche der Fronthaube und
die Begrenzungskante der Kotflägel
polsterartig überdecken.
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Ein Kraftfahrzeug mit einer Fußgängerschutzeinrichtung
ist auch Gegenstand der
DE
100 49 896 A1 . Dieses Kraftfahrzeug weist eine Fronthaube
auf, die aus einem stets in seiner Ruhelage verbleibenden Tragteil
und einer an diesem frontseitig angelenkten dünnwandigen Deckhaube aus einem
druckelastischen Material zumindest in derem Frontbereich gebildet
ist. Die leichte Deckschale wird bei einer bevorstehenden oder erfolgten
Kollision mit einem Fußgänger sensorgesteuert
durch wenigstens ein Hubelement aus einer Ruhelage um eine frontseitige
Schwenkachse in eine Aufprallposition hochgeschwenkt.
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Die an der Fronthaube und an den
Kotflügeln vorgenommenen
vorbeschriebenen Maßnahmen
zur Reduzierung des Verletzungspotentials sind in ihrer Summe aufwendig.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung,
ein Fahrzeug mit einer crashaktiven Fronthaube nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 so zu gestalten, daß die Summe der Einzelmaßnahmen
zur Verringerung des Verletzungsrisikos erheblich reduziert ist.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Die Erfindung besteht in einem einstöckigen Karosserieteil
für den
Vorderwagen eines Fahrzeugs, das die Fronthaube, die seitlichen
Kotflügel
und das Frontend des Fahrzeugs umfaßt und das mit sensorgesteuerten
Vorrichtungen zum Anheben desselben gekoppelt ist, die das Karosserieteil
bei einem Aufprall eines Fußgängers oder
Aufprallbeteiligten aus seiner normalen, die im Vorderwagen angeordneten Komponenten
und Aggregate umhüllenden
Schließposition
in eine vorbestimmte Aufprallposition anheben. Dadurch entfallen
die auf Grund einer getrennten Ausführung und Anordnung von Kotflügel, Fronthaube
und Frontend an diese gestellten separaten Steifigkeitsanforderungen
und notwendigen harten Bereiche, die für den Fußgängeraufprall ungünstig sind.
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Im Übergangsbereich zwischen der
Fronthaube und den Kotflügeln
gibt es keine Fuge mehr, so daß eine
weichere Dimensionierung in diesen Bereichen ermöglicht ist, wie überhaupt
die Steifigkeit des Karosserieteils bereichsweise unterschiedlich ausgelegt
sein kann. Auch entfallen die für
einen Aufprallbeteiligten im Aufprallbereich gegebenen kritischen
Bereiche der Schloß-
und Scharnierverstärkungen.
Bei dem sensorgesteuerten Anheben des Karosserieteils zur Schaffung
eines größeren Deformationsweges
zu den umhüllten
Komponenten und Aggregaten können
zwischen den Kotflügeln
und der Fronthaube und auch zwischen dem Frontend und der Fronthaubenvorderkante
keine Spalte mehr entstehen. Das verbessert auch den Schutz für ein aufprallendes
Kind.
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Das Karosserieteil kann dabei mit
dem Frontend um eine horizontale Drehachse im vorderen Bereich des
Vorderwagens schwenkbar angeordnet sein, wobei im Bereich des hinteren
Vorderwagens wenigstens eine das Karosserieteil anhebende sensorgesteuerte
Vorrichtung vorgesehen ist. Bei einer crashbedingten Aktivierung
dieser Vorrichtung wird das Karosserieteil insbesondere im Bereich
der Windschutzscheibe angehoben und gegenüber der Schließposition
in eine schräg
nach vorn oben gegebene Aufprallposition verbracht, wodurch insbesondere
windschutzscheibenseitig ein größerer Deformationsweg
für das
Karosserieteil geschaffen wird. Die Karosserieteilvorderkante wird
dabei nach vorn verlagert.
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Das Karosserieteil kann aber auch
so angeordnet sein, daß es
im Bereich des Frontends und im Bereich des hinteren Vorderwagens
jeweils mit wenigstens einer sensorgesteuerten Anhebevorrichtung gekoppelt
ist und bei einem Aufprall insgesamt angehoben wird. Dabei sind
die Vorrichtungen vorteilhaft so ausgebildet, daß das Karosserieteil schräg nach vorn
oben in eine parallel zur Schließposition gegebene Aufprallposition
verbracht wird, so daß,
bezogen auf das Karosserieteil, für dieses allseitig ein vergrößerter Deformationsweg
gegeben ist.
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In bekannter Weise können für das Anheben mechanische,
hydraulische, elektrische oder pyrotechnische Mittel, gegebenenfalls
gekoppelt mit Scharniereinrichtungen, Verwendung finden. In Abhängigkeit
von den eingesetzten Mitteln werden Maßnahmen zur Begrenzung der
Anhebebewegung des Karosserieteils und damit für eine definierte Aufprallposition
desselben angebracht. Für
die Anordnung der Vorrichtungen zwischen dem festen Fahrzeugaufbau
und dem Karosserieteil sind vielfältige Möglichkeiten gegeben, wobei
die Anordnung bevorzugt im Bereich der Radkästen und im unteren Bereich
des Karosserieteils erfolgt, um die dafür erforderlichen Verstärkungen
und Versteifungen der Struktur des Karosserieteils auch in den unteren
Bereich zu verlagern. Diese Verstärkungen und auch die Einstellung
vorbestimmter Steifigkeiten, insbesondere auch in Abhängigkeit
von unterschiedlichen Anforderungen an den Fußgängerschutz am Karosserieteil
werden vorteilhaft an einem eine Versteifungsstruktur ausbildenden
Innenblech, das mit einer Außenhaut,
beispielsweise einem Oberblech, verbunden ist, vorgenommen, wobei
die Versteifungsstruktur in verschiedenen Bereichen der Fronthaube unterschiedlich
ausgelegt wird.
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Infolge der technischen Entwicklung
sind die Fahrzeuge, insbesondere PKWs, so wartungsarm und betriebssicher
geworden, daß der
Betreiber keine Wartungsarbeiten mehr durchführen muß und wegen der anspruchsvollen
Technik auch nicht mehr durchführen
kann. Daher ist es kaum noch erforderlich, daß der Betreiber die Fronthaube öffnen muß. Einer
Vereinigung der Fronthaube mit den Kotflügeln und dem Frontend zu einem
gewichtsreduzierten einstöckigen
Karosserieteil steht somit nichts im Wege. Überdies wird es infolge der
voranschreitenden Technik zukünftig überhaupt
nicht mehr nötig
sein, daß der
Betreiber Zugang zu den im Vorderwagen untergebrachten Aggregaten
und Komponenten hat. Für Wartungs-
und Reparaturarbeiten wird das Karosserieteil in einer Servicewerkstatt
demontiert oder nach vorn schwenkbar angeordnet. Auf diese Weise
wird auch die Zugänglichkeit
der Aggregate und Komponenten erheblich verbessert.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand
eines Ausführungsbeispiels
erläutert.
Die zugehörigen Zeichnungen
zeigen schematisch:
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1:
einen PKW mit einem in eine Aufprallposition angehobenen einstückigen Karosserieteil zum
Abdecken des Vorderwagens,
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2:
einen PKW mit einem weiteren in eine Aufprallposition angehobenen
einstückigen
Karosserieteil,
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3:
das Karosserieteil nach 1 in
Verbindung mit einer sensorgesteuerten Vorrichtung zu dessen Anheben,
schematisch, und
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4:
das Karosserieteil nach 2 in
Verbindung mit einer sensorgesteuerten Vorrichtung zu dessen Anheben
in die Aufprallposition, schematisch.
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In 1 ist
ein PKW gezeigt, dessen Vorderwagen durch ein einstückiges crashaktives
Karosserieteil 1 abgedeckt ist, das eine Fronthaube 1.1,
zwei Kotflügel 1.2 und
ein Frontend 1.3 umfaßt
und das durch eine Vorrichtung aus einer Schließposition 1 in eine
vorbestimmte Aufprallposition II anhebbar ist, die im Falle eines
Aufpralls sensorgesteuert aktiviert wird. Das Karosserieteil 1 ist
im Bereich des Frontends 1.3 um eine horizontale Achse
A schwenkbar angeordnet und wird im Falle eines Aufpralls um diese
Achse A nach vorne oben in die Aufprallposition II geschwenkt.
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3 zeigt
das Karosserieteil 1 in Verbindung mit einer Vorrichtung 2,
die im windschutzseitigen Bereich angeordnet ist. Die Vorrichtung 2 ist
eine sensorgesteuerte Airbageinrichtung mit einem elastischen Airbag 3 und
einem Gasgenerator 4. Das Karosserieteil 1 wird über eine
durch einen Elektromagneten 5 betätigbare Sperrklinke 6 am
Fahrzeugaufbau gehaltert, wobei der Elektromagnet 5 sensorgesteuert
betätigbar
ist. Parallel zur Sperrklinke 6 ist zwischen dem Fahrzeugaufbau
und dem Karosserieteil 1 an der Airbageinrichtung 3, 4 ein
mäanderförmig geformtes
Blechband 7 als Wegbegrenzer und Dämpfungsglied angeordnet.
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Im Falle eines Aufpralls wird die
Sperrklinke 6 durch den sensorgesteuerten Elektromagneten 5 gelöst, und
es wird der Gasgenerator 4 aktiviert. Der sich entfaltende
Airbag 3 drückt
das Karosserieteil 1, gedämpft durch das sich streckende
Blechband 7, bis in die durch das gestreckte Blechband 7 und
die durch die Achse A definierte Aufprallposition II nach oben.
Der Airbag ist dabei so gestaltet, daß dieser auch die Öffnung zwischen
der windschutzseitigen Karosserieteilkante 8 und der Windschutzscheibe 9 ausfüllt und
einen wirksamen Kopfaufschlagschutz bietet.
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Alternativ zu der vorbeschriebenen
Airbageinrichtung kann beispielsweise auch ein sensorgesteuerter
hydraulischer Stellzylinder mit einer Anschlagbegrenzung und einer
Dämpfung
oder ein gedämpfter
Federmechanismus angeordnet sein. Kernstück des Federmechanismus ist
eine vorgespannte Feder, die das Karosserieteil nach einer sensorgesteuerten
Entriegelung vom Fahrzeugaufbau nach vorne oben in eine definierte
Aufprallposition schwenkt.
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Eine andere Ausführung eines crashaktiven, den
Vorderwagen abdeckenden einstöckigen
Karosserieteils zeigt die 2 in
Verbindung mit 4. Bei dieser
Ausführung
ist dieses Karosserieteil 10 im Bereich des hinteren Vorderwagens
an der Fronthaube 10.1 und am Frontend 10.3 über jeweils
einen Hebel 11, 12 mit dem Fahrzeugaufbau verbunden.
Der Anlenkpunkt P1 des windschutzscheibenseitigen Hebels 11 an
dem Karosserieteil 10 ist mit einem Federmechanismus als
Stellvorrichtung 13 gekoppelt, die eine am Fahrzeugaufbau
gehalterte Teleskopstange 14 und eine Schrauben-Druckfeder 15 aufweist,
die beide in der Schließposition 1 komprimiert
sind. Der Anlenkpunkt P1 ist in dieser Position mit dem Fahrzeugaufbau
durch eine elektromagnetische Sperrklinke 16 verriegelt,
die sensorgesteuert betätigbar ist.
Der frontendseitige Hebel 12 ist ebenfalls an seinem Anlenkpunkt
P2 am Karosserieteil 10 mit dem Fahrzeugaufbau durch eine
sensorgesteuerte elektromagnetisch betätigbare Sperrklinke 17 festgelegt.
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Im Falle eines Aufpralls werden die
Sperrklinken 16 und 17 sensorgesteuert aus ihrer
jeweiligen Verriegelungsposition gezogen, wodurch sich die Feder 15 entspannen
kann. Dadurch werden die Hebel 11 und 12 und mit
diesen die Anlenkpunkte P1 und P2 nach vorne oben geschwenkt und
das Karosserieteil 10 in eine durch die Länge der
Hebel 11, 12 definierte Aufprallposition II angehoben.
Die Teleskopstange 14 dient dabei als Führungsmittel für die Schrauben-Druckfeder 15 und
als Dämpfungsmittel.
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Alternativ dazu kann das Karosserieteil 10 an seinem
Frontend mit einem Stellzylinder gekoppelt und an diesem angelenkt
sein, wobei die Sperrklinke 17 den Anlenkpunkt am Fahrzeugaufbau
festlegt. Der Stellzylinder wird zugleich mit der Stellvorichtung 13 aktiviert
und hebt das Karosserieteil 10 am Frontend an.
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- 1
- Karosserieteil
- 1.1
- Fronthaube
- 1.2
- Kotflügel
- 1.3
- Frontend
- 2
- Vorrichtung
- 3
- Airbag
- 4
- Gasgenerator
- 5
- Elektromagnet
- 6
- Sperrklinke
- 7
- Blechband
- 8
- Karosserieteilkante
- 9
- Windschutzscheibe
- 10
- Karosserieteil
- 10.1
- Fronthaube
- 10.2
- Kotflügel
- 10.3
- Frontend
- 11
- Hebel
- 12
- Hebel
- 13
- Stellvorrichtung
- 14
- Teleskopstange
- 15
- Schrauben-Druckfeder
- 16
- Sperrklinke
- 17
- Sperrklinke
- A
- Drehachse
- P1
- Anlenkpunkt
- P2
- Anlenkpunkt
- I
- Schließposition
- II
- Aufprallposition