DE10248795A1 - Impact-absorbing front hood for a vehicle and dent strut - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine aufpralldämpfende Fronthaube für ein Fahrzeug, mit einem Oberblech und einer mit diesem verbundenen Unterstruktur mit einem Trägerrahmen und wenigstens einer größerflächigen Ausnehmung innerhalb desselben. Sie löst die Aufgabe, eine derartige Fronthaube so zu gestalten, daß deren Beulfestigkeit erhöht ist. Dazu ist die Unterstruktur (1) mit mindestens einer zum Oberblech (2) vorstehenden, die Ausnehmung (5) im vertikalen Abstand von der Unterstruktur (1) überbrückenden und wenigstens eine Sicke (10) aufweisenden Beulstrebe (8, 9.1, 9.2) versehen, die beidendig fest an der Unterstruktur (1) angekoppelt und in ihrem mittleren Bereich fest mit dem Oberblech (2) verbunden ist, wobei die Sicke (10) entlang der Längsausdehnung der Beulstrebe (8, 9.1, 9.2) und nach der dem Oberblech (2) abgewandten Seite ausgebildet ist und eine Höhe (h) aufweist, die um ein Vielfaches größer als die Dicke des Materials der Beulstrebe (8, 9.1, 9.2) ist.The invention relates to an impact-absorbing front hood for a vehicle, with a top plate and a substructure connected to it, with a support frame and at least one larger-area recess within the same. It solves the task of designing such a front hood in such a way that its dent resistance is increased. For this purpose, the substructure (1) is provided with at least one buckling strut (8, 9.1, 9.2) which projects from the top plate (2) and bridges the recess (5) at a vertical distance from the substructure (1) and has at least one bead (10). which is firmly attached at both ends to the substructure (1) and is firmly connected in its central region to the top plate (2), the bead (10) along the longitudinal extent of the buckling strut (8, 9.1, 9.2) and after that of the top plate (2 ) facing away from one another and has a height (h) that is many times greater than the thickness of the material of the buckling strut (8, 9.1, 9.2).
Description
Die Erfindung betrifft eine aufpralldämpfende Fronthaube für ein 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, sowie eine Beulstrebe.The invention relates to an impact-absorbing front hood for a Vehicle to absorb impact energy caused by a pedestrian or another person involved in the impact, in particular also by one simulating a pedestrian bouncing head Impactor, is introduced, as well as a dent strut.
Um die Schwere von Verletzungen,
insbesondere Kopfverletzungen, bei Fußgängern und anderen Aufprallbeteiligten
zu reduzieren, deren Kopf im Falle eines Aufprallunfalls auf die
Fronthaube aufschlägt,
sind Fronthauben entwickelt geworden, die zumindest in vorbestimmten
Bereichen besonders wirksam Aufprallenergie aufnehmen können. Diese Bereiche
werden mit Aufprallvorrichtungen mit den Kopf eines Fußgängers simulierenden
Impaktoren durch Aufprallversuche ermittelt, bei denen die Impaktoren
mit bestimmter Geschwindigkeit auf die vorbestimmten Bereiche geschossen
und die relevanten geometrischen und Materialparameter der Front
anhand eines optimalen Verzögerungsverlaufs
bewertet werden. Dieser optimale Verzögerungsverlauf ermöglicht es
mit einem praktisch erreichbaren Kraft/Weg – Verlauf, die Impaktorenergie
mit möglichst
kleinem Deformationsweg umzuwandeln. Eine Fronthaube ist danach
so zu konstruieren, daß die beim
Zusammenstoß eingebrachte
Aufprallenergie entsprechend einer idealen Beschleunigungs (a) – Zeit (t) – Kurve
aufgenommen werden kann, um das Kopfverletzungskriterium HIC (Head
Injury Criterion) bei einem kleinstmöglichen Eindringweg klein zu
halten. Dazu sind in der
Ein verringerter HIC bei einem kleinen Eindringweg kann auch durch eine Reduzierung der Torsionssteifigkeit der Fronthaube erreicht werden, indem die Unterstruktur größerflächige Ausnehmungen aufweist. Dabei wird jedoch infolge einer verringerten Beulfestigkeit das Risiko eingegangen, daß das Oberblech bei einer schon geringeren Belastung, wie sie beispielsweise beim Ab-/Aufstützen des Oberkörpers einer Person mit einer Hand auf dem Oberblech auftritt, elastisch eingebeult wird (Knackfrosch-Effekt). Der Vorteil liegt in einer gewichtsreduzierten Fronthaube.A reduced HIC with a small one Penetration can also be reduced by reducing torsional rigidity the front hood can be achieved by the substructure of larger-area recesses having. However, due to a reduced dent resistance took the risk that the Top plate with a lower load, such as that when supporting / supporting of the upper body a person occurs with one hand on the top plate, elastic is dented (pop frog effect). The advantage is one weight-reduced front hood.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine aufpralldämpfende Fronthaube nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, daß deren Beulfestigkeit erhöht ist.It is therefore an object of the invention an impact absorbing To design the front hood according to the preamble of claim 1 that their Bump resistance increased is.
Diese Aufgabe wird bei einer Fronthaube nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.This task is performed on a front hood the preamble of claim 1 by its characterizing features solved. Advantageous configurations are listed in the subclaims.
Die Erfindung besteht darin, daß eine aus einem Oberblech und einer mit diesem verbundenen Unterstruktur mit einem Trägerrahmen gebildete aufpralldämpfende Fronthaube für ein Fahrzeug, bei der die Unterstruktur innerhalb des Trägerrahmens wenigstens eine größerflächige Ausnehmung ausbildet, im Bereich dieser Ausnehmung mindestens eine an der Unterstruktur angeordnete, das Oberblech verstärkende Beulstrebe mit wenigstens einer Sicke aufweist. Die Beulstrebe ist dabei beidendig fest mit der Unterstruktur verbunden, steht zum Oberblech vor und überbrückt die Ausnehmung im vertikalen Abstand von der Unterstruktur. In ihrem mittleren Bereich ist sie fest mit dem Oberblech verbunden, insbesondere verklebt. Die Sicke ist entlang ihrer Längsausdehnung und nach der dem Oberblech abgewandten Seite ausgebildet und weist eine Höhe auf, die um ein Vielfaches größer als die Dicke des Materials der Beulstrebe ist.The invention is that a a top plate and a substructure connected to it a support frame formed impact absorbing Front hood for a vehicle in which the substructure is within the support frame at least one large recess forms, in the region of this recess at least one on the substructure arranged, reinforcing the top plate Buckle strut with at least one bead. The dent is firmly attached to the substructure at both ends Front plate and bridges the Recess at a vertical distance from the substructure. In your middle area, it is firmly connected to the top plate, in particular bonded. The bead is along its length and after formed the side facing away from the top plate and has a height that many times larger than is the thickness of the bulge strut material.
Die Beulstrebe erhöht die Beulfestigkeit der Fronthaube und reduziert den Eindringweg eines Kopfimpaktors bzw. eines auf die Fronthaube aufprallenden Kopfes eines Aufprallbeteiligten im Falle eines Aufprallunfalls und trägt somit zur Verbesserung des Fußgängerschutzes bei. Dabei liegt der Vorteil der Beulstrebe im Abbau von Aufprallenergie. Schon beim ersten Aufprallkontakt eines Kopfimpaktors mit der Fronthaube wird durch die Beulstrebe ein hoher Anfangspeak in der Beschleunigungs (a) – Zeit (t) – Kurve erreicht. Dadurch wird die bei einem möglichen Sekundärkontakt mit dem Motorraumpackage zur Verfügung stehende Restenergie erheblich vermindert. Der HIC (Head Injury Criterion) wird verbessert. Ein weiterer Vorteil der Anordnung oder Ausbildung einer oder mehrerer Beulstreben liegt in derem geringen Gewicht, so daß diese eine einfache und effektive Maßnahme zur Verbesserung des Fußgängerschutzes darstellen.The dent strut increases the dent resistance the front hood and reduces the penetration path of a head impactor or a head of an impact party impacting on the front hood in the event of an impact and thus helps to improve the pedestrian protection at. The advantage of the buckling strut is the reduction of impact energy. Nice at the first impact contact of a head impactor with the front hood becomes a high initial peak in acceleration due to the buckling strut (a) - Time (t) - curve reached. This means that there is a possible secondary contact residual energy available with the engine compartment package considerably reduced. The HIC (Head Injury Criterion) is improved. On further advantage of the arrangement or formation of one or more Bulge struts are in their low weight, so that this a simple and effective measure to improve pedestrian protection represent.
Es sei ausdrücklich bemerkt, daß die Beulstrebe auch zur Verhinderung von Einbeulungen an anderen Außenblechen eines Fahrzeugs als am Oberblech einer Fronthaube eingesetzt werden kann, sofern diese in einem möglichen Aufprallbereich liegen, beispielsweise an einem Kotflügel. Für diese Einsatzfälle kann die Beulstrebe statt an einer abstützenden Innenblech-Unterstruktur auch an einer anderen tragenden Struktur angeordnet sein.It is expressly noted that the dent strut also to prevent dents on other outer sheets a vehicle can be used as on the top panel of a front hood can, provided that this is possible Impact area, for example on a fender. For this applications can the buckling strut instead of a supporting inner sheet metal substructure can also be arranged on another supporting structure.
In einer bevorzugten, steifigkeitsoptimierten Ausführung weist die Beulstrebe nur eine Sicke auf und ist in derem Bereich wannenförmig ausgebildet. Die dem Oberblech zugewandten Randbereiche neben der Sicke dienen der Verbindung der Beulstrebe mit dem Oberblech. Dabei nimmt die Sicke etwa die halbe Breite der Beulstrebe ein.In a preferred, stiffness-optimized embodiment has the buckling strut has only one bead and is trough-shaped in its area. The the edge areas facing the top plate next to the bead serve the purpose Connection of the dent strut to the top plate. The bead takes about half the width of the dent strut.
Der mittlere Bereich der Beulstrebe, in dem die wenigstens eine Sicke angeordnet ist, kann einen vertikalen Abstand von ihrer beidendigen Ankopplungsebene an der Unterstruktur haben, der wenigstens dem Doppelten der Höhe der Sicke entspricht. Dadurch ist sichergestellt, daß das mit der Beulstrebe versehene Oberblech im Falle eines Aufpralls nicht auf das Motorraumpackage stößt.The middle area of the dent strut, in which the at least one bead is arranged, a vertical Distance from their both-end coupling level on the substructure have at least twice the height of the bead. Thereby it is ensured that the top plate provided with the buckling strut in the event of an impact does not encounter the engine compartment package.
Die Beulstrebe ist vorzugsweise aus einem Stahlblech gefertigt. Sie kann jedoch auch aus einem Leichtmetall oder auch aus Kunststoff gefertigt sein.The buckling strut is preferably made of made of a steel sheet. However, it can also be made of a light metal or also be made of plastic.
Die Anordnung einer Beulstrebe an der Unterstruktur einer Fronthaube im Bereich einer von dieser umschlossenen Ausnehmung kann sowohl zwischen zwei gegenüberliegenden Rändern des die Unterstruktur mitbildenden Trägerrahmens als auch zwischen einem solchen Rand und einem die Unterstruktur mitbildenden Versteifungsspriegel oder auch zwischen zwei Spriegeln erfolgen.The arrangement of a buckling strut the substructure of a front hood in the area of one enclosed by this Recess can be between two opposite edges of the the sub-structure forming the support frame as well as between such an edge and a stiffening bow forming the substructure or between two bars.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen schematisch:The invention is illustrated below of an embodiment explained. In the associated Drawings show schematically:
In den
In den
Die Beulsteifigkeit des Oberblechs
- 11
- Unterstruktursubstructure
- 22
- Oberblechupper sheet
- 33
- Trägerrahmensupport frame
- 44
- Stegweb
- 55
- Ausnehmungrecess
- 66
- Abwinklungangling
- 77
- Verbindungsflächenconnection surfaces
- 88th
- BeulstrebeBeulstrebe
- 9.19.1
- BeulstrebeBeulstrebe
- 9.29.2
- BeulstrebeBeulstrebe
- 1010
- SickeBeading
- 1111
- Klebeflächeadhesive surface
- 1212
- Kleberschichtadhesive layer
- aa
- Abstanddistance
- bb
- Breitewidth
- hH
- Höheheight
- II
- Eindringtiefepenetration depth
- IIII
- Eindringtiefepenetration depth
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