DE19615744C1 - Kraftfahrzeug mit mehreren Karosserieteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit mehreren Karosse­ rieteilen, die jeweils mit einer Außenhaut versehen sind, sowie mit Mitteln zum schlagartigen Verlagern wenigstens eines Teiles der Außenhaut einer Aufprallbelastung entgegen.

Ein solches Kraftfahrzeug ist aus der DE 28 14 107 A1 bekannt. Um einen verbesserten Schutz für Fußgänger bei einem Aufprall auf eine Motorhaube eines Personenkraftwagens zu bieten, ist die Motorhaube aus ihrer Ruheposition in eine Aufprallposition beim Erkennen einer Aufprallbelastung schlagartig anhebbar. Zum Anhe­ ben der Fronthaube etwa auf Höhe eines Windlaufes vor einer Windschutzscheibe des Personenkraftwagens ist eine Gassackvor­ richtung vorgesehen, die durch entsprechende Signale einer Auf­ prallsensorik ausgelöst wird. Um eine Verlagerung der Motorhaube nach oben zu ermöglichen, wird das Schloß der Motorhaube gelöst und die Motorhaube mittels der Gassackvorrichtung um einen be­ stimmten Betrag um ihre frontseitige Scharnierachse nach oben verschwenkt.

Eine ähnliche Schutzvorrichtung für Fußgänger ist bei einem Kraftfahrzeug gemäß der DE 27 11 338 A1 vorgesehen.

Die JP 07156749 A offenbart ein Kraftfahrzeug, dessen frontsei­ tige, obere Karosserieaußenhautbereiche mit Luftkissenanordnun­ gen versehen sind, die sich bei einer Kollision des Kraftfahr­ zeugs mit einem Fußgänger aufblasen und so den Aufprall des Fuß­ gängers auf das Fahrzeug dämpfen.

Aus der JP 07125603 A ist eine ähnliche Schutzvorrichtung für einen Fußgänger bekannt, wobei in einem Frontbereich einer Mo­ torhaube des Kraftfahrzeugs eine Öffnung vorgesehen ist, aus der heraus sich ein Airbag bei einem Fußgängeraufprall entfalten kann.

Bei der JP 07125604 A ist eine Motorhaube eines Kraftfahrzeugs von einem netzartigen, weichen Flächengebilde überzogen, das bei einer Kollision mit einem Fußgänger mattenartig aufspannbar ist und so den Aufprall des Fußgängers auf die Motorhaube abfängt.

Die JP 07125605 A offenbart eine Luftkissenanordnung auf einer Motorhaube eines Kraftfahrzeugs, die im aufgeblasenen Zustand den Aufprall eines Fußgängers auf die Motorhaube dämpft.

Es ist auch bekannt (JP 07125606 A), in einer Motorhaube eines Kraftfahrzeugs eine Klappe vorzusehen, unter der eine schlagar­ tig expandierbare Luftkissenanordnung angeordnet ist. Bei einer Kollision des Kraftfahrzeugs insbesondere mit einem Fußgänger wird die Luftkissenanordnung derart aufgeblasen, daß sie sich oberhalb der Motorhaube über diese und zur Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs hin erstreckt.

Aus der JP 07125607 A ist es bekannt, in einer Motorhaube eines Kraftfahrzeugs einen höhenverlagerbaren Deckel vorzusehen. Die­ ser Deckel ist mit einer Airbaganordnung derart verbunden, daß er bei einer Expansion des Airbags nach oben höhenverlagert wird. Der Airbag expandiert bei einer Kollision eines Fußgängers mit dem Kraftfahrzeug, wodurch der Fußgänger auf den nach oben höhenverlagerten Deckel aufprallt und dieser Deckel verformt wird. Der Deckel stellt ein von der übrigen Motorhaube getrenn­ tes Bauteil dar.

Die JP 07125608 A offenbart ein Kraftfahrzeug, in dessen Motor­ haube eine Öffnung für die Expansion einer Airbaganordnung vor­ gesehen ist. Diese Öffnung ist im zusammengefalteten Ruhezustand der Airbaganordnung durch zwei Schiebedeckel verschlossen, die abhängig von der Expansion des Airbags in ihre geöffnete und die Öffnung freigebende Position bewegt werden.

Eine ähnliche Abdeckvorrichtung für einen Airbag in einer Motor­ haube eines Kraftfahrzeugs ist aus der JP 07125609 A bekannt. Bei dieser Schutzvorrichtung für einen Fußgänger ist die Öffnung in der Motorhaube durch eine schwenkbewegliche Klappe verschlos­ sen, die für eine Freigabe des Airbags in ihre zur Windschutz­ scheibe hin verschwenkte offene Endposition bewegt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, das mit einfachen und platzsparenden Mitteln einen verbesserten Aufprallschutz sowohl für Fußgänger als auch gegenüber anderen Aufprallbelastungen bietet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Außenhaut mit wenig­ stens einem gegenüber der übrigen Außenhaut geschwächten und plastisch verformbaren Aufprallbereich versehen ist, und daß auf einer Innenseite eine wenigstens die Stabilität der übrigen Au­ ßenhaut aufweisende und den Aufprallbereich umschließende Stütz­ schale fest mit der Außenhaut verbunden ist, die mit der Außen­ haut einen geschlossenen Hohlraum bildet, der bei einer Auf­ prallbelastung unter Ausbuchtung des Aufprallbereiches der Au­ ßenhaut mittels einer pyrotechnischen Treibladung schlagartig nach außen expandierbar ist. Die erfindungsgemäße Lösung ist insbesondere an Fronthauben von Kraftfahrzeugen einsetzbar, die in der Regel relativ dicht oberhalb eines starren Antriebsaggre­ gates sitzen, ohne daß die Verankerung der Fronthaube gelöst werden muß. Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Lösung jedoch auch bei Fahrzeugseitentüren einsetzbar, um die Aufprallenergie von Seitenaufprallbelastungen bereits in der Seitentür wirksam abbauen zu können. Bei Erkennen einer Aufprallbelastung durch eine entsprechende Aufprallsensorik wird in einfacher Weise der Hohlraum zwischen der Stützschale und dem Aufprallbereich der Außenhaut schlagartig mit hohem Druck beaufschlagt, wodurch sich der Aufprallbereich der Außenhaut nach außen ausbuchtet und sich dem Aufprallpartner entgegenwölbt, wodurch ein relativ großer Verformungsweg zum Abbau der Aufprallenergie entsteht. Dabei muß sich die Stützschale nicht notwendigerweise vollkommen starr verhalten. Falls der notwendige Raum für die Stützschale unter­ halb der Außenhaut zur Verfügung steht, kann sich die Stütz­ schale zusätzlich zu der Ausbuchtung der Außenhaut entsprechend entgegengesetzt nach innen ausformen, so daß sowohl die Außen­ haut als auch die Stützschale um einen gewissen Betrag auseinan­ dergedrückt werden.

In Ausgestaltung der Erfindung weist der Aufprallbereich der Au­ ßenhaut eine gegenüber der übrigen Außenhaut reduzierte Wand­ stärke auf. Dies ist eine besonders einfache Ausgestaltung der Erfindung, um die Außenhaut in ihrem Aufprallbereich wirksam zu schwächen und ausreichend plastisch verformbar zu gestalten. Ein Reißen oder Brechen der Außenhaut im ausgebeulten Zustand muß vermieden werden, um keine zusätzliche Verletzungsgefahren ent­ stehen zu lassen. Je nach Materialwahl ist jedoch eine andere Gestaltung der Schwächung der Außenhaut im Aufprallbereich mög­ lich. Eine Schwächung kann insbesondere auch durch das Fehlen von Versteifungselementen wie Versteifungssicken, Versteifungs­ rippen oder ähnlichem, im Aufprallbereich bewirkt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung stützt die Stützschale sich zum Fahrzeuginneren hin an einer fahrzeugfesten Funktions­ einheit, insbesondere einem Antriebsaggregat, ab. Dadurch wird verhindert, daß die Stützschale sich aufgrund der Überdruckbela­ stung zu stark nach innen ausbuchtet, was zu einer Verringerung der Ausbuchtung des Aufprallbereiches der Außenhaut führen könnte. Gerade durch die ausreichende Ausbuchtung des Aufprall­ bereiches nach außen wird aber ein gewünscht er verfrühter Kon­ takt des Aufprallpartners mit der Außenhaut und damit mit dem Karosserieteil erzielt, der zu einer früheren Energieaufnahme und damit zu einem bestimmten Energieabbau führt, bevor der Auf­ prallpartner mit blockförmigen Teilen des Kraftfahrzeugs in Be­ rührung gelangt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Nachfolgend sind bevorzugte Ausführungsbei­ spiele der Erfindung beschrieben und anhand der Zeichnungen dar­ gestellt.

Fig. 1 zeigt in einem Ausschnitt einen Teil einer Fronthaube ei­ nes Kraftfahrzeugs gemäß einer bevorzugten erfindungsge­ mäßen Ausführungsform, die mit einem geschwächten Auf­ prallbereich versehen ist, und

Fig. 2 in einer schematischen Schnittdarstellung eine Seitentür einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, die eine mit zwei Aufprallbereichen ähn­ lich Fig. 1 versehene Außenhaut aufweist.

Ein Personenkraftwagen weist in an sich bekannter Weise eine frontseitige Motorhaube auf, die ein Karosserieteil des Perso­ nenkraftwagens darstellt und mit einer Außenhaut (1) versehen ist, die die Außenkontur der Motorhaube bildet. Unterhalb der Motorhaube ist ein Antriebsaggregat (2) vorgesehen, das block­ förmig in geringem Abstand unterhalb der Motorhaube (1) angeord­ net ist. Um zu verhindern, daß ein Fußgänger bei einem Aufprall auf die Motorhaube bereits nach einem geringen Verformungsweg der Außenhaut (1) nach innen mit dem blockförmigen Antriebsag­ gregat (2) in Kontakt gelangt und sich dadurch schwere Verlet­ zungen zuziehen kann, weist die Außenhaut (1) der Motorhaube ei­ nen großflächigen Aufprallbereich (3) auf, der gegenüber der üb­ rigen Außenhaut (1) in verstärktem Maße plastisch verformbar ist. Die Schwächung der Außenhaut (1) im Aufprallbereich (3) zur Erzielung der erhöhten Verformbarkeit wird beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Reduzierung der Wandstärke der Außenhaut (1) im Aufprallbereich (3) erzielt. Auf der dem An­ triebsaggregat (2) zugewandten Innenseite der Außenhaut (1) ist auf Höhe des Aufprallbereiches (3) an diese eine Stützschale (4) angebunden, deren Wandstärke etwa der normalen Wandstärke der Außenhaut (1) entspricht. Auch das Material der Stützschale (4) entspricht dem Material der Außenhaut (1). Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist sowohl die Außenhaut (1) als auch die Stützschale (4) aus Metallblech hergestellt. Die Stützschale (4) entspricht etwa der Fläche des Aufprallbereiches (3) und ist mit ihrem umlaufenden Rand - beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch Verschweißen - umlaufend dicht mit der Außenhaut (1) ver­ bunden, wobei sie mit dem Aufprallbereich (3) einen dicht abge­ schlossenen, schmalen Hohlraum (5) bildet. Die Unterseite der Stützschale (4) befindet sich unmittelbar oberhalb des Antriebs­ aggregates (2).

Der geschlossene Hohlraum (5) steht über ein nicht näher be­ zeichnetes Druckventil und eine Druckleitung (7) mit einem Druckspeicher (6) in Verbindung, in dem eine pyrotechnische Treibladung integriert ist. Die pyrotechnische Treibladung ist in an sich bekannter Weise an eine Aufprallsensorik angeschlos­ sen und wird bei einem entsprechenden Signal der Aufprallsenso­ rik gezündet. Dadurch wird der Hohlraum (5) zwischen dem Auf­ prallbereich (3) und der Stützschale (4) schlagartig unter hohen Überdruck gesetzt, durch den der Aufprallbereich (3) der Außen­ haut (1) gemäß der gestrichelten Darstellung nach außen ausge­ buchtet wird. Die wesentlich stabilere Stützschale (4) wird le­ diglich geringfügig nach innen gedrückt und stützt sich an dem Antriebsaggregat (2) ab. Der auf den nach oben ausgebuchteten Aufprallbereich (3) auftreffende Fußgänger gerät durch die Aus­ formung des Aufprallbereiches (3) nach oben frühzeitig mit der Außenhaut (1) der Motorhaube in Kontakt. Dadurch entsteht für die Außenhaut (1) im Aufprallbereich (3) ein vergrößerter Ver­ formungsweg, der bereits einen bestimmten Anteil der Aufpralle­ nergie abbauen kann, so daß der Fußgänger vergleichsweise weich aufgefangen wird.

Die Funktion des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 entspricht im wesentlichen der anhand der Fig. 1 beschriebenen Funktion. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind jedoch zwei in Abstand überein­ ander angeordnete geschwächte Aufprallbereiche (3a) in einer Au­ ßenhaut (1a) eines Karosserieteils in Form einer Seitentür (8) für einen Personenkraftwagen vorgesehen. Die Seitentür (8) schließt nach unten in an sich bekannter Weise bündig mit einem Türschweller (9) ab, der einen Teil der Karosserietragstruktur des Kraftfahrzeugs bildet. Beide Aufprallbereiche (3a) stellen einen geschwächten Teil der Außenhaut (1a) dar, wobei die Schwä­ chung analog Fig. 1 durch eine Reduzierung der Wandstärke der Außenhaut (1a) erzielt ist. Analog Fig. 1 ist jedem Aufprallbe­ reich (3a) auf einer Innenseite eine Stützschale (4a) zugeord­ net, die gegenüber dem Aufprallbereich (3a) wesentlich stabiler gestaltet ist und mit ihrem Rand den Aufprallbereich (3a) unter Bildung eines geschlossenen Hohlraumes (5a) dicht umschließt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Außenhaut (1) ein­ schließlich der Aufprallbereiche (3a) sowie die Stützschalen (4a) jeweils aus Metallblech hergestellt und zur Bildung der dicht abgeschlossenen Hohlräume (5a) sind die Stützschalen (4a) mit der Innenseite der Außenhaut (1a) verschweißt. Beide Hohl­ räume (5a) sind mittels einer verzweigten Druckleitung (7a) an einen gemeinsamen Druckspeicher (6a) angeschlossen, der entspre­ chend Fig. 1 mit einer pyrotechnischen Treibladung versehen ist, die wiederum an eine an sich bekannte Aufprallsensorik ange­ schlossen ist. Diese Aufprallsensorik spricht insbesondere auf Seitenaufprallbelastungen an, die in Pfeilrichtung (A) durch ei­ nen entsprechenden Aufprallpartner (10), insbesondere in Form eines anderen Kraftfahrzeugs, auf die Seitentür (8) ausgeübt werden. Durch das schlagartige Aufblasen der Hohlräume (5a) wer­ den die Aufprallbereiche (3a) gemäß der Darstellung in Fig. 2 aus ihrer gestrichelten Position nach außen ausgebuchtet. Gleichzeitig werden die Stützschalen (4a) um einen entsprechend geringeren Betrag - aufgrund ihrer erhöhten Steifigkeit - nach innen ausgebeult, so daß sich jeweils ein relativ dickbauchiger Hohlraum (5a) bildet, der jeweils einen bestimmten Verformungs­ weg für den Energieabbau der Aufprallenergie des Aufprallpart­ ners (10) zur Verfügung stellt.

Claims (3)

1. Kraftfahrzeug mit mehreren Karosserieteilen, die jeweils mit einer Außenhaut versehen sind, sowie mit Mitteln zum schlag­ artigen Verlagern wenigstens eines Teils der Außenhaut einer Aufprallbelastung entgegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhaut (1, 1a) mit wenigstens einem gegenüber der üb­ rigen Außenhaut (1a) geschwächten und plastisch verformbaren Aufprallbereich (3, 3a) versehen ist, und daß auf einer Innen­ seite eine wenigstens die Stabilität der übrigen Außenhaut (1, 1a) aufweisende und den Aufprallbereich (3, 3a) umschließende Stützschale (4, 4a) fest mit der Außenhaut (1, 1a) verbunden ist, die mit der Außenhaut (1, 1a) einen geschlossenen Hohlraum (5, 5a) bildet, der bei einer Aufprallbelastung unter Ausbuch­ tung des Aufprallbereiches (3, 3a) der Außenhaut (1, 1a) mittels einer pyrotechnischen Treibladung schlagartig nach außen expan­ dierbar ist.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufprallbereich (3, 3a) der Außenhaut (1, 1a) eine ge­ genüber der Außenhaut (1, 1a) reduzierte Wandstärke aufweist.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützschale (4, 4a) sich zum Fahrzeuginneren hin an einer fahrzeugfesten Funktionseinheit, insbesondere einem An­ triebsaggregat (2), abstützt.