DE19818344B4

DE19818344B4 - Device for protecting the occupants of a vehicle, in particular a motor vehicle

Info

Publication number: DE19818344B4
Application number: DE1998118344
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. Nonnenbroich (FH)
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1998-04-24
Filing date: 1998-04-24
Publication date: 2004-09-23
Anticipated expiration: 2018-04-25
Also published as: DE19818344A1

Abstract

Vorrichtung zum Schutz der Insassen eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, durch eine Sicherheitseinrichtung, die bei einem Aufprall des Fahrzeugs auf eine vor dem Fahrgastraum, insbesondere im Motorraum angeordnete, die Fahrzeuginsassen gefährdende Baueinheit, diese dabei gezielt zerstörend, einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Sicherheitseinrichtung zu zerstörende großvolumige Baueinheit die Heizungs-/Lüftungseinheit ist.Device for protecting the occupants of a vehicle, in particular a motor vehicle, by means of a safety device which, in the event of a vehicle impact, acts on a structural unit which is arranged in front of the passenger compartment, in particular in the engine compartment and which deliberately destroys the vehicle occupants, characterized in that the the large-volume unit to be destroyed is the heating / ventilation unit.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a Device according to the preamble of patent claim 1.

Durch die WO 85/01707 ist es bekannt, bei einem Frontalaufprall des Fahrzeugs durch die hierbei auftretende Relativbewegung zwischen Antriebsaggregat und Karosserie Lenksäule und Lenkrad mittels eines Seilzuges aus dem möglichen Kopfaufschlagbereich herauszubewegen, eine Sitzvorderkante anzuheben oder einen Sicherheitsgurt strammzuziehen.From WO 85/01707 it is known in the event of a frontal impact of the vehicle due to the Relative movement between the drive unit and the steering column and body Steering wheel by means of a cable pull from the possible head impact area moving out, lifting a front edge of the seat or a seat belt tight draw.

Eine solche Sicherheitsmaßnahme mag sich in der Vergangenheit durchaus bewährt haben, wird indessen heute – vornehmlich im Hinblick auf den Trend zu kompakteren gewichtsoptimierten Pkw (Stichwort „Drei-Liter-Auto") – nicht mehr als ausreichend angesehen. Denn es kommt im Crashfall bei fast allen Pkw mehr oder weniger zu einer Blockbildung aus Antriebsaggregat, Heizungsanlage und weiteren Einbauteilen (z. B. Airbageinheit, Bildschirm) im Bereich der Armaturentafel. Die herkömmliche Anordnung dieser Aggregate erweist sich im Crashfall als umso kritischer, je kompakter das Fahrzeug ausgebildet ist. Ein ausreichender Intrusionsfreiraum für die Beine von Fahrer und Beifahrer ist hierbei kaum mehr zu gewährleisten.Such a security measure may have proven themselves in the past, but today - primarily in view of the trend towards more compact weight-optimized cars (keyword "three-liter car") - not considered more than sufficient. Because it almost comes in the event of a crash all cars more or less to form a block from the drive unit, Heating system and other built-in parts (e.g. airbag unit, screen) in the area of the dashboard. The conventional arrangement of these units turns out to be more critical in the event of a crash, the more compact it is Vehicle is trained. Sufficient intrusion space for the legs the driver and front passenger can hardly be guaranteed.

Angesichts der beengten Platzverhältnisse in dem vor dem Fahrgastraum liegenden Fahrzeugbereich ist man dazu übergegangen, im Falle eines Crashs ein bestimmtes Bauteil gezielt zu zerstören. Eine diesbezügliche Schutzvorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung ist durch die DE 196 27 775 A1 bekannt geworden. Dabei handelt es sich bei dem zu zerstörenden Bauteil um den Unterdrucktopf des Bremsgerätes. Durch die gezielte Zerstörung des Unterdrucktopfes, wozu es eines speziellen „Einschneidteils" bedarf, soll ein Eindringen des Bremsgerätes in den Fahrgastraum verhindert und eine Einschränkung des Knautschweges des Vorderbaus vermieden werden.In view of the limited space in the vehicle area in front of the passenger compartment, it has been decided to specifically destroy a specific component in the event of a crash. A related protective device of the type mentioned is by DE 196 27 775 A1 known. The component to be destroyed is the vacuum pot of the braking device. By deliberately destroying the vacuum pot, which requires a special "incision part", the braking device is to be prevented from penetrating into the passenger compartment and a restriction of the crumpling path of the front structure is to be avoided.

Ein Nachteil der bekannten Schutzvorrichtung ist insbesondere darin zu sehen, dass es sich bei dem gezielt zu zerstörenden Unterdrucktopf um ein vergleichsweise kleinvolumiges Bauteil handelt (wenig Raumgewinn, geringe Energieabsorption). Außerdem wird – aufwendigerweise – ein spezielles Einschneidwerkzeug benötigt.A disadvantage of the known protective device can be seen in particular in the fact that it is targeted destructive Vacuum pot is a comparatively small-volume component (little Space saving, low energy absorption). In addition, a special cutting tool is used needed.

Aus der DE 36 24 747 C2 ist eine andere technische Lehre zu entnehmen, deren Anliegen darin besteht, im Falle eines Crashs ein weites und damit gefährliches Eindringen der Lenkung in den Fahrgastraum zu verhindern. Um dieses Ziel zu erreichen, wird eine begrenzte Verformung des Wasserkastens vorgeschlagen. Dieser soll bzw. darf also keineswegs auf ein minimales Restvolumen, sondern nur vergleichsweise geringfügig zusammengedrückt werden. Um ein vollständiges Zusammendrücken des Wasserkastens zu verhindern, ist sogar ein spezielles Versteifungsteil vorgesehen.From the DE 36 24 747 C2 Another technical teaching can be found, the concern of which is to prevent the steering from penetrating far and therefore dangerously into the passenger compartment in the event of a crash. To achieve this goal, a limited deformation of the water tank is proposed. This should not or should not be compressed to a minimal residual volume, but only comparatively slightly. In order to prevent the water tank from being completely compressed, a special stiffening part is even provided.

Die Nachteile auch dieser bekannten Lehre liegen somit in einem nur minimalen Raumgewinn, verbunden mit einer entsprechend geringen Energieabsorption, sowie ferner in der Notwendigkeit eines zusätzlich vorzusehenden speziellen Bauteils (Versteifungsteils).The disadvantages of this well-known Teaching is thus associated with a minimal gain in space with a correspondingly low energy absorption, as well as further in need of an additional special component to be provided (stiffening part).

Des Weiteren ist es durch die DE 195 41 916 A1 bekannt geworden, das Gehäuse einer elektrischen Antriebsmaschine für ein Kraftfahrzeug so auszubilden, dass es bei einem Crash des Fahrzeugs gestaucht wird und hierdurch zur Dämpfung des Aufpralles beiträgt, indem es einen Teil der kinetischen Aufprallenergie in Verformungsenergie umwandelt. Ein gezieltes Zerstören des Elektromotors, um dessen Volumen auf einen minimalen Restwert zu reduzieren, ist dagegen nicht beabsichtigt. Auch wäre hierfür ein Elektromotor schon wegen Nichtvorhandenseins großvolumiger Hohlräume kaum geeignet.Furthermore, it is through the DE 195 41 916 A1 it has become known to design the housing of an electric drive machine for a motor vehicle in such a way that it is compressed in the event of a crash of the vehicle and thereby contributes to damping the impact by converting part of the kinetic impact energy into deformation energy. A targeted destruction of the electric motor in order to reduce its volume to a minimal residual value, however, is not intended. An electric motor would also hardly be suitable for this because of the absence of large-volume cavities.

Das im Vorstehenden zu DE 195 41 916 A1 Gesagte gilt entsprechend auch für eine weitere – aus der DE 28 20 338 C2 entnehmbare – Stoßabsorbiereinrichtung, bei der es ebenfalls um die Umwandlung von Stoßenergie in Verformungsarbeit im Falle eines Crashs geht. Ein Unterschied zu DE 195 41 916 A1 besteht allerdings darin, dass an Stelle eines (begrenzt) zusammenstauchbaren Elektromotors eine Brennkraftmaschine, nebst ihrer Nebenaggregate, auf die „harte Länge zusammendrückbar" und damit stoßabsorbierend ausgebildet sein soll.The above too DE 195 41 916 A1 The same applies accordingly to another - from the DE 28 20 338 C2 Removable - shock absorber, which is also about converting impact energy into deformation work in the event of a crash. A difference to DE 195 41 916 A1 However, it consists in the fact that, instead of a (limited) compressible electric motor, an internal combustion engine, together with its auxiliary units, should be "compressible to the hard length" and thus designed to be shock-absorbing.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, geeignete Maßnahmen dafür zu treffen, dass die Fahrzeuginsassen im Falle eines Fahrzeugaufpralls, insbesondere Frontalaufpralls, noch besser vor Verletzungen durch sich zum Fahrgastraum hin verschiebende Aggregate geschützt werden.Object of the present invention is to take appropriate action for that too hit that the vehicle occupants in the event of a vehicle crash, in particular Head-on collision, even better from injuries to the passenger compartment Moving aggregates are protected.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention the object in a device of the type described in the introduction by the characterizing Features of claim 1 solved.

Die Erfindung trägt im besonderen Maße dem aus der Praxis bekannten Umstand Rechnung, dass nämlich keinesfalls damit gerechnet werden kann, dass das ein oder andere der mehr oder weniger großvolumigen Aggregate des sich im Crashfall nach hinten in den Fahrgastraum bewegenden „Blocks" selbsttätig kollabiert. Vielmehr behalten in aller Regel die den „Block" bildenden Einzelaggregate ihre Volumenausdehnung nahezu unverändert bei, während sich der „Block" insgesamt durch die Aufprallenergie nach hinten in den Fahrgastraum verschiebt.The invention is particularly effective in this fact known fact that in no way expected can be that one or the other of the more or less large volume Aggregates of the rear in the passenger compartment in the event of a crash moving "blocks" automatically collapsed. Rather, the individual units forming the "block" generally retain their volume expansion almost unchanged at while the "block" as a whole the impact energy shifts back into the passenger compartment.

Durch die Erfindung wird nun im Crashfall ganz gezielt eine Zerstörung (mindestens) eines großvolumigen Bauteils des „Blocks" bewirkt. Hierbei verringert sich der sich nach hinten bewegende „Block" um einen entsprechend großen Volumenanteil, der damit als (zusätzlicher) Intrusionsfreiraum für die Beine der Fahrzeuginsassen verfügbar wird.In the event of a crash, the invention now specifically destroys (at least) one large-volume component of the "block". Here, the backward-moving "block" is reduced by a correspondingly large volume, which is thus available as (additional) intrusion space for the legs of the vehicle occupants.

Darüber hinaus bewirkt die Erfindung eine entsprechende Verringerung der Gefahr, dass bruchgefährdete Komponenten, an denen Bauteile befestigt sind, deren Lage sich bei einem Aufprall nicht wesentlich ändern soll, durch den sich verschiebenden „Block" beschädigt werden.In addition, the invention brings about a corresponding reduction in the risk of components at risk of breakage, to which components are attached, the location of which in the event of an impact not change significantly should be damaged by the shifting "block".

Die erfindungsgemäße Wahl der Heizungs-/Lüftungseinheit als gezielt zu zerstörende Baueinheit dient in optimaler Weise den Zielen der Erfindung. Analysiert man nämlich die einzelnen den „Block" bildenden Aggregate, so stellt man fest, dass es sich bei der Heizungs-/Lüftungseinheit sowohl vom Gefährdungspotential wie auch von der Großvolumigkeit her um das am besten geeignete Aggregat handelt: Durch das gezielte Zerstören der relativ großvolumigen Heizungs-/Lüftungseinheit wird ein entsprechend großer zusätzlicher Raum für das sich bei einem Frontalaufprall in Richtung auf den Fahrgastraum zubewegende Antriebsaggregat (Motor und Getriebe) geschaffen.The inventive choice of heating / ventilation unit as a targeted unit to be destroyed optimally serves the purposes of the invention. One analyzes namely the individual aggregates forming the "block", so you can see that it is in the heating / ventilation unit both from the hazard potential as well as the large volume is the most suitable unit: through the targeted To destroy the relatively large volume Heating / ventilation unit becomes a correspondingly large one additional room for in the event of a head-on collision in the direction of the passenger compartment Moving drive unit (engine and transmission) created.

Die Heizungs-/Lüftungseinheit ist des Weiteren auch deshalb für die Zwecke der Erfindung besonders geeignet, weil sie aus vielen vergleichsweise großvolumigen Einzelhohlräumen besteht, die durch das Filtergehäuse und die Luftverteileinrichtungen mit Kanälen und Klappen gebildet werden. Bei der erfindungsgemäßen gezielten Kollabierung bleibt somit von der gesamten Heizungs-/Lüftungseinheit nur mehr ein minimales Restvolumen übrig.The heating / ventilation unit is further also for the purposes of the invention particularly suitable because they consist of many comparatively large volume individual cavities exists through the filter housing and the air distribution devices are formed with channels and flaps. In the targeted Collapse therefore remains of the entire heating / ventilation unit only a minimal remaining volume is left.

Die Erfindung reduziert im übrigen nicht nur die Gefahr von Verletzungen der Fahrzeuginsassen (insbesondere des Fahrers und des Beifahrers), sondern sie trägt auch dazu bei, Beschädigungen des Modulträgers (im Bereich der Armaturentafel), an dem Lenkung und Airbag befestigt sind, und der Stützen (zwischen Modulträger und Tunnel) zu verringern bzw. zu vermeiden. Der letztgenannte Vorteil kommt umso mehr zum Tragen, wenn Modulträger und Stützen im Hinblick auf größtmögliche Gewichtsreduzierung aus Leichtmetalllegierungen (mit entsprechend erhöhter Bruchgefahr) bestehen.The invention does not reduce the rest only the risk of injury to vehicle occupants (especially of the driver and the passenger), but it also helps prevent damage of the module carrier (in the area of the dashboard), attached to the steering and airbag are, and the props (between module carrier and tunnels) to reduce or avoid. The latter advantage comes into play even more when module carriers and supports with the greatest possible weight reduction in mind made of light metal alloys (with a correspondingly increased risk of breakage) consist.

Die Erfindung lehrt zwar – aus den oben dargelegten Gründen – als im Falle eines Fahrzeugaufpralls gezielt zu zerstörende Baueinheit die Heizungs-/Lüftungseinheit zu wählen. Hierdurch soll indessen keineswegs ausgeschlossen werden, gegebenenfalls zusätzlich noch andere geeignete Aggregate des „Blocks" gezielt zu zerstören, wenn dies im konkreten Einzelfall des jeweiligen Fahrzeugtyps opportun erscheint.The invention teaches - from the reasons set out above - as in In the event of a vehicle crash, the heating / ventilation unit can be destroyed to choose. However, this is by no means to be excluded, if applicable additionally to specifically destroy other suitable aggregates of the "block", if this is actually the case The individual case of the respective vehicle type appears opportune.

Zusätzlich sollte auch die Möglichkeit keineswegs ausgeschlossen werden, die Heizungs-/Lüftungseinheit und/oder andere hierzu geeignete Aggregate aus dem „Block", d. h. aus ihrer ursprüng lichen Lage, mittels der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung herauszubefördern, um auf diese Weise das Gefährdungspotential des betreffenden Aggregats zu verringern.In addition, the possibility should also the heating / ventilation unit can by no means be excluded and / or other suitable aggregates from the "block", i.e. from their originally Location, by means of the security device according to the invention herauszubefördern, in order to reduce the risk potential of the aggregate in question.

Ein solches Herausbefördern aus der ursprünglichen Montageposition innerhalb des „Blocks", welches zusätzlich zu der – bevorzugten – Maßnahme der Zerstörung in Betracht kommt, setzt naturgemäß einen entsprechend großen „Ausweichraum" voraus, der aber in vielen Fällen bei der heute üblichen weitestgehenden Ausnutzung des Motorraumes eines Kraftfahrzeugs kaum zur Verfügung stehen dürfte.Such conveying out the original Mounting position within the "block", which in addition to the - preferred - measure of destruction comes into consideration, naturally requires a correspondingly large "escape room", but this in many cases at the usual today Extensive use of the engine compartment of a motor vehicle are hardly available likely.

Das erfindungsgemäße gezielte Zerstören hinderlicher großvolumiger Bauteile, vorliegend der Heizungs-/Lüftungseinheit, bei einem Frontaufprall des Fahrzeugs lässt sich grundsätzlich in beliebiger Weise bewirken. Das heißt, es sind die unterschiedlichsten Ausgestaltungen der hierfür eingesetzten Sicherheitseinrichtung denkbar. So wäre z. B. eine Sicherheitseinrichtung in Betracht zu ziehen, die im Falle eines Fahrzeug-Crashs zumindest die Heizungs-/Lüftungseinheit, im Wege einer Implosion durch Einsatz mechanischer, hydraulischer, pneumatischer oder chemischer Mittel, die in ihrer Energieentfaltung unabhängig von der durch den Crash als solchen erzeugten Energie sein könnten, zerstören würde.The targeted destruction according to the invention is more of a hindrance large volume Components, in this case the heating / ventilation unit, in the event of a front impact of the Vehicle leaves yourself basically effect in any way. That means they are very different Refinements of this used safety device conceivable. So would be B. to consider a safety device in the event of a vehicle crash, at least the heating / ventilation unit, in the way of Implosion using mechanical, hydraulic, pneumatic or chemical agents that are independent of which could be energy generated by the crash as such.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, welche die im Vorstehenden genannten separaten und damit zusätzliche Kosten verursachenden unabhängigen Energiequellen einspart, wird dagegen vorgeschlagen, dass die Sicherheitseinrichtung zur Zerstörung der (großvolumigen) Heizungs-/Lüftungseinheit durch die bei einem Aufprall des Fahrzeugs auftretende Relativbewegung zwischen Antriebsaggregat und Karosserie bzw. Fahrzeugkörper betätigbar ist.According to a preferred embodiment of the Invention, which separate the above and thus additional Independent cost-causing Saving energy sources, on the other hand, it is proposed that the safety device for destruction the (large volume) Heating / ventilation unit due to the relative movement occurring in the event of a vehicle impact between the drive unit and body or vehicle body is actuated.

Zweckmäßigerweise betätigt die bei einem Aufprall des Fahrzeugs auftretende Relativbewegung zwischen Antriebsaggregat und Karosserie bzw. Fahrzeugkörper einen Seilzug, der – unmittelbar oder mittelbar über eine mechanische Zerstörvorrichtung – auf die Heizungs-/Lüftungseinheit, diese dabei zerstörend, einwirkt.Appropriately actuates the relative movement occurring between the vehicle in the event of an impact Drive unit and body or vehicle body a cable that - immediately or indirectly via a mechanical destruction device - on the Heating / ventilation unit destroying them acts.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die zu zerstörende Heizungs-/Lüftungseinheit Sollbruchstellen aufweisen, deren Anzahl und Positionierung so gewählt sind, dass im Falle der Zerstörung nur ein minimales Restvolumen verbleibt. Durch diese Maßnahme wird erforderlichenfalls einerseits die Zerstörung des in Rede stehenden großvolumigen Bauteils erleichtert, andererseits kann hierdurch dem durch die Zerstörung entstehenden Freiraum größtmögliches Volumen und optimale Form (insbesondere im Hinblick auf die angestrebten Funktionen, Schutz der Fahrzeuginsassen vor Verletzungen und Schutz bruchgefährdeter Komponenten im Cockpit-Bereich) verschafft werden.In a further advantageous embodiment the invention can be destroyed Heating / ventilation unit Have predetermined breaking points, the number and positioning of which are selected such that in the event of destruction only a minimal residual volume remains. This measure will if necessary, on the one hand, the destruction of the subject in question large volume Component facilitated, on the other hand, this can be done by the destruction as much space as possible Volume and optimal shape (especially with regard to the desired Functions, protection of vehicle occupants from injuries and protection components at risk of breakage in the cockpit area).

Claims

Device for protecting the occupants of a vehicle, in particular a motor vehicle, by means of a safety device which, in the event of a vehicle impact, acts on a structural unit which is arranged in front of the passenger compartment, in particular in the engine compartment and which deliberately destroys the vehicle occupants, characterized in that the the large-volume unit to be destroyed is the heating / ventilation unit.

Device according to claim 1, for motor vehicles with a drive unit arranged in the space in front of the dashboard (Engine and transmission), characterized in that the safety device for destruction the heating / ventilation unit due to the relative movement occurring in the event of a vehicle impact between the drive unit and body or vehicle body is actuated.

Device according to claim 2, characterized in that the relative movement occurring between the vehicle in the event of an impact Drive unit and body or vehicle body operated a cable that - immediately or indirectly via a mechanical destruction device - on the Heater / ventilation unit destroying them acts.

Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the to be destroyed Heating / ventilation unit Has predetermined breaking points, the number and positioning of which are selected such that in Trap of destruction only a minimal residual volume remains.