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Bei
der Erfindung wird ausgegangen von einem Kraftfahrzeug mit einer
Fußgängerschutzeinrichtung
und mit einer Frontpartie, gemäß Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Ein
gattungsbildendes Kraftfahrzeug ist der
DE 29 22 893 C2 zu entnehmen.
Es umfasst eine Frontpartie und eine der Frontpartie zugeordnete Fußgängerschutzeinrichtung.
Die Frontpartie weist eine Fronthaube sowie ein daran unter Bildung
eines Spaltes angrenzendes Karosserieteil auf, das der Kotflügel der
Frontpartie ist. Die Fußgängerschutzeinrichtung
wird bei dem bekannten Fahrzeug von einem Deformationselement gebildet,
welches sich zumindest abschnittsweise entlang des Spaltes unter der
Fronthaube erstreckt. Bei einem Unfallereignis wird beim Auftreffen
eines Gegenstandes auf die Frontpartie im Bereich des Spaltes das
passive Deformationselement verformt, wodurch Aufprallenergie abgebaut
wird.
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Im
Stand der Technik sind neben dem vorstehend beschriebenen passiven
System auch aktive Fußgängerschutzeinrichtungen
bekannt. Eine derartige Einrichtung ist der
DE 197 21 565 A1 zu entnehmen.
Sie umfasst eine Sperreinrichtung, die eine federvorgespannte Fronthaube
in ihrer Normalposition hält,
die der geschlossenen Stellung entspricht. Wird ein Unfallereignis
ermittelt, wird die Sperreinrichtung entriegelt und die Fronthaube
durch die vorgespannte Feder in eine Schutzstellung angehoben, in
der die Feder beim Aufprall Energie abbaut. Eine ähnliche, eine
Fahrzeugfronthaube in Schutzstellung anhebende Fußgängerschutzeinrichtung
ist außerdem
in der
DE 199 22 455
C1 erläutert.
Bei diesen Systemen muss die Fronthaube sehr schnell in die Schutzposition
gebracht werden, um Schutzwirkung entfalten zu können. Ferner können diese
Fußgängerschutzeinrichtungen nach
einer Fehlauslösung
nicht ohne weiteres zurückgesetzt
werden, so dass Instandsetzungskosten entstehen.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug der eingangs
genannte Art anzugeben, bei dem die Fußgängerschutzeinrichtung optimiert ist.
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Gelöst wird
diese Aufgabe mit einem Kraftfahrzeug, welches die in Anspruch 1
genannten Merkmale umfasst. Weiterbildungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen
angegeben.
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Die
mit der Erfindung hauptsächlich
erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass das Deformationselement
für den
Fußgängerschutz
entsprechend verformbar auslegbar ist, dass die Energieabsorption bei
einem Aufprall optimiert und dass gleichfalls ein sicheres in Form
halten der Fronthaube bzw. des Karosserieteils beim Einwirken von
mechanischen Kräften
im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs gegeben ist, wenn also keine
Kräfte
während
eines Unfallereignis wirken. Da die Sperrvorrichtung die Fronthaube
bzw. das Karosserieteil in ihrer Normalposition hält und dabei
das unverformte Deformationselement überbrückt, kann die Fronthaube bzw.
das angrenzende Karosserieteil entsprechend den Belastungen im Normalbetrieb
ausgelegt werden, so dass keine Verformungen bzw. Beschädigungen
durch aerodynamische Kräfte
beispielsweise bei hoher Fahrgeschwindigkeit auftreten. Vermieden
werden außerdem
Verformungen beim Reinigen bzw. Pflegen der Karosserie oder wenn
sich eine Person auf der Fronthaube bzw. dem Karosserieteil abstützt. Ferner
ist vorteilhaft, dass bei einer Fehlauslösung der Sperrvorrichtung,
also wenn kein Unfallereignis eingetreten ist oder das Deformationselement
nicht beansprucht wurde, die Sperrvorrichtung ohne weiteres wieder
verriegelt werden kann, da das Deformationselement weiter in unverformter
Schutzstellung und die Fronthaube bzw. das Karosserieteil weiter
in ihrer Normalposition verbleiben. Eine hohe Kosten verursachende
Instandsetzung der Fußgängerschutzeinrichtung
wird daher in vielen Fällen
vermieden.
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Besonders
bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel
mit den in Anspruch 3 genannten Merkmalen, bei dem ein gemeinsames
Deformationselement sowohl für
die Fronthaube als auch das Karosserieteil vorgesehen ist. Mit anderen
Worten: die Fronthaube stützt
sich auf dem angrenzenden Karosserieteil direkt oder indirekt (beispielsweise über eine Dichtung)
ab und zwischen dem Karosserieteil und dem darunter liegenden Rohbau
ist das Deformationselement angeordnet.
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Nach
einem in Anspruch 6 angegebenen Ausführungsbeispiel ist vorteilhaft,
dass der Grad der Energieabsorption variierbar ist, so dass beispielsweise
am vorderen, dem Bugteil des Fahrzeugs zugewandten Ende Deformationselemente
Verwendung finden können,
die bei geringeren Aufprallkräften
ansprechen als Deformationselemente, die mit größerem Abstand zu diesem Bugteil
liegen. Insbesondere ist somit eine Anpassung des Absorptionsgrades
des Deformationselementes an unterschiedlich große bzw. unterschiedliches Gewicht
aufweisende Fußgänger möglich.
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Unterschiedliche
Deformationseigenschaften der Deformationselemente bzw. der Deformationsabschnitte
können über unterschiedliche
Härtegrade
(Anspruch 7) und/oder Ansprechkräfte
(Beginn der Verformung ab einer vorgebbaren Krafthöhe) und/oder
unterschiedliche Strukturen erreicht werden. Als Strukturen kommen
beispielsweise Hohlstrukturen, ggf. mit wabenförmigen Kammern, geschäumte Körper oder
Blechteile oder Kombinationen daraus in Frage. Vorzugsweise handelt
es sich also um passive, zusammendrückbare Elemente als Festkörper (Anspruch
11), die plastisch und/oder elastisch deformierbare Formkörper umfassen.
Zusätzlich
oder alternativ können
Rippen - bzw. Stegstrukturen Anwendung finden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug
auf die Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugs,
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2 einen
Schnitt entlang der Linie II – II
in 1 und
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3 einen
Ausschnitt des Rohbaus des Kraftfahrzeugs gemäß 1.
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1 zeigt
ein Kraftfahrzeug 1, insbesondere Personenwagen, mit einem
von Rädern 2 getragenen
Aufbau 3, der einen Rohbau 4 mit Rahmen 4' (3)
und mit einer Außenhaut 5 umfasst.
Der Aufbau 3 besitzt eine Frontpartie 6 mit einer
Fronthaube 7 und daran angrenzende, insbesondere feststehende,
Karosserieteile 8, insbesondere Kotflügel 9' und beispielsweise ein Bugteil 9,
das die Stoßfängerverkleidung
bilden kann. Diese Teile 9, 7, 8, 9, 9' sind der Außenhaut 5 zugeordnet
und werden vom Rahmen 4' getragen.
In die Außenhaut 5 können Leuchten 10 eingesetzt
sein, die mithin weitere Teile der Außenhaut 5 bilden.
Die Fronthaube 7 ist als zu öffnende und verschließbare Klappe
ausgebildet und an einer Scharniereinrichtung 11 (3)
am Rohbau 4 angelenkt, so dass sie um eine ggf. nahe dem
Windlauf 12 liegende Schwenkachse bewegt werden kann. In Schließstellung
St wird die Fronthaube 7 beispielsweise an ihrem vorderen
Rand 13 von einer nicht dargestellten Schlosseinrichtung
verriegelt gehalten. In der dargestellten Ausführungsform ist das Fahrzeug 1 mit
einem Antriebsmotor im Heck HE ausgestattet und weist unter der
Fronthaube einen Gepäckraum GR
(3) auf. Jedoch sind alternativ auch Mittel – oder Frontmotoranordnungen
denkbar.
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Das
Kraftfahrzeug 1 ist – gemäß 2 – an der
Frontpartie 6 mit einer Fußgängerschutzeinrichtung 14 ausgestattet,
die die beim Aufprall auf die Außenhaut 5 vorhandene
Energie abbauen bzw. absorbieren kann. Die Fußgängerschutzeinrichtung 14 umfasst
dazu wenigstens ein Aufprall – Deformationselement 15,
welches unter einem zwischen Fronthaube 7 und Karosserieteil 8 ausgebildeten
Spalt 16 angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel ist dies der Spalt 16 zwischen
der Fronthaube 7 und dem seitlich angrenzenden Kotflügel 9'. Das Karosserieteil 8 besitzt
einen Abschnitt 17',
der sich unter den Randbereich der Haube 7 erstreckt und
der als Fortsatz 17 ausgebildet ist, der schalenartig ausgeführt und
beispielsweise im Querschnitt ggf. U – förmig ist und einen Dichtkanal 18 bilden
kann. Der Abschnitt 17' bzw.
Fortsatz 17 erstreckt sich unterhalb des Spaltes 16 unter
die Fronthaube 7 und weist an seinem freien Ende einen
Flansch 19 auf, auf dem die Fronthaube 7 direkt
oder indirekt unter Zwischenschaltung einer Dichtung 20 aufliegt.
Bei einer anderen Ausführungsform
stützt
sich die Fronthaube 7 nicht zwingend auf dem Karosserieteil 8 ab,
sondern liegt mit Abstand zu dem Abschnitt 17'. Insbesondere
bei Kraftfahrzeugen mit Frontmotoranordnung trifft dies zu, bei
denen üblicherweise
zwischen Haube 7 und Karosserieteil 8 keine Dichtung
angeordnet ist.
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Aus 3 wird
deutlich, dass sich das Deformationselement 15 wenigstens
abschnittweise entlang des Spaltes 16 erstreckt. Das Deformationselement 15 kann
zwischen dem Flansch 19 und der Unterseite 7' der Haube 7 liegen
oder – wie
im Ausführungsbeispiel
gezeigt – zwischen
Rohbau 4 und Karosserieteil 8 angeordnet sein.
Insbesondere stützt sich
das Karosserieteil 8 mit seinem Fortsatz 17 auf dem
Deformationselement 15 ab.
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Beim
Einwirken einer Kraft F auf die Haube 7 und/oder das Karosserieteil 8 kann
sich das Deformationselement 15, welches als deformierbarer
Festkörper
ausgebildet ist, verformen und wird dabei hauptsächlich in Kraftrichtung zusammengedrückt, da
es sich zwischen dem Rohbau 4 und dem Karosserieelement 8 bzw.
der Fronthaube 7 befindet. In der in 2 dargestellten
Normalposition NP des Karosserieteils 8 und der Fronthaube 7 liegt
das unverformte Deformationselement 15 in seiner Schutzstellung SC
vor. Überbrückt, zunächst also
außer
Funktion gesetzt, wird es dabei jedoch von einer ortsfesten Sperreinrichtung 21,
die mithin einerseits am Rohbau 4 befestigt sein kann und
andererseits das Karosserieteil 8 bzw. die Fronthaube 7 in
der jeweiligen Normalposition NP hält und abstützt. An dem Karosserieelement 8 ist
ein mit der Sperreinrichtung 21 zusammenwirkendes Halteelement 22,
beispielsweise eine Lasche, ausgebildet, die von einem bewegbaren
Abstützelement 23 der
Sperreinrichtung 21 um- oder durchgriffen
wird. Angesteuert wird die Sperreinrichtung 21 insbesondere über eine
Steuereinrichtung 24, die mit zumindest einem Sensor 25 in
Verbindung steht. Wird ein relevantes Unfallereignis über den Sensor 25 ermittelt,
steuert die Steuereinrichtung 24 das Sperrelement 21 an,
worauf das bewegbare Abstützelement 23 in
Pfeilrichtung 26 außer
Eingriff mit dem Halteelement 22 gebracht wird. Trifft
nun ein Gegenstand mit der Kraft F im Bereich des Spaltes 16 auf
das Karosserieteil 8 und/oder die Fronthaube 7 auf,
wird das passive Deformationselement 15 aus einer in 2 dargestellten
Schutzstellung SC durch die Kraft F verformt bzw. komprimiert und
die Fronthaube 7 und/oder das Karosserieteil 8 aus
ihrer Normalposition NP nach unten (Pfeil PF) verlagert. Bei der
Deformation des Elements 15 wird die aus der Kraft F resultierende
Aufprallenergie abgebaut.
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Wurde
durch die Steuereinrichtung 24 die Sperreinrichtung 21 entriegelt
und ist kein Unfallereignis eingetreten und/oder ist das Deformationselement 15 noch
unverformt geblieben sowie die Fronthaube 7 und das Karosserieteil 8 weiterhin
in Normalposition NP, kann die reversierbare Sperreinrichtung 21 über die
Steuereinrichtung 24 wieder verriegelt werden, d. h. das
Abstützelement 23 wird
wieder in Eingriff mit dem Halteelement 22 gebracht und
dabei entgegen Pfeilrichtung 26 bewegt. Die Sperreinrichtung 21 hält somit
das Karosserieteil 8 bzw. die Fronthaube 7 weiter
in ihrer Normalposition NP, da das Deformationselement 15 ohne
Vorspannung also ohne sich in seiner Höhe auszudehnen, hergestellt
und montiert ist. Insbesondere ist das Deformationselement 15 als
zusammendrückbarer
Festkörper
realisiert.
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Im
folgenden wird noch auf unterschiedliche Ausführungsformen der Fußgängerschutzeinrichtung 14 eingegangen.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel
nach 2 ist das Deformationselement 15 zwischen
Rohbau 4 und dem Karosserieelement 8 angeordnet.
Denkbar wäre
es jedoch auch, das Deformationselement 15 zwischen Fronthaube 7 und dem
Karosserieteil 8 anzuordnen und die Fronthaube 7 mit
einer Sperreinrichtung 21 in ihrer Normalposition NP zu
halten. Alternativ wäre
es überdies
möglich, sowohl
zwischen Fronthaube 7 und Karosserieteil 8 und
zwischen Rohbau 4 und Karosserieteil 8 jeweils ein
Deformationselement 15 anzubringen und sowohl der Fronthaube 7 als
auch dem Karosserieteil 8 eine Sperreinrichtung 21 zuzuordnen.
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In 2 ist
das Deformationselement 15 als Hohlkörper mit einer wabenförmigen Struktur
als Ausführungsbeispiel.
Das passive Deformationselement 15 kann jedoch beliebig
ausgeführt
sein, so dass die folgend angeführten
Beispiele nicht einschränkend
zu betrachten sind. Der Wabenquerschnitt der Kammern KA kann wie
gezeigt in der Zeichnungsebene oder quer dazu verlaufen; alternativ
könnte
ein Blechformteil als Hohlkörper
für das Deformationselement 15 vorgesehen
sein; überdies wäre ein aus
Schaum hergestelltes Deformationselements 15 verwendbar,
das beispielsweise Kunststoff – und/oder
Metall- und/oder Keramikschaum umfassen kann. Möglich sind auch Kombinationen
der vorstehend aufgezeigten Varianten für das Deformationselement 15.
Es kann ferner als vorgefertigtes Formteil zwischen Rohbau 4 und
Karosserieteil 8 bzw. Fronthaube 7 angeordnet
werden.
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Denkbar
ist es überdies,
ein Deformationselement 15 zu verwenden, welches gemäß 3 einen
oder mehrere Deformationsabschnitte 26, 27 und 28 mit
verschiedenen Deformationseigenschaften aufweist, die entlang des
Spaltes 16 angeordnet sind. So ist vorzugsweise ein Deformationsabschnitt 26 mit
bei geringerer Kraft F ansprechendem Deformationsverhalten benachbart
zum vorderen Ende 29 der Frontpartie 6 eingesetzt,
während
die in Richtung des Windlaufs 12 nachgeordneten Deformationsabschnitte 27, 28 jeweils
bei einer höheren
Kraft F ansprechen können.
Vom vorderen Ende 29 aus gesehen kann also die Ansprechschwelle
der Deformationsabschnitte 26, 27 und 28 in
Richtung des Windlaufs 12 zunehmen, wobei hier insbesondere
Länder spezifische
Anforderungen berücksichtigt
werden können.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Härte der
Deformationsabschnitte 26, 27 und 28 – vom vorderen
Ende 29 der Frontpartie 6 in Richtung zum Windlauf 12 gesehen – zunimmt,
so dass der vorderste Deformationsabschnitt 26 eine Härte H1,
der mittlere Deformationsabschnitt 27 eine Härte H2 > H1 und der hintere
Deformationsabschnitt 28 eine Härte H3 > H2 aufweist. Eine alternative Ausführung wäre darin
zu sehen, dass sich die Härte
entlang eines Abschnitts 26, 27 und/oder 28 stufenartig oder
ggf. kontinuierlich ändert.
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Natürlich können auch
mehr oder weniger als drei Deformationsabschnitte eingesetzt werden, für die das
vorstehend gesagte gilt. Dabei kann jeder Deformationsabschnitt 26, 27, 28 durch
ein separates Deformationselement 15 gebildet sein. Die
Länge LG
der einzelnen Deformationsabschnitte 26, 27, 28 kann
gleich oder verschieden sein. Darüber hinaus könnte ein
sich zwischen den Scharniereinrichtungen 11 erstreckendes
Deformationselement 15 vorgesehen sein, auf dem sich die
Fronthaube 7 abstützt. Das
Deformationselement 15 kann also dem umlaufenden Spalt 16 folgen
oder lediglich abschnittsweise angebracht sein.
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Entlang
des Spaltes 16 können
mehrere Sperreinrichtungen 21 verteilt angeordnet sein,
die jeweils mit einem entsprechenden Halteelement 22 zusammenwirken.
Insbesondere ist jedem Eckbereich 30 der Fronthaube 7 eine
Sperreinrichtung 21 zugeordnet, wobei die Sperreinrichtungen 21 ggf.
unter dem feststehenden Karosserieteil 8 angebracht sein
können.