EP3867107A1

EP3867107A1 - Kraftfahrzeug mit fussgängerairbag, wasserkastenabdeckung und tragstruktur dafür

Info

Publication number: EP3867107A1
Application number: EP19783256.1A
Authority: EP
Inventors: Thomas Jenny; Oliver Scherf
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto SAS
Priority date: 2018-10-18
Filing date: 2019-10-01
Publication date: 2021-08-25
Also published as: WO2020078717A1; CN113242816A; DE102018008274B3

Abstract

Ein Kraftfahrzeug umfasst eine Windschutzscheibe (4) und wenigstens ein Fußgängerairbagmodul (2) mit Airbag (2a), der über eine Wasserkastenabdeckung (8a) auf die Windschutzscheibe (4) entfaltbar ist, wobei die Wasserkastenabdeckung (8a) wenigstens eine Prallkontur (9) als Übergangskontur für die Entfaltung des Airbags (2) aufweist.

Description

KRAFTFAHRZEUG MIT FUßGÄNGERAIRBAG, WASSERKASTENABDECKUNG

UND TRAGSTRUKTUR DAFÜR

B e s c h r e i b u n g

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug und zwar insbesondere den störungsfreien Entfaltungsvorgang eines Fußgängerairbags und betroffener Bauteile bei einem Unfall.

Ein Fußgängerairbag muss bei einer Kollision mit einem Fußgänger sich schnell auf die Windschutzscheibe entfalten, um den Aufschlag des Fußgängers auf die Frontscheibe zu dämpfen und das Risiko von schweren Verletzungen sicher zu minimieren.

Der Fußgängerairbag wird dabei meist in einem Fußgängerairbagmodul an der Unterkante einer Fahrzeughaube angeordnet und der Airbag entfaltet sich nach Auslösung in Richtung vor und auf eine Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs. Der Airbag trifft bei der Entfaltung mit hoher Aufschlagskraft auf den Bereich zwischen der hinteren Motorhaubenkante und den Bereich der unteren

Windschutzscheibe, was häufig zu schwerwiegenden Schäden, wie beispielsweise Brüchen, an den in diesem Bereich angeordneten Bauteilen, wie

Wasserkastenabdeckung, Scheibenwischersystem und Windschutzscheibe führt und damit verbundenen hohen Reparaturkosten.

Ein Aufschlag des Airbags auf den unteren Windschutzscheibenbereich und gegen eine dort angeordnete Scheibenwischeranordnung führt meist auch zu einem Verfangen des Airbags am Scheibenwischer und das hierbei der Airbag in

Mitleidenschaft gezogen wird. In der DE 102011 101496 A1 findet sich ein Vorschlag am Scheibenwischerarm eine Rampe als Leitfläche für eine ungestörte Entfaltung des Airbags zu montieren. Dieser Vorschlag hat sich nicht durchsetzen können, weil der sich entfaltende Airbag erhebliche Kräfte auf die im unteren Windschutzscheibenbereich

angeordneten Bauteile, insbesondere auf die Wasserkastenabdeckung ausübt, die unter dem übertragenem Druck brechen kann.

Zusätzlich kann die Übertragung der Aufschlagskraft des Airbags auf den

Scheibenwischer zu einer Beschleunigung des Scheibenwischerarms führen, der hierdurch auf die Scheibe aufschlägt, wodurch die Gefahr eines Scheibenbruchs entsteht und damit ein regulärer Betrieb des Fahrzeugs nicht mehr zulässig ist.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Kraftfahrzeug anzugeben, bei der im Entfaltungsfall des Airbags sowohl das Risiko einer Beschädigung des Airbags als auch einer Beschädigung der beim Aufschlag des Airbags auf den unteren Scheibenbereich betroffenen Fahrzeugteile geringer gehalten werden kann.

Das Ziel wird nach einer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, dass bei einem Kraftfahrzeug umfassend eine Windschutzscheibe und wenigstens ein Fußgängerairbagmodul mit Airbag, der über eine Wasserkastenabdeckung auf die Windschutzscheibe entfaltbar ist, wobei die Wasserkastenabdeckung wenigstens eine Prallkontur als Übergangskontur für die Entfaltung des Airbags aufweist.

Der Airbag kann insbesondere an der Unterkante einer Fahrzeughaube oder im Wasserkasten des Fahrzeugs angeordnet sein.

Bei dem demgemäß vorgeschlagenen Kraftfahrzeug mit Fußgängerairbag werden die bei der Entfaltung des Airbags durch den Airbag ausgeübten Druckkräfte bzw. Aufschlagskräfte weitestgehend reduziert, die auf die vom Airbag getroffenen Bauteile ausgeübt werden. Dies ermöglicht nach einer Entfaltung des Airbags und Aufschlags des Airbags auf den unteren Scheibenbereich einen regulären Betrieb des Fahrzeugs.

Dadurch das die Wasserkastenabdeckung eine Prallkontur als Übergangskontur bzw. Leitfläche für die Entfaltung des Airbags umfasst, kann sich der Airbag nach Auslösung auf die Prallkontur der Wasserkastenabdeckung abstützend ohne Störung sicher und schnell auf die Windschutzscheibe ausbreiten und positionieren. Die Prallkontur ist vorzugsweise als eine Versteifungsstruktur ausgebildet, um die bei der Airbagentfaltung auf die Wasserkastenabdeckung ausgeübten Kräfte zu verteilen und hierdurch ohne Beschädigung standzuhalten. Die Prallkontur kann damit als Übergangskontur für die sichere Ausbreitung des Airbags bis auf die Windschutzscheibe fungieren. Hierdurch kann ein Scheibenbruch verhindert werden, da die Übertragung der Aufschlagskraft des Airbags auf den

Scheibenwischer und auf die am unteren Scheibenbereich betroffenen

Fahrzeugteile reduziert wird.

Nach einer ersten Ausgestaltung des Kraftfahrzeugs ist an der

Wasserkastenabdeckung eine Tragstruktur ausgebildet, die mit wenigstens einem Tragarm mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Dies bewirkt eine Reduzierung der auf die Wasserkastenabdeckung vom Airbag ausgeübten Druckkräfte, da diese Kräfte durch die Tragstruktur und deren mit der Fahrzeugkarosserie verbundenen Tragarme auf die Fahrzeugstruktur übertragen werden. Hierdurch wird ein Bruch oder eine Deformation der Wasserkastenabdeckung sicher vermieden. Zudem wird auch eine weitere Reduzierung der Aufschlagkräfte auf die Windschutzscheibe und auf einen auf dem unteren Windschutzscheibenbereich angeordneten

Scheibenwischer erzielt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Kraftfahrzeugs mit Fußgängerairbag ist die Tragstruktur mit Tragarm mit der Prallkontur der Wasserkastenabdeckung lösbar verbunden. Gemäß dieser Alternative können die Wasserkastenabdeckung und die Tragstruktur separat voneinander hergestellt werden und dann entweder vor dem Einbau ins Fahrzeug zu einem Modul montiert werden oder auch separat ins Fahrzeug, insbesondere in den Wasserkasten des Fahrzeugs, eingebaut werden und dann mittelbar oder unmittelbar miteinander lösbar verbunden werden. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann die Tragstruktur mit Tragarm auch einstückig an der Prallkontur der Wasserkastenabdeckung angeformt sein. Gemäß dieser Alternative kann die Tragstruktur mit Tragarm unmittelbar an der Prallkontur angeformt oder gemeinsam, beispielsweise in einem Werkzeug, geformt werden, was sich insbesondere anbietet, wenn die Wasserkastenabdeckung und

Tragstruktur in einem Gieß- oder Spritzgußverfahren und beispielsweise durch Spritzformen aus Kunststoff hergestellt werden. Um ein Verfangen des Airbags am Scheibenwischer möglichst sicher

auszuschließen, kann typischerweise die Prallkontur eine Prallfläche aufweisen, die als schräg aufsteigende bis in eine Höhe über einen Bereich des Scheibenwischers führende Prallkontur ausgebildet sein kann. Hierdurch bildet die Prallfläche eine rampenartige Übergangskontur auf der sich der Airbag nach Auslösung ungestört und ohne Mitleidenschaft vom Fußgängerairbagmodul bis auf oder über die

Wischerhöhe, zumindest über die zur Fahrzeugfront zeigende vorderste Ecke des Scheibenwischers, ungestört entfalten kann.

Die Prallkontur kann hutförmig ausgebildet sein und und oberseitig die Prallfläche und rückseitig dem Scheibenwischer gegenüberliegend eine abfallende

Prallstützwand und frontseitig dem Fußgängerairbagmodul gegenüberliegend eine schräge Rampenfläche aufweisen. Eine hutförmige Ausgestaltung ermöglicht, dass beispielsweise der Scheibenwischermotor oder ein anderes Fahrzeugteil unter der als oberen Hutfläche angeordneten Prallfläche verborgen angeordnet werden kann. Die frontseitige schräge Rampenfläche ist dem Fußgängerairbagmodul

gegenüberliegend angeordnet und gewährleistet, dass ein bei Entfaltung des Airbags sich öffnender Deckel des Airbagmoduls sich direkt auf die schräge Rampenfläche legen kann, wodurch eine bis zum Fußgangeairbagmodul reichende Rampe gebildet wird. Durch die rückseitige abfallende und besonders bevorzugt steil abfallende Prallstützwand wird ermöglicht, dass die Prallkontur und damit die Prallfläche möglichst dicht, also mit möglichst geringem Abstand zum unteren Bereich der Windschutzscheibe heran angeordnet werden kann.

Typischerweise kann die Prallstützwand vom Scheibenwischer mit einem Abstand zwischen circa (ca.) 10 mm < x < ca. 30 mm, insbesondere ca. 15 mm < x < ca. 25 mm, und vorzugsweise mit einem Abstand von ca. 20 ± ca. 2 mm angeordnet sein. Je kürzer der Abstand gewählt werden kann, desto kleiner kann damit ein

Zwischenraum zwischen Prallkontur bzw. Prallfläche und Scheibenwischer ausgebildet werden, wodurch das Risiko eines Verfangene des Airbags am

Scheibenwischer weiter reduziert werden kann. Dies ermöglicht es, die

Wasserkastenabdeckung zumindest in einem Teilabschnitt an den unteren Bereich der Windschutzscheibe dicht heran anzuordnen oder es ist auch möglich die Wasserkastenabdeckung zumindest in einem Teilabschnitt der Prallkontur bzw. deren Prallfläche dicht an den unteren Bereich der Windschutzscheibe heran anzuordnen. Dies ermöglicht, dass der Airbag sich schneller über die

Windschutzscheibe ausbreiten kann.

Vorzugsweise kann die Prallkontur eine Breite y in Fahrzeugquerrichtung zwischen ca. 30 mm < x < ca. 4500 mm, insbesondere ca. 100 mm < x < ca. 3000 mm und vorzugsweise einen spezifischen Wert von ca. 2000 mm +/- ca. 200 mm aufweisen. Dies ermöglicht es, dass die Prallkontur mit Prallfläche gezielt zwischen

Fußgängerairbagmodul und Scheibenwischer angeordnet werden kann.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Fußgängerschutzvorrichtung ist an einer Unterseite der Prallfläche eine Verstärkungsstruktur ausgebildet. Dies bewirkt eine Versteifung der Prallfläche, wodurch die Prallfläche besser den bei der

Airbagentfaltung auf die Wasserkastenabdeckung ausgeübten Kräften ohne Beschädigung standhalten kann. Bei der Verstärkungsstruktur handelt es sich vorzugsweise um eine rippen- oder wabenförmigen Verstärkungsstruktur. Bei einer solchen Verstärkungsstruktur können sich Abschnitte mit stärkerer Wandstärke und geringerer Wandstärke ergeben, die sich entlang der Prallfläche oder in lateraler Richtung der Prallfläche abwechseln. Um ihre Formbeständigkeit der Prallfläche noch zu verbessern, kann die rippen- oder wabenförmige Verstärkungsstruktur in senkrechter Lage, in Schräglage oder in Kreuzlage zur Ausbreitungsrichtung des Airbags bzw. zur Fahrzeuglängsrichtung angeordnet sein.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Fußgängerschutzvorrichtung umfasst die Tragstruktur zumindest zwei voneinander beabstandete Tragarme, die mit der Fahrzeugkarosserie verbunden sind. Vorzugsweise werden die beiden voneinander beabstandeten Tragarme im Wasserkasten des Fahrzeugs direkt aufstehend auf dem Boden des Wasserkastens montiert. Dies ermöglicht beim Aufschlag des Airbags auf die Prallfläche der Tragstruktur eine lineare bzw. direkte Übertragung der Aufschlagskräfte in der Fahrzeugstruktur. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Fußgängerschutzvorrichtung weist die

Tragstruktur ein Tragflächenelement auf. Hierdurch kann der Tragarm bzw. können die Tragarme und das Tragflächenelement zunächst zu einem Tragstrukturmodul vormontiert werden und dann kann dieses vormontierte Tragstrukturmodul in einem einzigen Montageschritt im Wasserkasten angeordnet und befestigt werden. Typischerweise ist das Tragflächenelement flächenkonform zur Prallfläche der Wasserkastenabdeckung ausgebildet. Diese flächenkonforme Ausgestaltung des Tragflächenelements ermöglicht es, dass das Tragflächenelement flächenbündig mit der Prallfläche ausgebildet werden kann, wodurch die Übertragung der

Aufschlagkräfte und die Verteilung der vom Airbag ausgeübten Druckkräfte weiter deutlich zu verbessern ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Fußgängerschutzvorrichtung besteht die Tragstruktur aus Kunststoff, vorzugsweise aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff bzw. einem glassfaserverstärkten oder aramidfaserverstärkten Kunststoff. Die Auswahl dieser Materialien ist besonders bevorzugt, wenn die Tragstruktur integral mit der Wasserkastenabdeckung, beispielsweise in einem

Spritzgussverfahren hergestellt wird. Alternativ kann die Tragstruktur aus Metall bestehen, vorzugsweise aus Aluminium oder aus Stahl. Weiter kann die

Tragstruktur aus einer Metallegierung umfassend Aluminium oder Stahl bestehen. Dies ermöglicht eine besonders widerstandfähige Befestigung der Tragstruktur an der Fahrzeugkarosserie bzw. am Wasserkasten, indem die Tragstruktur

beispielsweise direkt mit der Fahrzeugkarosserie bzw. dem Wasserkasten aus Metall verschweißt ist oder indem eine Befestigung mittels durch standardmäßig im Fahrzeugbau zu verwendende Befestigungsmitteln, wie beispielsweise Schrauben oder Ösen, erfolgt.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine für die oben beschriebene erste

Ausgestaltung eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1 verwendbare

Wasserkastenabdeckung, die zur Abdeckung eines im Kraftfahrzeug vor der Windschutzscheibe angeordneten Wasserkastens dient. Diese

Wasserkastenabdeckung für ein Kraftfahrzeug umfasst wenigstens eine Prallkontur und wenigstens einer mit der Prallkontur verbundenen Tragstruktur nach einer der zuvor beschrieben Ausgestaltung.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Tragstruktur für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 , insbesondere für eine Kraftfahrzeug-Wasserkastenabdeckung, bei der eine Tragstruktur mit wenigstens einem Tragarm mit der

Wasserkastenabdeckung verbunden ist oder bei der eine Tragstruktur mit wenigstens einem Tragarm an der Wasserkastenabdeckung angeformt ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug mit Fußgängerairbag, welches zumindest eine zuvor beschriebene erfindungsgemäße Wasserkastenabdeckung und/oder oder zumindest eine zuvor beschriebene erfindungsgemäße Tragstruktur aufweist, um ein Fahrzeug aus einer der Klassen von Kleinklassenfahrzeugen oder Mittelklassefahrzeugen oder

Kompaktklassenfahrzeugen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Teilansicht der

Karosserie eines Kraftfahrzeugs mit angehobener Haube und expandiertem Fußgängerairbag;

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt A-A gemäß Figur 1 durch die Fahrzeugkarosserie mit Fußgängerairbag mit Blick in Fahrzeugquerrichtung zur rechten

Fahrzeugseite unter normalen Bedingungen;

Fig. 3 eine schematische perspektivische Ansicht einer

Tragstruktur für eine Wasserkastenabdeckung in Draufsicht a) von hinten und b) von vorne; Fig. 4 die Fahrzeugkarosserie mit Fußgängerairbag und

Wasserkastenabdeckung in einer schematisch perspektivische Teilansicht mit abgenommener Motorhaube;

Fig. 5 eine schematische perspektivische Ansicht einer

Wasserkastenabdeckung gemäß einer Abwandlung ohne Tragstruktur;

Fig. 6 einen schematischen Querschnitt wie in Fig. 2 mit Blick durch ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug mit Fußgängerairbag mit angehobener Haube und

expandiertem Fußgängerairbag.

Bei den Figuren, die allgemein mit gleichen Bezugszeichen gleiche Gegenstände bezeichnen, zeigt Fig. 1 in einer vereinfachten perspektivischen Ansicht einen Teil einer Karosserie 12 eines Kraftfahrzeugs 1 gemäß einer ersten Ausführungsform nach einem Aufprall des Kraftfahrzeugs, der zu einem Auslösen eines Airbags 2a aus einem Fußgängerairbagmodul 2 geführt hat. Das Fußgängerairbagmodul 2 umfasst einen Airbag 2a und ist vorzugsweise unter einer Motorhaube 3 oder in einem Wasserkasten 8 angeordnet. Beim Auslösen des Airbags 2a aus dem

Fußgängerairbagmodul 2 wird die Motorhaube 3 durch den expandierenden Airbag 2a oder durch nicht dargestellte an der Unterseite der Haube 3 montierte Aktuatoren oder Scharniere angehoben, wodurch sich zwischen dem hinteren Rand der Motorhaube 3 und einer gegenüberliegend angeordneten Windschutzscheibe 4 ein Spalt 19 ergibt, durch den der Airbag 2a austreten und sich auf die

Windschutzscheibe 4 entfalten läßt.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein hier nicht dargestelltes Kraftfahrzeug 1 mit einer stationären Motohaube, wobei die stationäre Haube nach dem Auslösen des Airbags 2a im Unterschied zur Fig. 1 in seiner ursprünglichen Anordnung verbleibt und nicht angehoben wird. Bei diesem Kraftfahrzeug 1 ist zwischen dem hinteren Rand der stationären Haube und einem unteren Windschutzscheibenbereich 7 permanent ein ausreichend großer Spalt vorhanden.

In beiden Ausgestaltungen umfasst das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug 1 mit Fußgängerairbag 2a eine Wasserkastenabdeckung 8a, die sich in

Fahrzeugquerrichtung (y) erstreckt und in den Figuren 4 und 5 gesondert dargestellt ist. Die Wasserkastenabdeckung 8a ist zwischen einem unteren

Windschutzscheibenbereich 7 und der in Fahrzeuglängsrichtung (x) vorgelagerten hinteren Kante der Motorhaube 3 angeordnet, wie dies die Figuren 2 und 6 zeigen. Nach dem Auslösen aus dem Fußgängerairbagmodul 2 breitet sich der Airbag 2a über die Wasserkastenabdeckung 8a auf die Windschutzscheibe 4 und die die Windschutzscheibe 4 einfassenden A-Säulen 34 aus. Für die Entfaltung des Airbags 2a weist die Wasserkastenabdeckung 8a eine Prallkontur 9 auf, die dem Airbag 2a als Übergangskontur bzw. als Abstützfläche dient, wobei der Airbag 2a sich auf der Prallkontur 9 abstützt und sich so schnell und ohne Störung und ohne

Beschädigung auf der Windschutzscheibe 4 positionieren kann.

Die Figuren 2 und 6 zeigen schematisch eine Kraftfahrzeugkarosserie 12 gemäß der Schnittlinie A-A in Fig. 1 mit Fußgängerairbag 2a, wobei Fig. 2 das Fahrzeug unter normalen Fahrbedingungen und Fig. 6 nach einem Unfall mit angehobener Motorhaube 3 und expandiertem Fußgängerairbag 2a darstellt. Das

Fußgängerairbagmodul 2 ist unterhalb der Motorhaube 3 und in

Fahrzeuglängsrichtung (x) vor einem Wasserkasten 8 angeordnet ist. Das

Fußgängerairbagmodul 2 weist ein sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckendes Modulgehäuse 35 auf, in dem beispielsweise ein gefalteter Airbag 2a und ein Gasgenerator 36 enthalten sind, wobei der Gasgenerator 36 in Fahrtrichtung (x) vor dem gefalteten Airbag 2a angeordnet ist. Dem Modulgehäuse 35 ist ein

aufklappbarer Gehäusedeckel 37 zugehörig, der an der Hinterkante der

Gehäuseunterseite 39 eine Klappachse 40 aufweist und entgegen der Fahrtrichtung dem Wasserkasten 8 gegenüberliegend angeordnet ist.

Wie in Fig. 2 gezeigt wird der Wasserkasten 8 durch eine Wasserkastenabdeckung 8a überdeckt, die von einer vorderen Wasserkastenwand 81 bis zu einer hinteren Wasserkastenwand 84 reicht, die in ihrem oberen Abschnitt als Scheibenauflage 85 dient und sich hierauf der untere Windschutzscheibenbereich 7 abstützt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist das Modulgehäuse 35 vor dem Wasserkasten 8 an der Unterseite eines Haubengerippes 38 der Motorhaube 3 mit einer leichten Kippstellung gegenüber der mit der Fahrzeuglängsrichtung zusammenfallenden Ebene befestigt. Weiter ist die Wasserkastenabdeckung 8a bezogen auf die Fahrzeughochrichtung (z) nach unten beabstandet vom Haubengerippe 38 angeordnet. Dies bildet in jenem Bereich zwischen Wasserkastenabdeckung 8a und Haubengerippe 38 einen Airbagentfaltungskanal 25, wobei der Gehäusedeckel 37 am vorderen Ende des Airbagentfaltungskanals 25 zu liegen kommt. Entsprechend kann das Modulgehäuse 35 auch unterseitig im Haubengerippe 38 integriert angeordnet sein.

Wie in Fig. 2 dargestellt umfasst die Wasserkastenabdeckung 8a eine Prallkontur 9, die als Übergangskontur bzw. Leitfläche für die Entfaltung des Airbags 2a ausgebildet ist. Hierzu weist die Prallkontur 9 bevorzugt eine Hutform 45 auf, die durch eine obere Prallfläche 13 und einer davon frontseitig zum

Fußgängerairbagmodul 2 schräg abfallenden Rampenfläche 15 und einer davon rückseitig zum unteren Windschutzscheibenbereich 7 steil abfallenden

Prallstützfläche 14 gebildet ist. Wie insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich ist, klappt beim Auslösen des Airbags 2a der Gehäusedeckel 37 auf und legt sich

vorzugsweise auf die schräge Rampenfläche 15 auf, wodurch der Gehäusedeckel 37 bzw. die Rampenfläche 15 eine Ausbreitungskontur 41 für die Entfaltung des Airbags 2a bildet. Hierdurch ist der Airbag 2a zunächst über die Rampenfläche 15 entfaltbar und breitet sich schnell und ungestört durch den Airbagentfaltungskanal 25 weiter über die Prallfläche 13 in Richtung Windschutzscheibe 4 aus.

Beim Aufschlagen des Airbags 2a auf die Prallkontur 9 und deren Prallfläche 13 werden erhebliche Druckkräfte ausgeübt. Um diese Druckkräfte aufzunehmen bzw. diese über die Prallkontur 9 zu verteilen, weist beispielsweise die Unterseite 16 der Prallkontur 9 oder die Unterseite 17 der Prallfläche 13 eine Verstärkungsstruktur 18 auf, die vorzugsweise als eine rippen- oder wabenförmige Verstärkungsstruktur 18 ausgebildet sein kann. Die Versteifungsstruktur 18 kann besonders platzsparend an der Unterseite der hutförmigen Prallkontur 9 oder deren Prallfläche 13 ausgebildet werden.

Gemäß den Figuren 2 und 6 erstreckt sich die obere Prallfläche 13 schräg aufsteigend zwischen der Rampenfläche 15 und der Prallstützfläche 14 bis in eine Höhe über einen Bereich der unteren Windschutzscheibe 7 auf der ein

Scheibenwischer 5 angeordnet ist. Wie insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich ist, bildet die Prallkontur 9 bzw. deren Prallfläche 13 hierdurch eine rampenartige

Übergangskontur auf der sich der Airbag 2a nach Auslösung aus dem

Fußgängerairbagmodul 2 bis auf oder über die zur Fahrzeugfront zeigende vorderste Ecke des Scheibenwischers 5 ungestört entfalten kann ohne sich dabei am Wischerarm 6 des Scheibenwischers 5 zu verfangen oder hieran beschädigt zu werden.

Ein Risiko einer Beschädigung des Airbags 2a am Scheibenwischer 5 oder deren Wischerarm 6 kann noch weiter verringert werden, indem der Abstand zwischen der abfallenden Prallstützwand 14 und dem auf dem unteren

Windschutzscheibenbereich 7 angeordneten Scheibenwischer 5 möglichst gering gehalten wird. Daher ist die abfallende Prallstützwand 14 vom Scheibenwischer 5 mit einem Abstand zwischen ca. 10 mm < x < ca. 30 mm, insbesondere ca. 15 mm < x < ca. 25 mm und vorzugsweise mit einem Abstand von ca. 20 ± ca. 2 mm, also mit einem kleinen Zwischenraum 30, angeordnet. Dieser kleine Zwischenraum 30 ermöglicht, dass die Prallfläche 13 zumindest in einem Teilabschnitt an den unteren Bereich der Windschutzscheibe 7 oder an die zur Fahrzeugfront zeigende vorderste Ecke des Scheibenwischers 5 dicht heran angeordnet werden kann, wie dies beispielsweise in den Figuren 2 und 6 gezeigt ist. Durch diesen kleinen

Zwischenraum 30 wird eine schnelle Positionierung des Airbags 2a auf der

Windschutzscheibe 4 ermöglicht, da der Airbag 2a sich auf kurzer Wegstrecke über die Prallkontur 9 und auf deren Prallfläche 13 abstützend ohne Störung durch den Scheibenwischer 5 hinweg über die Windschutzscheibe 4 ausbreiten kann.

Unter der hutfömigen Prallkontur 9, 45 kann beispielsweise ein Motor, eine Pumpe oder ein zugehöriges Gestänge für den Scheibenwischer 5 oder auch ein beliebig anderes Fahrzeugteil verborgen angeordnet werden, welches vorliegend nicht gesondert dargestellt ist. Hierdurch wird ein Aufschlagen des Airbags 2a gegen solchermaßen verborgen angeordnete Teile der Scheibenwischeranordnung oder Fahrzeugteile, die nach dem Stand der Technik bisher auf dem unteren

Scheibenbereich 7 angeordnet sind, sicher vermieden.

Ferner kann eine Tragstruktur 10 an der Wasserkastenabdeckung 8a ausgebildet sein oder mit dieser lösbar verbunden sein, wie in Figuren 2 und 6 dargestellt. Diese Tragstruktur 10 ist in Figuren 3a und 3b in Draufsicht von hinten und von vorne gesondert gezeigt und weist beispielsweise einen Tragarm 1 1a oder zwei voneinander beabstandete und sich in Hochrichtung (z) erstreckende Tragarme 11a, 1 1 b auf, die in der Einbaulage im Kraftfahrzeug im Wasserkasten 8 angeordnet sind. Die Tragarme 11 a, 11 b sind bevorzugt mit ihrem unteren Ende am

Wasserkastenboden 83 mit der Fahrzeugkarosserie 12 des Kraftfahrzeugs 1 verbunden. Ein T ragflächenelement 24 ist mit den beiden T ragarmen 1 1a, 1 1 b an deren oberen Ende verbunden. Das Tragflächenelement 24 ist beispielsweise I- oder j-förmig ausgebildet und umfasst einen kürzeren

Tragflächenelementenabschnitt 24a (siehe Fig. 3a) und einen längeren

Tragflächenelementenabschnitt 24b (siehe Fig. 3b). Der längere

Tragflächenelementenabschnitt 24b erstreckt sich in einer mit der Hochrichtung (z) zusammenfallenden Ebene vom oberen Ende bis auf etwa halbe Höhe der beiden Tragarme 1 1a, 1 1 b. Ferner weist das längere Tragflächenelementenabschnitt 24b wenigstens zwei Traglaschen 26 auf, die in der Einbaulage im Kraftfahrzeug zur Befestigung an der vorderen Wasserkastenwand 81 dienen, wie dies in Fig. 2 und 6 verdeckt erkennbar ist. Dies ermöglicht eine struktursteife Befestigung der

Tragstruktur 10 im Wasserkasten 8 mit der Kraftfahrzeugkarosserie 12. Auch ermöglicht dies eine platzsparende Anordnung der Tragstruktur 10 im Wasserkasten 8. Der in Fig. 3a dargestellt kürzere Tragflächenelementenabschnitt 24a erstreckt sich in einer Ebene, die mit einem Kippwinkel zu einer mit der Horizontalrichtung zusammenfallenden Ebene angeordnet ist, vom oberen Ende der beiden Tragarme 11a, 1 1 b dachförmig bis auf etwa deren halbe Länge.

In der Einbaulage in der Wasserkastenabdeckung 8a oder im Wasserkasten 8 im Kraftfahrzeug ist der kürzere Tragflächenelementenabschnitt 24a vorzugsweise flächenkonform oder flächenbündig zur Prallfläche 13 der Prallkontur 9 angeordnet und form- und/oder kraftschlüssig, z.B. über eine Schraubverbindung, an der Prallkontur 9 oder deren Prallfläche 13 befestigt, wie dies in Fig. 2 und 6 dargestellt ist. Dies führt zu einer verbesserten Übertragung der Aufschlag kräfte in die

Fahrzeugstruktur.

Die Tragstruktur 10 besteht in der hier dargestellten Ausführungsform vorzugsweise aus Kunststoff oder aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium oder aus Stahl, oder aus einer Metallegierung umfassend Aluminium oder Stahl. Bei einer hier nicht dargestellten Ausführungsform kann die Tragstruktur 10 beispielsweise mit einem Tragarm 1 1 a oder mit zwei voneinander beabstandeten Tragarmen 11 a, b direkt an der Prallkontur 9 der Wasserkastenabdeckung 8a angeformt sein und

beispielsweise einstückig in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden. Hierbei besteht die Tragstruktur aus Kunststoff, vorzugsweise aus einem

kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff bzw. einem glassfaserverstärkten oder aramidfaserverstärkten Kunststoff.

In Fig. 4 ist in Draufsicht eine Anordnung eine Fahrzeugkarosserie 12 mit

Fußgängerairbagmodul 2 mit Airbag 2a und mit Wasserkastenabdeckung 8a in einer vereinfachten Darstellung mit abgenommener Motorhaube gezeigt. Wie in Fig. 4 gezeigt, erstreckt sich die Wasserkastenabdeckung 8a in Fahrzeugquerrichtung (y) über die gesamte Breite des unteren Windschutzscheibenbereichs 7. Deutlich sind die auf der linken Fahrzeugseite 70 und rechten Fahrzeugseite 80 gelegenen Endabschnitte 50a, b der Wasserkastenabdeckung 8a zu erkennen. Die Endabschnitte 50a, b erstrecken sich in Fahrzeuglängsrichtung (x) und weisen eine gewölbte Form mit einer mittig angeordneten Erhebung 51 auf. Die

Wasserkastenabdeckung 8a liegt am hinteren Ende auf einem ersten Abschnitt eines Scheibenauflageblechs 85 auf, das einen Teil der hinteren

Wasserkastenwand 84 bildet kann. Die Windschutzschutzscheibe 4 liegt mit dem unteren Windschutzscheibenbereich 7 auf einem zweiten Abschnitt des

Scheibenauflageblechs 85 auf.

Gemäß Fig. 4 besitzt die Wasserkastenabdeckung 8a ein Montageloch 20a zur Aufnahme der Schwenkachse 20 des Scheibenwischers 5, über das die

Wasserkastenabdeckung 8a relativ zum Wasserkasten 8 fixiert wird. Auf der linken Fahrzeugseite 70 weist die Wasserkastenabdeckung 8a eine erste Prallkontur 9, 79 mit Prallfläche 13 auf, die gegenüber dem linken Endabschnitt 50a und dem

Montageloch 20a bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung (y) versetzt nach innen gegenüberliegend der Windschutzscheibe 4 angeordnet ist. Entsprechend ist auf der rechten Fahrzeugseite 80 eine zweite Prallkontur 9, 89 mit Prallfläche 13 gegenüber dem rechten Endabschnitt 50b und dem Montageloch 20a bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung (y) versetzt nach innen gegenüberliegend der

Windschutzscheibe 4 angeordnet. Der vordere Teil der Darstellung in Fig. 4 ist im Kraftfahrzeug der Fig. 2 oder 6 unterhalb der Motorhaube 3 angeordnet. In diesem vorderen Bereich ist jeweils auf der linken und rechten Fahrzeugseite 70, 80 vor der ersten 9, 79 und der zweiten Prallkontur 9, 89 ein erstes Fußgängerairbagmodul 2, 72 mit Airbag 2a und ein zweites Fußgängerairbagmodul 2, 82 mit Airbag 2a angeordnet, wie dies bereits in Bezug zur Fig. 2 beschrieben wurde. Diese

Ausgestaltung der Wasserkastenabdeckung 8a mit erster Prallkontur 9, 79 und Prallfläche 13 auf der linken Fahrzeugseite 70 bzw. Fahrer- oder Beifahrerseite und mit zweiter Prallkontur 9, 89 und Prallfläche 13 auf der rechten Fahrzeugseite 80 bzw. Beifahrer- oder Fahrerseite wird besonders bevorzugt in einem Fahrzeug verbaut, bei dem unter der Motorhaube 3 ein erstes Fahrzeugairbagmodul 2, 72 gegenüberliegend dem fahrerseitigen Abschnitt und ein zweites

Fußgängerairbagmodul 2, 82 gegenüberliegend dem beifahrerseitigen Abschnitt der Windschutzscheibe 4 angeordnet ist. Dies ermöglicht die sichere und schnelle Entfaltung des Airbags 2a ohne Störung am Scheibenwischerarm 6 auf der

Fahrerseite und am Scheibenwischerarm 6 auf der Beifahrerseite und damit sowohl über einen fahrerseitigen Abschnitt als auch über einen beifahrerseitigen Abschnitt der Windschutzscheibe 4. In Fig. 5 ist eine Abwandlung der Wasserkastenabdeckung 8a gezeigt. In dieser Ausführungsform erstreckt sich die Prallkontur 9, 90 und deren Prallfläche 13, 130 im Unterschied zur Fig. 4 im Wesentlichen in Querrichtung über die gesamte Längserstreckung bzw. in Einbaulage in einem Kraftfahrzeug über die gesamte Fahrzeugbreite, insbesondere zwischen den beiden in Fig. 4 und 5 dargestellten Montagelöchern 20a, die in Einbaulage in einem Kraftfahrzeug zur Aufnahme der Schwenkachse 20 des Scheibenwischer 5 eines Linkslenker- oder eines

Rechtslenkerkraftfahrzeugs dienen.

Wie in Fig. 4 beispielhaft dargestellt kann die Wasserkastenabdeckung 8a ferner eine in Längsrichtung (x) hinter der Prallfläche 13 bzw. hinter der Prallkontur 9, 79, 89 angeordnete Wasserabführrinne 60 zum seitlichen Ableiten von der

Windschutzscheibe (4) kommendem Schwallwasser und eine vor der Prallfläche 13 angeordnete v-förmige Wasserabführrille 61 zum seitlichen Ableiten von geringeren Wasserrestmengen aufweisen. Vorteilhafterweise ist die schräge Rampenfläche 15 der Prallkontur 9 als frontseitige Wandung der Wasserabführrinne 61 und die abfallende Prallstützwand 14 der Rampenkontur 9 als rückseitige Wandung der v- förmigen Wasserabführrille 60 ausgebildet. Dies reduziert die Längenausdehnung der Wasserkastenabdeckung 8a und ermöglicht bei montierter

Wasserkastenabdeckung 8a im Fahrzeug, dass die Prallkontur 9, 79, 89 als Schutzwall für von der Windschutzscheibe 4 stammendes Schwallwasser wirkt und ein Fließen von großen Mengen des Wassers über die Rampenkontur 9 hinweg zur Wasserabführrille 61 verhindert wird.

Typischerweise weist die Wasserkastenabdeckung 8a auch ein Lufteinlaßgitter 65 mit einer Vielzahl von Öffnungen für die Zufuhr von Frischluft für einen

Fahrzeuginnenraum auf. Das Lufteinlaßgitter 65 ist vorzugsweise im Wesentlichen waagrecht und in Einbaulage im Kraftfahrzeug in Fahrzeugquerrichtung (y) und in den Figuren 4 und 5 dargestellten Wasserkastenabdeckungen 8a in deren längsten Erstreckungsrichtung und vorstehend zur frontseitigen Wandung der v-förmigen Wasserabführrille 61 angeordnet. Bei montierter Wasserkastenabdeckung 8a im Fahrzeug ist damit das Lufteinlaßgitter 65 in Fließrichtung des Wassers hinter der Prallkontur 9, 79, 89 als Schutzwall und nach der v-förmigen Wasserabführrille 61 angeordnet, was zur Folge hat, dass noch weniger von der Windschutzscheibe 4 stammendes Schwallwasser bis zum Lufteinlaßgitter 65 gelangt, wodurch weniger Wasser über die Öffnungen im Lufteinlaßgitter 65 in den Wasserkasten 8 und damit weniger Nässe und Feuchtigkeit im Luftweg der Frischluftzufuhr in den Innenraum des Fahrzeugs gelangen kann.

Es versteht sich, dass die obige detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen zwar bestimmte exemplarische Ausgestaltungen der Erfindung darstellen, dass sie aber nur zur Veranschaulichung gedacht sind und nicht als den Umfang der Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollen. Diverse Abwandlungen der beschriebenen Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Rahmen der nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalenzbereich zu verlassen. Insbesondere gehen aus dieser Beschreibung und den Figuren auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können;

stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt.

Bezugszeichenliste

1 Kraftfahrzeug

2 Fußgängerairbagmodul

2a Airbag

3 Motorhaube

4 Windschutzscheibe

5 Scheibenwischer

6 Wischerarm

7 unterer Windschutzscheibenbereich

8 Wasserkasten

8a Wasserkastenabdeckung

9 Prallkontur

10 Tragstruktur

11a, b Tragarm

12 Fahrzeugkarosserie

13 Prallfläche

14 Prallstützwand

15 Rampenfläche

16 Prallkonturunterseite

17 Prallflächenunterseite

18 Verstärkungsstruktur

19 Spalt

20 Schwenkachse des Scheibenwischers

20a Montageloch

24 Tragflächenelement

24a, b Tragflächenelementabschnitt

25 Airbagentfaltungskanal

26 Traglasche

30 Zwischenraum

34 A-Säule

35 Modulgehäuse

36 Gasgenerator

37 Gehäusedeckel

38 Haubengerippe

39 Gehäuseunterseite 40 Klappachse

41 Ausbreitungskontur

45 Hutform

50a, b Endabschnitt

51 Erhebung

60 Wasserabführrinne

61 Wasserabführrinne

65 Lufteinlaßgitter

70 linke Fahrzeugseite

72 erstes Fußgängerairbagmodul

79 erste Prallkontur

80 rechte Fahrzeugseite

81 vordere Wasserkastenwand

82 zweites Fußgängerairbagmodul 83 Wasserkastenboden

84 hintere Wasserkastenwand

85 Scheibenauflage

89 zweite Prallkontur

90 Prallkontur

130 Prallfläche

X Fahrzeuglängsrichtung

Y Fahrzeugquerrichtung

Z Fahrzeughochrichtung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Kraftfahrzeug umfassend eine Windschutzscheibe (4) und wenigstens ein Fußgängerairbagmodul (2) mit Airbag (2a), der über eine

Wasserkastenabdeckung (8a) auf die Windschutzscheibe (4) entfaltbar ist, wobei die Wasserkastenabdeckung (8a) wenigstens eine Prallkontur (9) als Übergangskontur für die Entfaltung des Airbags (2) aufweist.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 , wobei an der Wasserkastenabdeckung (8a) eine Tragstruktur (10) ausgebildet ist, die mit wenigstens einem Tragarm (11 a, b) mit der Fahrzeugkarosserie (12) verbunden ist.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, bei der die T ragstruktur (10) mit wenigstens einem T ragarm (11 a, b) mit der Prallkontur (9) der

Wasserkastenabdeckung (8a) lösbar verbunden ist oder bei der die

Tragstruktur mit wenigstens einem Tragarm (1 1a, b) an der Prallkontur (9) der Wasserkastenabdeckung angeformt ist.

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 , 2 oder 3, bei der die Prallkontur (9) eine schräg aufsteigende bis in eine Höhe über einen Bereich des

Scheibenwischers (5, 6) führende Prallfläche (13) aufweist.

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, bei der die Prallkontur (9) hutförmig ist und oberseitig die Prallfläche (13) und rückseitig dem Scheibenwischer (5, 6) gegenüberliegend eine abfallende Prallstützwand (14) und frontseitig dem Fußgängerairbagmodul gegenüberliegend eine schräge Rampenfläche (15) aufweist.

6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4 oder 5, bei dem die Prallstützwand (14) vom Scheibenwischer (5, 6) mit einem Abstand zwischen ca. 10 mm < x < ca. 30 mm, insbesondere ca. 15 mm < x < ca. 25 mm und vorzugsweise mit einem Abstand von ca. 20 ± ca. 2 mm angeordnet ist.

7. Kraftfahrzeug nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei dem die

Prallkontur (13) eine Breite y in Fahrzeugquerrichtung (y) zwischen ca. 30 mm < x < ca. 2300 mm, insbesondere ca. 100 mm < x < ca. 400 mm und vorzugsweise einen spezifischen Wert von ca. 300 mm +/- ca. 50 mm aufweist.

8. Kraftfahrzeug nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei der an einer Unterseite der Prallkontur (9) oder an einer Unterseite der Prallfläche (13) eine Verstärkungsstruktur (18) ausgebildet ist.

9. Kraftfahrzeug nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei der die

T ragstruktur (10) zumindest zwei voneinander beabstandete T ragarme (1 1 a, 11 b) umfasst, die mit der Fahrzeugkarosserie (12) verbunden sind.

10. Kraftfahrzeug nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei der die

Tragstruktur (10) ein Tragflächenelement (24) aufweist.

11. Kraftfahrzeug nach Anspruch 9 oder 10, dass das Tragflächenelement (24) flächenkonform zur Prallfläche (9) der Wasserkastenabdeckung ausgebildet ist.

12. Kraftfahrzeug nach einem der vorgehenden Ansprüche, dass die

Tragstruktur (10) aus Kunststoff oder aus Metall oder aus einer

Metallegierung umfassend Aluminium oder Stahl besteht.

13. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem Airbag (2a) der sich im entfaltetem Zustand über die

Wasserkastenabdeckung (8a) und wenigstens einen Teil der

Windschutzscheibe (4) erstreckt.

14. Wasserkastenabdeckung (8a) für einen Kraftfahrzeug-Wasserkasten (8) mit wenigstens einer Prallkontur (9) und wenigstens einer mit der Prallkontur (9) verbundenen Tragstruktur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

15. Tragstruktur (10) für eine Kraftfahrzeug-Wasserkastenabdeckung (8a), bei der eine T ragstruktur (10) mit wenigstens einem T ragarm (1 1 a, b) mit der Wasserkastenabdeckung (8a) verbunden ist oder bei der eine Tragstruktur (10) mit wenigstens einem Tragarm (11 a, b) an der Wasserkastenabdeckung (8a) angeformt ist.