WO2007121865A1 - Passive schutzeinrichtung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2007121865A1
WO2007121865A1 PCT/EP2007/003242 EP2007003242W WO2007121865A1 WO 2007121865 A1 WO2007121865 A1 WO 2007121865A1 EP 2007003242 W EP2007003242 W EP 2007003242W WO 2007121865 A1 WO2007121865 A1 WO 2007121865A1
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WO
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motor vehicle
adapter
vehicle according
ribs
component
Prior art date
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PCT/EP2007/003242
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Lutter
Ulrich Dajek
Anja JÄSCHKE
Alexander Ickes
Original Assignee
Lanxess Deutschland Gmbh
Audi Ag
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/34—Protecting non-occupants of a vehicle, e.g. pedestrians
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/34—Protecting non-occupants of a vehicle, e.g. pedestrians
    • B60R2021/343—Protecting non-occupants of a vehicle, e.g. pedestrians using deformable body panel, bodywork or components

Definitions

  • the invention relates to a device for reducing personal injury in the event of an accident with a motor vehicle.
  • HIC value Head Injury Criterion value
  • the HIC value is an internationally used parameter for the severity of head injuries. For example, with a HIC value of 1000, the risk of fatal injuries is 15%, with a value of 2000 already 90%.
  • an adapter between the body and located within the body, adjacent lying inner components of the motor vehicle is used, which shortens the free path between inner components and the body.
  • the adapter is, for reasons mentioned below, in particular a structure which crumbles and / or kinks or folds in the event of a head impact.
  • the structure is for example part of a front hood.
  • the FflC value is reduced by providing an adapter which shortens the free path between the body and such a component.
  • a free way within the meaning of the invention is the direct, shortest path between a component and the adjacent body, which is free of other parts.
  • the adapter transmits the energy resulting from the collision to a passer-by or a person at an earlier point in time. It is then at an earlier time the person or the head of a person slowed down.
  • the HIC value gets better, because sooner after the impact a maximum acceleration comes into effect, which then subsides but particularly fast or passes through the pedestrian's head. It has been found that the HIC value thus achieved is reduced even if there is a short-term increase in the acceleration due to the earlier deceleration.
  • the invention is based on the idea in the case of lying adjacent to the body inner components to ensure that the acceleration and an associated energy transfer does not work over a longer period and relatively flat rising, but the maximum of the acceleration or Energy transfer is achieved as early as possible.
  • the adapter comprises a structure which, in the event of an impact, crumbles or shatters and / or kinks or folds in order to reduce the risk potential. In this way it is ensured that, in the event of an impact, the energy released thereby initiates crumbling and / or buckling and is thus degraded immediately after reaching a short maximum. The period of energy transfer is kept so short and yet reached the time of maximum energy transfer very early. The HIC value is thus reduced.
  • a comparable effect is achieved with a crumbling structure.
  • the structure crumbles. The energy produced by the collision thus initiates crumbling, so that at that moment relatively much energy is transferred to the passers-by. Immediately thereafter, however, the energy transfer curve drops rapidly.
  • the presence of a rib structure on the one hand with the body includes a substantially right angle and on the other hand consists of such a material, which crumbles in the event of a collision. Especially good the desired energy transfer curve is then achieved, since the rib structure then "kinks and crumbles.”
  • the ribs are preferably evenly distributed over the surface of the adapter so as to achieve the desired reduction in HIC value regardless of the impact location.
  • a slightly zigzag-shaped rib structure in order to initiate kinking or folding in a planned and predictable manner.
  • the main direction of the rib structure then runs again substantially perpendicular to the surface of the adjacent body, wherein the adjacent body is formed in particular by the front hood.
  • Materials which can crumble or shatter for the purposes of the invention are glass, as well as brittle plastics such as thermosets, thermoplastics and reinforced thermoplastics, produced by die-casting metals such as aluminum or magnesium with an elongation at break of a few percent.
  • the elongation at break which these materials should then have, for example, is up to 10, advantageously up to 5 percent.
  • brittle materials can be adjusted relatively poorly reproducible.
  • tougher materials are preferred which have a significantly higher breaking elongation of preferably more than 50%.
  • Suitable metals or plastics come into consideration, in particular steels, polyamide 6, polyamide 6,6 or polybutylene terephthalate (PBT). From these materials, structures are then provided that achieve the desired energy curve by kinking. By using these materials, the energy trajectory curve can be set more reproducibly.
  • the crumbling or buckling ribs of the structure in the event of an impact are separated by cavities.
  • the distance between two adjacent ribs is then preferably at least as large as the ribs are high.
  • the distance between two adjacent ribs is at least twice as wide. In this way it is ensured that sufficient space remains between the ribs, so that the material of the ribs can buckle laterally or space is available, so as to obtain the desired early energy transfer and the fall of the transfer curve to the maximum in the event of an impact.
  • ribs of the structure are separated from each other by well-compressible foams or sponges.
  • the adapter takes over also insulating tasks. He can contribute to the sound insulation and especially if it is adjacent to a hood.
  • the adapter is used exclusively at the points where the free path without providing the adapter between the body and an adjacent inner component of the vehicle is up to seven centimeters. It has been found that with free paths of more than seven centimeters, the compliance of the body is regularly sufficient to arrive at low HIC values.
  • the remaining free path between an adjacent inner component of the vehicle and the body is reduced to up to 10 mm, advantageously up to 7 mm. It has been found that by maintaining this maximum free path, the desired energy absorption curve is achieved to significantly lower the HIC value.
  • the free path is not reduced to zero, but deliberately provided a free path of preferably at least 5 mm. It has been found that on the one hand, a very small free path can be provided and yet a significant reduction in the HIC value is achieved. On the other hand, smaller impacts do not inadvertently induce kinking or crumbling of a structure of the adapter, which could even go unnoticed externally. Overall, therefore, the risk potential would increase if not consciously left a small space.
  • the adapter is adapted in one embodiment upwards and / or downwards to the shape and the course of the respective adjacent component.
  • its external shape to an adjacent engine block corresponds to the shape of the adjacent portion of the engine block.
  • the shape of the adapter to the body corresponds to the shape or the course of the body.
  • the rib structure of the adapter is in its embodiment preferably 20 to 50 mm, preferably at least 35 mm high. It is therefore available material of least 20 to 50 mm in height for crumbling or buckling.
  • the adapter is attached directly to the component. This is especially advantageous if the adapter also borders on a hood. The handling of the hood is not undesirable complicated by the adapter. If a part of the body is affected that is not part of a flap, then the adapter may preferably also be attached to the body, since this can usually be implemented in a technically simple manner
  • an adapter adjacent to a hood especially since collisions between man and hood are particularly dangerous
  • an adapter significantly reduces the danger potential for a pedestrian in a technically simple and reliable manner.
  • Providing an adapter also makes it possible to afford passive protection at a low cost, although the geometries within a vehicle are constantly different due to, for example, different motors.
  • the adapter is required advantageously little space
  • the body additionally has a rib structure such as the adapter, namely ms-specific braces instead of stabilizing.
  • a rib structure such as the adapter, namely ms-specific braces instead of stabilizing. This supports the lowering of the MC value. Also, this rib structure advantageously extends uniformly over the surface through which a pedestrian is endangered can
  • the invention further relates to a front hood for a motor vehicle (for example as shown in Figure 3), characterized in that the front hood comprises a structure (4) for reducing the FflC value, in the event of a collision of a head (1) on the front hood (2) is crumbled or shattered and / or kinked or folded, wherein the structure is preferably formed by ribs
  • the structure preferably has, individually or in combination with one another, the abovementioned features of the adapter, specifically for the reasons stated in each case
  • a subsequent first state of the art construction was simulated by computer
  • a head (1) has a weight of 4.8 kg
  • the head strikes at a speed of 35 km / h on a clamped, compared to lying inside the body component (3)
  • Resilient sheet metal (2) The sheet (2) is made of steel and is 0.7 mm thick and is part of the body
  • the rigid, rigid component (3) is located behind the sheet inside the body
  • the distance between the body Component (3) and the sheet 2 is 55 mm
  • FIG. 3 The second construction shown in Fig. 3 relates to the present invention.
  • an adapter (4) formed by ribs for reducing the HIC value between the rigid, unyielding component (3) and the clamped yielding sheet (2) is mounted on the component (3).
  • Fig. 4 shows a plan view of the ribs, but which are to be filled advantageously with sound-absorbing materials.
  • Each rib of a hexagonal lumen / honeycomb (5) is 3.2 mm thick, 45 mm high and 145 mm long.
  • Each rib is made of PA6 GF30. Between the structure (4) and the component (3) a free path of 10 mm has remained.
  • Fig. 5 corresponds to the representation of Fig. 2. Shown is the speed of the head (1) during the impact by a dashed line, which is plotted against time t in seconds. The solid line or function shows the course of the acceleration. If the head strikes the sheet metal, the speed of the head is continuously reduced, in contrast to the situation according to FIG. It is thus achieved a much cheaper FflC value of 1519, despite the presence of a component u.a. required limit of 2000 falls below.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für die Verringerung von Personenschäden im Fall eines Unfalls mit einem Kraftfahrzeug.

Description

Passive Schutzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für die Verringerung von Personenschäden im Fall eines Unfalls mit einem Kraftfahrzeug.
Wird ein Fußgänger bzw. Passant von einem Kraftfahrzeug angefahren, so resultieren Personenschäden durch einen Zusammenprall zwischen der Person und der Karosserie des Kraftfahrzeugs. Etwa 7000 Fußgänger kommen jährlich in Europa bei solchen Kollisionen mit einem Pkw ums Leben. Der weitaus größte Teil stirbt an Kopfverletzungen. Laut Unfallstatistik trat bei 80 % aller tödlich verunglückten Fußgänger der Tod durch Aufschlagen des Kopfes auf die Motorhaube oder auf die A-Säulen ein. In 95 % der Kollisionen lag die Fahrzeuggeschwindigkeit unter 60 km/h, im statistischen Mittel bei 40 km/h.
Um diese tödlichen Unfälle zu reduzieren, sollen Fahrzeuge so beschaffen sein, dass bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 40 km/h beim Aufprall eines Passanten auf genau definierten zwei Dritteln einer Motorhaubenfläche der so genannte Head-Injury-Criterion-Wert (HIC-Wert) kleiner als 1000 und beim restlichen Drittel kleiner als 2000 ist. Der HIC-Wert resultiert aus einer Berech- nung der Kopfbeschleunigung und Kopfverzögerung, bezogen auf die Einwirkzeit. Eine dem Fachmann bekannte Berechnung des FflC-Werts lautet:
Figure imgf000003_0001
Zeit
Isec
Kopßeschleunigttng ύ ™ — —
Erdbeschleunigung 36ms — Zeitfenster
Der HIC-Wert ist eine international verwendete Kenngröße für den Schweregrad von Kopfverletzungen. Bei einem HIC-Wert von 1000 beispielsweise beträgt das Risiko lebensgefährlicher Verlet- zungen 15 % bei einem Wert von 2000 bereits 90 %.
Zur Reduzierung des Problems sind bereits technisch anspruchsvolle Schutzeinrichtungen entwickelt worden. Eine in Millisekunden angehobene Fronthaube und zwei Luftmatratzen-artige Airbags, die vor die Windschutzscheibe platziert werden, sollen Leben retten. Berührt das Bein eines Fußgängers den in den Stoßfänger integrierten Sensor, heben innerhalb von 70 ms zwei Faltenbälge aus Stahl den hinteren Teil der Motorhaube mit Hülfe von Gasgeneratoren um etwa 10 cm an. Dadurch vergrößert sich der Deformationsweg der Haube, so dass die Intensität des Kopfaufpralls gemildert wird. Zugleich wird dadurch vermieden, dass der Fußgänger auf den unteren Bereich der Frontscheibe aufschlägt. In einem zweiten Schritt wird die Wirksamkeit des Systems durch die Entfaltung je eines Airbags rechts und links vor dem Windschutzscheibenrahmen - also vor den sogenannten A-Säulen - noch weiter erhöht. Diese speziellen Airbags sind ähnlich strukturiert wie eine Luftmatratze und verteilen dadurch die Aufprallenergie auf einen größeren Bereich. Auf diese Weise wird selbst bei höheren Aufprallgeschwindigkeiten ein Durchschlagen des Kopfes durch die Scheibe verhindert, obwohl die Airbags mit einem Volumen von nur 7 1 vergleichsweise klein sind. Ein solches Schutzsystem wird beispielsweise vom schwedischen Unternehmen Autoliv angeboten.
Die vorgenannten Lösungsgedanken sind mit dem Risiko verbunden, dass Airbag oder Aufspringen der Motorhaube ungewollt aktiviert werden, was Unfälle verursachen kann. Außerdem ist die Lösung technisch aufwändig und teuer.
Die Aufgabe wird deshalb in der vorliegenden Erfindung durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des ersten Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Adapter zwischen Karosserie und innerhalb der Karosserie befindlichen, benachbart liegenden inneren Bauteilen des Kraftfahrzeugs eingesetzt, der den freien Weg zwischen inneren Bauteilen und der Karosserie verkürzt. Der Adapter ist aus unten genannten Gründen insbesondere eine Struktur, die im Fall eines Aufpralls eines Kopfes zerbröselt bzw. zerspringt und/oder geknickt bzw. gefaltet wird. Die Struktur ist beispielsweise Teil einer Fronthaube.
Im Fall eines Zusammenpralls zwischen einer aus Blech, Aluminium oder Kunststoff bestehenden Karosserie eines Fahrzeugs und einem Fußgänger reicht die Nachgiebigkeit der Karosserie in der Regel aus, um einen tödlich endenden Zusammenprall zu vermeiden. Regelmäßig befinden sich jedoch angrenzend an die Außenhaut einer Karosserie im inneren Bauteile wie zum Beispiel ein Motorblock oder Unterkonstruktionen wie Träger, die den Deformationsweg der Karosserie begrenzen. Erreicht die sich infolge eines Zusammenpralls deformierende Karosserie ein solches Bauteil, so werden erst dann die regelmäßig tödlich wirkenden FflC-Werte erreicht.
Überraschend hat sich nun herausgestellt, dass der FflC-Wert durch Vorsehen eines Adapters reduziert wird, der den freien Weg zwischen der Karosserie und einem solchen Bauteil verkürzt. Ein freier Weg im Sinne der Erfindung ist der direkte, kürzeste Weg zwischen einem Bauteil und der angrenzenden Karosserie, der frei von weiteren Teilen ist. Durch den Adapter wird zu einem früheren Zeitpunkt die aus dem Zusammenprall resultierende Energie auf einen Passanten bzw. eine Person übertragen. Es wird dann also zu einem früheren Zeitpunkt die Person bzw. der Kopf einer Person stark abgebremst. Der HIC-Wert wird besser, weil früher nach dem Aufprall eine Maximalbeschleunigung zur Wirkung kommt, die dann aber besonders schnell abklingt bzw. den Fußgängerkopf durchfährt. Es hat sich gezeigt, dass durch die so erreichte frühere Energieübertragung der HIC-Wert reduziert wird, selbst wenn kurzfristig ein höherer Impuls bzw. eine höhere maximale Beschleunigung infolge des früheren Abbremsens auftritt.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, im Fall von benachbart an die Karosserie liegenden inneren Bauteilen dafür Sorge zu tragen, dass die Beschleunigung und einer damit einhergehenden Energie- Übertragung nicht über einen längeren Zeitraum sowie verhältnismäßig flach ansteigend wirkt, sondern das Maximum der Beschleunigung bzw. Energieübertragung möglichst früh erreicht wird.
Um das Gefährdungspotential zu reduzieren, umfasst der Adapter in einer vorteilhaften Ausgestaltung eine Struktur, die im Fall eines Aufpralls zerbröselt bzw. zerspringt und/oder geknickt bzw. gefaltet wird. Es wird so dafür Sorge getragen, dass im Fall eines Aufpralls die dadurch frei- gesetzte Energie das Zerbröseln und/oder Knicken einleitet und so sofort nach Erreichen eines kurzen Maximums abgebaut wird. Der Zeitraum der Energieübertragung wird so kurz gehalten und dennoch der Zeitpunkt der maximalen Energieübertragung sehr früh erreicht. Der HIC-Wert wird so reduziert.
Um eine Struktur bereitzustellen, die durch Knicken eine Energie möglichst sofort und dann aber rasch abfallend überträgt, weist diese Rippen auf, die mit der Karosserie einen im Wesentlichen rechten Winkel einschließen. Schlägt ein Kopf eines Fußgängers nun auf eine Karosserie auf, so werden diese Rippen geknickt. Die vorhandene kinetische Energie leitet also zunächst einmal das
Knicken ein, so dass in diesem Moment auch relativ viel Energie auf den Kopf des Passanten übertragen wird. Unmittelbar im Anschluss daran fällt die Energieübertragungskurve jedoch rasch ab, da die eingefalteten Rippen nun einen geringeren Widerstand bieten.
Alternativ oder ergänzend wird mit einer zerbröselnden Struktur eine vergleichbare Wirkung erzielt. Schlägt ein Kopf eines Fußgängers auf eine Karosserie auf, so zerbröselt die Struktur. Die beim Zusammenprall entstehende Energie leitet also zunächst einmal das Zerbröseln ein, so dass in diesem Moment auch relativ viel Energie auf den Passanten übertragen wird. Unmittelbar im Anschluss daran fallt die Energieübertragungskurve jedoch rasch ab.
Von besonderem Vorteil ist aus vorgenannten Gründen das Vorhandensein einer Rippenstruktur, die einerseits mit der Karosserie einen im wesentlichen rechten Winkel einschließt und andererseits aus einem solchen Material besteht, welches im Fall eines Zusammenpralls zerbröselt. Besonders gut wird dann die angestrebte Energieübertragungskurve erzielt, da die Rippenstruktur dann „knickend zerbröselt". Die Rippen sind bevorzugt gleichmäßig über der Oberfläche des Adapters verteilt, um so unabhängig vom Aufprallort die gewünschte Reduzierung des HIC-Wertes zu erzielen.
Um den gewünschten kickenden und/oder zerbröselnden Effekt definiert einzuleiten, kann auch eine leicht zickzackförmige Rippenstruktur vorgesehen sein, um so planmäßig und vorhersehbar das Knicken oder Falten einzuleiten. Die Hauptrichtung der Rippenstruktur verläuft dann wieder im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der angrenzenden Karosserie, wobei die angrenzende Karosserie insbesondere durch die Fronthaube gebildet wird.
Materialien, die im Sinne der Erfindung zerbröseln bzw. zerspringen können, sind Glas, sowie spröde Kunststoffe wie Duroplaste, Thermoplaste sowie verstärkte Thermoplaste, durch Druckguss gefertigte Metalle wie Aluminium oder Magnesium mit einer Bruchdehnung von wenigen Prozent. Die Bruchdehnung, die diese Materialien dann aufweisen sollen, beträgt dann beispielsweise bis zu 10, vorteilhaft bis zu 5 Prozent.
Das Verhalten von spröden Materialien lässt sich verhältnismäßig schlecht reproduzierbar einstellen. In einer Ausgestaltung der Erfindung werden daher zähere Materialien bevorzugt, die eine deutlich höhere Bruchdehnung von vorzugsweise mehr als 50 % aufweisen. In Frage kommen entsprechende Metalle oder Kunststoffe und zwar insbesondere Stähle, Polyamid 6, Polyamid 6,6 oder Polybutylenterephthalat (PBT). Aus diesen Materialien werden dann vor allem solche Strukturen bereitgestellt, die durch Knicken den gewünschten Energieverlauf erreichen. Durch Verwendung dieser Materialien kann die Energieverlaufskurve reproduzierbarer eingestellt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die im Fall eines Aufpralls zerbröselnden oder knickenden Rippen der Struktur durch Hohlräume voneinander getrennt. Der Abstand zwischen zwei benachbart liegenden Rippen ist dann bevorzugt wenigstens so groß wie die Rippen hoch sind. Besonders bevorzugt ist der Abstand zwischen zwei benachbart liegenden Rippen wenigstens doppelt so breit. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass genügend Freiraum zwischen den Rippen verbleibt, damit das Material der Rippen seitlich wegknicken kann bzw. Raum zur Verfügung steht, um so die gewünschte frühzeitige Energieübertragung sowie das Abfallen der Übertragungskurve nach dem Maximum im Fall eines Aufpralls zu erhalten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden Rippen der Struktur durch gut komprimierbare Schäume oder Schwämme voneinander getrennt. Durch die Komprimierbarkeit wird erreicht, dass im Fall eines Zerknickens oder Zerbröselns durch Komprimieren des Schwamms oder
Schaums der vorgenannte Freiraum bereitgestellt wird. Zugleich übernimmt der Adapter dann aber auch isolierende Aufgaben. Er kann so zur Schallisolierung beitragen und zwar vor allem, wenn diese an eine Motorhaube angrenzt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Adapter ausschließlich an den Stellen eingesetzt, bei denen der freie Weg ohne Vorsehen des Adapters zwischen der Karosserie und einem benachbart liegenden inneren Bauteil des Fahrzeugs bis zu sieben Zentimeter beträgt. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass bei freien Wegen von mehr als sieben Zentimetern die Nachgiebigkeit der Karosserie regelmäßig ausreicht, um zu geringen HIC-Werten zu gelangen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der verbleibende freie Weg zwischen einem benachbart liegenden inneren Bauteil des Fahrzeugs und der Karosserie auf bis zu 10 mm, vorteilhaft auf bis zu 7 mm reduziert. Es hat sich herausgestellt, dass bei Einhalten dieses maximal vorgesehenen freien Wegs die gewünschte Energieabsorptionskurve erzielt wird, um den HIC-Wert deutlich abzusenken.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der freie Weg nicht auf Null reduziert, sondern ein freier Weg von bevorzugt wenigstens 5 mm bewusst vorgesehen. Es hat sich herausgestellt, dass auf der einen Seite ein sehr kleiner freier Weg vorgesehen sein kann und dennoch eine deutliche Reduzierung des HIC-Wertes erreicht wird. Auf der anderen Seite leiten kleinere Stöße nicht ungewollt ein Knicken oder Zerbröseln einer Struktur des Adapters ein, was sogar äußerlich unbemerkt bleiben könnte. Insgesamt würde sich daher das Gefährdungspotential erhöhen, wenn nicht bewusst ein kleiner Freiraum verbleibt.
Vor allem um wie angestrebt die freie Weglänge zu reduzieren, wird der Adapter in einer Ausführungsform nach oben und/oder nach unten hin an die Form und den Verlauf des jeweiligen angrenzenden Bauteils angepasst. So entspricht seine äußere Form in einer Ausführungsform zu einem angrenzenden Motorblock hin der Form des angrenzenden Teils des Motorblocks. Entsprechend entspricht die Form des Adapters zur Karosserie hin der Form bzw. dem Verlauf der Karosserie.
Die Rippenstruktur des Adapters ist in ihrer Ausgestaltung bevorzugt 20 bis 50 mm, bevorzugt wenigstens 35 mm hoch. Es steht damit Material von wenigsten 20 bis 50 mm Höhe für das Zerbröseln bzw. Knicken zur Verfügung.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Adapter direkt am Bauteil befestigt. Dies ist vor allem dann von Vorteil, wenn der Adapter darüber hinaus an eine Motorhaube grenzt. Die Handhabung der Motorhaube wird durch den Adapter nicht unerwünscht erschwert. Ist ein Teil der Karosserie betroffen, das nicht Teil einer Klappe ist, so kann der Adapter bevorzugt auch an der Karosserie befestigt sein, da dies in der Regel technisch einfach umgesetzt werden kann
In einer Ausgestaltung der Erfindung grenzt ein Adapter an eine Motorhaube an, da vor allem Kollisionen zwischen Mensch und Motorhaube besonders gefährlich sind
Der Einsatz eines Adapters reduziert also das Gefahrdungspotential für einen Fußganger auf technisch einfache und sichere Weise erheblich Das Vorsehen eines Adapters ermöglicht es ferner, preiswert einen passiven Schutz bereitzustellen, obwohl aufgrund von zum Beispiel unterschiedlichen Motoren die Geometrien innerhalb eines Fahrzeugs standig anders sind Der Adapter benotigt vorteilhaft wenig Bauraum
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Karosserie ergänzend eine Rippenstruktur wie der Adapater auf und zwar msbesondere anstelle von der Stabilisierung dienenden Verstrebungen Dies unterstutzt das Absenken des MC-Werts Auch diese Rippenstruktur erstreckt sich vorteilhaft gleichmaßig über die Flache, durch die ein Fußganger gefährdet werden kann
Die Erfindung betrifft ferner eine Fronthaube für ein Kraftfahrzeug (beispielsweise wie in Fig 3 dargestellt), dadurch gekennzeichnet, dass die Fronthaube eine Struktur (4) zur Reduzierung des FflC-Wertes umfasst, die im Fall eines Aufpralls eines Kopfes (1) auf die Fronthaube (2) zerbroselt bzw zerspringt und/oder geknickt bzw gefaltet wird, wobei die Struktur vorzugsweise durch Rippen gebildet wird
Die Struktur weist vorzugsweise einzeln oder in Kombination miteinander die vorgenannten Merkmale des Adapters auf und zwar aus den jeweils genannten Gründen
Nachfolgend erläutern wir die Erfindung anhand eines Ausfuhrungs- und Vergleichsbeispiels Allerdings ist die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschrankt
Ein folgender erster dem Stand der Technik entsprechender Aufbau wurde per Computer simuliert Ein Kopf (1) weist ein Gewicht von 4,8 kg auf Der Kopf schlagt mit einer Geschwindigkeit von 35 km/h auf ein eingespanntes, im Vergleich zum innerhalb der Karosserie liegenden Bauteil (3) nachgiebiges Blech (2) auf Das Blech (2) besteht aus Stahl und ist 0,7 mm dick und ist Teil der Karosserie Das unnachgiebige, starre Bauteil (3) ist hinter dem Blech im Inneren der Karosserie angeordnet Der Abstand zwischen dem Bauteil (3) und dem Blech 2 betragt 55 mm
Die Computersimulation ergab einen HIC-Wert von 41000 Die gestrichelte Linie m Fig 2 gibt den zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit des Kopfes wieder Aufgetragen ist die Geschwindigkeit in
[km/h* 10] gegen die Zeit t in [sec] Die durchgezogene als Funktion aufgetragene Linie in Fig 2 verdeutlicht die Beschleunigung des Kopfes (1) während des Aufpralls. Aufgetragen ist die Beschleunigung in [g = 9,81 m/s2] gegen die Zeit t in [sec]. In Fig. 2 sind ferner die Integrationsgrenzen ti und t2 für die Ermittlung des HIC-Werts als senkrechte Linien eingezeichnet. Die Integrationsgrenzen ergeben sich aus der eingangs genannten Formel, ti und t2 werden so berechnet, dass in dem sich daraus ergebenden Zeitfenster ein maximaler HIC-Wert entsteht. Der resultierende HIC-Wert beträgt 41000.
Der in Fig. 3 gezeigte zweite Aufbau bezieht sich auf die vorliegende Erfindung. Im Unterschied zur in Fig. 1 gezeigten Situation ist ein durch Rippen gebildeter Adapter (4) zur Reduzierung des HIC- Wertes zwischen dem starren, unnachgiebigen Bauteil (3) und dem eingespannten nachgiebigen Blech (2) angebracht und zwar am Bauteil (3). Die Fig. 4 zeigt eine Aufsicht auf die Rippen, die jedoch vorteilhaft mit Schall absorbierenden Materialien auszufüllen sind. Jede Rippe einer sechseckigen Hohlräume/Wabe (5) ist 3,2 mm dick, 45 mm hoch und 145 mm lang. Jede Rippe besteht aus PA6 GF30. Zwischen der Struktur (4) und dem Bauteil (3) ist ein freier Weg von 10 mm verblieben.
Die Darstellung in Fig. 5 korrespondiert mit der Darstellung aus Fig. 2. Gezeigt wird die Geschwindigkeit des Kopfes (1) während des Aufpralls durch eine gestrichelte Linie, die gegen Zeit t in Sekunden aufgetragen ist. Die durchgezogene Linie bzw. Funktion zeigt den Verlauf der Beschleunigung. Trifft der Kopf auf das Blech auf, so wird die Geschwindigkeit des Kopfes im Unterschied zur Situation nach Fig. 2 kontinuierlich reduziert. Es wird so ein wesentlich günstigerer FflC-Wert von 1519 erreicht, der trotz Vorhandenseins eines Bauteils die u.a. geforderte Grenze von 2000 unterschreitet.

Claims

Patentansprüche
I . Kraftfahrzeug mit einer Karosserie (2) und einem innerhalb der Karosserie liegenden Bauteil (3), dadurch gekennzeichnet, dass ein Adapter (4) zur Reduzierung des HIC-Wertes zwischen dem Bauteil und der Karosserie angeordnet ist.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, bei dem der Adapter eine Struktur umfasst, die bei einem Aufprall zerbröselt, zerspringt, geknickt und/oder gefaltet wird.
3. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Adapter Rippen (4) aufweist, die mit der angrenzenden Karosserie (2) einen im Wesentlichen rechten Winkel bildet.
4. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Rippen (4) aus einem Material bestehen, welches eine Bruchdehnung von bis zu zehn Prozent, vorteilhaft von bis zu fünf Prozent aufweist.
5. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Rippen aus einem Material bestehen, dass eine Bruchdehnung von mehr als 50 % aufweist.
6. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Adapter eine Vielzahl von Rippen aufweist, die durch Hohlräume (5) voneinander getrennt sind.
7. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Adapter eine Vielzahl von Rippen aufweist, die durch Schäume oder Schwämme voneinander getrennt sind.
8. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Adapter ausschließ- lieh dort eingesetzt ist, wo der andernfalls freie Weg zwischen Karosserie und innen liegenden Bauteil kleiner als sieben Zentimeter ist.
9. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der infolge des Adapters (4) verbleibende freie Weg zwischen Karosserie (2) und Bauteil (3) zwischen fünf und zehn Millimeter liegt.
10. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Adapter (4) eine 20 bis 50, bevorzugt eine wenigstens 35 mm hohe Rippenstruktur umfasst.
I 1. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Adapter eine Vielzahl von gleichmäßig verteilten Rippen (4) umfasst.
12. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Adapter (4) an einem innen liegenden Bauteil (3) befestigt ist.
13. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Karosserie (2), an die ein Adapter angrenzt, eine Motorhaube ist.
14. Fronthaube für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Fronthaube eine Struktur (4) zur Reduzierung des HIC-Wertes umfasst, die im Fall eines Aufpralls eines Kopfes auf die Fronthaube (2) zerbröselt bzw. zerspringt und/oder geknickt bzw. gefaltet wird, wobei die Struktur vorzugsweise durch Rippen gebildet wird.
PCT/EP2007/003242 2006-04-25 2007-04-12 Passive schutzeinrichtung für ein kraftfahrzeug WO2007121865A1 (de)

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DE102006019648.1 2006-04-25
DE200610019648 DE102006019648A1 (de) 2006-04-25 2006-04-25 Passive Schutzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug

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