DE10204594A1

DE10204594A1 - Crashaktive Fronthaube an einem Fahrzeug, insbesondere an einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10204594A1
Application number: DE2002104594
Authority: DE
Inventors: Ruprecht Sinnhuber; Dennis Gevers
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-02-05
Filing date: 2002-02-05
Publication date: 2003-08-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine crashaktive Fronthaube an einem Fahrzeug, mit dieser zugeordneten Stellgliedern und wenigstens einem energiefreisetzenden Mittel und mit einer am Fahrzeug angeordneten Sensoreinrichtung für eine aufprallbedingte Aktivierung derselben, die die Fronthaube aus ihrer Schließposition in eine angehobene Aufprallposition verbringen. Sie löst die Aufgabe, eine derartige Fronthaube so zu gestalten, daß diese auf alternative Weise den Anforderungen an den Fußgängerschutz gerecht wird. Dazu ist die Anordnung der Fronthaube (1) am Fahrzeugaufbau (2) so vorgenommen, daß diese bei einer sensorgesteuerten elektromagnetischen, hydraulischen, pneumatischen oder pyrotechnischen Entriegelung im Scharnierbereich (3) und am Haubenschloß (6) vom Fahrzeugaufbau (1) nach hinten oben in eine definierte Aufprallposition angehoben wird, in der der zwischen der frontscheibenseitigen Kante der Fronthaube (1) und der Frontscheibe (4) gegebene Spalt (12) weitgehend geschlossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine crashaktive Fronthaube an einem Fahrzeug, insbesondere an einem Kraftfahrzeug, die bei einer Kollision mit einem Fußgänger oder einem anderen Aufprallbeteiligten zur Aufnahme von Aufprallenergie in eine angehobene Aufprallposition verbracht wird.
Durch eine Fronthaube, die bei einer Kollision gegenüber ihrer Schließposition in eine angehobene Aufprallposition verbracht wird, bevor ein Aufprallbeteiligter auf diese prallt, ist das Verletzungsrisiko für diesen verringert, da der Abstand der Fronthaube zu unter dieser angeordneten und nicht deformierbaren Fahrzeugkomponenten, insbesondere zum Motor, vergrößert ist und damit ein größerer Deformationsweg zur Absorption der Aufprallenergie durch die Fronthaube zur Verfügung steht.

So ist aus der DE 28 14 107 A1 eine crashaktive Fronthaube bekannt, die mit einer Energiespeichereinheit gekoppelt ist, die die Fronthaube im Crashfalle sensorgesteuert aus deren Schließposition allseitig in eine angehobene Position verbringt. Dazu sind im hinteren und im vorderen Haubenkantenbereich jeweils eine Airbageinrichtung angeordnet, die einen Airbag und einen diesem zugeordneten Gasgenerator aufweist. Bei einer durch die Sensoreinrichtung signalisierten Kollision des Fahrzeugs mit einem Aufprallbeteiligten werden beide Airbageinrichtungen gleichzeitig aktiviert, und die sich entfaltenden Airbags heben die Fronthaube in eine im wesentlichen parallel zur Schließposition gegebene Aufprallposition an. Um den in der angehobenen Aufprallposition der Fronthaube gegenüber deren Schließposition breiteren Spalt zwischen derselben und der Windschutzscheibe zu schließen, um das Verletzungsrisiko auch im Bereich unmittelbar an der Windschutzscheibe zu senken, ist mit dem Gegenstand nach der genannten DE vorgeschlagen worden, den hinteren Haubenkantenbereich durch einen zugleich als Scheibenairbag wirkenden Airbag anzuheben, der den sich beim Anheben der Fronthaube vergrößernden Spalt schließt. Als alternative Lösung ist ein Fronthaube mit einem im hinteren Bereich unter dieser angeordneten Haubenteil beschrieben, das mit einer energiespeichernden ortsfesten Kolben-Zylinder-Einheit gekoppelt ist. Im Crashfalle wird dieses Haubenteil durch die Kolbenstange auf die Frontscheibe zu verschoben und an dieser mit seiner hinteren, frontscheibenseitigen Kante nach oben geschoben, wodurch der Spalt abgedeckt und auch die Frontscheibe im Spaltbereich geschützt wird. Die beschriebenen Lösungen sind aufwendig.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine crashaktive Fronthaube nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, daß diese auf alternative Weise den Anforderungen an den Fußgängerschutz gerecht wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Fronthaube nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung besteht darin, daß die Anordnung der mit wenigstens einem energiefreisetzenden Mittel und Stellgliedern versehenen Fronthaube so vorgenommen wird, daß diese bei einer sensorgesteuerten magnetischen, hydraulischen, pneumatischen oder pyrotechnischen Entriegelung vom Fahrzeugaufbau im frontscheibenseitigen Scharnierbereich und am frontendseitigen Haubenschloß nach hinten oben in eine definierte Aufprallposition angehoben wird, in der der zwischen der frontscheibenseitigen Kante der Fronthaube und der Frontscheibe gegebene Spalt kleiner, zumindest nicht größer als in der Schließposition, und weitgehend geschlossen ist. Damit ist die Verletzungsgefahr im Bereich unmittelbar vor der Windschutzscheibe, beispielsweise durch die Scheibenwischer, erheblich verringert, und die Fronthaube bietet einen vergrößerten Deformationsweg zum Abbau von Aufprallenergie bei dem Aufprall eines Aufprallbeteiligten. Die an der Fronthaube definierten Prüfflächen für einen Kinderkopf- und Erwachsenenkopf-Impactor-Aufschlag verschieben sich dabei, bezogen auf die Fronthaube, nach vorne. Dadurch, daß die Fronthaube nach hinten oben angehoben wird, stellt der vordere, ebenfalls nach hinten oben angehobene Haubenkantenbereich auch kein zusätzliches Gefährdungspotential dar, insbesondere für kleinere Aufprallbeteiligte, vor allem bei Fronthauben mit einem nach unten gezogenen vorderen Haubenkantenbereich. Die Lösung ist sowohl für aufliegende als auch für innenliegende Fronthauben anwendbar und designneutral.

Als energiefreisetzende Mittel können vorgespannte und am Fahrzeugaufbau gehalterte Federn eingesetzt werden, die an diesem verriegelt verriegelt und mit Kolben-Zylinder- Einheiten oder Teleskopstangen als Kraftbegrenzer gekoppelt sind. Die frontscheibenseitigen Federn sind dabei Schraubenfedern und die frontendseitige Feder (oder Federn), die im Bereich des Haubenschlosses angeordnet ist, ist eine Drehfeder, die in Richtung auf die Frontscheibe vorgespannt ist. Bei einer sensorgesteuerten Aktivierung der energiefreisetzenden Mittel, verbunden mit einer Entriegelung der Fronthaube vom Fahrzeugaufbau, wird diese durch die Federn angehoben und gleichzeitig durch die Drehfeder in Richtung auf die Frontscheibe zu geschwenkt. Die Teleskopstangen oder Kolben-Zylinder-Einheiten können vorteilhaft mit einer Rücklaufsperre versehen sein, die bei einer schlagartigen Belastung kraftbegrenzend wirkt und verhindert, daß die Fronthaube schnell niedergedrückt wird, und bei einer ausbleibenden oder geringen Belastung, beispielsweise bei einer Fehlauslösung, ermöglicht, daß die Fronthaube gegen die Kraft der Federn wieder in ihre Schließposition nach vorne unten zurückgedrückt werden kann und wieder am Fahrzeugaufbau verrastet.

Es ist auch möglich, daß anstelle der gesamten Fronthaube nur das Fronthaubenoberblech in der angegebenen Weise angehoben wird. Für diesen Fall wirken die energiefreisetzenden Mittel lediglich mit dem Fronthaubenoberblech zusammen, das dazu an seiner Unterseite mit einer Versteifungsstruktur versehen ist. Diese wiederum ist über betätigbare Verriegelungselemente lösbar mit dem Innenblech der Fronthaube verbunden. Eine Entriegelung, verbunden mit einer Aktivierung von Stellgliedern führt dann zum Anheben des Fronthaubenoberblechs in der vorbeschriebenen Weise in die definierte Aufprallposition.

Als energiefreisetzende Mittel können auch elastische und mit wenigstens einem Gasgenerator oder mit einer Gasdruckkammer gekoppelte (reversible) Airbagkammern eingesetzt werden, die bei ihrer Entfaltung richtungsgeführt an der Fronthaube angreifen und diese nach hinten oben schwenken und anheben, wobei Teleskopstäbe für die Führung und ver- und entriegelbare Scharnier- und Schloßbefestigungen für das Haltern der Fronthaube sorgen. Die Richtungsführung kann durch am Fahrzeugaufbau angeordnete Führungsrohre oder auch durch die Airbagkammern umschließende Schraubenfedern erfolgen.

Ebenso können anstelle der Airbagkammern elastische Airbags eingesetzt werden, die durch elastische Führungsbänder so geführt werden, daß die Airbagkammern die Fronthaube nach hinten oben in die definierte Aufprallposition verbringen, wobei die Führungsbänder oberhalb der Airbags mit der Fronthaube verbunden sind. Der vordere Airbag kann dabei so ausgelegt sein, daß dieser die nach hinten oben verlagerte vordere Haubenkante abdeckt.

Die Fronthaube kann jedoch auch an den frontscheibenseitigen Scharnieren und am Haubenschloß mit Scharnierhebeln gehaltert sein. Diese sind in der Schließposition in im wesentlichen horizontaler Lage und in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne ausgerichtet, liegen an der am Fahrzeugaufbau verriegelten Fronthaube an und sind durch vorgespannte Drehfedern beaufschlagt. Bei einer Entriegelung werden die Scharnierhebel nach hinten oben aufgestellt und heben dadurch die Fronthaube in die definierte Aufprallposition an. Auch diese Anordnung ist reversibel, so daß die Fronthaube bei einem ausbleibendem Aufschlag nach erfolgter Aktivierung des Systems wieder in ihre Schließposition zurückgedrückt werden kann. Zusätzlich können Drehdämpfer oder Lineardämpfer angeordnet werden, die bei einer unterschiedlichen Kennung (Beschleunigungs-Zeit-Kurve) in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung zusätzlich Energie absorbieren und das Anheben und Absenken der Fronthaube dämpfen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen Seitenansichten von Fronthaubenanordnungen, jeweils in schematischer Darstellung, mit verschiedenen energiespeichernden Mitteln wie folgt:
Fig. 1 mit Federn als energiefreisetzende Mittel,
Fig. 2 mit elastischen Airbagkammern,
Fig. 3 mit elastischen Airbags und
Fig. 4 mit Drehfedern.
Die in Fig. 1 gezeigte crashaktive Fronthaube 1 an einem Fahrzeugaufbau 2 ist in ihrer Schließposition, dargestellt in durchgezogenen Linien, über eine Scharniereinrichtung 3 im Bereich des der Frontscheibe 4 zugewandten Endes außenseitig über zwei am Fahrzeugaufbau 2 gehalterte Teleskopstangen 5 und im frontendseitigen Haubenschloß 6 mit einer ebensolchen Teleskopstange 5 als Stellglied gehaltert, wobei die Fronthaube 1 aus ihrer Schließposition heraus in bekannter und üblicher Weise in eine normale Öffnungsposition schwenkbar ist. Die frontscheibenseitigen Teleskopstangen 5 sind mit einer Sperrklinke 7 am Fahrzeugaufbau 2 in zusammengeschobener Position, von einer komprimierten Schraubenfeder 8 umgeben, vorgespannt gehaltert. Die Sperrklinke 7 ist dabei mit dem Kern eines sensorgesteuerten Elektromagneten 9 verbunden. An der frontendseitigen Teleskopstange 5 greift eine diese in Richtung auf die Frontscheibe 4 zu vorspannende Drehfeder 10 an, wobei das Haubenschloß 6 mit einem Verriegelungshaken 11 am Fahrzeugaufbau 2 befestigt ist, der ebenfalls elektromagnetisch betätigbar ist.
Im Falle eines Aufpralls werden die Sperrklinken 7 und der Verriegelungshaken 11 sensorgesteuert entriegelt, mit der Folge, daß sich die Federn 8 und 10 entspannen und die Fronthaube 1 nach hinten oben auf die Frontscheibe 4 zu in eine durch die Länge der Teleskopstangen 5 bestimmte definierte Aufprallposition schwenken. Diese ist in Fig. 1 mit gestrichelten Linien dargestellt. Es ist zu erkennen, daß der zwischen der frontscheibenseitigen Kante der Fronthaube 1 und der Frontscheibe 4 gegebene Spalt 12 nicht breiter als in der Schließposition und damit weitgehend geschlossen ist.
Fig. 2 zeigt eine Fronthaube 1, die, wie bei der vorbeschriebenen Ausführung, mit Teleskopstangen 5 gehaltert ist. Diese sind jedoch von elastischen Airbagkammern 13 umgeben, mit diesen wirkverbunden und jeweils in einem fahrzeugfesten Führungsrohr 14 angeordnet und mit einem sensorgesteuerten Gasgenerator 15 als energiefreisetzendes Mittel verbunden. Die Führungsrohre 14 sind im wesentlichen in eine Richtung parallel zur Frontscheibe 4 geneigt. Die Teleskopstäbe 5 sind in ihrer zusammengeschobenen Position mit einer Sperrklinke 16 am Fahrzeugaufbau 2 gehaltert, die ebenfalls mit dem Gasgenerator 15 wirkverbunden ist. Im Falle eines Aufpralls werden die Gasgeneratoren 15 sensorgesteuert aktiviert, dadurch die Sperrklinken 16 betätigt und die Fronthaube entriegelt und die elastischen Airbagkammern 13 befüllt, wobei sich diese entfalten und die Teleskopstäbe 5 auseinanderdrücken und dabei die Fronthaube 1 in der vorgegebenen Richtung in eine durch die Länge der Teleskopstäbe 5 definierte, in Fig. 2 gestrichelt dargestellte Aufprallposition anheben.
Eine weitere Ausführung ist in Fig. 3 gezeigt. Bei dieser ist die Fronthaube 1 an den frontscheibenseitigen Scharniereinrichtungen 3 und auch am Haubenschloß 6 jeweils mit einem am Fahrzeugaufbau 2 schwenkbar gehalterten und an der Fronthaube 1 in im wesentlichen horizontaler Lage anliegenden Scharnierhebel 17 verbunden, auf den eine vorgespannte Drehfeder 18 als energiefreisetzendes Mittel wirkt. Die Fronthaube 1 ist im Bereich der Scharniereinrichtungen 3 und des Haubenschlosses 6 jeweils mit Sperrklinken 20 am Fahrzeugaufbau 2 gehalten, die sensorgesteuert durch die angeschlossenen Elektromagnete betätigbar sind. Im Falle eines Aufpralls werden die Sperrklinken 20 in eine Entriegelungsposition verbracht, mit der Folge, daß sich die Drehfedern 18 entspannen und die Fronthaube 1 nach hinten oben in eine durch die Länge der Scharnierhebel 17 definierte Aufprallposition schwenken (gestrichelt dargestellt).
Schließlich ist in Fig. 4 eine Ausführung dargestellt, bei der die Fronthaube 1 im Bereich der Scharniereinrichtung 3 und des Haubenschlosses 6 mit elastischen Airbags 21 gekoppelt und über Sperrklinken 22 am Fahrzeugaufbau 2 gehaltert ist. Diese sind wiederum sensorgesteuert elektromagnetisch betätigbar. Zwischen der Fronthaube 1 und dem Fahrzeugaufbau 2 sind elastische Führungsbänder 23 angeordnet, die die Airbags 21 umschließen und auch als Fangbänder dienen. Im Falle einer sensorgesteuerten Aktivierung des Systems werden die Sperrklinken 22 betätigt, dadurch die Fronthaube 1 entriegelt und die Airbags 21 befüllt. Durch eine gezielte Gestaltung der Führungsbänder 23 hinsichtlich Querschnitt und Länge werden die Airbags 21 nach hinten oben entfaltet und drücken die Fronthaube 1 in die gestrichelte und durch die Führungsbänder 23 definierte Position. BEZUGSZEICHENLISTE 1 Fronthaube
2 Fahrzeugaufbau
3 Scharniereinrichtung
4 Frontscheibe
5 Teleskopstange
6 Haubenschloß
7 Sperrklinke
8 Schraubenfeder
9 Elektromagnet
10 Drehfeder
11 Verriegelungshaken
12 Spalt
13 Airbagkammer
14 Führungsrohr
15 Gasgenerator
16 Sperrklinke
17 Scharnierhebel
18 Drehfeder
19 -
20 Sperrklinke
21 Airbag
22 Sperrklinke
23 Führungsband
24 Gasgenerator

Claims

1. Crashaktive Fronthaube an einem Fahrzeug, mit dieser zugeordneten Stellgliedern und wenigstens einem energiefreisetzenden Mittel und mit einer am Fahrzeug angeordneten Sensoreinrichtung für eine aufprallbedingte Aktivierung derselben, die die Fronthaube aus ihrer Schließposition in eine angehobene Aufprallposition verbringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Fronthaube (1) am Fahrzeugaufbau (2) so vorgenommen ist, daß diese bei einer sensorgesteuerten elektromagnetischen, hydraulischen, pneumatischen oder pyrotechnischen Entriegelung im Scharnierbereich (3) und am Haubenschloß (6) vom Fahrzeugaufbau nach hinten oben in eine definierte Aufprallposition angehoben wird, in der der zwischen der frontscheibenseitigen Kante der Fronthaube (1) und der Frontscheibe (4) gegebene Spalt (12) weitgehend geschlossen ist.

2. Fronthaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als energiefreisetzende Mittel vorgespannte, am Fahrzeugaufbau (2) gehalterte und an diesem verriegelte und mit Kolben-Zylinder-Einheiten oder Teleskopstangen (5) als Kraftbegrenzer gekoppelte Federn (8, 10) dienen, wobei die frontscheibenseitigen Federn Schraubenfedern (8) sind und die wenigstens eine frontendseitige Feder (10) eine in Richtung auf die Frontscheibe vorgespannte Drehfeder (10) ist.

3. Fronthaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als energiefreisetzendes Mittel wenigstens ein mit frontendseitig und frontscheibenseitig angeordneten elastischen Airbagkammern (13) wirkverbundener Gasgenerator (15) oder ein mit komprimiertem Gas gefüllter Gasdruckbehälter dient, daß die Achse der Airbagkammern (13) nach hinten und schräg nach oben gerichtet ist, und daß in den Airbagkammern (13) jeweils eine am Fahrzeugaufbau (2) verriegelte und mit der Fronthaube (1) verbundene und als Kraftbegrenzer wirkende Teleskopstange (5) angeordnet ist, die bei der Aktivierung des Gasgenerators (15) und Befüllung der Airbagkammern (13), verbunden mit einer Entriegelung der Teleskopstangen (5), ein Anheben der Fronthaube (1) in eine definierte Aufprallposition ermöglicht.

4. Fronthaube nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Airbagkammern (13) in einer fahrzeugfesten Kammer (14) oder in einer am Fahrzeugaufbau (2) gehalterten Schraubenfeder geführt sind.

5. Fronthaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fronthaube (1) an den frontscheibenseitigen Scharnieren (3) und auch am Haubenschloß (6) jeweils mit einem am Fahrzeugaufbau (2) schwenkbar gehalterten und an dieser (1) in im wesentlicher horizontaler Lage anliegenden Scharnierhebel (17) verbunden ist, auf den eine vorgespannte Drehfeder (18) wirkt, und daß die Drehfedern (18) bei ihrer Entriegelung die Scharnierhebel (17) nach hinten oben aufstellen und damit die Fronthaube (1) in eine definierte Aufprallposition anheben.

6. Fronthaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als energiefreisetzendes Mittel wenigstens ein mit frontendseitig und frontscheibenseitig angeordneten elastischen Airbags (21) wirkverbundener Gasgenerator (24) oder ein mit komprimiertem Gas gefüllter Gasdruckbehälter dient, und daß die sich durch eine Energiefreisetzung und eine dadurch veranlaßte Entriegelung der Fronthaube (1) entfaltenden Airbags (21) durch elastische Führungsbänder (23) so geführt werden, daß diese die Fronthaube (1) nach hinten oben in die Aufprallposition verbringen, wobei die Führungsbänder (23) oberhalb der Airbags (21) mit der Fronthaube (1) verbunden sind.