DE10362405B3 - Fronthaube zur Verbesserung des Fußgängerschutzes im Bereich derScheibenwischeranlage an einem Fahrzeug - Google Patents
Fronthaube zur Verbesserung des Fußgängerschutzes im Bereich derScheibenwischeranlage an einem Fahrzeug Download PDFInfo
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Abstract
Fronthaube zur Verbesserung des Fußgängerschutzes im Bereich der Scheibenwischeranlage an einem Fahrzeug, mit einem Oberblech und einem eine Versteifungsstruktur ausbildenden Innenblech, die mit einem in Fronthaubenquerrichtung ausgebildeten Randbereich an wenigstens einen Scheibenwischerarm grenzt, der an einer an der Fahrzeugkarosserie vorstehenden Wischerwelle unterhalb einer Windschutzscheibe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich (5) mit dem Innenblech (9, 15) in der normalen Schließposition (I) der Fronthaube (1, 2) bis über die Wischerwelle (6, 18, 21) in Richtung der Windschutzscheibe (4) ragt und im vertikalen Abstand (A) über der Wischerwelle (6, 18, 21) angeordnet ist, wobei das Innenblech (9, 15) sowohl einen vertikalen Abstand zu dieser (6, 18, 21) als auch zum Oberblech (8) hat, und dass das Innenblech (9, 15) derart gestaltet ist, dass dieses in einem vorbestimmten Maße eine aufprallbedingte Deformationsbewegung des Randbereiches der Fronthaube (1, 2) in Richtung auf die Wischerwelle (6, 18, 21) zu ermöglicht, wobei das Innenblech (15) im radialen Abstand zur Wischerwelle (6, 18) mit einer Perforation (16) versehen ist, die bei einer aufprallbedingten Deformationsbewegung der Fronthaube (2) eine gezielte Deformation des Innenblechs (15) im Bereich des freien Endes der Wischerwelle (6, 18) ermöglicht.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Fronthaube zur Verbesserung des Fußgängerschutzes im Bereich der Scheibenwischeranlage an einem Fahrzeug, bei der der Aufprall eines Fußgängers oder eines anderen Aufprallbeteiligten, insbesondere scheibenwischeranlagenseitig, mit einer Deformationsbewegung auf den festen Fahrzeugaufbau zu verbunden ist.
- Es sind zahlreiche aufpralldämpfende, sog. fußgängerfreundliche Fronthauben bekannt, die im Falle eines Aufpralls eines Fußgängers oder eines anderen Aufprallbeteiligten in erhöhtem Maße Aufprallenergie aufnehmen und abbauen können, um die Schwere von Verletzungen, insbesondere Kopfverletzungen, zu reduzieren. Dabei spielt auch deren Anordnung am Fahrzeug, insbesondere der Abstand zum steifen Fahrzeugaufbau eine wesentliche Rolle, da dieser den maximalen Deformationsweg zur Absorption der Aufprallenergie vorgibt. Dieser Abstand muss möglichst so bestimmt sein, dass die beim Aufprall eingebrachte Aufprallenergie in bekannter Weise entsprechend einer idealen Beschleunigungs-Zeit-Kurve aufgenommen werden kann, wobei dieser Abstand aus optischen Gründen möglichst gering gehalten, jedoch noch so groß sein soll, dass das sog. Kopfverletzungskriterium HIC (head injury Criterion) mit dem kleinstmöglichen, aber noch ausreichenden Deformationsweg verringert wird (
DE 195 14 324 A1 ). Daher sind auch Fronthaubenkonstruktionen bekannt, die bei einer Kollision sensorgesteuert im Bereich vor der Windschutzscheibe gegenüber ihrer normalen Schließposition durch einen Anhebemechanismus, gegebenenfalls auch in Verbindung mit einem Airbag, in eine angehobene Position verbracht werden, um eben den Abstand der Fronthaube zur steifen Unterstruktur des Fahrzeugs zu vergrößern und den kleinstmöglichen Deformationsweg im oben genannten Sinne ein- und sicherzustellen. Solche Fronthauben sind beispielsweise aus derDE 27 11 338 A1 , derDE 28 14 107 A1 , derDE 28 41 315 A1 , derDE 197 12 961 A1 und derDE 197 10 417 A1 bekannt. Beim Aufprall des jeweiligen Aufprallbeteiligten auf die Fronthaube wird diese, ob angehoben oder nicht angehoben, deformiert und niedergedrückt. - Die bekannten Fronthauben sind dabei so gestaltet und angeordnet, dass diese mit ihrem windschutzscheibenseitigen, in Fahrzeugquerrichtung gegebenen Randbereich den Windlauf und teilweise den Wasserkasten überdecken und an den Anordnungsraum der Scheibenwischeranlage für die Windschutzscheibe grenzen, deren wenigstens einer Wischerarm an einer unterhalb der Windschutzscheibe an der Fahrzeugkarosserie vorstehenden Wischerwelle angeordnet ist. Bei einer aufprallbedingten Deformation der Fronthaube wird deren windschutzscheibenseitiger Randbereich entweder auf die Wischerwelle oder an dieser vorbei auf den festen Fahrzeugaufbau gedrückt. Die
DE 101 23 480 A1 beschreibt eine solche Fronthaube mit einem Oberblech und einem eine Versteifungsstruktur ausbildenden Innenblech, bei der letzteres derart profiliert ist, dass dieses bei einem Aufprall an der vorderen Begrenzungswand des Wasserkastens vorbei in den Motorraum hineindrückbar ist. - Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Fronthaube zur Verbesserung des Fußgängerschutzes im Bereich der Scheibenwischeranlage an einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, dass mit dieser im Falle eines Aufpralls die durch die Scheibenwischeranlage gegebene Verletzungsgefahr für einen Fußgänger oder einen anderen Aufprallbeteiligten reduziert ist.
- Diese Aufgabe wird bei einer Fronthaube nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den nachfolgenden Ansprüchen aufgeführt.
- Die Erfindung besteht darin, dass bei einer in bekannter Weise ein Oberblech und ein eine Versteifungsstruktur bildendes Innenblech aufweisenden Fronthaube, deren in der Fronthaubenquerrichtung ausgebildeter windschutzscheibenseitiger Randbereich an wenigstens einen Scheibenwischerarm einer Scheibenwischeranlage grenzt, der an einer an der Fahrzeugkarosserie vorstehenden Wischerwelle unterhalb der Windschutzscheibe angeordnet ist, dieser Randbereich mit dem Innenblech in der normalen Schließposition der Fronthaube bis über die Wischerwelle in Richtung der Windschutzscheibe ragt und sich im vertikalen Abstand über der Wischerwelle befindet, und zwar so, dass das den Randbereich versteifende Innenblech sowohl im vertikalen Abstand zur Wischerwelle als auch im vertikalen Abstand zum Oberblech angeordnet und derart gestaltet ist, dass die Fronthaube in einem durch die übrige Fronthaubengestaltung und -anordnung vorbestimmten Maße eine aufprallbedingte Deformationsbewegung des Randbereiches der Fronthaube in Richtung auf die Wischerwelle zulässt. Dadurch bleibt die Wischerwelle durch die Fronthaube verdeckt, ist durch diese geschützt, und die Fronthaube verhindert, dass sich der aufprallende Fußgänger oder andere Aufprallbeteiligte an der Wischerwelle verletzen kann. Damit wird, unabhängig von der übrigen Konstruktion der Fronthaube und den an dieser getroffenen Fußgängerschutzmaßnahmen der Fußgängerschutz auf einfache Weise verbessert, ohne dass Veränderungen am Wischerlager vorgenommen werden müssen. Auch erübrigen sich externe Deformationselemente oder Airbags im Bereich des Wischerlagers.
- Auf einfache Weise kann das Innenblech im radialen Abstand zur Wischerwelle mit einer Perforation versehen sein, die bei einer aufprallbedingten Deformationsbewegung der Fronthaube eine gezielte Deformation des Innenblechs im Bereich des freien Endes der Wischerwelle ermöglicht, wobei zur Deformation des Innenblechs Aufprallenergie verbraucht und der Deformationsweg der Fronthaube reduziert wird. Die Perforation dient dazu, dass das Innenblech bei einer Stoßbeaufschlagung über die Wischerwelle gestülpt und ein Durchschlagen des Oberblechs bis zu dieser verhindert wird.
- Die vorstehend beschriebene Fronthaube kann vorteilhaft für eine Systemlösung für den Fußgängerschutz Verwendung finden, bei der die Fronthaube mit einer Scheibenwischeranlage mit einer aufprallweichen Lagerung einer Wischerwelle kombiniert ist. Eine solche Lösung ermöglicht einen größeren Spielraum für die Vorbestimmung eines Deformationsweges der Fronthaube im Bereich der Scheibenwischeranlage und der Windschutzscheibe und senkt die Verletzungsgefahr weiter. Die aufprallweiche Lagerung der Wischerwelle kann, wie in den Patentanmeldungen
DE 103 43 573 A1 undDE 103 43 572 A1 offenbart ist, dadurch gegeben sein, dass diese in einem fahrzeugfesten Lagerkörper derart gelagert ist, dass eine aufprallbedingte Kraftbeaufschlagung derselben deren axiale Verschiebung im Lagerkörper verursacht. Die Verwendung einer vorbeschriebenen Fronthaube für ein Fahrzeug mit einer derartigen Scheibenwischeranlage führt zu einer Summierung der Wirkungen der beiden aufpralldämpfenden Maßnahmen, so dass eine weitere Verbesserung des Fußgängerschutzes erzielt wird, weil das System höhere Aufprallkräfte und Deformationen aufnehmen kann und das Gefahrenpotential Wischerwelle weiter reduziert wird. Die wesentlichen Merkmale der aufprallweichen Lagerung nach der PatentanmeldungDE 103 43 573 sind im Unteranspruch 8 aufgeführt und zwei alternative Maßnahmen der aufprallweichen Lagerung nach derDE 103 43 572 in den Unteransprüchen 3 und 4. - Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
-
1 : eine Seitenansicht eines Fahrzeugs, schematisch, -
2 : den Randbereich der Fronthaube des Fahrzeugs in Anordnung über einer Wischerwelle der Scheibenwischanlage des Fahrzeugs, -
3 : eine andere Ausführung des Randbereichs der Fronthaube, -
4 : eine Draufsicht auf das Innenblech in diesem Randbereich, -
5 : den Randbereich der Fronthaube nach3 in Anordnung über einer aufpralldämpfenden Wischerwelle und -
6a und b: den Randbereich der Fronthaube nach2 in Anordnung über einer anderen Ausführung einer aufpralldämpfenden Wischerwelle. -
1 zeigt ein Fahrzeug mit einer Fronthaube1 ,2 und mit einer Scheibenwischeranlage3 für dessen Windschutzscheibe4 , wobei der windschutzscheibenseitige Randbereich5 der Fronthaube1 ,2 eine unterhalb der Windschutzscheibe4 an der Fahrzeugkarosserie vorstehend angeordnete Wischerwelle6 für einen (Scheiben-)Wischerarm7 überdeckt. Dabei ist der Randbereich5 an die Wölbung der Windschutzscheibe4 angepasst und in Fahrzeuglängsrichtung nach vorn konkav gewölbt. Der Wischerarm7 tritt im Abstand von der Wischerwelle6 nach der Fahrzeugmitte zu aus der Überdeckung hervor. - In
2 ist die überdeckende Anordnung im Bereich der Wischerwelle6 ausführlicher dargestellt. Die gezeigte Fronthaube1 weist ein Oberblech8 und ein eine Versteifungsstruktur ausbildendes Innenblech9 auf. Der Randbereich5 der Fronthaube1 ist in der normalen Schließposition I im vertikalen Abstand (A) über der Wischerwelle6 angeordnet. Dabei hat das Innenblech9 sowohl einen vertikalen Abstand zu dieser (6 ) als auch zum Oberblech8 und ist im Bereich über der Wischerwelle6 mit einer im wesentlichen kreisförmigen Ausnehmung10 versehen. Deren Durchmesser ist größer als die Breite des an der Wischerwelle6 angeordneten Wischerarmes7 , der zur Fahrzeugmitte zu ausgestreckt ist und im Abstand von der Wischerwelle6 aus dem (in einer nicht dargestellten Draufsicht) konkav gewölbten Randbereich5 hervortritt. Der Rand der Ausnehmung10 ist in Richtung auf das Oberblechs8 zu einem Kragen11 ausgestellt, und die Wischerwelle6 ist in bekannter Weise in einem fahrzeugfesten Lagerkörper12 , der über eine Befestigungslasche13 und ein Befestigungselement14 an der Fahrzeugkarosserie festgelegt ist, drehbar gelagert und in axialer Richtung an dieser abgestützt. - Bei einer aufprallbedingten Stoßbelastung der Fronthaube, die eine Deformationsbewegung derselben in Richtung auf den festen Fahrzeugaufbau zur Folge hat, wird auch der Randbereich
5 in Richtung auf die Wischerwelle6 zu gedrückt, wobei das Innenblech9 mit der Ausnehmung10 über das freie Ende der Wischerwelle6 gestülpt wird und diese durch die Ausnehmung10 hindurchtreten kann. Dadurch wird eine durch die Wischerwelle6 unbehinderte Deformationsbewegung der Fronthaube1 bis zum Anstoßen des Oberblechs8 an der Wischerwelle6 ermöglicht (Position II). Bei einer Deformationsbewegung bis zu dieser Position II stellt die Wischerwelle6 kein Verletzungspotential für einen Fußgänger oder einen anderen Aufprallbeteiligten dar, da diese (6 ) immer noch vom Oberblech8 überdeckt wird. Da die bei einem Aufprall erlangte Deformationsposition der Fronthaube1 letztlich von der Schwere des Aufpralls und der durch diesen eingebrachten Aufprallenergie abhängig ist, kann bei einem schweren Aufprall auch das Oberblech8 durch die feststehende Wischerwelle6 deformiert werden, wodurch das Verletzungspotential ansteigt. - Bei der in
3 gezeigten Fronthaube2 ist der Randbereich5 abweichend von der vorbeschriebenen Fronthaube1 gestaltet. Dieser Randbereich wird durch das Oberblech8 und ein eine Versteifungsstruktur ausbildendes Innenblech15 gebildet, das im Bereich über der Wischerwelle6 geschlossen ist, jedoch im radialen Abstand zu dieser mit einer Perforation16 versehen ist, die, wie4 zeigt, aus kreisförmig angeordneten Langlöchern17 gebildet ist und deren radialer Abstand größer als die Breite des Wischerarmes7 ist. Die Wischerwelle6 unterscheidet sich dabei von der vorbeschriebenen nicht und ist in axialer Richtung fahrzeugfest angeordnet. - Bei einer aufprallbedingten Stoßbelastung der Fronthaube
2 kann der Randbereich5 in Abhängigkeit von der Schwere des Aufpralls auf die Wischerwelle6 gedrückt werden, wobei das Innenblech15 gezielt, d. h. im Bereich der Perforation16 erleichtert, deformiert wird. Dieses (15 ) wird unter Abbau von Aufprallenergie verformt und über die Wischerwelle6 gestülpt. Bis zur Position II, in der dieses am Oberblech8 anliegt, stellt die Wischerwelle keine Verletzungsgefahr dar, sondern erst dann, wenn der Randbereich5 noch weiter deformiert und mit den beiden an die Wischerwelle6 anstoßenden Bleche15 und8 über diese gestülpt wird. - In
5 ist die Anordnung einer Fronthaube2 mit einem Oberblech8 und einem perforierten Innenblech15 über einer aufprallweich an einem fahrzeugfesten Lagerkörper12 angeordneten Wischerwelle18 dargestellt. Diese ist mit einer Anlageschulter19 versehen und über diese und eine Druckfeder20 am Lagerkörper12 in radialer Richtung abgestützt. Diese aufprallweiche Wischerwellenanordnung ist in der PatentanmeldungDE 103 43 572 ausführlich beschrieben, ebenso die im Anspruch 7 dargestellte Ausführung und weitere Ausführungen. - In der normalen Schließposition I befindet sich der Randbereich
5 im vertikalen Abstand (A) zur Wischerwelle18 . Bei einer Deformation der Fronthaube2 kann der Randbereich5 bis in die Position III gedrückt werden. In dieser ist das Innenblech15 deformiert und über die Wischerwelle18 gestülpt, das Innenblech15 und das Oberblech8 sind an der Wischerwelle18 angedrückt, und die Wischerwelle18 ist axial zur Fahrzeugkarosserie zu verschoben. Der Deformationsweg des Randbereichs5 wird somit um den Verschiebeweg der Wischerwelle18 verlängert. In Abhängigkeit von der Auslegung der Federkraft und der Steifigkeit des Randbereiches5 kann der Deformationsvorgang bei einem Aufprall so ablaufen, dass zunächst eine Deformation des Randbereichs erfolgt (Position II) und dann erst eine Verschiebung der Wischerwelle18 . Es kann jedoch auch zu einer Überlagerung beider Vorgänge kommen. - In den
6a und b ist die Kombination einer Fronthaube1 nach2 mit einer weiteren Ausführung einer aufprallweichen Wischerwelle21 dargestellt. Diese Wischerwelle21 ist ausführlich in der PatentanmeldungDE 103 43 573 beschrieben. Sie ist in einem fahrzeugfesten Lagerkörper22 mit einer scheibenwischerseitig in diesem drehfest angeordneten Lagerbuchse23 gelagert und mit einer Anlageschulter24 zur lagerkörperseitigen Abstützung in axialer Richtung versehen, wobei die Lagerbuchse23 über eine Druckfeder25 am Lagerkörper22 abgestützt ist und durch eine aufprallbedingte Kraftbeaufschlagung der Wischerwelle21 in axialer Richtung gemeinsam mit dieser in eine Fußgängerschutzposition (Position III) verschiebbar ist.6b zeigt die Wischerwelle21 in ihrer Normalposition und6a in ihrer eingeschobenen Position. Das Einschieben der Wischerwelle21 in den Lagerkörper23 beginnt, wenn das Oberblech8 mit einer Aufprallkraft auf diese gedrückt wird, die größer als die Druckfederkraft ist, und endet spätestens dann, wenn die Druckfeder25 völlig zusammengedrückt ist (Position III). Bei diesem Vorgang kann das Oberblech8 schon eine gewisse Deformation erleiden. Da jedoch das deformierte Oberblech8 gemeinsam mit der Wischerwelle axial verschoben wird, stellt diese Deformation ein vernachlässigbares Verletzungspotential dar. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fronthaube
- 2
- Fronthaube
- 3
- Scheibenwischeranlage
- 4
- Windschutzscheibe
- 5
- Randbereich
- 6
- Wischerwelle
- 7
- Wischerarm
- 8
- Oberblech
- 9
- Innenblech
- 10
- Ausnehmung
- 11
- Kragen
- 12
- Lagerkörper
- 13
- Befestigungslasche
- 14
- Befestigungselement
- 15
- Innenblech
- 16
- Perforation
- 17
- Langloch
- 18
- Wischerwelle
- 19
- Anlageschulter
- 20
- Druckfeder
- 21
- Wischerwelle
- 22
- Lagerkörper
- 23
- Lagerbuchse
- 24
- Anlageschulter
- 25
- Druckfeder
- A
- Abstand
- I
- Schließposition
- II
- Position
- III
- Position
Claims (5)
- Fronthaube zur Verbesserung des Fußgängerschutzes im Bereich der Scheibenwischeranlage an einem Fahrzeug, mit einem Oberblech und einem eine Versteifungsstruktur ausbildenden Innenblech, die mit einem in Fronthaubenquerrichtung ausgebildeten Randbereich an wenigstens einen Scheibenwischerarm grenzt, der an einer an der Fahrzeugkarosserie vorstehenden Wischerwelle unterhalb einer Windschutzscheibe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich (
5 ) mit dem Innenblech (9 ,15 ) in der normalen Schließposition (I) der Fronthaube (1 ,2 ) bis über die Wischerwelle (6 ,18 ,21 ) in Richtung der Windschutzscheibe (4 ) ragt und im vertikalen Abstand (A) über der Wischerwelle (6 ,18 ,21 ) angeordnet ist, wobei das Innenblech (9 ,15 ) sowohl einen vertikalen Abstand zu dieser (6 ,18 ,21 ) als auch zum Oberblech (8 ) hat, und dass das Innenblech (9 ,15 ) derart gestaltet ist, dass dieses in einem vorbestimmten Maße eine aufprallbedingte Deformationsbewegung des Randbereiches der Fronthaube (1 ,2 ) in Richtung auf die Wischerwelle (6 ,18 ,21 ) zu ermöglicht, wobei das Innenblech (15 ) im radialen Abstand zur Wischerwelle (6 ,18 ) mit einer Perforation (16 ) versehen ist, die bei einer aufprallbedingten Deformationsbewegung der Fronthaube (2 ) eine gezielte Deformation des Innenblechs (15 ) im Bereich des freien Endes der Wischerwelle (6 ,18 ) ermöglicht. - Verwendung einer Fronthaube nach Anspruch 1 zur Anordnung an einem Fahrzeug mit einer aufprallweichen Scheibenwischeranlage, bei der die Wischerwelle (
18 ,21 ) in einem fahrzeugfesten Lagerkörper (12 ,22 ) aufprallweich gelagert ist, derart, dass eine aufprallbedingte Kraftbeaufschlagung der Wischerwelle (18 ,21 ) durch die Fronthaube (1 ,2 ) eine axiale Verschiebung der Wischerwelle (18 ,21 ) verursacht. - Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wischerwelle (
18 ) in einem fahrzeugfesten Lagerkörper (12 ) gelagert ist und mit einer Anlageschulter (19 ) zur lagerkörperseitigen Abstützung derselben (18 ) in axialer Richtung versehen ist, und dass zwischen der Anlageschulter (19 ) und dem Lagerkörper (12 ) eine Druckfeder (20 ) koaxial zur Wischerwelle (18 ) angeordnet ist. - Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wischerwelle zweiteilig ausgebildet ist und aus einem drehbar in einem fahrzeugfesten Lagerkörper angeordneten hohlzylindrischen Wellenschaft und einem drehfest in diesem angeordneten und den Scheibenwischer tragenden inneren Wellenteil besteht, wobei der Wellenschaft am Lagerkörper in axialer Richtung fixiert ist, und dass die Anlageschulter in dem dem Lagerkörper abgewandten Bereich des inneren Wellenteils ausgebildet ist und dieser durch eine zwischen der Anlageschulter und dem Wellenschaft angeordnete Druckfeder gegenüber diesem abgestützt ist.
- Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wischerwelle (
21 ) in einem fahrzeugfesten Lagerkörper (22 ) mit einer scheibenwischerseitig in diesem drehfest angeordneten Lagerbuchse (23 ) gelagert und mit einer Anlageschulter (24 ) zur lagerkörperseitigen Abstützung in axialer Richtung versehen ist, und dass die Lagerbuchse (24 ) vorzugsweise an einer im Innern des Lagerkörpers (22 ) angeordneten Druckfeder (25 ) oder über eine an ihr (24 ) oder einem weiteren Element ausgebildeten Sollbruchlinie am Lagerkörper (22 ) angeordnet ist und durch eine aufprallbedingte Kraftbeaufschlagung der Wischerwelle (21 ) in axialer Richtung gemeinsam mit dieser in eine Fußgängerschutzposition (Position III) verschiebbar ist.
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