Beschreibung Karosserie mit einer nachgiebig gelagerten Fronthaube Die Erfindung betrifft eine Karosserie mit einer nach- giebig gelagerten Fronthaube, die den Bereich zwischen zwei Kotflügeln der Karosserie überspannt und zu beiden Seiten mit jeweils einem Scharnier mit der Karosserie verbunden ist, so dass die Fronthaube um eine von den Scharnieren definierte Schwenkachse aufklappbar ist, wobei jedes Scharnier einen Scharnierdrehpunkt am freien Ende eines mit der Karosserie verbundenen Ausle- gers aufweist, der bei einer stoßartigen Belastung seine Lage ändert, so dass der Scharnierdrehpunkt einen Versatz gegenüber der Karosserie erfährt. Eine solche Karosserie ist Gegenstand der DE 199 22 107 Cl Mit einer nachgiebig gelagerten Fronthaube soll er- reicht werden, dass die Verletzungen eines von der Front eines Fahrzeuges erfassten Fußgängers möglichst gering bleiben. Bei einem solchen Unfall wird sein Kör- per auf die Fronthaube abgewickelt, wobei der Kopf dort aufschlägt und stark verzögert wird. Die vom menschli- chen Kopf in einem bestimmten Zeitintervall ertragbaren Verzögerungen, bei denen noch keine schweren Verletzun- gen auftreten, sind bekannt. Zur Bewertung eines Verzö- gerungsverlaufes in dieser Hinsicht wird der HIC-Wert herangezogen, dessen Definition der Fachliteratur ent- nommen werden kann. Die Fahrzeughersteller bemühen sich auf Grund gesetzlicher Vorgaben, diesen Wert für einen Kopfaufprall unter 1000 zu halten.

Für nicht unterstützte Bereiche der Fronthaube, z. B. im mittleren Bereich, ist dies durch geeignete Polste- rungen unterhalb der äußeren Schale der Fronthaube re-

lativ leicht zu erreichen : Problematisch ist allerdings der Bereich der Scharniere, da hier eine direkte, im allgemeinen nicht nachgiebige Anbindung an die Karosse- rie besteht. Um hier Abhilfe zu schaffen, kippt bei der in der DE 199 22 107 Cl beschriebenen Karosserie der Ausleger bei einem Kopfaufprall gegen einen erheblichen Widerstand nach hinten parallel zur Fahrzeuglängsachse und erfährt dabei gegenüber seiner Ursprungssituation einen Versatz parallel zur Fahrzeuglängsachse, wobei durch den konstruktiv eingestellten Widerstand die Kopfverzögerung bestimmt ist.

Nicht genügen kann diese Anordnung bei einer eingeleg- ten Fronthaube, die bündig in einen benachbarten Kot- flügel übergeht. Wenn der Kopf im Übergangsbereich von der Fronthaube zum Kotflügel aufschlägt, entsteht die folgende Situation : Die Fronthaube gibt zwar nach, der Kopf kontaktiert aber die Kante des Kotflügels, was zu besonders schweren Verletzungen führen kann, da nun die Krafteinwirkung auf den Kopf nicht mehr flächig, son- dern linienförmig erfolgt. Zwar ist es bekannt, auch den Kotflügel nachgiebig zu lagern. Es kann aber nicht sichergestellt werden, dass sowohl der Kotflügel als auch die Fronthaube unabhängig vom genauen Auf- schlagsort stets im gleichen Maße nachgeben, so dass keine Stufe zwischen der Fronthaube und dem Kotflügel entsteht.

Ähnliche Probleme treten auch bei sogenannten übergrei- fenden Fronthauben auf. Diese haben zwar keinen bündi- gen Übergang zum Kotflügel im Bereich eines möglichen Kopfaufschlages, gehen aber in der Regel mit ihrer hin- teren Kante bündig in einen den Wasserkasten abdecken- den bzw. ein die A-Säule des Fahrzeuges bildenden Ka- rosserieabschnitt über.

Die Erfindung beruht damit auf dem Problem, die Front- haube derartig nachgiebig zu lagern, dass auch bei ei- nem Kopfaufschlag im Übergangsbereich zum benachbarten Karosserieabschnitt die zu erwartenden Kopfverletzun- gen, beschrieben durch einen HIC-Wert, möglichst gering bleiben.

Dies wird bei einer Karosserie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch erreicht, dass der Versatz eine Komponente von einem Karosserieabschnitt weg aufweist, in den die Fronthaube nahe dem Scharnier bündig über- geht.

Dies hat zur Folge, das die Fronthaube nicht nur nach- gibt, sondern ihr Rand vom benachbarten Karosserieab- schnitt wegwandert und dabei den Kopf von der Kante des Karosserieabschnittes entfernt, so dass eine Kontaktie- rung des Karosserieabschnittes durch den Kopf vermieden wird.

Wenn von einer Komponente des Versatzes in eine be- stimmte Richtung gesprochen wird, so bedeutet dies, dass der Versatz zusätzlich noch andere Komponente auf- weisen kann, z. B. zusätzlich noch eine nach unten ge- richtete vertikale Komponente, wobei in dieser vorzugs- weise der Hauptteil der Bewegungsenergie des Kopfes aufgenommen wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Achse des Schar- nierdrehpunktes auf Grund des Versatzes eine zusätzli- che Kippung in einer Ebene senkrecht zur Kante des be- nachbarten Karosserieabschnittes erfährt. Dabei wird nämlich die Fronthaube in diesem Bereich ebenfalls ge- kippt. Durch die sich dabei bildende Schräge wird der

Kopf noch stärker von der Kante des jeweiligen Karosse- rieabschnittes ferngehalten, was die Verletzungswahr- scheinlichkeit noch weiter reduziert.

Grundsätzlich muss der Ausleger selbst und seine Ver- bindung zur Karosserie gegenüber normalen statischen Belastungen stabil sein, so dass der Versatz erst ober- halb einer bestimmten Belastung eintritt. Dies hat, was weiter unten näher erläutert werden soll, auch günstige Auswirkungen auf den aus einem Kopfaufprall resultie- renden HIC-Wert.

Einen sowohl vertikalen als auch seitlichen Versatz er- hält man in konstruktiv einfacher Weise, wenn der Aus- leger unterhalb des Scharnierdrehpunktes in einen Aus- legerdrehpunkt drehbar an der Karosserie gelagert und die Achse des Auslegerdrehpunktes in etwa parallel zur Kante des Karosserieabschnittes ausgerichtet ist. Beim Überschreiten der Belastung kippt der Ausleger bezogen auf seinen Lagerpunkt nach unten und von dem angrenzen- den Karosserieabschnitt weg, wobei der Scharnierdreh- punkt auf einer Kreisbahn bewegt wird.

In vielen Versuchen hat sich gezeigt, dass eine zwei- stufige Belastung des Kopfes den HIC-Wert klein hält.

Eine erste Stufe schließt sich unmittelbar an den Auf- schlag des Kopfes auf die Fronthaube an. Die Steifig- keit der Fronthaube selbst sowie die ihrer Lagerung an der Karosserie bewirkt zunächst eine relativ hohe Ver- zögerung, deren Auswirkung auf den HIC-Wert aber klein gehalten werden kann, wenn dafür gesorgt wird, dass sie nur kurzzeitig wirkt und vor einer nächsten Kraftein- wirkung eine Art Ruhepause eintritt. Dies kann im vor- liegenden Fall dadurch erreicht werden, wenn der Ausle- ger mittels einer bei einer Grenzbelastung brechenden

oder leicht nachgebenden Verbindung an der Karosserie gehalten ist. Solange die Grenzbelastung noch nicht er- reicht ist, findet die erste Stufe der Kopfverzögerung statt : Der Kopf wird kurzzeitig stark verzögert und verliert einen Teil seiner Bewegungsenergie. Beim Er- reichen der Grenzbelastung bricht die Halterung des Auslegers ab, so dass der Scharnierdrehpunkt nur noch die oben beschriebene Kreisbewegung ausführt. Die in dieser Ruhephase wirkende Kopfverzögerung ist gering.

In einer zweiten Stufe kommt es zu einem Kontakt mit unterhalb der Fronthaube vorhandenen Aggregaten oder Karosserieteilen. Hierbei erfolgt der Stoß aber ausge- hend von einer schon verringerten Geschwindigkeit, so dass auch hier die zu erwartenden Verletzungen nicht erheblich sind.

Zur Realisierung der Grenzbelastung ist vorgesehen, dass der Ausleger und die Karosserie je eine Backe auf- weist, die flächig aneinander liegen und von einem Scherbolzen durchdrungen sind. Die Schergrenzbelastung des Scherbolzens bestimmt dabei die Grenzbelastung, bei deren Überschreitung die erste Phase der Verzögerung beendet ist.

Bei einer eingelegten Fronthaube, wird der Karosserie- abschnitt von dem jeweils benachbarten, sich in Längs- richtung des Fahrzeuges erstreckenden Kotflügel gebil- det. Demgemäss weist der Auslegerdrehpunkt eine zur Fahrzeuglängsachse parallele Achse auf. Vorzugsweise ist dabei der Auslegerdrehpunkt an einem Lagerbock un- terhalb eines Kotflügels angeordnet. Dies hat den Vor- teil, dass die Lagerung des Auslegers verdeckt unter dem Kotflügel liegt und damit als Hindernis in der zweiten Stufe der Verzögerung nicht in Frage kommt.

Bei den sogenannten übergreifenden Kotflügeln liegt die kritische Stelle im Bereich der hinteren Kante der Fronthaube im Übergang zu Karosserieabschnitten, die den Wasserkasten oder Teile der A-Säule bilden. In die- sem Fall erstreckt sich die Achse des Auslegerdrehpunk- tes quer zur Fahrzeuglängsrichtung, so dass der Ausle- ger nach Überschreiten der Grenzbelastung nach vorne kippt, so dass sich die hintere Kante von dem Wasser- kasten bzw. der A-Säule entfernt.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sollen im Fol- genden zwei Ausführungsbeispiele näher erläutert wer- den. Dazu zeigen : Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführung des Schar- niers an einem Ausleger in einer Ursprungslage, Fig. 2 dasselbe Scharnier nach einem Kopf- aufprall, Fig. 3 eine Frontalansicht des Scharniers nach Fig. 1 und 2 mit einem ange- deuteten Kotflügel und einer ange- deuteten Fronthaube, um die Wir- kungsweise des Scharniers beschrei- ben zu können, Fig. 4 eine weitere Ausführung des Schar- niers.

Zunächst wird auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen.

Diese zeigen ein Scharnier 1 für eine Fronthaube 2 (ge- zeigt in Fig. 3) : Eine Haubenbefestigungsschiene 3 in

Form eines Flacheisens, das flächig mit der Fronthaube 2 verschweißt oder in sonstiger Weise verbunden ist, ist über einen als Gelenk ausgebildeten Scharnierdreh- punkt 4 mit einem Ausleger 5 verbunden. Die Haubenbe- festigungsschiene 3 weist dazu eine senkrecht zur ihrer Hauptausdehnung stehende Lagerbacke 6 auf.

Der Ausleger 5 ist ein flacher Hebel, der an einem Ende abgewinkelt ist, wobei die Lagerbacke 6 der Haubenbe- festigungsschiene 3 an diesem abgewinkelten Abschnitt 7 anliegt. Die Lagerbacke 6 und der Abschnitt 7 sind von einem Bolzen 8 durchdrungen, der den Scharnierdrehpunkt 4 bildet.

Der Ausleger 5 ist drehbar an einer Karosseriebefesti- gungsschiene 9 befestigt, die mit einer Strebe der Ka- rosserie verbunden ist. Die Karosseriebefestigungs- schiene 9 weist dazu an ihrem anderen Ende ebenfalls eine Lagerbacke 10 auf, die an einer korrespondierenden Lagerbacke 11 des Auslegers anliegt. Auch diese beiden Backen 10,11 sind von einem Bolzen 12 durchdrungen, der damit einen als Gelenk ausgebildeten Auslegerdreh- punkt 13 für den Ausleger 5 bildet. Des weiteren sind diese beiden zuletzt erwähnten Lagerbacken 10,11 im Abstand zum Bolzen 12 des Auslegerdrehpunktes 13 von einem Scherbolzen 14 durchdrungen, der bei einer auf den Ausleger 5 von oben wirkenden Kraft eine bestimmten Größe abschert und so eine Drehung des Auslegers 5 im Auslegerdrehpunkt 13 ermöglicht. Die Ursprungssituation mit einem intakten Scherbolzen 14 ist in der Fig. 1 ge- zeigt.

Diese Situation mit einem abgescherten Scherbolzen 14 ist in Fig. 2 dargestellt : Der Ausleger 5 hat sich um den Auslegerdrehpunkt 13 gedreht, so dass sich der

Scharnierdrehpunkt 4 unterhalb der Ursprungsposition und näher der Fahrzeugmitte befindet. Außerdem ist die Achse des Scharnierdrehpunktes 4 und damit die Hauben- befestigungsschiene 3 gekippt.

In Fig. 3 lässt sich der damit erzielte Erfolg gut er- kennen : Erkennbar ist die Karosseriebefestigungsschiene 9 von vorne und die mit ihr verbundene Lagerbacke 10, an der der Ausleger 5 drehbar gelagert ist. Die Lager- backe 10 befinden sich unterhalb eines Kotflügels 15.

Nach innen, in der Darstellung nach links, erstreckt sich der Ausleger 5, dessen abgewinkeltes Ende in etwa senkrecht steht. An der sich nach vorn erstreckenden Haubenbefestigungsschiene 3 ist die Fronthaube 2 befes- tigt, die in etwa bündig in den Kotflügel 15 übergeht.

Der aufschlagende Kopf, hier dargestellt durch eine Ku- gel 17, trifft den Übergangsbereich von Kotflügel 15 und Fronthaube 2, wobei der Schwerpunkt über der Front- haube 2 liegt. Durch die Wucht des Aufpralls wird diese nach unten gedrückt und der Ausleger 5 belastet. Bei einer bestimmten Kraft wird der Scherbolzen 14 abge- schert, so dass der Ausleger 5 nachgibt. Er führt da- durch eine Drehbewegung um den Auslegerdrehpunkt 13 aus, wodurch die Haubenbefestigungsschiene 3 nach innen vom Kotflügel 15 weg verlagert wird und sich schräg stellt. Dabei wird der Kopf (Kugel 17) mitgenommen und vom Kotflügel 15 entfernt, was durch die nun strich- punktiert dargestellte Lage der Kugel 17 angedeutet sein soll.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführung der Erfindung dargestellt. Es wird ein Scharnier 1 an einem Ausleger 5 dargestellt, das für eine übergreifende Fronthaube geeignet ist. Bei einer solchen Ausführung soll die

Fronthaube bei einem Kopfaufprall im hinteren Bereich von der A-Säule 18 nach vorne wegbewegt werden. Dazu ist im Gegensatz zu der bisher beschriebenen Ausführung die Achse des Auslegerdrehpunktes 13 in Fahrzeugquer- richtung ausgerichtet. Dies hat zur Folge, dass der Scharnierdrehpunkt 4 nach Abscheren des Scherbolzens 14 gemäß dem Pfeil 19 auf einem Kreisbogen nach vorne zur Front des Fahrzeuges und nach unten wandert und dabei den Kopf, auch hier durch eine Kugel 17 dargestellt, von der A-Säule 18 weggezogen wird. Ansonsten ent- spricht die Ausführung der Fig. 4 den in den Figuren 1 bis 3 dargestellten, so dass auch dieselben Bezugszei- chen verwendet sind.

B e z u g s z e i c h e n l i s t e 1 Scharnier 2 Fronthaube 3 Haubenbefestigungsschiene 4 Scharnierdrehpunkt 5 Ausleger 6 Lagerbacke 7 Abschnitt 8 Bolzen 9 Karosseriebefestigungsschiene 10 Lagerbacke 11 Lagerbacke 12 Bolzen 13 Auslegerdrehpunkt 14 Scherbolzen 15 Kotflügel 17 Kugel 18 A-Säule 19 Pfeil