AT511710B1 - Vorrichtung zum anstellen einer motorhaube - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Motorhaube und mit einer Vorrichtung zum Anstellen der Motorhaube, welche Vorrichtung ein Scharnier mit einem Gelenkarm (1) aufweist, wobei die Motorhaube zum normalen Öffnen und Schließen der Motorhaube zusammen mit dem Gelenkarm (1) schwenkbar ist, und wobei am Gelenkarm (1) ein an der Motorhaube befestigter Haubenteil (2) mittels einer zusätzlichen Drehachse (6) angelenkt ist, wobei der Winkel zwischen Gelenkarm (1) und Haubenteil (2) mittels eines pyrotechnischen Aktivators verstellbar ist. Die Motorhaube ist an dem der Vorrichtung abgewandten Ende durch eine Verriegelung in vertikaler Richtung verriegelt, in horizontaler Richtung jedoch beweglich, sodass durch den Drehpunkt des Gelenkarms (1), die zusätzliche Drehachse (6) und die Verriegelung ein Dreieck gebildet ist, sodass durch eine Änderung des Winkels zwischen Gelenkarm (1) und Haubenteil (2) die vertikale Lage der Drehachse (6) veränderbar ist.

Description

österreichisches Patentamt AT 511 710 B1 2013-02-15

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit Motorhaube und mit einer Vorrichtung zum Anstellen der Motorhaube, welche Vorrichtung ein Scharnier mit einem Gelenkarm aufweist, wobei die Motorhaube zum normalen Öffnen oder Schließen der Motorhaube zusammen mit dem Gelenkarm schwenkbar ist, und wobei am Gelenkarm ein an der Motorhaube befestigter Haubenteil mittels einer zusätzlichen Drehachse angelenkt ist, wobei der Winkel zwischen Gelenkarm und Haubenteil mittels eines pyrotechnischen Aktivators verstellbar ist.

[0002] Die einfachste Bauweise eines Motorhaubenscharniers ist ein Eingelenkscharnier: Es besitzt in seiner normalen Konstruktion einen Scharnierunterteil, einen Gelenkarm, eine Buchse (welche das eine Gelenk des Eingelenkscharniers bildet) und einen Haubenteil (z.B. eine Anschraubplatte), wobei Gelenkarm und Haubenteil starr verbunden sind. Der Scharnierunterteil wird am Längsträger befestigt, der Haubenteil bzw. die Anschraubplatte an der Motorhaube. Die Öffnung der Motorhaube im Normalbetrieb erfolgt durch Drehung des Gelenkarms um das eine Gelenk des Eingelenkscharniers.

[0003] Alternativ dazu sind auch andere Scharniere bekannt, insbesondere Viergelenke (Gelenkvierecke) sind weit verbreitet. Bei diesen sind am Gelenkarm zwei unterschiedlich lange Lenker drehbar gelagert, die mit ihren anderen Enden am Scharnierunterteil drehbar gelagert sind. Dadurch ergibt sich beim Öffnen der Motorhaube insgesamt eine Bewegung, bei der die Motorhaube um eine virtuelle Drehachse, die sich während der Öffnungsbewegung verlagert, schwenkt.

[0004] Die aktuellen Gesetze und Einstufungen für Kraftfahrzeuge (NCAP) erfordern neben immer besserem Schutz für Insassen auch Verbesserungen zum Schutz der Fußgänger. Dieser wird durch das Anstellen der Motorhaube und damit dem Erreichen eines Leerraums zwischen Motorhaube und harten Komponenten im Motorraum erzielt. Im Fall eines Aufpralls entsteht so ein zusätzlicher Deformationsweg, um die Energie des Fußgängers gezielt abbauen zu können.

[0005] Die derzeit vorhandenen Lösungen sind entweder sehr komplex oder erfordern den Anbau der Antriebseinheit an beziehungsweise in den oberen Längsträger, was zwangsweise eine Schwächung der Crashstruktur bedeutet. Weiters sind Antriebseinheiten im Motorraum besonders Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit und hoher Temperatur ausgesetzt.

[0006] Es ist bereits bekannt, ein Eingelenkscharnier zum Erreichen der Fußgängerschutzfunktion um eine weitere Drehachse zu erweitern. Somit entsteht ein weiterer Freiheitsgrad, die Haube kann durch Anhebung der Drehachse angestellt werden. In der Regel erfolgt der pyrotechnische Antrieb vom Längsträger aus, was - wie bereits erwähnt - zu dessen Schwächung führt.

[0007] Eine Besonderheit stellt DE 102008011722 A1 dar: Hier erfolgt die Entriegelung von Gelenkarm und Anschraubplatte über einen Haken, welcher bei Aktivierung geöffnet wird.

[0008] Eine Vorrichtung zum Anstellen einer Motorhaube ist aus der DE 102008050678 A1 bekannt. Es ist dort ein Viergelenk beschrieben, an dessen Gelenkarm ein Haubenteil schwenkbar gelagert ist. Im Normalbetrieb ist die Schwenkbewegung durch zwei Scherbolzen unterbunden. Bei Betätigung eines Aktuators werden die beiden Scherbolzen abgeschert und in der Folge werden der Gelenkarm und der Haubenteil angehoben (wobei letzterer verschwenkt), sodass die Motorhaube angehoben wird.

[0009] Eine weitere Vorrichtung, wie sie beispielsweise in der EP 2329997 A1 beschrieben ist, hat nahezu die Länge der Motorhaube. Die Drehachse des Gelenkarms liegt im Bereich eines Endes (des hinteren Endes) der Motorhaube. Am anderen Ende des Gelenkarms ist ein Haubenteil angelenkt, allerdings befindet sich die zusätzliche Drehachse bereits im Bereich des anderen Endes (des vorderen Endes) der Motorhaube. Die Motorhaube ist somit an beiden Enden drehbar gelagert, wobei die Lagerung am einen Ende (dem hinteren Ende) beim „normalen" Öffnen und Schließen zum Tragen kommt und die Lagerung am anderen Ende (an vorderen Ende) zum Anheben der Motorhaube im Falle eines Unfalls zum Tragen kommt. 1 /5 österreichisches Patentamt AT511710B1 2013-02-15 [0010] Die EP 1820703 A2 sowie die EP 1431136 A1 zeigen Vorrichtungen, bei denen im Falle eines Unfalls der gesamte Gelenkarm samt dessen Drehachse angehoben wird.

[0011] All diesen Systemen ist gemeinsam, dass die obere Endlage der Haube beim Aufstellvorgang nicht gedämpft wird und dass die Energie des Kopfaufschlages vom Aktivator aufgenommen werden muss, was weiteren Aufwand verursacht.

[0012] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeug mit einem Eingelenkscharnier wie oben beschrieben mit einer Anstellfunktion zur Anhebung der Motorhaube im Falle einer Kollision mit einem Fußgänger zu versehen, wobei die Konstruktion möglichst robust und einfach sein soll.

[0013] Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Motorhaube an dem der Vorrichtung abgewandten Ende durch eine Verriegelung in vertikaler Richtung verriegelt, in horizontaler Richtung jedoch beweglich ist, sodass durch den Drehpunkt des Gelenkarms, die zusätzliche Drehachse und die Verriegelung ein Dreieck gebildet ist, sodass durch eine Änderung des Winkels zwischen Gelenkarm und Haubenteil die vertikale Lage der Drehachse veränderbar ist.

[0014] Im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen wird also hier nicht die Drehachse bzw. der Gelenkarm angehoben (was in der Folge zu einer Verschwenkung des Haubenteils führt), sondern es wird der Haubenteil aktiv verschwenkt, was zu einer Anhebung der Motorhaube führt. Dies geschieht aber nur, wenn die Vorrichtung bestimmungsgemäß eingebaut ist, wie dies an Hand der Figuren noch genauer erklärt werden wird. Wird die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgelöst, ohne dass sie eingebaut ist, dann erfolgt ausschließlich eine Verschwenkung des Haubenteils, aber kein Anheben der zusätzlichen Drehachse.

[0015] Die Veränderung des Winkels kann in einfacher und robuster Weise mittels zweier Kulissen erfolgen, die im Gelenkarm und im Haubenteil vorgesehen sind und die von einem Stift durchsetzt sind, welcher durch den Aktivator pyrotechnisch antreibbar ist.

[0016] Es ist zweckmäßig, wenn sich die zünderseitige Befestigung des Aktivators am Gelenkarm befindet. Auf diese Weise ist keine Änderung der Fahrzeugkonstruktion erforderlich, insbesondere muss der obere Längsträger nicht für eine zusätzliche Befestigung geschwächt werden.

[0017] Damit der Gelenkarm nicht zu dick ausgebildet werden muss, ist es zweckmäßig, dass die Kulisse im Gelenkarm geradlinig und axial zur Richtung der Kolbenstange des Aktivators verläuft. Dadurch wirken einerseits keine Querkräfte auf den Aktivator ein, und dieser muss auch keine Drehbewegung ausführen. Andererseits wirken dadurch auch auf den Gelenkarm nur die unbedingt erforderlichen Kräfte zum Anstellen der Motorhaube ein.

[0018] Es ist günstig, wenn zur Sicherung der Ausgangslage der Motorhaube die Kulisse im Haubenteil im Bereich der Ausgangslage des Stifts im Wesentlichen parallel zur Kulisse im Gelenkarm ist; analog dazu ist es sinnvoll, wenn zur Endlagensicherung der Motorhaube für den Kopfaufprall die Kulisse im Haubenteil im Bereich der Endlage des Stifts im Wesentlichen parallel zur Kulisse im Gelenkarm ist.

[0019] Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit das Anstellen der Motorhaube in besonders einfacher und schonender Weise unter Berücksichtigung der Verriegelung der Ausgangslage und Energieaufnahme des Kopfaufschlags in der Endlage, ohne den Aktivator zu belasten.

[0020] Es ist besonders günstig, wenn der Winkel zwischen den beiden Kulissen im Gelenkarm und im Haubenteil in der zweiten Hälfte des Zustellwegs geringer ist als in der ersten Hälfte, sodass die Anstellgeschwindigkeit der Motorhaube in diesem Bereich sinkt. Auf diese Weise wird die Motorhaube am Ende des Anstellwegs schonend abgebremst, Schwingungen infolge von abruptem Abbremsen werden vermieden.

[0021] Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Rückholfeder, vorzugsweise eine Gas-druckfeder, parallel zum Aktivator vorgesehen und gibt der Aktivator nach Erreichen der Endlage eine Abströmöffnung zum selbsttätigen Abströmen des Gases frei, sodass das Scharnier 2/5 österreichisches Patentamt AT511710B1 2013-02-15 nach definierter Zeit selbsttätig reversiert.

[0022] Vorzugsweise handelt es sich bei dem Scharnier um ein Eingelenkscharnier oder um ein Viergelenk.

[0023] Anhand der beiliegenden Figuren wird die vorliegende Erfindung näher erläutert. Es zeigt: [0024] Fig. 1 eine an einem nicht dargestellten erfindungsgemäßen Fahrzeug anordbare Vor richtung mit einem Eingelenkscharnier in der Ausgangslage; [0025] Fig. 2 dieselbe in der Endlage; und [0026] Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung mit einem Viergelenk.

[0027] Das bekannte Konstrukt aus Eingelenkscharnier (siehe Fig. 1 und 2), das einen Gelenkarm 1 aufweist, der an dem einen Gelenk 3 des Eingelenkscharniers drehbar gelagert ist, und das eine zusätzliche Drehachse 6 aufweist, an der ein Haubenteil 2, z.B. ein Anschraubblech, angelenkt ist, wird mit zwei Kulissen 4, 5 im Gelenkarm 1 bzw. im Haubenteil 2 ausgestattet, wobei die beiden Kulissen 4, 5 durch einen Stift 7 verbunden sind. Durch Verschieben des Stiftes 7 in den Kulissen 4, 5 wird die Anstellung ermöglicht.

[0028] Um dies zu verstehen, muss man die Motorhaube (nicht dargestellt) in die Überlegungen einbeziehen. Der Haubenteil 2 ist mit der Motorhaube (nicht dargestellt) starr verbunden, und die Motorhaube ist an ihrem freien Ende (also an dem Ende, das dem Eingelenkscharnier gegenüberliegt; in den Figuren wäre dies rechts weit außerhalb des Zeichnungsblatts) verriegelt. Um ein Anheben der Motorhaube zu ermöglichen, wirkt die Verriegelung nur vertikal; in Fahrtrichtung (also in den Figuren rechts/ links) ist die Verriegelung geringfügig beweglich. Somit gibt es einen ortsfesten Drehpunkt: das Gelenk 3; einen in einer Richtung geringfügig verschiebbaren Drehpunkt: die Verriegelung der Motorhaube (rechts außerhalb der Zeichnung); und einen horizontal und vertikal beweglichen Drehpunkt: die Drehachse 6. Somit wird insgesamt ein Dreieck gebildet (mit den Eckpunkten "Gelenk 3", "Verriegelung der Motorhaube" und "Drehachse 6"). Der Winkel des Dreiecks im Bereich der Drehachse 6 kann nun durch die Kulissenführung verändert werden: In der Ausgangslage ist er 180°, in der Endlage etwas geringer (etwa 150°). Damit der Winkel von etwa 150° möglich ist, muss sich die Drehachse 6 nach oben bewegen, wodurch sich gleichzeitig die Verriegelung geringfügig horizontal verschiebt.

[0029] Der Stift 7 wird durch einen pyrotechnischen Aktivator 8 angetrieben. Bevorzugt ist die Kulisse 5 im Gelenkarm 1 gerade und in axialer Richtung zum Ausschubweg des Aktivators 8 angeordnet, sodass auf den Aktivator 8 beim Ausschieben keine Querkräfte einwirken und er beim Aufstellen keine Drehbewegung machen muss. Ist die Kulisse 4 im Haubenteil im Bereich des Startpunktes parallel zur Kulisse 5 im Gelenkarm 1 oder sogar nach unten geneigt, wird eine zuverlässige Verriegelung der Ausgangslage der Motorhaube in nicht aktivierter Position erreicht.

[0030] Durch eine annähernde Parallelführung der Kulisse 4 im Haubenteil 2 zur Kulisse 5 im Gelenkarm 1 in der Endlage entsteht eine Sicherung der Endlage, welche dazu geeignet ist, die Kräfte des Kopfaufpralls aufzunehmen.

[0031] Durch die Formgebung der Kulissen lässt sich das Anstellverhalten steuern, insbesondere wird mit einem flacheren Auslauf die Anstellgeschwindigkeit in der zweiten Hälfte der Anstellung reduziert, um die Motorhaubenschwingungen zu minimieren.

[0032] Fig. 3 zeigt, dass das erfindungsgemäße Fahrzeug nicht nur mit einer Vorrichtung mit einem Eingelenkscharnier realisiert werden kann. Hier sind statt des einen Gelenks 3 an zwei Drehachsen 31,32 unterschiedlich lange Lenker 33, 34 angelenkt; deren andere Enden sind an Drehachsen 35, 36 des Scharnierunterteils 37 angelenkt. Abgesehen von dieser anderen Art der Lagerung des Gelenkarms 1 ist die Vorrichtung gemäß Fig. 3 identisch zu der zuvor beschriebenen. 3/5

Claims (12)

1. österreichisches Patentamt AT511710B1 2013-02-15 Patentansprüche 1. Fahrzeug mit Motorhaube und mit einer Vorrichtung zum Anstellen der Motorhaube, welche Vorrichtung ein Scharnier mit einem Gelenkarm (1) aufweist, wobei die Motorhaube zum normalen Öffnen oder Schließen der Motorhaube zusammen mit dem Gelenkarm (1) schwenkbar ist, und wobei am Gelenkarm (1) ein an der Motorhaube befestigter Haubenteil (2) mittels einer zusätzlichen Drehachse (6) angelenkt ist, wobei der Winkel zwischen Gelenkarm (1) und Haubenteil (2) mittels eines pyrotechnischen Aktivators verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorhaube an dem der Vorrichtung abgewandten Ende durch eine Verriegelung in vertikaler Richtung verriegelt, in horizontaler Richtung jedoch beweglich ist, sodass durch den Drehpunkt des Gelenkarms (1), die zusätzliche Drehachse (6) und die Verriegelung ein Dreieck gebildet ist, sodass durch eine Änderung des Winkels zwischen Gelenkarm (1) und Haubenteil (2) die vertikale Lage der Drehachse (6) veränderbar ist.
2. 2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung des Winkels mittels zweier Kulissen (4, 5) erfolgt, die im Gelenkarm (1) und im Haubenteil (2) vorgesehen sind und die von einem Stift (7) durchsetzt sind, welcher durch den Aktivator (8) pyrotechnisch antreibbar ist.
3. 3. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zünderseitige Befestigung des Aktivators (8) am Gelenkarm (1) befindet.
4. 4. Fahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse (5) im Gelenkarm (1) geradlinig verläuft.
5. 5. Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse (5) im Gelenkarm (1) axial zur Richtung der Kolbenstange des Aktivators (8) verläuft.
6. 6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass - zur Sicherung der Ausgangslage der Motorhaube -die Kulisse (4) im Haubenteil (2) im Bereich der Ausgangslage des Stifts (7) im Wesentlichen parallel zur Kulisse (5) im Gelenkarm (1) ist.
7. 7. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, dass - zur Endlagensicherung der Motorhaube für den Kopfaufprall - die Kulisse (4) im Haubenteil (2) im Bereich der Endlage des Stifts (7) im Wesentlichen parallel zur Kulisse (5) im Gelenkarm (1) ist.
8. 8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen den beiden Kulissen (4, 5) im Gelenkarm (1) und im Haubenteil (2) in der zweiten Hälfte des Zustellwegs geringer ist als in der ersten Hälfte, sodass die Anstellgeschwindigkeit der Motorhaube in diesem Bereich sinkt.
9. 9. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückholfeder parallel zum Aktivator (8) vorgesehen ist und dass der Aktivator (8) nach Erreichen der Endlage eine Abströmöffnung zum selbsttätigen Abströmen des Gases freigibt, sodass das Scharnier nach definierter Zeit selbsttätig reversiert.
10. 10. Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückholfeder eine Gasdruckfeder ist.
11. 11. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Scharnier als Eingelenkscharnier ausgebildet ist.
12. 12. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Scharnier als Viergelenk ausgebildet ist. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 4/5