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Die Erfindung betrifft einen Fußgängerschutz-Aktuator zum Verlagern der Fronthaube eines Kraftfahrzeugs in eine relativ zu der Normalposition angehobene Schutzposition, aufweisend
- (a) ein erstes Teil;
- (b) ein zweites, relativ zu dem ersten Teil verschiebbar an dem ersten Teil angeschlossenes Teil, wobei das erste Teil und das -zweite Teil zum Anschließen an der Fahrzeugkarosserie bzw. an der Fronthaube ausgebildet sind;
- (c) eine Verschiebeeinrichtung, die zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil derart vorgesehen ist, dass sie das zweite Teil relativ zu dem ersten Teil aus einer Ausgangsposition in eine Ausfahrposition verschieben kann;
- (d) eine Verriegelungseinrichtung, die in der Ausgangsposition das zweite Teil an dem ersten Teil festlegt; und
- (e) eine Auslöseeinrichtung, die an der Verriegelungseinrichtung derart angeschlossen ist, dass sie bei Betätigung diese entriegelt.
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Ein derartiger Fußgängerschutz-Aktuator ist beispielsweise aus
DE 100 33 126 A1 bekannt. Ein ähnlicher Fußgängerschutz-Aktuator ist aus
DE 197 21 565 A1 bekannt. Fußgängerschutz-Aktuatoren werden bei den Fronthauben von Kraftfahrzeugen verwendet, um für den Fall einer Kollision mit einem Fußgänger oder mit einem Radfahrer das Verletzungsrisiko für diesen zu minimieren. Sensoren, die beispielsweise im Bereich der vorderen Stoßstange angeordnet sind, erfassen einen Aufprall und lösen in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich den oder die Fußgängerschutz-Aktuatoren aus, die an der Fronthaube angeordnet sind. Typischerweise sind bis zu vier Fußgängerschutz-Aktuatoren an der Fronthaube eines Kraftfahrzeugs angeordnet. Es ist günstig, wenn Fußgängerschutz-Aktuatoren beispielsweise zwischen der Karosserie des Fahrzeugs und dem Scharnierfuß des Scharniers, mit dem die Fronthaube beweglich an dem Kraftfahrzeug angeschlossen ist, vorgesehen ist. Grundsätzlich kann das erste Teil des Fußgängerschutz-Aktuators zum Anschließen an der Fahrzeugkarosserie oder an der Fronthaube ausgebildet sein. Gleiches gilt für das zweite Teil.
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Eine Auslösung des Aktuators erfolgt typischerweise dann nicht, wenn sich das Fahrzeug annähernd im Stillstand befindet. Eine Auslösung erfolgt auch dann nicht, wenn das Fahrzeug eine gewisse Geschwindigkeit überschreitet, bei der der Fußgängerschutz-Aktuator keine Wirkung mehr entfalten kann.
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Die Verschiebeeinrichtung des Fußgängerschutz-Aktuators ist zwischen dem ersten und dem zweiten Teil angeordnet, um das erste und das zweite Teil im Falle einer Auslösung explosionsartig auseinander zu bewegen. Es versteht sich von selbst, dass sehr kurze Öffnungszeiten erforderlich sind, um sicherzustellen, dass sich die Fronthaube beim Aufprall bereits in der Schutzposition befindet. Die Verschiebeeinrichtung ist dabei günstigerweise auch derart ausgebildet, dass sie in der Schutzposition elastisch nachgiebig angeordnet ist und somit den Aufprall des Fußgängers dämpft. Diese elastische Nachgiebigkeit der gesamten Fronthaube ist ein Schutzmechanismus. Ein weiterer Schutzmechanismus ist darin begründet, dass die Fronthaube in der angehobenen Schutzposition leichter verformbar ist, da die darunter befindlichen Teile, typischerweise der Motor des Fahrzeugs und die Nebenaggregate, ausreichend weit von der Haube entfernt sind, um eine Verformung der an sich relativ weichen Haut der Haube zuzulassen. Außerdem ist die Verriegelungseinrichtung vorzugsweise so ausgebildet, dass sie das erste Teil gegen das zweite Teil im Ausgangszustand in Öffnungsrichtung gegeneinander vorspannt. Die Verriegelungseinrichtung hält die beiden Teile in dieser vorgespannten Position.
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Ein Problem bei derartigen Aktuatoren ist, das ein erheblicher Anteil der Auslösungen bei Bagatellunfällen oder unbedeutenden Remplern erfolgt. Es ist leicht einsehbar, dass es höchst unerwünscht ist, wenn solche Rempler einen kostenträchtigen Werkstattaufenthalt nach sich ziehen alleine zu dem Zweck, die Aktuatoren wieder zurückzustellen. Es liegt auf der Hand, dass dadurch die Akzeptanz derartiger Aktuatoren für potenzielle Käufer erheblich beeinträchtigt wird. Es ist aus mehreren Gründen günstig, die Fronthaube des Kraftfahrzeugs nach einer Auslösung wieder in die Normalposition zurückzubringen. So ist die Fronthaube ein nicht zu vernachlässigendes Strukturbauteil der Karosserie. Die geschlossene und verriegelte Fronthaube ist in die Kraftübertragungswege der Karosserie eingebunden. Ein weiterer Grund ist die unzureichende Befestigung der Fronthaube an der Fahrzeugkarosserie im angehobenen Zustand. So kann sich die nach einem Bagatellunfall angehobene Fronthaube beispielsweise bei einem weiteren Unfall losreißen und ernsthafte Schäden, insbesondere an der Fahrzeugbesatzung oder Dritten, verursachen. Ein Zurücksetzen durch ein ”Herunterdrücken” von Hand ist bei manchen Aktuatoren, insbesondere bei solchen, deren Verschiebeeinrichtung Druckfedern aufweist, häufig nicht möglich, da betriebsmäßig Federn mit zu hohen Federkräften erforderlich sind, die sich nicht ohne Weiteres von Hand zurückstellen lassen. Außerdem sind typischerweise mehrere Aktuatoren an einer Fronthaube vorgesehen, beispielsweise bis zu vier Stück, so dass bei einer Rückstellung durch ”Herunterdrücken” von Hand, bei der typischerweise die Aktuatoren nacheinander zurückgesetzt werden, die Fronthaube verspannt und verformt wird, wie grundsätzlich bei einer derartigen Rückstellung ein relativ hohes Beschädigungsrisiko der Fronthaube gegeben ist. Bei bisherigen Aktuatorkonstruktionen wurde regelmäßig davon ausgegangen, die Rückstellung in der Werkstatt vorzunehmen. Es ist günstig, wenn die Rückstellung ohne großen Kraftaufwand vom Fahrzeuglenker problemlos selbst durchgeführt werden kann.
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Einige unveröffentlichte Patentanmeldungen der Anmelderin befassen sich mit mechanischen Rückstelleinrichtungen, bei denen beispielsweise ein Elektromotor mit Getriebe, der auf eine Bewegungsspindel wirkt, verwendet wird. Derartige Rückstelleinrichtungen sind relativ kostspielig. Alternativ wurde auch bereits daran gedacht, eine Rückstelleinrichtung so auszubilden, dass sie mit Bordwerkzeug zurückgesetzt werden kann. Das ist für den Benutzer jedoch unpraktisch und deshalb unerwünscht.
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Die
DE 100 34 523 A1 offenbart ein Hubsystem für ein als Personenschutz bei einem Kraftfahrzeug vorgesehene, verlagerbare Haube, sowie ein Personenschutzsystem, wobei das Hubsystem zur Verlagerung der Haube eine Hubfeder und eine Hubfederverriegelungsvorrichtung aufweist. Die Hubfederverriegelungsvorrichtung verfügt über eine drehbar gelagerte Sperre, die sich im verriegelten Zustand an einer Sperrenanlagefläche eines Fanghakens abstützt.
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Aus der
DE 201 06 478 U1 ist ein Fußgängerschutz bekannt, der eine Motorhaube und wenigstens einen Antrieb zum Bewegen der Motorhaube aufweist. Ein Kraftspeicher bewegt bei einem Unfall die Motorhaube aus einer Grundstellung in eine angehobene Stellung und hält diese federnd nachgiebig in der angehobenen Stellung. Der Elektromotor fährt dann die Motorhaube wieder in die Grundstellung zurück. Bei dem Kraftspeicher kann es sich um einen Federkraftspeicher, insbesondere einem Federkraftspeicher mit einer Spiralfeder handeln.
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Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Aktuator der beschriebenen Art bereitzustellen, der eine Rückstelleinrichtung aufweist, die in der Lage ist, die erforderlichen Rückstellkräfte zu liefern und andererseits kostengünstig realisiert werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den Gegenstand von Anspruch 1 gelöst.
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Der Aktuator weist eine Rückstelleinrichtung auf, die als einen Rückstellmechanismus eine Kniehebelanordnung aufweist.
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Die Kniehebelanordnung kann zwei Hebel aufweisen, die an dem Knie gelenkig aneinander und an dem ersten Teil bzw. an dem zweiten Teil drehbar angeschlossen sind. Das Verbindungselement kann an der Kniehebelanordnung, beispielsweise an einem der Hebel derart angeschlossen sein, dass es über ein Drehen des Hebels die Rückstellbewegung zwischen erstem und zweiten Teil bewirkt. Es kann günstig sein, bei einer Kniehebelanordnung zwei unterschiedliche lange Hebel vorzusehen.
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Neben einer Kniehebelanordnung sind andere Rückstellmechanismen vorstellbar. Beispielsweise kann an dem ersten Teil oder dem zweiten Teil eine Zahnstange vorgesehen sein, die mittels eines an dem jeweils anderen Teil angeordneten Zahnrad verlagert wird und somit zu einer Rückstellbewegung führt. Das Zahnrad und die Zahnstange können auch durch eine Spule und ein seilartiges Element ersetzt werden, die im Wesentlichen die gleiche Funktion erfüllen. Die Kniehebelanordnung hat jedoch den Vorteil, dass sie den Aktuator wesentlich stabilisiert. Das gilt zum einen für den geschlossenen Zustand, aber zum anderen auch für den geöffneten Zustand. Mittels der Kniehebelanordnung können im geöffneten Zustand, bei dem das erste und das zweite Teil häufig lediglich durch die Verschiebeeinrichtung, also typischerweise durch die Druckfedern, miteinander verbunden sind, relativ große Kräfte übertragen werden. Vorzugsweise ist die Kniehebelanordnung ein Bestandteil der Verriegelungseinrichtung des Aktuators, wobei die Kniehebelanordnung in der Ausgangsposition im Wesentlichen an einem Totpunkt festgelegt ist; und die Auslöseeinrichtung derart an der Verriegelungseinrichtung angeschlossen ist, dass sie bei Betätigung die Kniehebelanordnung frei gibt. So ist nämlich ein Faktor, der die Öffnungszeit des Fußgängerschutz-Aktuators wesentlich mitbestimmt, die Auslöseeinrichtung. Die Auslöseeinrichtung wirkt mit der Verriegelungseinrichtung zusammen und betätigt diese im Auslösungsfall derart, dass die Verriegelung des ersten und des zweiten Teils aufgehoben ist. Dabei muss eine gewisse ”Losbrechkraft” überwunden werden. Entsprechend muss die Auslöseeinrichtung bei bekannten Fußgängerschutz-Aktuatoren in der Lage sein, innerhalb kürzester Zeit eine sehr hohe Kraft bereitzustellen. Das ist einer der wesentlichen Gründe dafür, dass häufig pyrotechnische Elemente als Auslöseeinrichtung von Aktuatoren Verwendung finden. Pyrotechnische Elemente haben jedoch den Nachteil, dass sie nach einer Auslösung des Aktuators ersetzt werden müssen, damit der Aktuator wieder einsatzbereit ist. Durch die Verwendung einer Kniehebelanordnung in einer Verriegelungseinrichtung wird bewirkt, dass nur eine relativ geringe Losbrechkraft zur Entriegelung der Verriegelungseinrichtung erforderlich ist. Damit lassen sich andere Auslöseeinrichtungen, wie beispielsweise Elektromagnete, Druckluftantriebe, hydraulische Antriebe, etc., einsetzen. Insbesondere der Einsatz von den aus verschiedensten Gründen besonders günstigen Elektromagneten ist damit möglich.
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Die Kniehebelanordnung hat im verknieten Zustand einen Totpunkt, bei dem die Kniehebelanordnung sich in einem labilen Zustand befindet, wenn die Kniehebelanordnung auf Zug belastet ist. Umgekehrt hat die Kniehebelanordnung im gestreckten Zustand einen Totpunkt, in dem sich die Kniehebelanordnung in einem labilen Zustand befindet, wenn die Kniehebelanordnung auf Druck belastet ist. Vorzugsweise ist im verriegelten Zustand, d. h. in der Ausgangsposition des Fußgängerschutz-Aktuators, die Kniehebelanordnung im verknieten Zustand angeordnet. Die Kniehebelanordnung kann dann an dem ersten Teil bzw. an dem zweiten Teil angeschlossen sein. Man kann sich jedoch auch vorstellen, die Kniehebelanordnung in der Verriegelungseinrichtung anders vorzusehen, so dass sie zwischen anderen Bauteilen des Fußgängerschutz-Aktuators angeschlossen ist und zur Verringerung der Freibrechkräfte verwendet wird. In diesem labilen Zustand sind die Kräfte, die zum Halten der Verriegelungseinrichtung in diesem Zustand benötigt werden, relativ gering, entsprechend sind auch die Freibrechkräfte gering. Insbesondere sind sie so gering, dass relativ problemlos ein Elektromagnet zum Auslösen verwendet werden kann.
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Vorzugsweise ist die Rückstelleinrichtung derart ausgebildet, dass sie im eingebauten Zustand für eine Rückstellung des Aktuators aus der Ausfahrposition in die Ausgangsposition den Hebelarm der Fronthaube nutzen kann. Es wird darauf hingewiesen, dass dieser Gedanke für sich als erfinderisch angesehen wird, d. h. auch mit anderen Rückstellmechanismen als dem gemäß Anspruch 1.
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Die Fronthaube des Kraftfahrzeugs ist typischerweise mit zwei seitlichen Scharnieren an der Karosserie des Fahrzeugs befestigt. Typischerweise befinden sich die Scharniere im Bereich der Windschutzscheibe. Damit bildet die Fronthaube praktisch einen einseitig angelenkten Hebel. Mittels dieses Hebels lassen sich Kraftuntersetzungen um bis zu dem Faktor 10 und mehr realisieren. Das reicht aus, um typische Aktuatoren, wie sie zur Zeit angedacht werden, zurückzusetzen. Da derartige Aktuatoren häufig zwischen Fahrzeugkarosserie und Scharnierfuß und damit in der Nähe des Drehpunkts der Fronthaube angeordnet sind, lässt sich eine derartige Untersetzung besonders einfach realisieren. Die Rückstelleinrichtung kann so ausgelegt sein, dass sie in Öffnungsrichtung der Fronthaube und/oder in Schließrichtung der Fronthaube den Aktuator zurückstellt. Es ist auch vorstellbar, dass insbesondere zur weiteren Kraftuntersetzung, die Fronthaube mehrmals geöffnet und geschlossen werden muss, um den Aktuator zurückzusetzen. Beispielsweise kann ein Ratschenmechanismus vorgesehen sein, der die Schließ- und/oder Öffnungsbewegung in die Rückstellbewegung des Aktuators umsetzt. Es ist besonders günstig, gerade die Öffnungsbewegung der Fronthaube zum Zurückstellen des Aktuators einzusetzen. Typischerweise wird nach einer Auslösung des Aktuators bei angehobener Fronthaube der Fahrzeugbenutzer versuchen, die Fronthaube zu öffnen, um nachzusehen, wie er sie in den korrekten Zustand zurückversetzen kann. Dabei wir ihm ein etwas erhöhter Öffnungswiderstand entweder nicht auffallen, oder er wird sich davon nicht abhalten lassen, die Haube zu öffnen. Idealerweise verriegelt der Aktuator sich wieder in seiner Ausgangsposition nach der Rückstellung, so dass die Haube nach dem Schließen der Haube wieder in der korrekten Position ist. Bei reversiblen Aktuatoren, d. h. bei Aktuatoren, deren Verschiebeeinrichtung keine Verschleißteile, wie beispielsweise pyrotechnische Elemente, aufweisen, die nach der Betätigung des Aktuators ausgetauscht werden müssen, ist der Aktuator nach erfolgter Rückstellung prinzipiell wieder einsatzbereit.
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Vorzugsweise weist die Verschiebeeinrichtung eine in der Ausgangsposition von der Verriegelungseinrichtung in einer gespannten Position gehaltene Energiespeichereinrichtung auf, z. B. eine pneumatische, pyrotechnische oder eine hydraulische Energiespeichereinrichtung. Energiespeichereinrichtungen, die Kombinationen verschiedener Prinzipien, wie Feder, Pyrotechnik, Hydraulik, etc. verwenden, können ebenfalls verwendet werden. Vorzugsweise weist die Verschiebeeinrichtung eine in der Ausgangsposition von der Verriegelungseinrichtung in einer gespannten Position gehaltene Druckfeder auf. Druckfedern sind relativ einfach mit den erforderlichen Federkraftverläufen herstellbar. Sie sind reversibel und außerdem relativ kostengünstig.
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Vorzugsweise sind mehrere Druckfedern funktional parallel miteinander, beispielsweise räumlich entlang einer Linie angeordnet, vorgesehen. Eine derartig linienmäßige Konstruktion ist häufig bevorzugt, da sich damit eine bessere Anpassung an den zur Verfügung stehenden Bauraum realisieren lässt. Es können zwei oder drei, aber auch vier bis sechs oder mehr Druckfedern funktional miteinander vorgesehen sein. An der Stelle einzelner Druckfedern können auch Federpakete beispielsweise aus zwei oder mehreren ineinander geschachtelten Schraubenfedern verwendet werden. Das kann bevorzugt sein, um bestimmte Federcharakteristiken zu erreichen oder um den Bauraum des Aktuators in Hubrichtung zu verringern. So können beispielsweise mittels einer Zwischenhülse, die an ihrem einen Ende einen nach außen vorstehenden Rand aufweist und die an ihrem anderen Ende einen nach innen vorstehenden Rand aufweist, zwei Schraubenfedern ”ineinander liegend” angeordnet sein, wobei sich die innere Schraubenfedern an den inneren Rand abstützt und sich die äußere Schraubenfeder an dem äußeren Rand abstützt. Bei einer Auslösung und der darauf folgenden Entriegelung dieses Federpakets wird die innere Feder relativ zu der äußeren Feder von der Zwischenhülse mitgenommen und dehnt sich dabei typischerweise auch selbst aus, so dass mittels eines relativ kurzen Federpakets ein relativ großer Hub realisierbar ist. Die parallel angeordneten Druckfedern/Druckfederpakete können gleich oder verschieden ausgebildet sein. Die Federn/Federpakete können unterschiedliche Federkräfte besitzen. Es ist jedoch günstig, wenn deren Hub und deren Federcharakteristik im Wesentlichen gleich sind. Unterschiedliche Federcharakteristiken können jedoch vorteilhaft sein, um eine bestimmte Gesamtfedercharakteristik zu realisieren. Es können auch unterschiedliche Hübe der einzelnen Federn/Federpakete günstig sein, um im ausgeschobenen Zustand eine bestimmte Feder- bzw. Dämpfungscharakteristik der Fronthaube zu realisieren.
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Vorzugsweise weist die Rückstelleinrichtung ein Verbindungselement beispielsweise zum Anschließen an die Fronthaube oder einen räumlich entfernten Rückstellantrieb auf. Dieses Verbindungselement beim Anschluss an die Haube ist günstigerweise so angeordnet, dass es die übliche Öffnungs- und Schließbewegung der Haube nicht beeinträchtigt. Es kann sich bei dem Verbindungselement beispielsweise um ein seilartiges Element handeln. Andere Verbindungselemente, beispielsweise starre Verbindungselemente wie Stäbe, sind ebenso realisierbar. Bei starren Verbindungselementen für den Haubenanschluss kann beispielsweise ein gerades oder gekrümmtes Langloch vorgesehen sein, um die übliche Öffnungs-/Schließbewegung der Haube zuzulassen. Lediglich bei ausgelöstem Aktuator kommt ein Anschlagelement- mit einem Ende dieses Langlochs in Anlage, um die erforderliche Rückstellbewegung an dem Aktuator zu veranlassen. Ebenso können andere Verbindungselemente, wie beispielsweise scherenartige Verbindungselemente oder Verbindungselemente, die nach dem Prinzip des Vielgelenkscharniers aufgebaut sind, vorgesehen sein. Im Extremfall können die Verbindungselemente zum Haubenanschluss unabhängig von dem Aktuator zwischen Fronthaube und Karosserie derart angeordnet sein, dass sie die übliche Öffnungs-/Schließbewegung der Fronthaube nicht beeinträchtigen, sondern lediglich im ausgelösten Zustand des Aktuators einen Drehpunkt bilden, um das eigentliche Haubenscharnier und damit der Aktuator wieder in seine Ausgangsposition zurückzusetzen.
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Bei dem Rückstellantrieb kann es sich beispielsweise um einen Rückstellmotor, z. B. einen Elektromotor mit Getriebe, oder einen von Hand zu betätigenden Rückstellantrieb, z. B. einen Ratschen-Rückstellantrieb oder ein Handrad, handeln. Der Rückstellantrieb kann an beliebiger Stelle im Fahrzeug angeordnet sein. Er ist vorzugsweise unter der Fronthaube angeordnet. Das Verbindungselement stellt die Verbindung zu dem Aktuator her. Bei seilartigen Verbindungselementen können Umlenkrollen zur Richtungsumlenkung vorgesehen sein. Es ist günstig, den Rückstellantrieb so auszubilden und so mit den Aktuatoren zu verbinden, dass mehrere Aktuatoren gemeinsam und vorzugsweise im Wesentlichen synchron zurückgestellt werden können.
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Es ist günstig, eine Führung vorzusehen, mit der das erste Teil relativ zu dem zweiten Teil derart verbunden ist, dass ein Verdrehen des ersten Teils relativ zu dem zweiten Teil insbesondere beim Zurücksetzen des Aktuators verhindert wird. Die Führung kann, ein Scherenmechanismus sein, in der Art, wie sie bei höhenverstellbaren Arbeitstischen Verwendung findet. Alternativ oder zusätzlich kann ein längliches Führungselement an einem Teil vorgesehen sein, das mit einer Führungsöffnung oder mit Führungsrollen/-schuhen an dem anderen Teil zusammenwirkt, vorgesehen sein. Dieses Führungselement hat insbesondere bei Ausführungsformen, bei denen der Aktuator mit dem Verbindungselement an die Haube angeschlossen ist, die Aufgabe, ein Verdrehen des Oberteils gegen das Unterteil des Aktuators zu verhindern, wenn die Haube zum Zurücksetzen des Aktuators geöffnet oder geschlossen wird.
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Vorzugsweise weist die Rückstelleinrichtung einen Rückstellmechanismus auf, der in oder an dem Aktuator vorgesehen ist und derart an dem ersten Teil und dem zweiten Teil angeschlossen ist, dass er diese im Verlauf der Rückstellbewegung aufeinander zu bewegt.
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Vorzugsweise weist die Auslöseeinrichtung einen Elektromagneten auf, der vorzugsweise einen damit in Wirkverbindung stehenden Anker aufweist. Andere Antriebe, beispielsweise mittels Druckluft, Hydraulikfluid, Elektromotor, etc.; können in Folge der geringen erforderlichen Losbrechkräfte ebenfalls verwendet werden. Es kann günstig sein, die von dem Antrieb bereitgestellten Kräfte beispielsweise mittels einer Hebeleinrichtung zu verstärken, um sicher die Überwindung der Losbrechkraft zu leisten. Bei einem Elektromagneten mit Anker ist dieser vorzugsweise in Verriegelungsrichtung vorbelastet, beispielsweise mittels einer Ankerfeder. Die Auslöseeinrichtung löst bei Betätigung, beispielsweise über den Anker, die Freigabe der Verriegelungseinrichtung aus. Die unter Vorspannung stehende Kniehebelanordnung bewegt sich dann, angetrieben durch die Verschiebeeinrichtung, aus dem labilen Zustand und erlaubt schließlich die Bewegung des Fußgängerschutz-Aktuators aus seiner Ausgangsposition in die Ausfahrposition.
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Vorzugsweise greift die Verriegelungseinrichtung im Bereich des Knies an. Besonders bevorzugt weist die Verriegelungseinrichtung einen Riegelungsstift auf, der in diesem Bereich angreift. Es ist günstig, die Verriegelungseinrichtung an den Bolzen angreifen zu lassen, der als Drehzapfen zwischen den beiden Hebeln der Kniehebelanordnung verwendet wird, sofern ein solcher Drehzapfen vorhanden ist.
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Vorzugsweise ist eine Wegbegrenzung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil vorgesehen. Es ist besonders bevorzugt, die Kniehebelanordnung als Wegbegrenzung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil vorzusehen. Alternativ können andere Wegbegrenzungen verwendet werden, beispielsweise Hülsen, die um die Feder herum angeordnet sind und entsprechend umgebogene Anschlagränder zur Wegbegrenzung aufweisen. Die Hülsen können miteinander oder mit dem ersten bzw. dem zweiten Teil an den Anschlagrändern zur Wegbegrenzung in Eingriff kommen. Es können zwei oder mehrere Hülsen als Wegbegrenzung vorgesehen sein, die teleskopisch ineinander verlagerbar sind. Eine andere Art der Wegbegrenzung ist beispielsweise ein einfaches kabelartiges Element, das zwischen dem ersten und dem zweiten Teil vorgesehen ist.
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Vorzugsweise sind zwei Kniehebelanordnungen funktional parallel miteinander angeordnet. Funktional parallel bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Kniehebelanordnungen nicht exakt parallel zueinander vorgesehen sein müssen, sondern nur so parallel angeordnet sind, dass sie im Wesentlichen die gleiche Funktion erfüllen. Es ist günstig, wenn die beiden Kniehebelanordnungen so angeordnet sind, dass die Ebenen, in denen sich diese bewegen, parallel zueinander sind. Bei dieser Art der Anordnung kann ein durchgehender Bolzen als Drehzapfen für das Kniegelenk Verwendung finden. Außerdem kann der gelenkige Anschluss der Kniehebelanordnungen an zwei gegenüber liegenden Seitenwänden des ersten bzw. zweiten Teils erfolgen. Die parallele Anordnung von zwei Kniehebelanordnungen hat den Vorteil, dass diese in der Lage sind, die Relativposition zwischen dem ersten und dem zweiten Teil insbesondere in der Ausfahrposition besser sicherzustellen.
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Vorzugsweise ist das Verbindungselement mittels einer kombinierten Freilaufund Mitnehmereinrichtung an dem Rückstellmechanismus angeschlossen. Die Freilauf/Mitnehmereinrichtung ist derart ausgebildet, dass sie zum einen in dem ”Freilaufbereich” ein Auslösen des Aktuators und eine relativ freie Bewegung des Verbindungselements erlaubt, insbesondere für die übliche Öffnungs-Schließbewegung der Fronthaube, und dass sie zum anderen einen Mitnehmer aufweist, der bei ausgelöstem Aktuator dafür sorgt, dass die Bewegung der Fronthaube über das Verbindungselement und die Freilauf/Mitnehmereinrichtung auf den Rückstellmechanismus übertragen wird. Vorzugsweise ist die Freilauf/Mitnehmereinrichtung so ausgebildet, dass sie in der Lage ist, die Linearbewegung des Verbindungselements in eine Rotationsbewegung umzuwandeln, die für den beschriebenen Fall an den Rückstellmechanismus weitergegeben wird.
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Vorzugsweise weist die Freilauf/Mitnehmereinrichtung eine Spule auf, die vorzugsweise federvorbelastet ist und auf die das seilartige Verbindungselement auf- und abgewickelt werden kann, und die ggf. das seilartige Verbindungselement strafft. Bei der üblichen Öffnungs-/Schließbewegung der Haube wird das seilartige Verbindungselement von der Haube mitbewegt und entweder gegen die Federkraft von der Spule abgezogen oder in Folge der Federkraft wieder auf die Spule aufgewickelt. Die Federvorbelastung der Spule kann beispielsweise mittels einer Spiralfeder erfolgen. Die Spiralfeder hat den Vorteil, dass sie bei dieser Konstruktion nur einen relativ geringen Bauraum erfordert bzw. günstigerweise sogar im Spulenkern untergebracht werden kann.
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Vorzugsweise ist eine Vorspannfeder derart vorgesehen, dass sie In der Ausgangsposition das erste Teil relativ zu dem zweiten Teil vorgespannt festlegt. Die Federkraft der Vorspannfedern sollte deutlich über der Vorspannkraft liegen, die von der Verschiebeeinrichtung zwischen den beiden Teilen aufgebracht wird. Die Vorspannfeder kann beispielsweise eine Tellerfeder oder eine Blattfeder sein. Die Vorspannfeder spannt im verriegelten Zustand das erste Teil und das zweite Teil gegeneinander vor und stellt damit im Wesentlichen Spielfreiheit zwischen diesen Teilen sicher. Ohne eine derartige im Wesentlichen spielfreie Ausbildung ist der Fußgängerschutz-Aktuator insbesondere beim öffnen und Schließen, aber auch durch die während des Fahrbetriebs auftretenden dynamischen Belastungen Relativbewegungen zwischen dem ersten und dem zweiten Teil ausgesetzt, die zu Verschleiß und schließlich einer Beschädigung des Aktuators führen können. Außerdem müssen über den Aktuator bei Unfällen, die über der Auslöseschwelle des Aktuators liegen, erhebliche Kräfte übertragen werden, um sicherzustellen, dass bei derartigen Unfällen die Haube in ihrer Position an der Karosserie verbleibt. Zusätzlich können formschlüssige Eingriffsverbindungen zwischen dem ersten und dem zweiten Teil vorgesehen sein, die in der Ausgangsposition Bewegungen, die im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur Hubrichtung zwischen dem ersten und zweiten Teil auftreten, verhindern. So können beispielsweise zwischen dem ersten und zweiten Teil in Hubrichtung verlaufende Stifte vorgesehen sein, die in korrespondierende Öffnungen in der Ausgangsposition stehen, oder es können einander überlappende Randbereiche vorgesehen sein.
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Vorzugsweise ist die Vorspannfeder funktional zwischen einem Vorspannfederhebel, der an einem ersten Drehpunkt drehbar an dem ersten Teil oder dem zweiten Teil befestigt ist, und diesem ersten oder zweiten Teil angeordnet. Funktional in diesem Zusammenhang bedeutet, dass sich die Vorspannfeder nicht unmittelbar in Anlage mit dem Vorspannfederhebel und dem entsprechenden Teil befinden muss. Es ist günstig, wenn die Vorspannfeder an den Vorspannfederhebel an einer Stelle angreift, die von dem ersten Drehpunkt entfernt ist. Das freie Ende des Vorspannfederhebels befindet sich dann typischerweise in direkter bzw. indirekter Verbindung mit dem anderen der beiden Teile.
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Vorzugsweise ist die Kniehebelanordnung an einem zweiten Drehpunkt an dem Vorspannfederhebel angeschlossen. Für den Fall, dass die Kniehebelanordnung eine Wegbegrenzung darstellt, dient die Vorspannfeder dann gleichzeitig als eine Endanschlag-Dämpfung. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass der Gedanke, eine entsprechende Vorspannfeder als Endanschlag-Dämpfung verwendet wird, für sich selbst und insbesondere ohne die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 für erfinderisch angesehen wird.
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Die Rückstelleinrichtung kann auch eine Gewindespindel und einen damit in Eingriff befindlichen Spindelstein aufweisen. Die Bewegung des Verbindungselements kann derart in eine Rotationsbewegung umgesetzt werden, dass sie beispielsweise an der Spindel zum Zurückstellen des Aktuators angreift.
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Vorzugsweise ist die Gewindespindel an dem ersten Teil angeschlossen, und vorzugsweise ist der Spindelstein an dem zweiten Teil angeschlossen. Dabei ist besonders bevorzugt, wenn das erste Teil zur Befestigung an der Karosserie vorgesehen ist und das zweite Teil zur Befestigung an der Fronthaube ausgebildet ist. Auf diese Weise werden die bei der Rückstellung auftretenden Kräfte, beispielsweise die Drehmomentkräfte, die bei der Gewindespindel und Gewindestein aufweisenden Rückstelleinrichtung auftreten, auf die Karosserie übertragen und nicht auf die weniger stabile Fronthaube. Der Spindelstein ist vorzugsweise von einer Anlagefläche abgestützt und gegen ein Verdrehen gemeinsam mit der Spindel formschlüssig festgelegt. Es ist günstig, Spindel und Spindelstein im Wesentlichen spielfrei in dem Aktuator abzustützen, so dass unerwünschte Geräuschbildung vermieden ist. Ggf. können elastisch nachgiebige Dämpfungselemente vorgesehen sein. Es sei, darauf hingewiesen, dass es bei einer Rückstelleinrichtung mit Spindel und Spindelstein erforderlich ist, nach Abschluss der Rückstellbewegung und der Verriegelung den Spindelstein wieder in seinen Ausgangszustand zurückzuversetzen, damit der Aktuator wieder einsatzbereit ist.
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Es ist günstig, zwischen dem ersten und dem zweiten Teil eine Dichtung vorzusehen, die geeignet ist, den Fußgängerschutz-Aktuator in der Ausgangsposition sowie in der Ausfahrposition im Wesentlichen abzudichten. Günstig ist eine Dichtungseinrichtung, die aus zwei relativ zueinander teleskopisch verschiebbaren Dichtungselementen besteht.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug aufweisend einen erfindungsgemäßen Aktuator.
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Vorzugsweise ist der Aktuator mit dem ersten Teil an der Fahrzeugkarosserie und mit dem zweiten Teil an dem Scharnierfuß angeschlossen, wobei ein erstes Ende des Verbindungselements mit dem Rückstellmechanismus an dem ersten Teil verbunden ist.
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Vorzugsweise ist ein zweites Ende des Verbindungselements mit dem Scharnierfuß verbunden. Es ist auch möglich, das zweite Ende des Verbindungselements mit der Haube selbst zu verbinden. Bei dem Anschluss des Verbindungselements an dem Scharnierfuß kann die Kombination aus Aktuator und Scharnierfuß als fertig montierte Baugruppe von einem Zulieferer bezogen werden, was den Montageaufwand bei der eigentlichen Fahrzeugmontage beträchtlich verringert.
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Die Erfindung und Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
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1 einen erfindungsgemäßen Fußgängerschutz-Aktuator in der Ausfahrposition zum Teil im Schnitt;
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2 den Fußgängerschutz-Aktuator gemäß 1 in der Ausfahrposition in einem etwas anderen Schnitt als dem der 1;
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3 den Fußgängerschutz-Aktuator der 1 nach dem Abschluss des Rückstellvorgangs in der Ausgangsposition; und
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4 den Fußgängerschutz-Aktuator der 1 in der Ausgangsposition bei geschlossener Haube;
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5 eine Schnittdarstellung einer alternativen Ausführungsform des Fußgängerschutz-Aktuators in der Ausgangsposition; und
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6 eine Schnittdarstellung des Fußgängerschutz-Aktuators der 5 in der Ausfahrposition.
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In den verschiedenen Zeichnungen sind einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In der 1 ist der Fußgängerschutz-Aktuator 2 zum Verlagern der Fronthaube eines Kraftfahrzeugs in eine relativ zu der Normalposition angehobene Schutzposition gezeigt. Insbesondere ist der Aktuator 2 in der Ausfahrposition bzw. in der ausgelösten Position gezeigt, in der die Fronthaube in die Schutzposition angehoben ist. Man erkennt ein erstes Teil oder Unterteil 4 und ein zweites oder Oberteil 6. An dem Oberteil 6 ist ein mit einem Scharnierfuß 8 angeschlossenes Scharnier 100 gezeigt. Eine drei Druckfedern 10, 12 und 14 aufweisende Verschiebeeinrichtung 16 ist zwischen dem Unterteil 4 und dem Oberteil 6 vorgesehen. Das Unterteil 4 und das Oberteil 6 können aus verschiedenen Materialien, beispielsweise Kunststoff oder Metall, hergestellt sein. Leichtmetalle wie Aluminium, Magnesium, etc. und Leichtmetalllegierungen sind bevorzugt.
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Etwas verdeckt ist eine Kniehebelanordnung 25 einer Verriegelungseinrichtung 18 gezeigt. Ferner erkennt man einen Verbindungshebel 22, der um einen Drehpunkt 48 drehbar angeordnet ist und auf den mittels eines Ankers 46 ein Elektromagnet 44 einwirken kann. Man erkennt ferner einen Teil eines Verriegelungsstifts 24. Verbindungshebel 22, Verriegelungsstift 24, Anker 46 und Elektromagnet 44 sind Teile einer Auslöseeinrichtung 20.
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Ferner erkennt man, dass das Unterteil 4 an der Fahrzeugkarosserie 62 angeschlossen ist. Man erkennt ferner eine ein seilartiges Verbindungselement 102 aufweisende Rückstelleinrichtung 72. Ein Ende des Verbindungselements 102 ist an dem beweglichen Teil 104 des Scharniers 10C fest angeschlossen. Ein zweites Ende der Verbindungseinrichtung ist an einer Spule 106 einer Freilauf/Mitnehmereinrichtung 108 angeschlossen.
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Die Spule 106 der Freilauf/Mitnehmereinrichtung 108 ist drehbar auf einer drehbaren Welle 110 angeordnet. Die drehbare Welle 110 ist in dem Unterteil 4 drehbar gelagert und befindet sich in Eingriff mit einem Hebel 26 (siehe 5 und 6 der Kniehebelanordnung 25). Ein an der Spule 106 vorgesehener Mitnehmernocken 112 und ein an der Welle 110 angeordneter Anschlagstift 114 bilden eine Wegbegrenzung der Spule 106 relativ zu der Welle 110.
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Wie man in der 2 erkennt, ist die Spule 106 der Freilauf/Mitnehmereinrichtung 108 relativ zu der Welle 110 mittels einer Spiralfeder 116 vorgespannt. Die Spiralfeder sorgt dafür, dass in dem Bereich, in dem sich die Spule 106 relativ zu der Welle 110 drehen kann, d. h. dem Freilaufbereich, das Verbindungselement 102 relativ straff gespannt bleibt. Insbesondere ist durch die Spule 106 und die Spiralfeder 116 sichergestellt, dass die übliche Öffnungs-/Schließbewegung der Fronthaube durchgeführt werden kann.
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Im Kern der Feder 14 ist in den 1 und 2 eine Wegbegrenzung 118 gezeigt. Bei der Wegbegrenzung 118 handelt es sich im Wesentlichen um ein rohrförmiges Element 119, welches an dem Oberteil 6 befestigt ist. Das untere Ende des rohrförmigen Elements ist nach innen umgebogen und bildet zusammen mit einem pilzartigen Kopf eines in dem Inneren des rohrförmigen Elements 119 angeordneten Stifts (jeweils nicht gezeigt) eine Wegbegrenzung. Derartige Wegbegrenzungen 118 können auch in mehreren der Federn 10, 12, 14 vorgesehen sein.
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Wie schon erwähnt, zeigen die 1 und 2 den Aktuator 2 in der Ausfahrposition nach der Auslösung des Aktuators 2, während die 4 den Aktuator 2 in der Ausgangsposition zeigt, in der Oberteil 6 und Unterteil 4 im Wesentlichen in Anlage miteinander angeordnet sind. Insbesondere erkennt man, dass in der Ausfahrposition der 1 das Verbindungselement 102 ein Stück weit von der Spule 106 abgezogen ist. Dabei hat sich, wie man an der Anschlagnocke 112 erkennen kann, die Spule ein Stück weit im Gegenuhrzeigersinn gedreht.
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Zur Rückstellung des Aktuators 2 in die Ausgangsposition wird aus der in 1 gezeigten Position die Fronthaube und damit das bewegliche Teil 104 des Scharniers 100 nach oben angehoben. Im Verlauf dieser Bewegung wird das Verbindungselement 102 weiter von der Spule 106 abgezogen, wobei sich die Spule 106 relativ zur Welle 110 dreht, bis die Anschlagnocke 114 mit dem Anschlagstift 116 an der Welle 110 in Anlage kommt. Ab dieser Position ist eine Relaltivbewegung der Spule relativ zur Welle 110 im Verlauf des weiteren Öffnens der Haube nicht mehr möglich. Vielmehr wird über die Freilauf/Mitnehmereinrichtung 108 die lineare Bewegung des Verbindungselements 102 nach oben in eine Drehbewegung der Welle 110 im Gegenuhrzeigersinn umgesetzt. Die Welle 110, die fest mit dem kurzen Hebel 26 der Kniehebelanordnung 25 verbunden ist, bewegt den kurzen Hebel 26 im Uhrzeigersinn nach linkes, wobei über einen langen Hebel 28 der Hebelanordnung 25 das Oberteil 6 nach unten gegen die Kraft der Federn 10, 12 und 14 bewegt wird, bis im annähernd vollständig geöffneten Zustand (siehe 3) der Fronthaube Oberteil 6 und Unterteil 4 zusammengebracht sind und schließlich miteinander verriegelt werden. Wird nun die Haube wieder geschlossen, so sind Haube und Aktuator 2 wieder in der Ausgangsposition für eine. erneute Auslösung.
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Hinsichtlich der speziellen Konstruktion der Kniehebelanordnung 25 bei der Ausführungsform gemäß 1 bis 4 wird auf die nachfolgende Beschreibung der Kniehebelanordnung bei den 5 und 6 verwiesen. die Details der Kniehebelanordnung sind im Wesentlichen entsprechend. Gleiches gilt für die spezielle Konstruktion der Verriegelungseinrichtung 18 und der Auslöseeinrichtung 20. Bei der Ausführungsform gemäß 1 bis 4 ist der Rückstellmechanismus 120 in dem Aktuator 2 im Wesentlichen identisch mit dem Verriegelungsmechanismus 18. Es wird sich nachfolgend zeigen, dass bei der Ausführungsform gemäß 5 und 6 ein davon verschiedener Rückstellmechanismus 72 Verwendung findet.
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In den 4 und 5 ist eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fußgängerschutz-Aktuators gezeigt.
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Man erkennt ein erstes Teil oder Unterteil 4 und ein zweites Teil oder Oberteil 6. An dem Oberteil 6 ist der daran angeschlossene Scharnierfuß 8 gezeigt. Eine drei Druckfedern 10, 12 und 14 aufweisende Verschiebeeinrichtung 16 ist zwischen dem Unterteil 4 und dem Oberteil 6 vorgesehen. Das Unterteil 4 und das Oberteil 6 können aus verschiedenen Materialien, beispielsweise Kunststoff oder Metall, hergestellt sein. Leichtmetalle wie Aluminium, Magnesium, etc., und Leichtmetalllegierungen sind bevorzugt.
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Eine Verriegelungseinrichtung 18 ist vorgesehen, um in der Ausgangsposition das Oberteil 6 an dem Unterteil 4 festzulegen. Es ist außerdem eine Auslöseeinrichtung 20 vorgesehen, die mittels eines Verbindungshebels 22 an einem Verriegelungsstift 24 der Verriegelungseinrichtung 18 derart angeschlossen ist, dass bei einer Betätigung der Auslöseeinrichtung 20 die Verriegelung an der Verriegelungseinrichtung 18 aufgehoben wird.
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Die Verriegelungseinrichtung 18 weist eine Kniehebelanordnung 25 mit einem kurzen Hebel 26 und einem langen Hebel 28 auf, die an ihrem ”Knie” 29 mit einem Drehzapfen 30 drehbar miteinander verbunden sind. In der 5 ist mit dem Bezugszeichen 33 eine Schweißnaht gezeigt, mit der der Drehzapfen 30 an dem kurzen Hebel 26 befestigt ist. Es ist darauf hingewiesen, dass andere Verbindungsmöglichkeiten entsprechend verwendet werden können.
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Wie man insbesondere in der 6 erkennt, ist der kurze Hebel 26 mit einem Drehzapfen 34 an der Seitenwand 36 des Unterteils 4 drehbar gelagert. Der lange Hebel 28 ist an einem Drehzapfen 38 ebenfalls drehbar gelagert.
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In den 5 und 6 ist die Kniehebelanordnung 25 hinter der Schnittebene gezeigt. Es befindet sich eine zweite (nicht gezeigte) Kniehebelanordnung vor der Schnittebene, die im Wesentlichen identisch zu der ersten Kniehebelanordnung 25 ausgebildet ist. Insbesondere ist es günstig, wenn die jeweiligen Drehzapfen 34, 30, 38 von durchgehenden Bolzen gebildet sind.
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Wie in der 5 besonders, gut ersichtlich, ist insbesondere der Drehzapfen 30 durchgehend. Der Verriegelungsstift 24 greift zwischen der vorderen und der hinteren Kniehebelanordnung 25 an diesem Zapfen an. Zur Verringerung der Reibung kann an der Angriffsstelle des Verriegelungsstifts 24 ein Kugellager vorgesehen sein, so dass die Losbrechkräfte noch weiter verringert sind.
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In der 5 ist die Kniehebelanordnung 25 gezeigt, wie sie ”verkniet” im Wesentlichen an ihrem Totpunkt verriegelt ist. In dieser verknieten Position befindet sich die Kniehebelanordnung 25 in einem labilen Zustand, d. h. so bald der Verriegelungsstift 24 den Drehzapfen 30 frei gibt, bewirkt die Federvorspannung durch die Druckfedern 10, 12 und 14, dass sich das Oberteil 6 relativ zu dem Unterteil 4 bewegt, wobei der kurze Hebel 26 sich um den Drehzapfen 34 im Uhrzeigersinn um annähernd 180° dreht. In dieser gestreckten Position der Kniehebelanordnung 25 dient die Kniehebelanordnung 25 gleichzeitig als Wegbegrenzung für den Bewegungsweg zwischen dem Unterteil 4 und dem Oberteil 6. Die Anordnung ist dabei so ausgelegt, dass ein Hub zwischen etwa 20 und 100 mm, vorzugsweise zwischen 30 und 70 mm und besonders bevorzugt von etwa 50 mm möglich ist.
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Mit Bezugnahme auf die 5 wird nochmals auf den ”labilen” Totpunkt Bezug genommen. Der labile Totpunkt ist dann erreicht, wenn der kurze und der lange Hebel so verkniet sind, dass sich die Drehpunkte der von den Drehzapfen 34, 30 und 38 gebildeten Drehgelenke auf einer Linie befinden, wobei der Drehzapfen 34 zwischen den Drehzapfen 30 und 38 angeordnet ist. Es ist bei der gezeigten Ausführungsform bevorzugt, die Kniehebelanordnung in einer Position zu verriegeln, die etwas versetzt zu dem tatsächlichen labilen Totpunkt ist, um eine sichere und schnelle Öffnung des Fußgängerschutz-Aktuators sicherzustellen. Je näher sich die Verriegelungsposition an dem labilen Totpunkt befindet, desto geringer sind die von der Auslöseeinrichtung 20 zu überwindenden Freibrechkräfte. Andererseits dauert es um so länger, bis die Verschiebeeinrichtung 16 den Aktuator öffnet. Entsprechend ist die Wahl der genauen Verriegelungsposition eine Abwägung zwischen diesen beiden Kriterien. Insbesondere beträgt der Winkel zwischen dem kurzen Hebel 26 und dem langen Hebel 28 in der verriegelten Position ca. 0°–30°, vorzugsweise 5°–20° und besonders bevorzugt ca. 10°.
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Man erkennt ferner einen Boden 40 des Unterteils 4, an dem im Bereich des Verriegelungsstifts 24 eine Verstärkungsplatte 42 befestigt ist. Diese Verstärkungsplatte 42 dient zum einen der Verlängerung der Führung für den Stift 24. Zum anderen verhindert sie, wie man besonders deutlich in der 5 erkennt, dass der Drehzapfen 30, und damit die Kniehebelanordnung 25 sich über den labilen Totpunkt nach hinten bewegt. Die kurzen Hebel 26 können sich vor bzw. hinter der Verstärkungsplatte 42 an dieser vorbei bewegen. Zusätzlich begrenzt der Drehzapfen 34 den Bewegungsweg des langen Hebels 28 (in der Darstellung der 5 nach rechts) und verhindert so auch eine Bewegung über den labilen Totpunkt. Die Auslöseeinrichtung 20 weist einen Elektromagneten 44 und einen Anker 46 auf. Der Anker 46 ist in dem Elektromagneten 44 geführt. Der Anker bzw. der Verbindungshebel 22 ist ferner von einer (nicht gezeigten) Ankerfeder in die Verriegelungsrichtung vorgespannt.
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Man erkennt, dass der Verbindungshebel 22 um einen Drehpunkt 48 drehbar gelagert ist. Der Verbindungshebel 48 realisiert eine Weguntersetzung bzw. eine Kraftübersetzung zwischen der Auslöseeinrichtung 20 und dem Verriegelungsstift 24. Der Elektromagnet 44 ist in üblicher Weise strombeaufschlagt. Er ist mit einer Scheibe 50 am Boden 40 des Unterteils 4 festgelegt.
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Zur im Wesentlichen spielfreien Lagerung des Oberteils und des Unterteils in der Ausgangsposition ist eine Vorspannfeder 52 vorgesehen, deren Vorspannung das Oberteil 6 gegen das Unterteil 4 vorspannt. Zusätzlich sind einander im geschlossenen Zustand übergreifende Randbereiche 54, 56 an dem Oberteil bzw. an dem Unterteil vorgesehen, um Kräfte in einer Ebene senkrecht zur Hubrichtung aufnehmen zu können. Zusätzlich greifen in der Ausgangsposition Befestigungsschrauben 58 durch korrespondierende Öffnungen in dem Scharnierfuß 8, was zusätzlich eine seitliche Stabilisierung im Ausgangszustand liefert. Die Befestigungsschrauben 58 dienen der Befestigung des Fußgängerschutz-Aktuators an der Karosserie 62.
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Die Vorspannfeder 52 kann beispielsweise eine Blattfeder oder eine Tellerfeder sein. Die Federkraft der, (oder ggf. mehrerer) Vorspannfeder 52 beträgt größenordnungsmäßig 1500 N. Das ist deutlich mehr als die Gesamtfederkraft der Druckfedern 10, 12, 14, die zusammen eine Federkraft von größenordnungsmäßig 750 N im gespannten Zustand bzw. 400 N im entspannten Zustand haben. Für diese Federkraft der Vorspannfeder werden die von der Fronthaube auf den Fußgängerschutz-Aktuator 2 eingeleiteten Kräfte auf die Fahrzeugkarosserie übertragen. Diese hohe Federkraft stellt im Wesentlichen eine Spielfreiheit des Fußgängerschutz-Aktuators 2 sicher.
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Die Vorspannfeder 52 wirkt zwischen dem Unterteil 4 und dem Oberteil 6. Insbesondere befindet sich die Vorspannfeder 52 in Anlage mit dem Oberteil 6 und mit einem Vorspannfederhebel 64, der an einem ersten Drehpunkt 66 drehbar an dem Oberteil 6 befestigt ist und in der Ausgangsposition, d. h. im verriegelten Zustand, über einen zweiten Drehpunkt 70 und die verriegelte Kniehebelanordnung 25 an dem Unterteil 4 angeschlossen ist.
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Die Konstruktion mit der Vorspannfeder 52 ist vorzugsweise auch bei der Ausführungsform gemäß 1 bis 4 vorgesehen. Bei einer derartigen Konstruktion wird gegen Ende der Rückstellbewegung, d. h. bevor die Haube ihre höchste Position erreicht, über den Vorspannhebel 64 die Vorspannfeder vorgespannt. Nach der Beendigung der Rückstellbewegung, d. h. nach erfolgter Verriegelung, befindet sich damit der Aktuator 2 wieder in der Ausgangsposition.
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Eine Rückstelleinrichtung 72 ist funktional zwischen dem Unterteil 4 und dem Oberteil 6 angeordnet, um den Aktuator 2 aus seiner Ausbauposition in die Ausgangsposition zurückzustellen. Insbesondere weist die Rückstelleinrichtung 72 eine Gewindespindel 74, die an ihrem unteren Ende bei 76 drehbar gelagert ist, und einen mit der Gewindespindel 74 in Eingriff befindlichen Spindelstein 78 auf. Der Spindelstein 78 hat eine nicht-kreisrunde Kontur, mit der dieser formschlüssig in eine Innenkontur einer Hülse 80 eingreift, die an einem freien Ende 68 des Vorspannhebels 64 befestigt ist.
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Wird nach einer erfolgten Auslösung des Aktuators 2 die Gewindespindel 74 beispielsweise von ihrem unteren Ende her gedreht, so kommt der Spindelstein 78 mit dem nach innen umgebogenen Rand der Hülse 80 in Eingriff. Die Innenkontur der Hülse 80, die sich mit der Kontur des Spindelsteins 78 in Eingriff befindet, verhindert dabei, dass sich der Spindelstein 78 zusammen mit der Gewindespindel 74 dreht. Im Verlauf der weiteren Drehung der Spindel 74 zieht der Spindelstein 78 über die Hülse 80 und den Vorspannfederhebel 52 das Oberteil 6 gegen das Unterteil nach unten und bewegt dabei den kurzen Hebel 26 der Kniehebelanordnung 25 im Gegenuhrzeigersinn um den Drehbolzen 34 zurück in seine Ausgangsposition. So bald der Drehzapfen 30 von oben gegen den Verriegelungsstift 24 bewegt wird, wird der Verriegelungsstift 24 im Verlauf einer weiteren Drehung der Spindel 74 gegen die Kraft der (nicht gezeigten) Ankerfeder nach unten gedrückt, bis sich der Verriegelungsstift 24 an dem Drehzapfen 30 vorbei wieder nach oben bewegen kann und sich somit in Verriegelungsposition befindet. Im Verlauf der Aufeinander-zu-Bewegung von Unterteil 4 und Oberteil 6 werden die Druckfedern 10, 12 und 14 gespannt. Gegen Ende der Bewegung wird ferner über den Vorspannhebel 64 die Vorspannfeder 52 vorgespannt. Nach der Beendigung der Rückstellbewegung und nach erfolgter Verriegelung wird die Spindel 74 entweder in Gegenrichtung gedreht, bis der Spindelstein 78 die in der 1 gezeigte Position erreicht hat, alternativ wird der Spindelstein 78 außer Eingriff mit der Spindel 74 gebracht.
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So bald das erfolgt ist, ist der Fußgängerschutz-Aktuator 2 bereit für eine erneute Auslösung.
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Zur Drehung der Gewindespindel 74 kann eine Freilauf/Mitnehmereinrichtung 108 ähnlich der vorangehend Beschriebenen verwendet werden, wobei die Rotationsbewegung der Welle 110 über ein Umlenkgetriebe an die Gewindespindel 74 angeschlossen ist und diese dreht. Die Gewindespindel 74 kann zusätzlich mit einer Rückstellfeder, beispielsweise einer Spiralfeder, versehen sein, um nach erfolgter Rückstellungs des Aktuators 2 den Spindelstein 78 wieder in die Ausgangsposition zurück zu bewegen.
