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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schutz von Personen
bei einem Frontalaufprall auf ein Kraftfahrzeug durch aktives Aufstellen dessen
Fronthaube zumindest im frontseitigen Haubenschlossbereich, bestehend
aus einem Aufstellelement mit einem karosseriefesten Gehäuse und
einem darin linear geführten,
mit dem Haubenschloß verbundenen
Hubelement, das sensorgesteuert mittels eines Federspeichers um
einen vorgegebenen Hub unter Aufstellung der Fronthaube ausfahrbar
ist, und das eine Einrichtung zum Reversieren des aufgestellten
Hubelementes aufweist.
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Jährlich ereignen
sich zahlreiche Unfälle,
bei denen Fußgänger, seien
es Kinder oder Erwachsene, bzw. Zweiradfahrer oder Skater, von einem
Kraftfahrzeug angefahren, auf die Front- oder Motorhaube sowie gegen
die Windschutzscheibe geschleudert werden, und dabei zumindest schwere
Verletzungen erfahren. Dabei ist insbesondere der Kopf sowie der Oberkörper eines
erwachsenen Fußgängers bzw. Zweiradfahrers
gefährdet,
da dieser bei einem Zusammenprall mit einem Kraftfahrzeug – wie Crash-Versuche
und auch die Erfahrungen gezeigt haben -, etwa im hinteren, relativ
hartem Bereich an der Fronthaube am Übergang zur Windschutzscheibe
aufschlägt
und dabei erheblich verletzt wird.
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Aufgrund
von entsprechenden Forderungen arbeitet die Fahrzeugindustrie intensiv
an dem Problem, den Personenschutz insoweit zu verbessern.
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Es
ist eine Reihe von Möglichkeiten
zur Lösung
dieses Problems bekannt geworden. Ein Lösungsprinzip besteht darin,
den vorgenannten harten Übergangsbereich
zur Windschutzscheibe zu entschärfen,
d. h. nachgiebiger zu gestalten, z.B. durch einen sensorgesteuert
aufblasbaren Luftsack oder gemäß
DE 28 14 107 A in
Verbindung mit der
DE 28 41 315 durch
eine mittels eines Aufprall-Sensors betätigte Vorrichtung zur Verstellung
der Fronthaube aus einer Ruheposition in eine demgegenüber angehobene,
nachgiebige Aufprallposition, d. h. eine sogenannte „aktive
Fronthaube". Dadurch,
dass die Fronthaube bei der von dem Aufprall-Sensor erfassten Kollision
mit einem Fußgänger in
eine gegenüber ihrer
Ruhe – d.
h. Normalfallstellung angehobene Aufprallstellung nachgiebig verstellt
wird, wird ein beim Brust- oder Kopfaufprall des Fußgängers im Sinne
eines günstigeren
Energieabbaues zur Wirkung kommender Deformationsweg der Fahrzeugkarosserie
geschaffen, der für
verringerte Kopf- und Brustverzögerungen
und damit für
geringere Verletzungsrisiken sorgt.
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Die
DE 197 12 961 A1 zeigt
ebenfalls einen Aufprallschutz nach dem Prinzip der aktiven Fronthaube,
deren windschutzscheibenseitige Scharnieranordnung über einen
schwenkbar oder verschiebbar gelagerten Scharnierträger so an
der Karosserie des Vorderwagens befestigt ist, dass im Falle einer
Kollision des Fahrzeuges mit einer Person die Fronthaube samt der
Scharnieranordnung mittels einer an dem Scharnierträger angreifenden
energiespeichernder Einrichtung, z. B. einem Feder-Kraftspeicher,
nach oben verschwenkt bzw. verschoben, d. h. angehoben werden kann.
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Neben
diesen Lösungen
zur aktiven Fronthaube mit windschutzscheibenseitiger Anhebung der Fronthaube über den
Scharnierdrehanschlag, bei denen das vordere Haubenschloss im geschlossenen Zustand
verbleibt, wodurch der Frontbereich der Fronthaube relativ steif
und hart ist, was für
den direkten ersten Kontakt zwischen dem Fahrzeug und der Unfallperson
zu direkten Verletzungen führen kann,
insbesondere im unteren Rumpfbereich der Unfallperson (Oberschenkel
und Bauchbereich), sind gemäß der
DE 197 21 565 A1 und
DE 101 08 880 A1 auch
Konstruktionen für
das sensorgesteuerte Aufstellen der Fronthaube im vorderen, d.h.
frontseitigen Hauben-Schlossbereich
bekannt geworden. Das Aufstellen kann dabei unter Entriegelung des
Haubenschlosses als auch unter Aufstellen der Fronthaube samt geschlossenem
Haubenschloß erfolgen.
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Die
letztgenannte Schrift offenbart dabei auch den Gedanken, im Falle
eines drohenden Unfalles die Fronthaube sowohl im Scharnierbereich
als auch im Haubenschlossbereich aufzustellen.
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Zum
aktiven Aufstellen der Fronthaube dienen Aufstellelemente, die ein
karosseriefest angebrachtes Unterteil und ein darin aufstellbar
geführtes Hubelement
in Verbindung mit einem Energiespeicher besitzen, der durch einen
sensorgesteuerten Aktuator im Fall eines drohenden Unfalles auslösbar, ist
und dabei das Hubelement mit der Fronthaube um einen vorgegebenen
Arbeitshub aufstellt. Der Stand der Technik und Gegenstände von
zahlreichen, noch nicht veröffentlichten älteren Anmeldungen
der Patentanmelderin, zeigen eine Reihe von Konstruktionen für diese
Aufstellelemente, die typischerweise als Energiespeicher einen Federspeicher
in Form einer vorspannbaren Schraubenfeder-Anordnung besitzen.
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Da
es vorkommen kann, daß die
Aufstellelemente ausgelöst
werden, ohne daß es
zu einem Aufprall einer Person kommt, sei es durch eine ungewollte
Auslösung
oder ein leichtes Anstoßen
beim Parkieren an Gegenstände,
z.B. Mülltonnen,
und um dann nicht, wenn auch mit nur leicht aufgestellter Fronthaube
(ca. 55 mm), weiterfahren zu müssen, muß es möglich sein,
das Aufstellelement vor Ort zu reversieren, d.h. in den Grundzustand
mit vorgespannter Federanordnung zu bringen.
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Man
könnte
zunächst
daran denken, dieses Reversieren manuell, insbesondere durch einen Fahrzeuginsassen,
durchzuführen.
Die hierbei direkt manuell ausübbaren
Rückstellkräfte reichen
jedoch nicht aus, um das aufgestellte Hubelement gegen die starke
Federkraft der Schraubenfederanordnung des Federspeichers direkt
in den Ausgangszustand zurückzudrücken oder
zurückzuziehen.
Es ist daher bekannt und auch vorgeschlagen worden, spezielle Hilfswerkzeuge
für das
Reversieren im PKW mitzuführen.
Um diese gesonderten Hilfswerkzeuge zu vermeiden, ist es gemäß der
DE 101 11 096 A1 auch bekannt,
die Fronthaube in Verbindung mit einer auf Zug beanspruchten Gasdruckfeder
als Hebelarm für das
Reversieren der im Scharnierbereich aufgestellten Fronthaube zu
benutzen. Das Reversieren des Aufstellelementes für die Aufstellung
der Fronthaube im Haubenschlossbereich ohne Bord-Hilfswerkzeuge ist
allerdings noch in keiner Druckschrift offenbart.
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Auch
die
DE 101 08 882
A1 zeigt die eingangs bezeichnete Vorrichtung, wobei die
dem Aufstellelement zugeordnete Einrichtung zum Reversieren ebenfalls
manuell betätigt
wird.
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Weiterhin
ist aus der
GB 2 389
818 A eine Vorrichtung zum Schutz von Personen bei einem Frontalaufprall
auf ein Kraftfahrzeug bekannt, die ebenfalls eine Reversiereinrichtung
umfasst. Diese Reversiereinrichtung weist eine im Grundzustand vorgespannte
Reversier-Federanordnung
und als Hubelement einen aufstellenden Federspeicher auf. Die Reversier-Federanordnung
ist von einem auslösbaren
Reversierglied vorgespannt niedergehalten. Durch einen Aktuator
wird das Reversierglied ausgelöst,
wodurch es in eine reversierende Wirk verbindung mit dem Hubelement
tritt. Der Federspeicher wirkt dabei direkt auf die Haube bzw. auf
eine unter der Haube angebrachte Verstärkungsplatte.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs bezeichnete Vorrichtung
so auszubilden, daß mit
einfachen Mitteln ohne gesondert an Bord mitgeführte Hilfswerkzeuge eine schnelle
manuelle Reversierung des aufgestellten Hubelementes von Aufstellelementen
im Haubenschlossbereich vor Ort möglich ist.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe gelingt bei einer Vorrichtung zum Schutz von Personen
bei einem Frontalaufprall auf ein Kraftfahrzeug durch aktives Aufstellen
dessen Fronthaube zumindest im frontseitigen Haubenschlossbereich,
bestehend aus einem Aufstellelement mit einem karosseriefesten Gehäuse und
einem darin linear geführten,
mit dem Haubenschloß verbundenen
Hubelement, das sensorgesteuert mittels eines Federspeichers um
einen vorgegebenen Hub unter Aufstellung der Fronthaube ausfahrbar
ist, und das eine Einrichtung zum Reversieren des aufgestellten
Hubelementes aufweist gemäß der Erfindung
dadurch, daß als
Reversiereinrichtung eine im Grundzustand vorgespannte Reversier-Federanordnung
mit einer Federkraft größer als
diejenige des aufstellenden Federspeichers vorgesehen ist, die mit
einem die Reversier-Federanordnung vorgespannt niederhaltenden,
manuell auslösbaren
Reversierglied in Wirkverbindung steht, das nach Auslösung in
eine reversierende Wirkverbindung mit dem Hubelement bringbar ist,
daß das
Hubelement kopfseitig eine Aufstellplatte aufweist, auf welcher
das Haubenschloß angebracht
ist und daß das
Reversierglied als Reversierplatte ausgebildet ist, welche um den
vorgegebenen Hub oberhalb der Aufstellplatte, diese seitlich um
einen vorgegebenen Betrag überlappend,
platziert ist.
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Mit
der fahrzeugfest im Aufstellelement angebrachten, unter Vorspannung
stehenden Reversiereinrichtung ist eine schnelle und zudem einfache kostengünstige manuelle
Reversiermöglichkeit
ohne gesonderte Hilfswerkzeuge an Bord des Fahrzeuges gegeben. Da
die Reversiereinrichtung im Grundzustand vom Hubelement abgekoppelt
ist, beeinträchtigt
die Reversiereinrichtung die schnelle Aufstellung des Hubelementes
im Gefahrenfall nicht.
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Weiterbildungen
und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet
sowie ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung.
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Anhand
von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Reversiereinrichtung wird
die Erfindung näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 in
einer isometrischen Darstellung ein Aufstellelement zum Aufstellen
der Fronthaube eines PKW im Haubenschloßbereich im Grundzustand des zugehörigen Hubelementes,
dem eine noch nicht ausgelöste
federvorgespannte Reversiereinrichtung zugeordnet ist,
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2 in
einer Längsschnitt-Darstellung
das Aufstellelement nach 1, jedoch mit aufgestelltem Hubelement,
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3 ebenfalls
in einer Längsschnitt-Darstellung
das Aufstellelement nach 1, jedoch mit ausgelöster Reversiereinrichtung
und mit in den gespannten Grundzustand reversiertem Hubelement,
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4 in
einer isometrischen Darstellung das Aufstellelement mit der erfindungsgemäßen Reversiereinrichtung
im Zustand nach 3, und
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5 in
einer Übersichts-Darstellung
den Vorderwagen eines PKW mit aufgestellter Fronthaube im Haubenschlossbereich
durch ein Aufstellelement.
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Die 5 zeigt
in einer schematischen Übersichts-Darstellung
den Vorderwagen eines Personenkraftfahrzeuges mit der zugehörigen Karosse 100,
einem Stoßfänger 200 sowie
einem Scheinwerfer 300. Abgedeckt wird der Vorderwagen
durch eine Fronthaube 400, typischerweise die Motorhaube,
die windschutzscheibenseitig über
Scharniere angelenkt ist (nicht dargestellt) und frontseitig über ein
Haubenschloß 500 mit
der Karosse 100 des Vorderwagens verbunden ist. Das Haubenschloß 500 besteht
typischerweise aus einem karosseriefesten Schlossteil 501 und
einem mit diesem lösbar
verriegelbaren, fest mit der Fronthaube verbundenen Schließteil 502,
das in einem Schlossträger 503 aufgenommen
ist. Derartige Haubenschlösser
sind in zahlreichen Varianten bekannt geworden und brauchen daher
hier nicht näher
dargestellt zu werden.
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An
der Frontseite des Vorderwagens ist (mindestens) ein Aufstellelement 600 zum
aktiven Aufstellen der Fronthaube 400 im frontseitigen
Haubenschloßbereich
bei einem drohenden Frontalaufprall einer Person angebracht. Dieses
Aufstellelement 600 besteht aus einem karosseriefest angebrachten Gehäuse 1 und
einem darin linear geführten,
mit dem Schlossträger 503 des
Haubenschlosses verbundenen Hubelement 2, das sensorgesteuert
mittels eines Federspeichers um einen vorgegebenen Hub unter Aufstellung
der Fronthaube ausfahrbar ist. Dieser aufgestellte Zustand ist in
der Übersichtsfigur
dargestellt. Die nachgebend aufgestellte Fronthaube 400 mildert
einen Aufprall einer Person maßgebend.
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Zusätzlich zu
dem frontseitigen Haubenschloß-Aufsteller
können
auch Aufsteller für
die hinteren Scharniere in an sich bekannter Weise vorgesehen sein.
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In
den 1 bis 4 ist in verschiedenen Darstellungen
und Zuständen
eine Ausgestaltung des Aufstellelementes 600 in Verbindung
mit einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Einrichtung
zum Reversieren des aufgestellten Hubelementes dargestellt.
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Das
karosseriefest angebrachte Gehäuse 1 erstreckt
sich über
eine gewisse Breite und besitzt im Inneren mehrere Kammern mit Böden auf
verschiedenen Ebenen. In zwei inneren Kammern 3 ist jeweils eine
Aufstellfeder 4 angeordnet, die innen über einen gehäusefesten
Stutzen 5 und einen mit dem Aufstellelement bewegten Führungsbolzen 6 geführt ist.
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Das
Hubelement 2 weist eine Aufstellplatte 2a auf,
an welcher der Schlossträger 503 befestigt
ist und welche mit der Kopfseite der beiden Federführungsbolzen 6 verbunden
ist. An der Aufstellplatte 2a ist mittig ein Halteglied 7 mit
einem unteren Haltebolzen 7a angebracht, das in einer zentrischen
Kammer 8 geführt
aufgenommen ist.
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In
einer weiteren Gehäuse-Kammer
ist ein Aktuator 9 angeordnet, der durch einen Auslösemagneten
oder durch ein pyrotechnisches Auslöseglied gebildet werden kann.
Ihm ist ein Doppelklinkensystem mit zwei gegenseitig verriegelbaren
Drehklinken 10, 11 zugeordnet. Die Auslöse-Drehklinke 10 steht in
Wirkverbindung mit einem Auslösestift 9a des
Aktuators 9, der bei Aktivierung des Aktuators durch eine
Sensorik 12 im Gefahrenfall ausgestoßen wird und dabei die Auslöse-Drehklinke 10 im
Uhrzeigersinn verdreht und dadurch die Verriegelung zu der Halte-Drehklinke 11 aufhebt,
die sich dann aufgrund einer Vorspannfeder gegen den Uhrzeigersinn
verdreht (2). Diese Halte-Drehklinke steht
im gespannten Zustand der Aufstellfedern 4 in haltender Wirkverbindung
mit dem Haltebolzen 7a (1) und hält die Aufstellplatte 2a mit
dem Schlossträger 503 nieder.
Wird der Auslösestift 9a ausgestoßen, wird daher
die Wirkverbindung zu dem Haltebolzen 7a aufgehoben und
die Aufstellfedern 4 stellen die Aufstellplatte 2a samt
Halteglied 7 und Federführungsbolzen 6 sowie
mit dem Schlossträger 503 bei
weiterhin verriegeltem Haubenschloß um einen vorgegebenen Hub
auf. Dieser aufgestellte Zustand ist in 2 dargestellt.
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Die
erfindungsgemäße Reversiereinrichtung für den aufgestellten
Schlossträger 503 weist
zwei, jeweils in einer äußeren Gehäuse-Kammer 13 angeordnete
Reversierfedern 14 in Form von Schraubenfedern auf. Nach
der Montage dieser Reversierfedern 14 wird die zugehörige Gehäuse-Kammer 13 durch
einen Deckel 13a verschlossen. Die Reversierfedern 14 stützen sich
jeweils oben an der Kammerwandung und unten an einem Bund 15a eines
im Innern der Schraubenfedern aufgenommenen hohlzylindrischen Bolzens 15 mit
Innengewinde im oberen Abschnitt 15b ab. Diese Bolzen 15 sind
fest mit einer Reversierplatte 16 verbunden, die im Grundzustand um
den Aufstellhub (ca. 30 mm) oberhalb der Aufstellplatte 2a,
seitlich überlappend,
mit dieser platziert ist, und einen Anschlag für die Aufstellplatte bei ihrer
Aufstellung bildet. Die Reversierplatte 16 steht ferner
in Rast-Wirkverbindung mit zwei, jeweils an einem seitlichen Ende
des Gehäuses 1 an
ihr drehbar angelenkten, durch Federn 17 im verrastenden
Sinne vorgespannten Rastklinken 18, die mittels eines Reversierbügels 19 verdrehbar
sind.
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Im
Grundzustand sind die Reversierfedern 14, die eine höhere Federkraft
als die Aufstellfedern 4 besitzen, vorgespannt und werden
in diesem gespannten Zustand durch die Verrastung der Reversierplatte 16 mit
den Rastklinken 18 gehalten. Dieser gespannte Zustand der
Reversiereinheit ist sowohl in 1 für den Normalzustand
des Aufstellelementes als auch für
den ausgelösten
Zustand des Hubelementes 2, d.h. der Aufstellplatte 2a,
in 2 dargestellt.
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Wird
dann zum Zwecke des Reversierens des aufgestellten Schlossträgers 503 der
Reversierbügel 19 niedergedrückt, verschwenkt
er, wie insbesondere die 4 erkennen lässt, über die Steuer-Außenkontur
der Rastklinken 18 diese im entklinkenden Sinne. Dadurch
drücken
die Reversierfedern 14 über
den Bund 15a die Bolzen 15 samt Reversierplatte 16 nach
unten. Die Reversierplatte 16 nimmt dabei die Aufstellplatte 2a unter
Spannen der Aufstellfedern 4 in den gespannten Grundzustand
mit. Dieser Zustand mit reversiertem und erneut gespanntem Hubelement
und ausgelöster,
d.h. verbrauchter Reversierung, ist in den 3 und 4 dargestellt.
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Zur
Reversierung braucht außer
der Betätigung
des Reversierbügels 19 zum
Entklinken der Rastklinken 18 keine weitere Aktivität aufgebracht
zu werden. Die Reversierung erfolgt somit schnell, ohne großen körperlichen
Einsatz und auch unauffällig, d.h.
hält Gaffer
fern. Die Fronthaube braucht nur minimal angehoben werden.
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Zum
Spannen der Reversiereinrichtung wird über eine Zugangsöffnung 16a in
der Reversierplatte 16 eine Schraube bzw. eine Spindel
in das Innengewinde eingedreht. Die Schraube stützt sich am Gehäuseboden
ab und drückt
die Reversierplatte 16 unter Vorspannung der Reversierfedern 14 nach
oben, bis die Platte durch Einrasten in die Reversierfedern 14 nach
oben, bis die Reversierplatte durch Einrasten in die seitlichen
Rastklinken 18 neu aktiviert ist und gehalten wird.
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Das
Spannen der Reversiereinrichtung wird vorzugsweise in einer Werkstatt
motorisch durchgeführt.
Manuell ist dieses ebenfalls möglich,
indem an jeder Haubenseite jeweils eine Schraube bzw. Gewindestange
eingeführt
und ca. 30 mm eingeschraubt wird.
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Die
erfindungsgemäße Reversiereinrichtung ermöglicht mit
Vorteil ein leichtes und schnelles Reversieren nach einer ungewollten
Aufstellung des Haubenschlosses. Dabei ist auch vor dem erneuten Spannen
der ausgelösten
Reversiereinrichtung, z.B. auf dem Weg zur Werkstatt, im Gefahrenfall
eine zweite, wenn auch Teil-Aufstellung des Haubenschlosses möglich. Da
die Aufstellfedern schwächer als
die Reversierfedern sind, stellt sich das System mit verbrauchter
Reversierkraft nämlich
nur bis zum Ausgleich der Federkräfte auf.
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Hubelement
- 2a
- Aufstellplatte
- 3
- innere
Kammern
- 4
- Aufstellfedern
- 5
- gehäusefester
Stutzen
- 6
- Federführungsbolzen
- 7
- Halteglied
- 7a
- Haltebolzen
- 8
- zentrische
Kammer
- 9
- Aktuator
- 9a
- Auslösestift
- 10
- Auslöse-Drehklinke
- 11
- Halte-Drehklinke
- 12
- Sensorik
- 13
- äußere Gehäuse-Kammern
- 13a
- Deckel
- 14
- Reversierfedern
- 15
- hohlzylindrischer
Bolzen
- 15a
- Bund
- 15b
- oberer
Abschnitt
- 16
- Reversierplatte
- 16a
- Zugangsöffnung
- 17
- Vorspann-Federn
- 18
- Rastklinken
- 19
- Reversierbügel
- 100
- Karosse
- 200
- Stoßfänger
- 300
- Scheinwerfer
- 400
- Fronthaube
- 500
- Haubenschloß
- 501
- karosseriefestes
Schließteil
- 502
- haubenseitiges
Schließteil
- 503
- Schloßträger
- 600
- Aufstellelement