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Die
Erfindung betrifft eine Schließeinrichtung einer
Fahrzeugklappe, insbesondere einer Fronthaube eines Kraftfahrzeuges.
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Schließeinrichtungen
für Fronthauben
von Kraftfahrzeugen, das heißt
Frontklappenschlösser, umfassen üblicherweise
ein karosserieseitiges (chassisseitiges) Schließteil sowie ein klappenseitiges
Schließteil,
das mit dem karosserieseitigen Schließteil in einer geschlossenen
Stellung der Fronthaube verriegelbar ist. Dabei kann das karosserieseitige
Schließteil
beispielsweise ein Drehfallenschloss sein, mit dem das als Schließbolzen
ausgestaltete klappenseitige Schließteil (Schließbügeleinheit)
verrastet.
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Um
die Diebstahlsicherheit zu gewährleisten,
das heißt
ein gewaltsames Aufbrechen oder Herausreißen der Schließeinrichtung
zu verhindern, wird grundsätzlich
eine stabile Befestigung der Schließeinrichtung an der Fahrzeugkarosserie
angestrebt. Beispielsweise wird das karosserieseitige Schließteil mit
einem entsprechenden Montageträger starr
verschraubt. Derartige Befestigungen führen jedoch im Falle eines
Zusammenstoßes
des Kraftfahrzeuges mit einem Fußgänger zu einer erhöhten Verletzungsgefährdung des
Fußgängers, da
die von ihm beaufschlagte Aufprallfläche im Bereich des Schlosses
sich praktisch nicht verformen kann und somit die Aufprallenergie
nicht abgeleitet werden kann.
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Aus
DE 199 48 881 A1 ist
eine Schließeinrichtung
bekannt, bei der das karosserieseitige Schließteil gegen die Federkraft
einer horizontal angeordneten Druckfeder unter der Einwirkung einer Aufprallkraft
horizontal verlagert wird und somit die Verlagerung der gesamten
Haube entgegen der Fahrtrichtung erlaubt.
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DE 102 06 765 A beschreibt
eine Schließeinrichtung,
bei der das klappenseitige Schließteil nachgiebig an der Klappe
angeordnet ist, so dass bei einem Fußgängeraufprall die Klappe sich
in Schließrichtung
verformen kann. Dies wird insbesondere durch eine Abstützung des
Schließteils
an einem Federelement oder durch Anordnung des Schließteils an
einem verformbaren Hohlkörper
erreicht. Die Anordnung erlaubt ein Nachgeben des Schließteils im Wesentlichen
vertikal in Richtung des Fahrzeugbodens.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schließeinrichtung
für Fahrzeugklappen,
insbesondere für
Fronthauben von Kraftfahrzeugen bereitzustellen, die im Falle eines
Aufpralls ein Nachgeben des Schlosses und damit der Aufprallfläche in möglichst
beliebige Richtungen erlaubt, um einen Fußgängerschutz bei beliebigen Aufprallkonstellationen zu
gewährleisten.
Der Fußgängerschutz
sollte zudem mit möglichst
einfachen und kostengünstigen Mitteln
realisierbar sein und die Verwendung von Serienschlössern erlauben.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Schließeinrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist eine
Crashbox vorgesehen, die das karosserieseitige Schließteil zumindest
teilweise umschließt.
Dabei ist zwischen einer äußeren Wandung
der Crashbox und dem karosserieseitigen Schließteil eine sich in mindestens
eine Raumrichtung erstreckende Pufferzone vorgesehen, in welche unter
Einwirkung einer vorgebbaren Mindestkraft das karosserieseitige
Schließteil
verlagerbar, insbesondere versenkbar und/oder verkippbar ist. Die
erfindungsgemäße Crashbox
erlaubt die Anordnung einer Pufferzone prinzipiell auf jeder Seite
des karosserieseitigen Schließteils.
Hierdurch wird prinzipiell eine Verlagerung des Schließteils unter
der Mindestkrafteinwirkung in jede beliebige Raumrichtung ermöglicht.
Unabhängig
von einer Aufprallrichtung eines Fußgängers erlaubt somit die erfindungsgemäße Schließeinrichtung
ein Nachgeben der Fahrzeugklappe, wodurch die Aufprallenergie abgefangen werden
kann.
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Vorzugsweise
erstreckt sich die Pufferzone zumindest unterhalb des karosserieseitigen
Schließteils,
das heißt
zwischen einem in Einbaulage unteren Boden der Crashbox und einer
diesem zugewandten Seite des Schließteils. Auf diese Weise wird ein
Absenken des Schließteils
in Richtung Fahrzeugboden im Falle eines von oben erfolgenden Aufpralls ermöglicht.
Es ist ebenso bevorzugt vorgesehen, die Pufferzone zumindest zwischen
einer seitlichen, das heißt
im Wesentlichen vertikalen Wand der Crashbox und einer dieser zugewandten
Seite des karosserieseitigen Schließteils vorzusehen, insbesondere
auf Heckseite des Schließteils.
Auf diese Weise ist ein Verkippen des Schließteils beziehungsweise des
gesamten Schlosses insbesondere entgegen der Fahrzeugfahrtrichtung
möglich.
Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind Pufferzonen sowohl unterhalb
als auch seitlich des karosserieseitigen Schließteils vorgesehen, um bei entsprechenden Aufprallszenarien
eine Verlagerung des Schlosses sowohl nach unten als auch seitlich
schräg
nach unten unter Verdrehung des Schließteils zu ermöglichen.
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Es
sind verschiedene Ausgestaltungen der Pufferzone denkbar. Nach einer
besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Pufferzone im
Wesentlichen als Hohlraum ausgestaltet, wobei sich von der äußeren Wandung
der Crashbox Stege bis zum Schließteil, insbesondere bis zu
einem Schließteilgehäuse, durch
die Pufferzone erstrecken. Die Stege sind vorzugsweise derart ausgelegt,
dass sie unter der Mindestkrafteinwirkung nachgeben und somit ein
Absenken und/oder Kippen des karosserieseitigen Frontklappenschlosses
erlauben. Dies kann insbesondere dadurch ermöglicht werden, dass die Stege
eine entsprechende Materialstärke
und/oder eine entsprechende Materialart und/oder Sollbruchstellen
aufweisen, die jeweils oder in Kombination derart ausgebildet sind,
dass sie unter der Mindestkrafteinwirkung verbiegen und/oder brechen.
Die Stege können
vorteilhaft einstückig
an der Crashbox angeformt sein.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Pufferzone der
Crashbox im Wesentlichen als Hohlraum ausgestaltet und weist Federelemente
auf, die sich zwischen der äußeren Wandung der
Pufferzone und dem Schließteil
erstrecken. Um auch hier die Verlagerung des Schließteils im
Aufprallfall zu erlauben, sind die Federelemente derart ausgelegt,
dass sie unter der Mindestkrafteinwirkung nachgeben.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
die Pufferzone als ein, zumindest bereichsweise von einem Puffermaterial ausgefüllter Hohlraum
ausgestaltet ist. Der Materialwiderstand des Puffermaterials, das
beispielsweise ein gummielastischer Kunststoff oder ein Schaumstoff,
aber auch ein anderer Werkstoff sein kann, ist hierbei derart ausgelegt,
dass auch hier ein Nachgeben unter der Mindestkrafteinwirkung erfolgt.
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Während sämtliche
vorgenannten Stützelemente,
nämlich
Stege, Federelemente und Puffermaterial, so ausgelegt sind, dass
sie unter der im Aufprallfall auftretenden Mindestkraft nachgeben,
müssen
sie selbstverständlich
andererseits eine ausreichende Festigkeit/Widerstandskraft besitzen,
um bei bestimmungsgemäßer Betätigung des
Schlosses, insbesondere Verriegelung der Frontklappe, nicht bereits
nachzugeben.
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Selbstverständlich sind
auch Kombinationen der vorbeschriebenen Varianten der Pufferzone
beziehungsweise der Stützelemente
denkbar. Beispielsweise kann der von Stegen durchsetzte Hohlraum
ansonsten von einem Puffermaterial ausgefüllt sein.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.
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Die
Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der
zugehörigen
Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Crashbox mit einem in dieser angeordneten
karosserieseitigen Schließteil
(Frontklappenschloss);
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2 eine
Schnittansicht der in einem Fahrzeug montierten Crashbox aus 1 gemäß Schnittebene
A;
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3 eine
Schnittansicht der montierten Crashbox 2 gemäß Schnittebene
B aus 2 und
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4 eine
Schnittansicht der montierten Crashbox gemäß Schnittebene C aus 2.
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1 zeigt
eine perspektivische Draufsicht eines insgesamt mit 10 bezeichneten
karosserieseitigen Schließteils,
welches das Hauptteil eines Frontklappenschlosses ist und das in
einer Crashbox 12 gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung montiert ist.
In Einbaulage weist die in der Darstellung im Vordergrund liegende,
vertikale Seite der Crashbox 12 in Richtung der Fahrzeugfront.
Bei dem Schließteil 10 handelt
es sich um ein herkömmliches
Drehfallenschloss, das mit einem klappenseitig angeordneten Schließbügel 42 (in
dieser Figur nicht dargestellt, vergleiche 3) zusammenwirken
kann. Hierfür
weist das klappenseitige Schließteil
eine Aufnahme, das so genannte Schlossmaul 14 auf, in dem
eine Drehfalle 16 drehbar angeordnet ist. Sobald sich der
nicht dargestellte Schließbügel 42 von
oben in das Schlossmaul 14 versenkt, umfasst die Drehfalle 16 den
Schließbügel 42 und
verrastet mittels einer Sperrklinke der Drehfalle 16, wodurch
eine Verriegelung der Fahrzeugklappe erfolgt.
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Bei
der Crashbox 12 handelt es sich um einen beispielsweise
aus einem Kunststoff oder einem Metall (insbesondere Aluminium)
oder einer Metalllegierung gefertigten Körper mit im Wesentlichen quaderförmiger Gestalt,
der im Bereich des karosserieseitigen Schließteils 10, insbesondere
der Drehfalle 16, beidseitig eine Erweiterung aufweist.
Eine äußere Wandung 18 der
Crashbox 12 umfasst vier vertikale Seitenwände sowie
einen in der Darstellung unten liegenden und daher nicht sichtbaren
Boden. Das Schließteil 10 wird
durch einen Schacht in seiner Position gehalten, welche durch zwei
parallele Innenwände 20 der
Crashbox 12 ausgebildet wird. Die Crashbox 12 ist
zumindest im Bereich der Drehfalle 16 des Schließteils 10 nach
oben geöffnet,
um das Eingreifen des klappenseitigen Schließbügels 42 zu ermöglichen.
Die Innenwände 20 weisen
Langlochöffnungen 22 auf,
die mit entsprechenden Durchgangsöffnungen des Schließteils 10 fluchten.
Eine Verschraubung des Schließteils 10 mit
der Crashbox 12 erfolgt durch Schrauben oder Bolzen, welche
die Langlochöffnungen 22 der
Crashbox 10 sowie die Öffnungen
des Schließteils 10 horizontal
durchgreifen und das Schließteil 10 in
der Box 12 einklemmen.
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Wie
in 1 zumindest teilweise erkennbar ist, ist die äußere Wandung 18 der
Crashbox 12 beabstandet zu dem karosserieseitigen Schließteil 10 angeordnet.
Auf diese Weise werden rings um das Schließteil 10, das heißt um seine
vier im Wesentlichen vertikalen Seiten sowie unterhalb seiner unteren
Seite, Pufferzonen 24 ausgebildet, die im Falle eines Fußgängeraufpralls
eine Verlagerung des Schließteils 10 beziehungsweise
des gesamten Schlosses innerhalb der Crashbox 12 sowohl
in seitlicher als auch in Richtung des Fahrzeugbodens erlauben.
Die als Hohlraum ausgestalteten Pufferzonen 24 werden gemäß dem dargestellten
Beispiel durch vertikal in der Crashbox 12 angeordnete
Stege 26 durchsetzt, von welchen sich die Mehrheit von
der äußeren Wandung 18 bis
zu dem Gehäuse
des Schließteils 10 erstreckt.
Die Stege 26 sind vorzugsweise einstückig an der Crashbox 12 angeformt
und bilden eine wabenartige Struktur aus. Die Stege 26 sind
so ausgelegt, dass sie unter einer von oben und/oder seitlich einwirkenden
Mindestkraft nachgeben, um ein Absenken und/oder seitliches Verschieben
und/oder Kippen des Schließteils 10 zu
gewährleisten.
Im dargestellten Beispiel wird dies durch eine entsprechende Materialstärke der
Stege 26 erreicht, die so bemessen ist, dass die Stege 26 unter
der Mindestkrafteinwirkung verbiegen oder auch brechen. Zu dem gleichen
Zweck können
die Stege 26 alternativ oder zusätzlich auch Sollbruchstellen
aufweisen oder aus einem entsprechend nachgiebigen Material hergestellt
sein.
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Die
Crashbox 12 weist an der in Einbaulage frontseitigen Wandung 18 einen
nach außen
vorspringenden Rand 28 auf, der einstückig an der Crashbox 12 angeformt
ist. In dem Rand 28 sind drei frontseitige Verschraubungsbohrungen 30 angeordnet, über die
eine Verschraubung der Crashbox 12 mit der Fahrzeugkarosserie,
insbesondere mit einem hier nicht dargestellten Montageträger 34 (vergleiche 2 bis 4)
erfolgt. Die rückseitige
(heckseitige) Wandung 18 der Crashbox 12 weist
ebenfalls zwei Verschraubungsbohrungen 32 auf, die eine
horizontale Verschraubung der Crashbox 12 mit dem Montageträger 34 erlauben.
Es können
auch andere Verschraubungsmöglichkeiten
an der Crashbox 12 realisiert sein. Dabei ist es notwendig,
die Box 12 fest mit dem Montageträger 34 von der Vorderseite
sowie von der Hinterseite zu verschrauben, um das Kippen der Box 12 zu
verhindern.
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2 zeigt
die in einer Fahrzeugkarosserie montierte Crashbox 12 gemäß Schnittebene
A aus 1. Gleiche Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen
wie in 1 bezeichnet.
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In
dieser Darstellung ist insbesondere der bereits erwähnte Kunststoffmontageträger 34 zu
erkennen, an dem die Crashbox 12 heckseitig über die Verschraubungsbohrungen 32 befestigt
ist (die hierfür
erforderlichen Schrauben sind nicht dargestellt). Es sind ferner
die Durchgangsbuchsen 36 des Schließteils 10 erkennbar,
die mit den Langlochöffnungen 22 der
Innenwände 20 der
Crashbox 12 fluchten. Planparallel zu zweien der Innenwände 20 sind
Montagebügel 38 angeordnet,
die Bohrungen aufweisen, die ebenfalls mit den Öffnungen 22 der Innenwände 20 sowie
den Durchgangsbuchsen 36 des Schließteils 10 fluchten.
Eine Befestigung des Schließteils 10 mit
der Crashbox 12 erfolgt durch hier nicht dargestellte Schrauben,
die durch die Langlochöffnungen 22 der
Box 12 und die Durchgangsbuchsen 36 des Schlosses
fassen.
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Die 3 und 4 zeigen
die gleiche Anordnung wie in 2 gemäß Schnittebene
B (3) beziehungsweise C (4). Es ist
die Anordnung bei geschlossener Fahrzeughaube 40 dargestellt,
das heißt
bei geschlossener Schließeinrichtung.
Hierzu zeigt 3 den klappenseitig angeordneten
Schließbügel 42,
der mit der Drehfalle 16 des karosserieseitigen Schließteils 10 verrastet
ist. Aus beiden Figuren ist ferner erkennbar, dass sich der frontseitige
Rand 28 der Crashbox 12 an dem Montageträger 34 abstützt. Neben
der rückseitigen
Verschraubung an dem Montageträger 34 über die
Verschraubungsbohrungen 32 erfolgt somit eine zusätzliche
Befestigung der Crashbox 12 an dem Montageträger 34 über die frontseitigen,
im Rand 28 angeordneten Verschraubungsbohrungen 30.
Insbesondere aus 4 ist die Struktur des Montagebügels 38 erkennbar,
der die Befestigung des Schließteils 10 mit
der Crashbox 12 verstärkt
und das Schließteil 10 vor
gewaltsamem Herausreißen
sichert. Hierzu durchgreift der Montagebügel 38 den Boden der
Wandung 18 der Crashbox 12 und weist an seinem
unteren Ende einen abgewinkelten Flansch 44 auf. Der Montagebügel 38 ist aus
Kunststoff oder Metall gefertigt und soll bei Mindestkrafteinwirkung
mit dem Schloss nach unten absenken.
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Die 3 und 4 verdeutlichen
zudem die unterhalb des karosserieseitigen Schließteils 10 sich
erstreckende Pufferzone 24. Auch diese wird durch Stege 26 durchsetzt,
die einen Sockel zur Abstützung
des Schließteils 10 ausbilden.
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Die
in den 1 bis 4 dargestellte Schließeinrichtung
zeigt folgende Funktion. Im Falle eines Aufpralls eines Fußgängers auf
die Fahrzeughaube 40 erfolgt in Abhängigkeit von der Aufprallrichtung
ein Verbiegen und/oder Brechen der durch eine einwirkende Mindestkraft
belasteten Stege 26 der Crashbox 12. Hierdurch
wird eine Verlagerung des karosserieseitigen Schließteils 10 beziehungsweise des
gesamten Schlosses innerhalb der fest montierten Crashbox 12 möglich, insbesondere
ein Absinken in Richtung Fahrzeugboden und/oder ein seitliches Wegkippen
unter Verdrehung des Schließteils 10. Hierdurch
wird eine nachgebende Verformung der Fahrzeughaube 40 unter
Aufzehrung der Aufprallenergie ermöglicht. Auf diese Weise wird
die Aufprallwucht des Fußgängers abgedämpft und
sein Verletzungsrisiko minimiert. Die Crashbox 12 selbst,
die über
den Montageträger 34 starr
mit der Fahrzeugkarosserie verschraubt ist, bleibt bei diesem Vorgang weitgehend
positionsstabil. Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich
vor allem dadurch aus, dass die Schließeinrichtung seitlich und unterhalb
von Pufferzonen 24 umgeben ist. Hierdurch wird ein Ausweichen
des Schließteils 10 in
alle unfallrelevante Raumrichtungen ermöglicht und somit unterschiedlichen
Aufprallrichtungen Rechnung getragen.
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- 10
- karosserieseitiges
Schließteil/Drehfallenschloss
- 12
- Crashbox
- 14
- Schlossmaul/Aufnahme
- 16
- Drehfalle
- 18
- äußere Wandung
- 20
- Innenwand
- 22
- Langlochöffnung
- 24
- Pufferzone
- 26
- Steg
- 28
- Rand
- 30
- frontseitige
Verschraubungsbohrung
- 32
- heckseitige
Verschraubungsbohrung
- 34
- Montageträger
- 36
- Durchgangsbuchse
- 38
- Montagebügel
- 40
- Fahrzeugklappe/Fahrzeughaube
- 42
- Schließbügel
- 44
- Flansch