DE102004041423A1 - Arrangement of front opening flap on vehicle has actuator installed between multi-joint hinge and body and raises multi-joint hinge and front flap in rear region if collision of vehicle with pedestrian or cyclist is detected - Google Patents

Arrangement of front opening flap on vehicle has actuator installed between multi-joint hinge and body and raises multi-joint hinge and front flap in rear region if collision of vehicle with pedestrian or cyclist is detected Download PDF

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Thomas Drexl
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    • B60R21/38—Protecting non-occupants of a vehicle, e.g. pedestrians using means for lifting bonnets

Abstract

The arrangement of a front opening flap on a vehicle is connected to the body of the vehicle by a multi-joint hinge (1). An actuator is installed between the multi-joint hinge and body and raises the multi-joint hinge, and with it the front flap, in the rear region if a collision of the vehicle with a pedestrian or cyclist is detected. The flap in the forward region is connected to the body via a lock or actuators so that during the lifting in the rear region in relation to the closed position the flap is tilted around an axis parallel to the pivot axis of the multi-joint hinge.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung einer Frontklappe an einem Fahrzeug.The The invention relates to an arrangement of a front flap on a vehicle.

Um bei einer Kollision eines Fußgängers oder Radfahrers mit einem Kraftfahrzeug das Ausmaß von Verletzungen, insbesondere im Brust- und Kopfbereich, zu reduzieren, ist es allgemein bekannt, die Frontklappe zumindest bereichsweise mit zumindest einem Aktuator anzuheben. Hierdurch wird ein so großer Abstand der Frontklappe zu einer steifen Unterstruktur des Fahrzeugs (Motor, Federbeinaufnahmen, etc.) erreicht, dass ein ausreichender Deformationsweg zur Verfügung steht, um den Aufprall des Fußgängers oder Radfahrers auf ein verträgliches Maß zu verzögern.Around in a collision of a pedestrian or Cyclist with a motor vehicle the extent of injury, in particular in the chest and head area, it is well known that Front flap at least partially with at least one actuator to raise. This will be such a large distance of the front door to a stiff substructure of the vehicle (engine, strut mountings, etc.), that a sufficient deformation path is available, to the impact of the pedestrian or Cyclist on a tolerable Measure too delay.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung einer Frontklappe an einem Fahrzeug zu schaffen, die einen aufprallenden Fußgänger oder Radfahrer möglichst gut vor Verletzungen schützt.task The invention is an arrangement of a front door on a Vehicle to create the impact of a pedestrian or cyclist possible protects well from injuries.

Diese Aufgabe wird mit einer Anordnung einer Frontklappe an einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These Task is with an arrangement of a front door on a vehicle solved with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß ist eine Frontklappe – in Fahrtrichtung gesehen – im hinteren Bereich über zumindest ein Mehrgelenkscharnier mit einer Karosserie des Fahrzeugs verbunden, um das die Frontklappe zum normalen Öffnen und Schließen verschwenkbar ist. Zwischen dem Mehrgelenkscharnier und der Karosserie ist zumindest ein Aktuator angeordnet, der das Mehrgelenkscharnier und damit die Frontklappe im hinteren Bereich anhebt, wenn eine Kollision des Fahrzeugs mit einem Fußgänger oder Radfahrer detektiert wird. Dabei ist die Frontklappe im vorderen Bereich über mindestens ein Klappenschloss oder über vordere Aktuatoren so mit der Karosserie verbunden, dass die Frontklappe beim Anheben im hinteren Bereich gegenüber der geschlossenen Stellung um eine Achse parallel zur Schwenkachse des Mehrgelenkscharniers verkippt. Durch dieses Verkippen wird ein Verschwenken des Mehrgelenkscharniers erzwungen, wodurch die Frontklappe aufgrund der Kinematik des Mehrgelenkscharniers zusätzlich im hinteren Bereich angehoben wird. Der gesamte Anhebeweg der Frontklappe im hinteren Bereich setzt sich also zusammen aus einem Anhebeweg durch den zumindest einen Aktuator zwischen dem Mehrgelenkscharnier und der Karosserie und einem Anhebeweg, der aus dem zwangsweisen Verschwenken des Mehrgelenkscharniers resultiert. Der Anhebeweg zum Erzeugen des erforderlichen Mindestabstandes zwischen Frontklappe und den darunter liegenden Aggregaten muss also nicht vollständig vom Aktuator erzeugt werden. Dadurch kann ein kleinerer Aktuator verwendet werden, der ein geringeres Gewicht aufweist und auch mit geringeren Kosten verbunden ist.According to the invention is a Front flap - in the direction of travel seen - im rear area over at least one multi-joint hinge with a body of the vehicle connected to the front door for normal opening and closing pivot is. Between the multi-joint hinge and the body is at least arranged an actuator, which is the multi-joint hinge and thus the Front flap in the rear area raises when a collision of the Vehicle with a pedestrian or Cyclist is detected. The front flap is in the front Area over at least one flap lock or via front actuators so with the body connected to the front flap when lifting in the rear Area opposite the closed position about an axis parallel to the pivot axis tilted the multi-joint hinge. This tilting becomes a Forced pivoting of the multi-joint hinge, eliminating the front door due to the kinematics of the multi - joint hinge in addition rear area is raised. The entire lifting of the front flap in the rear area is thus composed of a trailer by the at least one actuator between the multi-joint hinge and the bodywork and a lifting, resulting from the forced pivoting of the multi-joint hinge results. The crop to produce the required minimum distance between the front flap and the below lying aggregates must therefore not be generated completely by the actuator. As a result, a smaller actuator can be used, the lower one Has weight and is also associated with lower costs.

Vorteilhafterweise ist zumindest ein Gelenk des Mehrgelenkscharniers durch ein Federelement mit einer Federkraft beaufschlagt, sodass die Zwangsverschwenkung unterstützt wird. Das Kräfteverhältnis im Mehrgelenkscharnier ist zu Beginn der Zwangsverschwenkung aufgrund der Hebelarme relativ ungünstig. Durch den unterstützenden Einsatz mindestens eines Federelementes können diese Nachteile überwunden werden, sodass die erforderlichen Kräfte zum Zwangsverschwenken des Mehrgelenkscharniers deutlich geringer als ohne unterstützende Federelemente sind. Auch die im Mehrgelenkscharnier herrschenden Reibungskräfte können so kompensiert werden.advantageously, is at least one joint of the multi-joint hinge by a spring element with a spring force applied, so that the Zwangsverschwenkung is supported. The balance of power in Multi-joint hinge is due to at the beginning of Zwangsverschwenkung the lever arms relatively unfavorable. By the supportive Use of at least one spring element can overcome these disadvantages so that the required forces for Zwangsverschwenken of the multi-joint hinge significantly lower than without supporting spring elements are. The friction forces prevailing in the multi-joint hinge can thus be compensated become.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im folgenden näher beschrieben wird. Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellungsweise eine Seitenansicht eines Mehrgelenkscharniers, über das eine Frontklappe an eine Karosserie eines Personenkraftwagens angelenkt ist.In the drawing is an embodiment of Invention, according to which the invention in the following described in more detail becomes. The single figure shows a schematic representation of a Side view of a multi-joint hinge, over which a front flap a body of a passenger car is articulated.

In der Figur ist ein Viergelenkscharnier 1 für eine Frontklappe eines Personenkraftwagens zu sehen. Das Viergelenkscharnier 1 besteht aus einem unteren Scharnierträger 2, der zur Anbindung des Viergelenkscharniers 1 an eine Karosserie des Per sonenkraftwagens dient, aus einem oberen Scharnierträger 3, mit dem es mit der Frontklappe verbunden ist, sowie zwei Lenkern 4 und 5, die jeweils mit einem Ende am unteren Scharnierträger 2 und mit dem anderen Ende am oberen Scharnierträger 3 angelenkt sind. Am Gelenk 6 zwischen dem unteren Scharnierträger 2 und dem Lenker 4 ist eine Feder 7 angebracht. Die Feder 7 ist eine gewundene Schraubenbiegefeder bzw. Schenkelfeder mit konstantem Querschnitt und wird in Wickelrichtung belastet. Ein Ende der Feder 7 ist mit dem unteren Scharnierträger 2 verbunden, während das andere Ende der Feder 7 von unten gegen einen am Lenker 4 angebrachten Bolzen 8 drückt. Die Federkraft der Feder 7 bewirkt, dass der Lenker 4 nach oben zum oberen Scharnierträger 3 hin gedrückt wird.In the figure is a four-bar hinge 1 to see for a front door of a passenger car. The four-bar hinge 1 consists of a lower hinge carrier 2 , which is used to connect the four-joint hinge 1 To a body of the passenger car, serves from an upper hinge carrier 3 with which it is connected to the front door, as well as two handlebars 4 and 5 , each with one end on the lower hinge support 2 and with the other end on the upper hinge support 3 are articulated. At the joint 6 between the lower hinge carrier 2 and the handlebar 4 is a spring 7 appropriate. The feather 7 is a spiral coil spring or leg spring with a constant cross section and is loaded in the winding direction. One end of the spring 7 is with the lower hinge carrier 2 connected while the other end of the spring 7 from below against a handlebar 4 attached bolts 8th suppressed. The spring force of the spring 7 causes the handlebar 4 up to the upper hinge support 3 is pressed down.

Die Frontklappe ist in Fahrtrichtung gesehen im hinteren Bereich beidseitig jeweils mit einem oberen Scharnierträger 3 eines solchen Viergelenkscharniers 1 verbunden. Die beiden Viergelenkscharniere 1 sind mit ihrem unteren Scharnierträger 2 jeweils mit einem Aktuator verbunden, der wiederum an der Karosserie des Personenkraftwagens angebracht ist. Ferner ist die Frontklappe im vorderen Bereich über ein Klappenschloss mit der Karosserie verbunden. Die Frontklappe kann zum Öffnen und Schließen um die beiden Mehrgelenkscharniere 1 verschwenkt werden, deren gemeinsame tatsächliche Schwenkachse in Fahrzeugquerrichtung verläuft.The front flap is seen in the direction of travel in the rear area on both sides each with an upper hinge bracket 3 such a four-bar hinge 1 connected. The two four-joint hinges 1 are with their lower hinge carrier 2 each connected to an actuator, which in turn is attached to the body of the passenger car. Furthermore, the front flap is connected in the front area via a flap lock with the body. The front flap can be opened and closed around the two multi-joint hinges 1 be pivoted, the common actual pivot axis extends in the vehicle transverse direction.

Wenn nun eine Kollision des Personenkraftwagens mit einem Fußgänger oder Radfahrer detektiert wird, werden die beiden Aktuatoren aktiviert. Diese heben schlagartig die beiden Viergelenkscharniere 1 um ca. 50 mm an. Dadurch wird automatisch auch die Frontklappe im hinteren Bereich um diese 50 mm angehoben. Dabei bleibt das Klappenschloss geschlossen. Dies führt zu einem Kippen der Frontklappe um eine Achse in Fahrzeugquerrichtung, die parallel zu der tatsächlichen Schwenkachse der Viergelenkscharniere 1 verläuft. Aufgrund dieses Verkippens der Frontklappe wird diese zwangsweise in den Viergelenkscharnieren 1 verschwenkt. Diese Verschwenkung führt zu einem Verschwenken der beiden Lenker 4 und 5 in den Viergelenkscharnieren 1 in einer Form, dass aufgrund der Kinematik der Viergelenkscharniere 1 der Abstand zwischen dem unteren und dem oberen Scharnierträger 2 und 3 gegenüber der geschlossenen Stellung der Frontklappe 1 sich um ca. 30 mm vergrößert. Dadurch wird die Frontklappe im hinteren Bereich zusätzlich zu den 50 mm Anhebeweg der Aktuatoren um weitere 30 mm angehoben. Das Anheben der Viergelenkscharniere 1 um 50 mm durch die Aktuatoren führt also insgesamt zu einem Anheben der Frontklappe im hinteren Bereich um ca. 80 mm.Now, if a collision of the passenger car with a pedestrian or cyclist is detected, the two actuators are activated. These abruptly lift the two four-bar hinges 1 by about 50 mm. This automatically raises the front flap in the rear area by 50 mm. The flap lock remains closed. This leads to a tilting of the front flap about an axis in the vehicle transverse direction, which is parallel to the actual pivot axis of the four-bar hinges 1 runs. Due to this tilting of the front flap, this is forcibly in the four-bar hinges 1 pivoted. This pivoting leads to a pivoting of the two links 4 and 5 in the four-joint hinges 1 in a form that due to the kinematics of the four-bar hinges 1 the distance between the lower and upper hinge brackets 2 and 3 opposite the closed position of the front flap 1 increased by about 30 mm. As a result, the front flap in the rear area is raised by a further 30 mm in addition to the 50 mm lifting height of the actuators. The lifting of the four-bar hinges 1 by 50 mm by the actuators thus leads to a total lifting of the front flap in the rear by about 80 mm.

Bei dem zwangsweisen Verschwenken im Viergelenkscharnier 1 aufgrund des Verkippens der Frontklappe treten im Viergelenkscharnier 1 relativ ungünstige Hebelverhältnisse auf, sodass bereits geringe Reibungskräfte im Viergelenkscharnier 1 das zwangsweise Verschwenken deutlich behindern können. Diese Reibungskräfte werden durch die Feder 7 kompensiert, sodass sichergestellt ist, dass die zusätzlichen 30 mm Anhebeweg der Frontklappe im hinteren Bereich aufgrund des zwangsweisen Verschwenkens der Frontklappe tatsächlich in vollem Umfang zur Verfügung stehen und keine Verspannungen im Viergelenkscharnier 1 entstehen.In the forced pivoting in the four-bar hinge 1 due to the tilting of the front flap occur in the four-bar hinge 1 relatively unfavorable leverage, so even low friction forces in the four-bar hinge 1 can significantly hinder the forced pivoting. These frictional forces are caused by the spring 7 compensated, so that it is ensured that the additional 30 mm attachment of the front flap in the rear area due to the forced pivoting of the front door in fact are fully available and no tension in the four-bar hinge 1 arise.

Durch das Anheben der Frontklappe im hinteren Bereich um ca. 80 mm ist der Abstand zwischen der Frontklappe und den darunter liegenden Aggregaten so groß, dass sich die Frontklappe unter der Last des aufprallenden Fußgängers oder Radfahrers so stark verformen kann, dass das Verletzungsrisiko bei diesem relativ gering ist. Die zur Deformation erforderlichen Kräfte sind zu Beginn der Deformation niedrig, es ist keine hohe Anfangskraft aufzubringen, da anfangs nur die Federkraft der Feder 7 überwunden werden muss.By lifting the front flap in the rear area by about 80 mm, the distance between the front flap and the underlying units is so large that the front flap under the load of the impacting pedestrian or cyclist can deform so much that the risk of injury in this relatively is low. The forces required for deformation are low at the beginning of the deformation, it is not necessary to apply a high initial force, since initially only the spring force of the spring 7 must be overcome.

Claims (2)

Anordnung einer Frontklappe an einem Fahrzeug, wobei die Frontklappe – in Fahrtrichtung gesehen – im hinteren Bereich über zumindest ein Mehrgelenkscharnier (1) mit einer Karosserie des Fahrzeugs verbunden ist, um das die Frontklappe zum normalen Öffnen und Schließen verschwenkbar ist, wobei zwischen dem Mehrgelenkscharnier (1) und der Karosserie zumindest ein Aktuator angeordnet ist, der das Mehrgelenkscharnier (1) und damit die Frontklappe im hinteren Bereich anhebt, wenn eine Kollision des Fahrzeugs mit einem Fußgänger oder Radfahrer detektiert wird, wobei die Frontklappe im vorderen Bereich über mindestens ein Klappenschloss oder über vordere Aktuatoren so mit der Karosserie verbunden ist, dass die Frontklappe beim Anheben im hinteren Bereich gegenüber der geschlossenen Stellung um eine Achse parallel zur Schwenkachse des Mehrgelenkscharniers (1) verkippt, wodurch ein Verschwenken des Mehrgelenkscharniers (1) erzwungen und damit aufgrund der Kinematik des Mehrgelenkscharniers (1) die Frontklappe zusätzlich im hinteren Bereich angehoben wird.Arrangement of a front flap on a vehicle, wherein the front flap - seen in the direction of travel - in the rear area via at least one multi-joint hinge ( 1 ) is connected to a body of the vehicle, by which the front flap for normal opening and closing is pivotable, wherein between the multi-joint hinge ( 1 ) and the body is arranged at least one actuator, the multi-joint hinge ( 1 ) and thus raises the front door in the rear area when a collision of the vehicle with a pedestrian or cyclist is detected, wherein the front door is connected in the front area via at least one flap lock or front actuators with the body that the front door when lifting in rear area opposite the closed position about an axis parallel to the pivot axis of the multi-joint hinge ( 1 ), whereby a pivoting of the multi-joint hinge ( 1 ) and thus due to the kinematics of the multi-joint hinge ( 1 ) the front flap is additionally raised in the rear area. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Gelenk (6) des Mehrgelenkscharniers (1) durch ein Federelement (7) mit einer Federkraft beaufschlagt ist, sodass die Zwangsverschwenkung unterstützt wird.Arrangement according to claim 1, characterized in that at least one joint ( 6 ) of the multi-joint hinge ( 1 ) by a spring element ( 7 ) is subjected to a spring force, so that the Zwangsverschwenkung is supported.
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