DE102005006580A1

DE102005006580A1 - Scharnieranordnung

Info

Publication number: DE102005006580A1
Application number: DE200510006580
Authority: DE
Inventors: David Roy Little Waltham Saville; David Edward Bromley Mason
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2004-02-14
Filing date: 2005-02-11
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2025-02-12
Also published as: GB2410924B; GB2410924A; US20050279550A1; DE102005006580B4; GB0403323D0

Abstract

Es ist ein Scharniermechanismus 14, 114 zum Herstellen einer schwenkbaren Verbindung zwischen einer Frontklappe 12 eines Kraftfahrzeugs 10 und einer Karosserie 13 eines Kraftfahrzeugs 10 vorgesehen. Das hintere Ende der Frontklappe 12 ist an einer Karosserie 13 durch ein Paar Scharniermechanismen 14 derartig schwenkbar befestigt, dass die Scharniermechanismen 14 es der Frontklappe 12 erlauben, um eine erste Achse zu schwenken, wenn die Scharniermechanismen 14 sich in ihrer normalen Betriebsstellung befinden. Wenn jedoch eine nach oben gerichtete Kraft, die größer als normal ist, auf das hintere Ende der Frontklappe 12 ausgeübt wird, erlauben es die Scharniermechanismen 14 der Frontklappe 12, sich bis zu einer vorbestimmten Höhe anzuheben, während die nach hinten gerichtete Verlagerung der Frontklappe 12 beschränkt wird, so dass die Frontklappe 12 nicht in Kontakt mit einer Windschutzscheibe 6 des Kraftfahrzeugs 10 kommen kann. Die Scharniermechanismen 14 können anschließend in ihre normale Betriebsstellung zurückgesetzt werden, wenn eine nach unten gerichtete Kraft auf die Frontklappe 12 ausgeübt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scharnieranordnung bzw. einen Mechanismus, die insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, zum schwenkbaren Befestigen einer Frontklappe, insbesondere einer Motorhaube eines Kraftfahrzeugs an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs gedacht ist. Zum Umfang der Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Mechanismus.
Es gibt ständig wachsende Forderungen, Kraftfahrzeuge so zu konstruieren, dass sie die Sicherheit von Fußgängern berücksichtigen und dass die Fahrzeuge so weit wie möglich so gebaut sind, dass im Fall eines Zusammenpralls zwischen einem Fußgänger und einem Fahrzeug der Fußgänger eine angemessene Chance hat, schwere Verletzungen oder den Tod zu vermeiden.
Im Fall eines frontalen Zusammenpralls zwischen einem sich bewegenden Fahrzeug und einem Fußgänger, wird der Fußgänger üblicherweise auf die Frontklappe des Fahrzeugs geschleudert. Wenn es genug leeren Raum unterhalb der Frontklappe gibt, bietet die Eigenschaft der Verformbarkeit des Blechs der Frontklappe einigen Schutz, da die Energie des Aufpralls zu einem gewissen Ausmaß durch die Deformierung der Frontklappe absorbiert wird. Die Konstruktion von modernen Fahrzeugen ist jedoch so gestaltet, dass es oft nur sehr wenig freien Raum im Motorraum gibt, so dass dort im Normalfall nur eine sehr begrenzte Verformbarkeit der Frontklappe zur Verfügung steht, bevor der Aufprall des Fußgängers auf die Frontklappe an eine oder mehrere unnachgiebige Komponenten des Motors weitergeleitet wird.

Um dieses Problem zu vermeiden, ist es bekannt, einen Mechanismus vorzusehen, der die hintere Kante der Frontklappe im Fall eines Zusammenpralls anhebt, so das die Energie des auf das Fahrzeug fallenden Fußgängers durch die Deformation der Frontklappe absorbiert werden kann.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Mechanismus bereitzustellen, der es ermöglicht, dass die hintere Kante der Frontklappe schnell angehoben wird, wenn es zu einer Kollision mit einem Fußgänger kommt, der jedoch auch wieder in einen normalen Betriebszustand zurückgesetzt werden kann.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Scharniermechanismus zum Herstellen einer schwenkbaren Verbindung zwischen einer Frontklappe und einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, wobei der Scharniermechanismus einen ersten schwenkbar an einem Teil der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigten Scharnierarm und einen zweiten, an der Frontklappe befestigten und schwenkbar mit dem ersten Scharnierarm verbundenen Scharnierarm aufweist, so dass, unter normalen Betriebsbedingungen, der erste und der zweite Scharnierarm relativ zueinander um eine erste Schwenkachse schwenkbar sind, wobei eine normalerweise feste jedoch lösbare Befestigung zwischen dem ersten Scharnierarm und der Karosserie des Kraftfahrzeugs eine Drehbewegung des ersten Scharnierarms relativ zur Karosserie des Kraftfahrzeugs verhindert, wobei die lösbare Befestigung gelöst wird, wenn eine ausreichende Kraft auf die Frontklappe ausgeübt wird, so dass es dem ersten Scharnierarm ermöglicht wird, um eine zweite Schwenkachse relativ zur Karosserie des Kraftfahrzeugs zu schwenken.

Die lösbare Befestigung kann ein Halteelement, das in einem bogenförmigen Schlitz angeordnet ist und ein Haltemittel, um das Halteelement an einem Ende des Schlitzes so lange zu arretieren, bis eine ausreichende Kraft auf die Frontklappe ausgeübt wird, aufweisen.

Das Haltelement und der zweite Arm können durch einen dritten Arm an der Karosserie befestigt werden.

Gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung besteht das Haltemittel aus wenigstens einem Vorsprung auf der Oberfläche des ersten Arms, um das Halteelement am Ende des Schlitzes zu arretieren.

Es können zwei Vorsprünge auf der Oberfläche des ersten Arms vorgesehen sein, die das Halteelement am Ende des Schlitzes arretieren.

Der Vorsprung oder die Vorsprünge können elastisch verformt werden, wenn ausreichend Kraft auf die Frontklappe ausgeübt wird, so dass das Halteelement aus dem Ende des Schlitzes gelöst wird, wodurch eine Drehung des ersten Arms relativ zur Karosserie des Kraftfahrzeugs ermöglicht wird.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung besteht das Halteelement aus wenigstens einer Arretierung, die mittels einer Feder unter Spannung in Kontakt mit dem Halteelement steht.

In dem Fall, dass ausreichend Kraft auf die Frontklappe ausgeübt wird, kann das Haltemittel in der Lage sein, über die Arretierung oder Arretierungen hinweg zu rutschen, so dass das Halteelement aus dem Ende des Schlitzes gelöst wird.

Durch das Ausüben einer ausreichenden Kraft auf die Frontklappe ist es möglich, die lösbare Befestigung zurückzusetzen, um eine Drehung des ersten Arms relativ zur Karosserie des Kraftfahrzeugs zu verhindern, und die normale Betriebsbedingung des Scharniermechanismus wiederherzustellen.

Im Fall der ersten Ausführungsform kann das Halteelement während des Rücksetzvorgangs den Vorsprung oder die Vorsprünge elastisch verformen, so dass das Halteelement nach dem Passieren des Vorsprungs oder der Vorsprünge wieder durch den Vorsprung oder die Vorsprünge im Ende des Schlitzes arretiert wird.

Im Fall der zweiten Ausführungsform kann das Halteelement die Arretierung oder Arretierungen aus dem Weg schieben, um es ihm während des Rücksetzvorgangs zu ermöglichen, das Ende des Schlitzes zu erreichen.

Vorzugsweise besteht das Halteelement aus einem Bolzen oder aus einem Stift, der entweder direkt oder indirekt an der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt ist.

Die Breite des Schlitzes kann über seine Länge variieren, so dass es zum Eingriff zwischen dem Schlitz und dem Halteelement kommt, wenn das Haltelement sich dem entgegengesetzten Ende des Schlitzes nähert.

Der Schlitz kann eine innere sich umfangsseitig erstreckende Kante und eine äußere sich umfangsseitig erstreckende Kante aufweisen, wobei der Radius von wenigstens einer der sich umfangsseitig erstreckenden Kanten hinsichtlich der zweiten Schwenkachse über die Länge des Schlitzes variiert, um einen Eingriff zwischen dem Schlitz und dem Haltelement zu erzielen, wenn das Halteelement sich dem entgegen gesetzten Ende des Schlitzes nähert.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftfahrzeug mit einer Karosserie und einer Frontklappe, die durch ein Paar Scharniermechanismen gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung schwenkbar an der Karosserie befestigt ist, vorgesehen.

Das Paar Scharniermechanismen kann in der Nähe des hinteren Endes der Frontklappe benachbart zur Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs befestigt sein.

Die Frontklappe kann durch ein Betätigungselement angehoben werden, wenn eine Kollision mit einem Fußgänger voraussichtlich stattfinden wird.

Es können Mittel vorgesehen sein, um zu verhindern, dass die Frontklappe, nachdem sie von dem Betätigungselement angehoben wurde, aus ihrer angehobenen Stellung sofort wieder in ihre normale geschlossene Stellung zurückkehrt.

Die Erfindung wird jetzt anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen ist:
1 eine Seitensicht des vorderen Teils eines Kraftfahrzeugs mit einem Paar Scharniermechanismen gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei ein Scharniermechanismus in seiner normalen Betriebsstellung dargestellt ist,
2 eine der 1 ähnliche Ansicht, die den Scharniermechanismus jedoch in einer ausgefahrenen Stellung zeigt,
3 eine vergrößerte Ansicht des in 1 dargestellten Scharniermechanismus,
4 eine vergrößerte Ansicht des in 2 dargestellten Scharniermechanismus und
5 eine der 3 ähnliche Ansicht, die jedoch eine alternative Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 ist ein Kraftfahrzeug 10 mit einer Frontklappe 12 dargestellt, die in der 1 in ihrer geschlossenen oder normalen Betriebsstellung gezeigt ist. Das vordere Ende der Frontklappe 12 wird von einer an der Fahrzeugkarosserie 13 befestigten Verriegelung 5 festgehalten und das hintere Ende der Frontklappe 12 ist an der Fahrzeugkarosserie 13 durch an jeder Seite vorgesehene Scharniermechanismen 14, von denen nur einer dargestellt wurde, in der Nähe der Windschutzscheibe 6 des Kraftfahrzeugs 10 schwenkbar befestigt.
Wenn die Verriegelung 5 gelöst wird, kann das vordere Ende der Frontklappe 12 angehoben werden, so dass sich die Frontklappe 12 in der normalen Weise öffnet, indem sie um eine erste, durch die Scharniermechanismen 14 gebildete Achse geschwenkt wird.
Wenn jedoch ein Kollisionssensor (nicht dargestellt) eine Kollision des Typs erfasst, die einen Fußgänger betreffen könnte, wird ein mit dem Sensor verbundenes Kontrollsystem (nicht dargestellt) aktiviert, um zu ermitteln, ob eine Kollision mit einem Fußgänger erfolgen könnte, und, wenn eine derartige Kollision voraussichtlich erfolgt, entfaltet sich ein Betätigungselement in Form eines Airbags 20, der unterhalb des hinteren Endes der Frontklappe 12 angeordnet ist. Selbstverständlich können verschiedene andere Mechanismen als Ersatzmöglichkeit für einen Airbag verwendet werden, wie beispielsweise pyrotechnisch betätigte Kolben, Federmechanismen und hydraulisch betätigte Kolben. Zusätzlich kann das Betätigungselement aktiviert werden, wenn der tatsächliche Kontakt stattfindet oder vorzugsweise bevor es zum tatsächlichen Kontakt kommt.
Das Entfalten des Airbags 20 erzeugt eine nach oben gerichtete Kraft auf die Frontklappe 12. Die nach oben gerichtete Kraft bewirkt, dass das hintere Ende der Frontklappe 12 angehoben wird, während das vordere Ende der Frontklappe 12 um den Verriegelungsmechanismus 5 verschwenkt wird, so dass die Frontklappe 12 eine Notfallstellung einnimmt, bei der sie im Vergleich zur geschlossenen Position angehoben und schräggestellt ist. Diese angehobene Stellung ist in der 2 dargestellt. Die angehobene Stellung der Frontklappe trägt dazu bei, die Gefahr, dass ein Fußgänger, der auf die Frontklappe 12 fällt, sich schwere Verletzungen zuzieht, zu vermindern, da die Frontklappe 12 sich jetzt in einem größeren Ausmaß deformieren kann, bevor sie in Kontakt mit den unter ihr liegenden Teilen des Motors kommt. Zusätzlich trägt die Schrägstellung der Frontklappe 12 dazu bei, dass ein Fußgänger von den Scheibenwischern (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs 10 ferngehalten wird.
Um zu verhindern, das die Frontklappe 12 sofort wieder in ihre normale Position zurückkehrt, sind Mittel oder Einrichtungen vorgesehen, um die nach unten gerichtete Bewegung der Frontklappe 12 einzuschränken. Dies kann in Form des Airbags selbst erfolgen, indem er sich nur langsam zusammenfaltet, oder es können andere Einrichtungen vorgesehen sein oder können als Teil des Scharniermechanismus selbst ausgebildet sein. In jedem Fall sollten die Mittel oder Einrichtungen eine Einschränkung der Abwärtsbewegung der Frontklappe bewirken, so dass die Frontklappe sich gegen den Widerstand der Einrichtung oder der Mittel absenken kann, wodurch etwas von dem Aufschlag des Fußgängers auf die Frontklappe absorbiert wird.
Um es dem hinteren Ende der Frontklappe zu ermöglichen, sich anzuheben, wie in der 2 gezeigt ist, ist ein Scharniermechanismus 14 vorgesehen, der in den 3 und 4 genauer dargestellt ist.
Der Scharniermechanismus 14 umfasst zwei Stahlarme, einen ersten oder unteren Arm 22, der mittels eines Drehzapfens 28 schwenkbar an einem Teil der Karosserie 13 befestigt ist, und einen zweiten oder oberen Arm 24, der unbeweglich an der Frontklappe 12 befestigt ist.
Die oberen und unteren Arme 22, 24 sind um eine erste Schwenkachse drehbar, die von einem Scharnierstift 18 gebildet wird und der untere Arm 22 ist um eine zweite Schwenkachse drehbar, die vom Drehzapfen 28 gebildet wird. Die erste und die zweite Schwenkachse befinden sich an entgegengesetzten Enden des unteren Arms 22.
Der obere Arm 24 hat einen Flansch 25, um ihn mit einem Bauteil der Frontklappe 12 zu verbinden.
Der untere Arm 22 hat die Form einer Stahlplatte, in der ein bogenförmiger Schlitz 23 ausgebildet ist. Der Schlitz 23 hat eine innere sich umfangsseitig erstreckende Kante mit dem Radius Ri hinsichtlich der zweiten Schwenkachse und eine äußere sich umfangsseitig erstreckende Kante mit dem Radius Ro hinsichtlich der zweiten Schwenkachse.
Ein Rückhalteelement in Form eines Bolzens 44 ist in einem Ende, in diesem Fall dem oberen Ende, des Schlitzes 23 durch zwei Haltemittel in Form von zwei Vorsprüngen 48, die in den Schlitz 23 hineinragen, gehalten. Der Bolzen 44 ist durch eine Schraubverbindung mit einem ein Gewinde aufweisenden Teil (nicht dargestellt) verbunden, das an der Karosserie 13 des Kraftfahrzeugs 10 befestigt ist. Es ist selbstverständlich, dass der Bolzen 44 durch einen Stift ersetzt werden kann, der an der Karosserie 13 angeschweißt ist oder in irgendeiner anderen Weise mit ihr verbunden sein kann.
Der Bolzen 44 hat einen Schaft 43 mit dem Durchmesser 'D' und eine Längsachse, die mit einem Abstand 'R' von der zweiten Schwenkachse verläuft. Die Breite des Schlitzes 23 ist gleichbleibend und etwas größer als der Durchmesser 'D' des Schafts 43, so dass der Schaft 43 sich frei in dem Schlitz 23 bewegen kann, wenn er die zwei Vorsprünge 48 passiert hat.
Der Radius Ri der inneren sich umfangsseitig erstreckenden Kante ist etwas kleiner als R – D/2 und der Radius Ro der äußeren sich umfangsseitig erstreckenden Kante ist etwas größer als R + D/2.
Es ist jedoch selbstverständlich, dass der Radius von zumindest einer der sich umfangsseitig erstreckenden Kanten hinsichtlich der zweiten Schwenkachse entlang der Länge des Schlitzes 23 variieren kann, so dass es zum Eingriff zwischen dem Schlitz 23 und dem Schaft 43 kommt, wenn der Schaft 43 das entgegen gesetzte Ende des Schlitzes 23 erreicht. Mit anderen Worten kann der äußere Radius Ro sich allmählich reduzieren, bis Ro etwas kleiner als R + D/2 ist oder der innere Radius Ri kann sich vergrößern, bis Ri etwas größer als R – D/2 ist. Als weitere Alternative können sowohl der innere als auch der äußere Radius variieren. Als noch eine weitere Alternative kann die Breite des Schlitzes über seine Länge oder in Richtung auf das andere Ende des Schlitzes variieren, so dass es zu einem leichten Eingriff mit dem Schaft 43 kommt. Es ist selbstverständlich, dass der Eingriff auch erreicht werden kann, indem das Zentrum des Radius des bogenförmigen Schlitzes an einer anderen Stelle als in der zweiten Schwenkachse liegt.
In all diesen Fällen erzeugt der Eingriff einen Widerstand hinsichtlich der Bewegung des unteren Arms 22, wenn er sich dem entgegen gesetzten Ende des Schlitzes 23 und damit der Position nähert, an der er durch die Haltemittel 48 gehalten wird. Dieser Widerstand hinsichtlich der Bewegung ist nützlich, indem er den unteren Arm 22 verlangsamt, wodurch das Aufprallen des Schafts 43 auf das entgegen gesetzte Ende des Schlitzes 23 gedämpft wird. Es ist aus verschiedenen Gründen vorteilhaft, die Stärke des Aufpralls zu reduzieren: zum einen wird die Stoßbelastung auf den Scharniermechanismus 14 verringert und zum anderen reduziert sich das Schwingen oder Flattern der Frontklappe 12, was sonst einen negativen Effekt auf die Stoßfestigkeit der Frontklappe haben könnte. Wenn die Frontklappe sich beispielsweise nach oben biegt, wenn ein Teil auf sie aufprallt, ist die relative Geschwindigkeit höher als in dem Fall, in dem die Frontklappe unbeweglich ist oder sich nach unten bewegt.
Während des normalen Betriebs des Scharniermechanismus ist das von der zweiten Schwenkachse 28 entfernt angeordnete Ende des unteren Arms 22 an der Karosserie 13 lösbar durch die beiden Vorsprünge 48 befestigt. Die Vor sprünge 48 sind stark genug für die normalen, beim Öffnen und Schließen der Frontklappe auftretenden Kräfte, so dass der untere Arm 22 daran gehindert wird, sich gegenüber der Karosserie 13 um die zweite, durch den Drehzapfen 28 gebildete Achse zu drehen, und der obere Arm 24 des Scharniermechanismus 14 verhält sich wie ein normaler Scharnierarm und dreht sich um die erste, von dem Scharnierstift 18 gebildete Schwenkachse.
Wenn der Airbag 20 mit dem Entfalten beginnt, reicht die nach oben auf die Frontklappe 12 gerichtete Kraft des Airbags 20 aus, um den Schaft 43 des Bolzens 44 an den beiden Vorsprüngen 48 vorbei zu drücken, wodurch der untere Arm 22 gelöst und es ihm ermöglicht wird, sich um die zweite Achse relativ zur Karosserie 13 zu drehen. Die Bewegung des Schafts 43 an den Vorsprüngen 48 vorbei bewirkt, dass die Vorsprünge elastisch verformt werden und das Vorhandensein einer Öffnung 49 hinter jedem Vorsprung 48 trägt zu einer derartigen elastischen Verformung bei.
Wenn der Schaft 43 die Vorsprünge 48 erst einmal passiert hat, kann der untere Arm 22 sich frei unter der Einwirkung der nach oben gerichteten Kraft des Airbags 20 bewegen, bis der Schaft am entgegengesetzten Ende des Schlitzes 23 anschlägt. Dies bewirkt, dass die erste Schwenkachse sich nach oben und vorwärts bewegt, wodurch das hintere Ende der Frontklappe in die angehobene Stellung gehoben wird. Falls erforderlich, kann die Verriegelung 5 gleichzeitig gelöst werden, um es der Frontklappe 12 zu ermöglichen, sich frei zu bewegen, oder sie kann verriegelt bleiben, wobei sie in diesem Fall als vorderes Schwenklager für die Frontklappe 12 fungiert.
Wenn der Airbag 20 sich wieder zusammengefaltet hat und unter der Voraussetzung, dass die Frontklappe nicht deformiert wurde, kann der Scharniermechanismus 14 zurück in die ursprüngliche Position klappen, die der Scharniermechanismus 14 während des normalen Betriebs einnimmt.
Das heißt, nach dem das Fahrzeug sicher zum Halten gekommen ist, kann die Frontklappe, vorausgesetzt, dass sie nicht zu stark beschädigt wurde, in ihre normale Betriebsstellung zurückgesetzt werden, indem eine große nach unten gerichtete Kraft auf die Frontklappe 12 ausgeübt wird, was dazu führt, dass der Schaft 43 in entgegengesetzter Richtung über die Vorsprünge 48 rutscht, wodurch der Schaft 43 wieder im oberen Ende des Schlitzes 23 verriegelt wird. Die Front klappe 12 hat dann wieder ihre normale Betriebsstellung eingenommen und das Kraftfahrzeug kann normal benutzt werden. Dies ist besonders nützlich, wenn die Frontklappe 12 angehoben wurde, weil mit einer Kollision gerechnet wurde, die jedoch schließlich nicht stattgefunden hat oder wenn die Frontklappe 12 nur geringfügig beschädigt wurde.
Es ist selbstverständlich, dass die Frontklappe 12 sich nicht zu weit anheben und/oder sich zu weit nach hinten und in die Windschutzscheibe 6 des Fahrzeugs bewegen kann, da sie durch den unteren Arm 22 und insbesondere durch die Länge des Schlitzes 23 im unteren Arm 22 in ihrer Bewegung beschränkt wird.
Bei einer anderen Ausführungsform des Scharniermechanismus 114, der in der 5 gezeigt ist, ist der Scharniermechanismus 114 im Wesentlichen der gleiche, wie er zuvor beschrieben wurde, mit Ausnahme der Konstruktion der lösbaren Verbindung und wird daher nicht näher beschrieben, sondern nur insofern er sich von dem zuvor beschriebenen Mechanismus unterscheidet.
In diesem Fall werden die Haltemittel nicht durch zwei Vorsprünge gebildet, sondern durch zwei unter Federspannung stehende Arretierungen 146, 148, die verwendet werden, um einen Stift 144 im oberen Ende des Schlitzes 23 zu halten. Die Arretierungen 146, 148 sind durch Drehzapfen schwenkbar am unteren Arm 22 befestigt und eine Druckfeder 149 wird benutzt, um die beiden Arretierungen 146, 148 aufeinander zu zu drücken.
Es ist selbstverständlich, dass andere Arten von Federn und Arretiervorrichtungen verwendet werden können.
Wie zuvor ist der obere Arm 24 durch einen Scharnierstift 18 schwenkbar am unteren Arm 22 befestigt und der untere Arm 22 ist durch den Drehzapfen 28 schwenkbar an einem Teil der Karosserie 13 des Kraftfahrzeugs 10 befestigt.
Wenn eine durch den Airbag 20 auf die Frontklappe 12 ausgeübte Kraft einen normalen Wert übersteigt, rutscht der Stift 144 über die Arretierungen 146, 148, indem er sie gegen die Wirkung der Feder 149 zur Seite drückt. Wie zuvor kann der Mechanismus zurückgesetzt werden, indem eine große nach unten gerichtete Kraft auf die Frontklappe 12 ausgeübt wird, was es dem Stift 144 ermöglicht, die Arretierungen 146, 148 aus dem Weg zu schieben und über die Arretierungen 146, 148 hinweg zu rutschen, wodurch der Stift 144 erneut im oberen Ende des Schlitzes 23 verriegelt wird.
Wie bei der ersten Ausführungsform erzeugt das Lösen und Zurücksetzen der Haltemittel ein elastisches Verformen der Feder 149, wodurch sie in ihrer Struktur nicht beschädigt wird.
Unter Bezugnahme auf die 6 ist eine alternative Ausführungsform zu der in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsform gezeigt, die jedoch in identischer Art und Weise funktioniert.
In diesem Fall sind der Scharnierstift 28 und der Bolzen 44 statt direkt an einer senkrechten Fläche der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt zu sein, mittels eines dritten Arms 225 an horizontalen Flächen der Karosserie 13 befestigt. Der Arm 225 hat eine Anzahl von in ihm ausgebildeten Öffnungen 226, die verwendet werden können, um ihn an einem horizontalen Teil der Karosserie 13 des Fahrzeugs 10 durch Nieten oder Schraubverbindungen (nicht dargestellt) befestigen zu können. Daher ist es selbstverständlich, dass der Ausdruck "schwenkbar an einem Teil der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt" und der Ausdruck "eine normalerweise feste, jedoch lösbare Verbindung zwischen dem ersten Arm und der Karosserie des Kraftfahrzeugs" in beiden Fällen sowohl direkte Befestigungen an der Karosserie 13, wie in den 3 und 4 gezeigt wurde, als auch Befestigungen über einen zwischengeschalteten Arm, wie in der 6 gezeigt wurde, einschließen.
Es ist selbstverständlich, dass andere Mechanismen verwendet werden können, um den unteren Arm in der normalen, verriegelten Position zu halten, jedoch sind die hier gezeigten Ausführungsformen vorteilhaft, da sie in ihrer Herstellung wirtschaftlich und bei ihrem Gebrauch effizient sind.
Es ist selbstverständlich, dass der untere Arm selbst so ausgebildet sein kann, dass er einer abwärts gerichteten Bewegung der Frontklappe einen Widerstand entgegensetzt, indem die Form oder der Radius des Schlitzes in der Nähe des oberen Endes verändert wird, um einen Eingriff mit dem mit ihm zusammenarbeitenden Stift oder Bolzen zu erzielen. Das Einfügen eines derartigen zusätzlichen Merkmals macht das Zurücksetzen des Scharniermechanismus jedoch schwieriger, weil hier der gleiche Widerstand überwunden werden muss, wie beim Widerstand gegen die Bewegung.
Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung, obwohl sie anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Anzahl von besonderen Ausführungsformen beschrieben wurde, nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist und dass verschiedene alternative Ausführungsformen und Änderungen an den offenbarten Ausführungsformen möglich sind, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Scharniermechanismus zum Herstellen einer schwenkbaren Verbindung zwischen einer Frontklappe (12) und einer Karosserie (13) eines Kraftfahrzeugs (10), wobei der Scharniermechanismus (14) einen ersten schwenkbar an einem Teil der Karosserie (13) des Kraftfahrzeugs (10) befestigten Scharnierarm (22) und einen zweiten, an der Frontklappe (12) befestigten und schwenkbar mit dem ersten Scharnierarm (22) verbundenen Scharnierarm (24) aufweist, so dass, unter normalen Betriebsbedingungen, der erste und der zweite Scharnierarm (22, 24) relativ zueinander um eine erste Schwenkachse schwenkbar sind, wobei eine normalerweise feste jedoch lösbare Befestigung zwischen dem ersten Scharnierarm (22) und der Karosserie (13) des Kraftfahrzeugs (10) eine Drehbewegung des ersten Scharnierarms (22) relativ zur Karosserie (13) des Kraftfahrzeugs (10) verhindert, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Befestigung gelöst wird, wenn eine ausreichende Kraft auf die Frontklappe (12) ausgeübt wird, so dass es dem ersten Scharnierarm (22) ermöglicht wird, um eine zweite Schwenkachse relativ zur Karosserie (13) des Kraftfahrzeugs (10) zu schwenken.
Scharniermechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Befestigung ein Halteelement (44), das in einem bogenförmigen Schlitz (23) angeordnet ist, und ein Haltemittel, um das Halteelement (44) an einem Ende des Schlitzes (23) so lange zu arretieren, bis eine ausreichende Kraft auf die Frontklappe (12) ausgeübt wird, aufweist.
Scharniermechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel aus wenigstens einem Vorsprung (48) auf der Oberfläche des ersten Arms (22) besteht, um das Halteelement (44) am Ende des Schlitzes (23) zu arretieren.
Scharniermechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Vorsprünge (48) auf der Oberfläche des ersten Arms (22) vorgesehen sind, die das Halteelement (44) am Ende des Schlitzes (23) arretieren.
Scharniermechanismus nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung oder die Vorsprünge (48) elastisch verformt werden, wenn ausreichend Kraft auf die Frontklappe (12) ausgeübt wird, so dass das Halteelement (44) aus dem Ende des Schlitzes (23) gelöst wird, wodurch eine Dre hung des ersten Arms (22) relativ zur Karosserie (13) des Kraftfahrzeugs (10) ermöglicht wird.
Scharniermechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel aus wenigstens einer Arretierung (146, 148) bestehen, die mittels einer Feder (149) unter Spannung in Kontakt mit dem Halteelement (144) steht.
Scharniermechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, dass ausreichend Kraft auf die Frontklappe (12) ausgeübt wird, das Halteelement (144) in der Lage ist, über die Arretierung oder Arretierungen (146, 148) hinweg zu rutschen, so dass das Halteelement (144) aus dem Ende des Schlitzes (23) gelöst wird.
Scharniermechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es durch das Ausüben einer ausreichenden Kraft auf die Frontklappe (12) möglich ist, die lösbare Befestigung zurückzusetzen, um eine Drehung des ersten Arms (22) relativ zur Karosserie (13) des Kraftfahrzeugs (10) zu verhindern, und die normale Betriebsbedingung des Scharniermechanismus (14) wiederherzustellen.
Scharniermechanismus nach einem der oben genannten Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (44) während des Rücksetzvorgangs den Vorsprung oder die Vorsprünge (48) elastisch verformt, so dass das Halteelement (44) nach dem Passieren des Vorsprungs oder der Vorsprünge (48) wieder durch den Vorsprung oder die Vorsprünge (48) im Ende des Schlitzes (23) arretiert wird.
Scharniermechanismus nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (144) die Arretierung oder Arretierungen (146, 148) aus dem Weg schiebt, um es ihm während des Rücksetzvorgangs zu ermöglichen, das Ende des Schlitzes (23) zu erreichen.
Scharniermechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (44) aus einem Bolzen oder aus einem Stift besteht, der an der Karosserie (13) des Kraftfahrzeugs (10) befestigt ist.
Scharniermechanismus nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Schlitzes (23) über seine Länge variieren kann, so dass es zum Eingriff zwischen dem Schlitz (23) und dem Halteelement (44) kommt, wenn das Haltelement (44) sich dem entgegengesetzten Ende des Schlitzes (23) nähert.
Scharniermechanismus nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (23) eine innere sich umfangsseitig erstreckende Kante und eine äußere sich umfangsseitig erstreckende Kante aufweist, wobei der Radius von wenigstens einer der sich umfangsseitig erstreckenden Kanten hinsichtlich der zweiten Schwenkachse über die Länge des Schlitzes (23) variiert, um einen Eingriff zwischen dem Schlitz (23) und dem Haltelement (44) zu erzielen, wenn das Halteelement (44) sich dem entgegengesetzten Ende des Schlitzes (23) nähert.
Kraftfahrzeug mit einer Karosserie (13) und einer Frontklappe (12), die durch ein Paar Scharniermechanismen (14) nach den Ansprüchen 1 bis 13 schwenkbar an der Karosserie (13) befestigt ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Paar Scharniermechanismen (14) in der Nähe des hinteren Endes der Frontklappe (12) benachbart zur Windschutzscheibe (6) des Kraftfahrzeugs (10) befestigt ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontklappe (12) durch ein Betätigungselement (20) angehoben wird, wenn eine Kollision mit einem Fußgänger voraussichtlich stattfinden wird.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um zu verhindern, dass die Frontklappe (12), nachdem sie von dem Betätigungselement (20) angehoben wurde, aus ihrer angehobenen Stellung sofort wieder in ihre normale geschlossene Stellung zurückkehrt.