DE102005010412A1

DE102005010412A1 - Passives Fußgängerschutz-Fronthaubenscharnier

Info

Publication number: DE102005010412A1
Application number: DE102005010412A
Authority: DE
Inventors: Holm Riepenhausen; Claus-Christian Steeg; Dirk Tuchbreiter; Matthias Herzog; Thomas Heinl
Original assignee: Rehau AG and Co; Innotec Forschungs und Entwicklungs GmbH
Current assignee: Scherdel Innotec Forschungs und Entwicklungs GmbH; Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 2005-03-07
Filing date: 2005-03-07
Publication date: 2006-09-14
Also published as: EP1855921A1; WO2006094653A1; US20080302591A1; US7681685B2; JP4574711B2; JP2008531893A

Abstract

Fronthaubenscharnier zum Anschließen einer Fronthaube an der Karosserie eines Fahrzeugs, aufweisend eine Zerspanvorrichtung, die ein Zerspanelement, ein spanmesser und einen Anschlag aufweist, der die Normal-Schließposition der Fronthaube festlegt, und die derart ausgebildet ist, dass bei Überschreiten eines Schwellenwerts der Anschlag über die Normal-Schließposition hinaus nach unten gegen einen von der Spanvorrichtung erzeugten Widerstand verlagerbar ist, wobei der Widerstand durch ein Zerspanen des Zerspanelements im Verlauf der Verlagerung des Anschlags bei einer Bewegung des Spanmessers relativ zu dem Zerspanelement hervorgerufen wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fußgängerschutzeinrichtung für die Fronthaube eines Fahrzeugs und insbesondere eine passive Fußgängerschutzeinrichtung.

Ein erhebliches Problem bei der Kollision zwischen Fußgängern und Fahrzeugen ist der Kopfaufprall auf die Fronthaube des Fahrzeugs. Durch die typischerweise sehr hohen Verzögerungswerte beim Kopfaufprall kann es zu schwersten Verletzungen bis zum Tod des Fußgängers kommen. Deshalb besteht ein Bestreben, Fußgängerschutzeinrichtungen im Vorderwagenbereich bei Fahrzeugen vorzusehen. Dafür gibt es sowohl aktive als auch passive Systeme. Aktive Systeme verwenden typischerweise eine Sensorik, die eine Kollision mit einem Fußgänger erfassen soll und danach typischerweise einen Aktuator betätigt, der die Fronthaube in eine Schutzposition anhebt, bevor es zu dem eigentlichen Aufprall des Fußgängers kommt. Aus der angehobenen Position wird die Haube beim Aufprall allmählich gegen ein Feder- bzw. Dämpfungselement abgesenkt, um die Wucht des Kopfaufpralls zu verringern. Bei passiven Systemen kann auf die Sensoreinrichtung verzichtet werden und die Haube wird typischerweise aus der üblichen Schließstellung bei einem Aufprall gegen ein Feder- bzw. Dämpfungselement nach unten verlagert. Passive Systeme erfordern einen ausreichenden Platz zwischen der geschlossenen Haube im Normalzustand und dem typischerweise darunter befindlichen Motor, um einen ausreichenden Fußgängerschutz-Bewegungsweg bereitzustellen. Durch den Verzicht auf die Sensoranordnung haben sie jedoch den Vorteil einer deutlich geringeren Ausfallsicherheit. Ferner ist das Problem von unerwünschten Fehlauslösungen eliminiert.

Passive Fußgängerschutzsysteme sind im Stand der Technik bekannt. So zeigt beispielsweise die DE 101 26 454 A1 ein Fronthaubenscharnier zum An schließen einer Fronthaube an der Karosserie eines Fahrzeugs aufweisend einen Anschlag, der so dimensioniert ist, dass er bei Überschreiten eines Schwellenwerts nachgibt, so dass die Fronthaube über die Normal-Schließposition hinaus nach unten verlagert werden kann. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Anschlag eine Blechlasche, die durch die Kraft des Aufpralls verbogen wird. Sobald die Blechlasche weggebogen ist, "fällt" die Fronthaube im wesentlichen frei nach unten durch.

Ähnlich zeigt DE 199 42 731 A1 ein Fronthaubenscharnier mit Elementen, die bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellenwerts abscheren, so dass die Fronthaube frei nach unten fallen kann.

WO 00/69704 zeigt Fronthaubenscharniere, bei denen einzelne Scharnierteile mit Schwächungsbereichen ausgebildet sind, so dass sie bei Überschreiten eines Schwellenwerts nachgeben und verbiegen können.

WO 00/69708 zeigt Fronthaubenscharniere, die gegen die Kraft einer Feder bei Überschreiten eines Schwellenwerts nach unten verlagert werden können, so dass sich die Fronthaube mit ihnen nach unten bewegt.

DE 199 57 871 A1 zeigt ein Fronthaubenscharnier, welches mit zwei Lenkern als ein Viergelenkescharnier ausgebildet ist, wobei einer der vier Punkte der Lenker an dem Scharnieroberteil bzw. dem Scharnierunterteil in diesem Scharnierteil in Längsrichtung gegen ein Deformationselement verschieblich angeordnet ist, wobei bei Überschreiten eines Schwellenwerts das Deformationselement verformt wird und durch die Längsbewegung des Drehpunkts in der entsprechenden Führung ein Absenken der Haube möglich ist.

Die genannten passiven Scharnierkonstruktionen aus dem Stand der Technik haben Nachteile. So sind sie teilweise relativ kompliziert aufgebaut, benötigen relativ viel Bauraum und sind nicht so ausgebildet, dass sie über den Fußgängerschutz-Bewegungsweg einen vorgegebenen Widerstand bereitstellen. Insbesondere der komplizierte und platzbeanspruchende Aufbau verhindert eine Nachrüstung bereits existierender Fahrzeuge mit derartigen passiven Fußgängerschutzsystemen durch eine geringfügige Modifikation im Scharnierbereich.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fronthaubenscharnier bereitzustellen, welches in der Normal-Schließposition der Fronthaube bei Überschreiten eines Schwellenwerts eine Bewegung der Fronthaube gegen einen vorgegebenen Widerstand nach unten erlaubt, und zudem einfach und platzsparend aufgebaut ist und mit geringfügigen Modifikationen bei existierenden Scharniertypen realisiert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Fronthaubenscharnier zum Anschließen einer Fronthaube an der Karosserie eines Fahrzeugs, aufweisend eine Zerspanvorrichtung, die ein Zerspanelement, ein Spanmesser und einen Anschlag aufweist, der die Normal-Schließposition der Fronthaube festlegt, und die derart ausgebildet ist, dass bei Überschreiten eines Schwellenwerts der Anschlag über die Normal-Schließposition nach unten gegen einen von der Spanvorrichtung erzeugten Widerstand verlagerbar ist, wobei der Widerstand durch ein Zerspanen des Zerspanelements im Verlauf der Verlagerung des Anschlag bei einer Bewegung des Spanmessers relativ zu dem Zerspanelement hervorgerufen wird.

Typischerweise ist bei Fronthaubenscharnieren ein verstellbarer Anschlag vorgesehen, um die Spaltmaße der installierten Haube relativ zu dem Rest der Karosserie, insbesondere den Kotflügeln, etc. einzustellen. Der Erfindung liegt nun der Gedanke zugrunde, diesen Anschlag mit einer Zerspanvorrichtung zu kombinieren, welche die Bewegung des Anschlag bzw. der Fronthaube aus der Normal-Schließposition nach unten bei Überschreiten eines Schwellenwerts und gegen einen vorbestimmten Widerstand zuläßt.

Zerspanvorrichtungen sind beispielsweise aus DE 102 43 460 A1 als Energieabsorber in einem Stoßfängersystem bei Kraftfahrzeugen bekannt. Dort werden sie eingesetzt, um die sehr hohe kinetische Energie bei Fahrzeugaufprallgeschwindigkeiten bis ca. 20 km/h zu absorbieren, ohne dass es zu einer Beschädigung der eigentlichen Karosserie des Fahrzeugs kommt. Die Leistung der Erfinder liegt darin, diese für die Aufnahme höchster Energie ausgelegten Zerspanvorrichtung in einem gänzlich anderen Umfeld mit gänzlich anderen Leistungsvorgaben einzusetzen und dort durch die Kombination mit dem Anschlag die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe zu lösen.

Das Zerspanelement wird im Laufe der Fußgängerschutz-Bewegung von dem Spanmesser zerspanend bearbeitet und dabei verbraucht. Diese zerspanende Bearbeitung legt einerseits den Schwellenwert fest, ab dem eine Fußgängerschutz-Bewegung erfolgt. Zum Anderen erzeugt sie den benötigten Widerstand, um die Verzögerungskräfte, die beim Kopfaufprall auftreten, über einen ausreichend langen Zeitraum zu strecken, um die Verzögerungsspitzen abzuründen und den Maximalwert der Verzögerung auf ein zulässiges Maß zu senken. Das Maß für die zulässige Verzögerung ist der sogenannte HIC-Wert (HIC – Head Injury Coefficient), für den es gesetzliche Vorgaben gibt. Der Begriff "Spanmesser" ist breit im Sinne von "spanendes Element" zu verstehen und umfasst sowohl messerartige Schneiden als auch meißelartige Schneiden, etc. Es können mehrere Spanmesser vorgesehen sein oder es können an einem Spanmesser mehrere Spanbereiche vorgesehen sein. Durch die Auswahl der Geometrie und der Größe der spanenden Bereiche des Spanmessers sowie durch die Materialwahl des Zerspanelements können der Widerstand und der Schwellenwert präzise auf die jeweilige Anwendung abgestimmt werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann so ausgebildet sein, dass der Austausch entweder der gesamten Zerspanvorrichtung oder aber von deren Einzelteilen insbesondere des Zerspanelements sehr einfach erfolgen kann, so dass nach einer Aktivierung der Zerspanvorrichtung diese einfach wieder in ihren Ausgangszustand zurückgesetzt werden kann.

Vorzugsweise ist das Zerspanelement stab- oder stangenförmig. Es ist vorteilhaft, das Zerspanelement aus Vollmaterial herzustellen. Es kann aber auch ein stabförmiges Rohr verwendet werden. Durch die Variation des Durchmessers bzw. der Außenabmessungen kann auch über den Fußgängerschutz-Bewegungsweg der Widerstand variiert werden, so dass insgesamt eine op timale Energieabsorption realisiert werden kann. Andere Geometrien, wie beispielsweise U-förmige, etc. Profilstäbe sind auch vorstellbar.

Vorzugsweise besteht das Zerspanelement aus Kunststoffmaterial. Es kann auch ein anderes weiches, leicht zerspanbares Material, z. B. Aluminium, Al 99, Messing, verwendet werden. Die Verwendung derartiger temperaturbeständiger Materialien erlaubt die Durchführung von Arbeitsschritten, bei denen eine erhöhte Temperatur auftritt, z. B. Tauchbadlackierung, bei der Temperaturen von ca. 200–220 °C auftreten, nach der Montage.

Vorzugsweise ist der Anschlag integral an dem Zerspanelement vorgesehen. Insbesondere bildet eine Endseite des Zerspanelements den Anschlag. Bei einem verstellbaren Anschluss des Anschlags bzw. des Zerspanelements an dem Fronthaubenscharnier lässt sich die exakte Normal-Schließposition für die Fronthaube festlegen, um so die Spaltpassungen genau zu justieren.

Vorzugsweise weist das Fronthaubenscharnier ein Scharnieroberteil zum Anschließen der Fronthaube auf, wobei der Anschlag derart angeordnet ist, dass er betriebsmäßig im geschlossenen Zustand mit dem Scharnieroberteil zusammenwirkt. In der Praxis liegt der Anschlag im geschlossenen Zustand an dem Scharnieroberteil an, so dass der Bewegungsweg des Scharnieroberteils nach unten begrenzt ist und so die Normal-Schließposition der Fronthaube festgelegt ist.

Vorzugsweise weist das Fronthaubenscharnier ein Scharnierunterteil zum Anschließen an die Karosserie auf, wobei die Zerspanvorrichtung an dem Scharnierunterteil angeschlossen ist. Es ist auch möglich, die Zerspanvorrichtung direkt an der Karosserie anzuschließen. Eine integrale Ausbildung des Scharniers als passive Fußgängerschutzeinrichtung mit der Zerspanvorrichtung integriert in das Scharnier ist jedoch bevorzugt. Es ist grundsätzlich auch möglich, die Zerspanvorrichtung an dem Scharnieroberteil anzuschließen und den Anschlag so vorzusehen, dass er mit dem Scharnierunterteil in der Normal-Schließstellung betriebsmäßig zusammenwirkt.

Vorzugsweise ist das Spanmesser an dem Scharnierunterteil angeschlossen und das Zerspanelement ist daran vorzugsweise in Anlage gehalten. "In Anlage gehalten" bezeichnet die Positionierung des Zerspanelement an dem Spanmesser derart, dass das Zerspanelement in Kontakt mit dem Spanmesser ist. Der Schwellenwert für die aufzubringende Kraft, die Bewegung über die Normal-Disposition nach unten erlaubt, ist dann definiert durch die einsetzende spanabhebende Einwirkung des Spanmessers auf das Zerspanelement. Es ist möglich, in dem Zerspanelement bereichsweise eine Nut derart vorzusehen, wie sie bei der Zerspanung von dem Spanmesser in dem Zerspanelement erzeugt wird. Es ist dann möglich, das Zerspanelement mit dem Spanmesser so zusammenzubringen, dass das Spanmesser das Zerspanelement führt. Man kann das Spanmesser umfangsmäßig um das Zerspanelement herum ausbilden. Man kann auch ein oder mehrere Schneidmesser um den Umfang verteilt vorsehen.

Vorzugsweise ist das Zerspanelement im Wesentlichen rechtwinklig zu dem Scharnierunterteil angeordnet. Das Zerspanelement kann so in dem Scharnierunterteil angeordnet sein, dass es Laufe einer Fußgängerschutz-Bewegung auf das Scharnierunterteil hin bewegt wird und/oder durch dieses hindurch bewegt wird. "Im Wesentlichen rechtwinklig" umfasst die exakt rechtwinklige Anordnung sowie Abweichungen davon von bis zu etwa 25°, etwa 15°, etwa 10° und etwa 5° oder weniger.

Vorzugsweise weist die Zerspanvorrichtung eine Momentenabstützung auf, wobei an der Momentenabstützung das Spanmesser angeschlossen sein kann.

Vorzugsweise ist die Momentenabstützung derart dimensioniert, dass sie das Zerspanelement betriebsmäßig in Eingriffsposition mit dem Spanmesser hält und/oder im Verlaufe der Fußgängerschutz-Bewegung führt. So kann die Momentenabstützung in einem kraftschlüssigem Eingriff mit dem Zerspanelement sein und somit verhindern, dass das Zerspanelement außer Eingriff mit dem Spanmesser kommt. Man kann auch auf die Momentenabstützung verzichten, insbesondere dann, wenn man ein vollständig oder im Wesentlichen umfangsmäßig angeordnetes Spanmesser wendet. Das Spanmesser kann dann so ausgebildet sein, dass es, beispielsweise durch einen kraftschlüssigen Eingriff mit dem Zerspanelement dieses in der Ausgangsposition hält und das Zerspanelement bei der Zerspanbewegung führt. Das Spanmesser und das Zerspanelement können einstückig aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. So kann beispielsweise das Spanmesser bereichsweise in dem Zerspanelement im Spritzgussverfahren eingespritzt sein. Erst wenn eine über dem Schwellwert liegende Kraft aufgebracht wird, bewegt sich das Spanmesser spanabhebend relativ zu dem Zerspanelement.

Vorzugsweise ist das Spanmesser bzw. die Momentenabstützung über ein Verstellgewinde an dem Scharnierunterteil angeschlossen. Somit kann die Zerspanvorrichtung als Ganzes zur Festlegung der korrekten Normal-Schließposition der Fronthaube verlagert werden. Ferner erlaubt diese Realisierung einen problemlosen Austausch der Zerspanvorrichtung, indem eine verbrauchte Zerspanvorrichtung herausgeschraubt wird und die neue Zerspanvorrichtung eingeschraubt wird. Damit ist die Zerspanvorrichtung lediglich über das Verstellgewinde an dem Scharnierunterteil angeschlossen.

Vorzugsweise weist das Fronthaubenscharnier einen ersten Lenker und einen zweiten Lenker auf, die zusammen mit dem Scharnieroberteil und mit dem Scharnierunterteil ein Vier-Gelenk-Scharnier bilden, und wobei ferner die Zerspanvorrichtung vorzugsweise seitlich neben dem Viergelenk-Scharnier angeordnet ist. Damit ist eine Vorbeibewegung von Lenker und Scharnierteilen bei einer Verlagerung des Scharnieroberteils nach unten aus der Normal-Schließposition möglich. Diese Anordnung ist auch besonders platzsparend, da sie die Unterbringung des kompletten Scharniers zusammen mit der Zerspanvorrichtung in dem Bereich erlaubt, der für das Scharnierunterteil bzw. das Scharnieroberteil zur Befestigung an der Karosserie bzw. der Fronthaube benötigt ist. Es sind auch andere Scharnierarten vorstellbar, z.B. ein Eingelenkscharnier, beispielsweise in der Form eines Schwanenhalsscharniers.

Vorzugsweise sind das Scharnierunterteil und das Scharnieroberteil im Schnitt quer zu ihrer Längsrichtung L-förmig mit einem Schenkel zum Anschluss an die Fronthaube bzw. die Karosserie ausgebildet, wobei die beiden Lenker an räumlich festen Drehpunkten an dem jeweils anderen Schenkel des L-förmigen Scharnierteils angeschlossen sind. Dabei ist das Scharnieroberteil und das Scharnierunterteil vorzugsweise aus einem Metallblech hergestellt. Somit ist eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung mit einem sehr einfachen Aufbau realisierbar.

Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug aufweisend ein erfindungsgemäßes Fronthaubenscharnier sowie eine Zerspanvorrichtung, wie sie bei dem erfindungsgemäßen Fronthaubenscharnier eingesetzt wird.

Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:

1 ein erfindungsgemäßes Fronthaubenscharnier in perspektivischer Darstellung;

2 das erfindungsgemäße Fronthaubenscharnier der 1 in einer Ansicht von vorne bzw. der Ansicht von rechts in 1;

3 ein geringfügig abgewandeltes Fronthaubenscharnier gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei schematisch Teile des Fahrzeugs gezeigt sind;

4 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Zerspanvorrichtung; und

5 eine Draufsicht auf die Zerspanvorrichtung von 4; und

6 eine Ansicht einer alternativen Ausführungsform einer Zerspanvorrichtung.

1 zeigt ein Fronthaubenscharnier 2, aufweisend ein Scharnieroberteil 4, ein Scharnierunterteil 6 sowie zwei Lenker 8 und 10, welche über räumlich festgelegte Drehverbindungen 12, 14, 16 und 18 das Scharnieroberteil 4 mit dem Scharnierunterteil 6 verbinden. Damit bilden die Lenker 8 und 10 sowie das Scharnieroberteil 4 und das Scharnierunterteil 6 ein Vier-Gelenk-Scharnier.
Das Scharnieroberteil 4 und das Scharnierunterteil 6 sind aus Metallblechmaterial vorzugsweise durch Stanzen oder Pressen hergestellt. Sie besitzen im Schnitt quer zu ihrer Längsrichtung betrachtet eine L-förmige Gestalt mit einem einsatzmäßig horizontalen Schenkel 20 zum Anschluss an die Fronthaube bzw. die Karosserie und einen vertikalen Schenkel 22, dem jeweils die beiden Lenker 8, 10 drehbar angeschlossen sind.
Insbesondere in der 2 erkennt man, dass die beiden Lenker 8 und 10 quer zur Längsrichtung der Scharnierteile 4 und 6 parallel zueinander versetzt angeordnet sind, was eine sichere Führung des Scharnieroberteils 4 relativ zu dem Scharnierunterteil 6 sicherstellt. Diese Anordnung erlaubt auch ein aneinander Vorbeibewegen der Scharnierteile 4 und 6 sowie der beiden Lenker 8 und 10 bis der vertikale Schenkel 22 des Scharnieroberteils 4 gegen den horizontalen Schenkel 22 des Scharnierunterteils 6 stößt.
Eine Zerspanvorrichtung 24 bildet in der Normal-Schließposition des Scharniers, wie in der 1 dargestellt, einen Anschlag 26, der die Normal-Schließposition des Scharniers und damit der Fronthaube festlegt. Insbesondere weist die Zerspanvorrichtung ein Zerspanelement 28 auf, dessen oberes Ende den Anschlag 26 bildet. Die Zerspanvorrichtung 24 weist ferner ein Spanmesser 30 auf, welches das Zerspanelement 28 in der Normal-Schließposition festlegt und bei Überschreiten eines Schwellenwerts durch eine zerspanende Zusammenwirkung mit dem Zerspanelement 28 einen vorgebbaren Widerstand gegen eine Bewegung der Fronthaube aus der Normal-Schließposition nach unten bereitstellt. Das Zerspanelement 28 hat eine stab- oder stangenförmige Grundgestalt und weist in dem gezeigten Beispiel einen konstanten Durchmesser auf. Das Zerspanelement 28 kann aus beliebigem Material hergestellt sein. Es ist vorzugsweise ein Material geringerer Festigkeit als das des Spanmessers 30. Ein bevorzugtes Material ist Kunststoff, insbesondere Kunststoff, der einfach und kostengünstig im Spritzgußverfahren verarbeitet werden kann. PA, Polyamid, ist ein derartiges geeignetes Material.
Das Zerspanelement 28 ragt nach unten durch den horizontalen Schenkel 20 des Scharnierunterteils 6 hindurch. Eine geeignete Öffnung kann beispielsweise in dem Stanzschritt hergestellt werden. Insbesondere ist die Zerspanvorrichtung 24 in diesem horizontalen Schenkel des Scharnierunterteils 6 gelagert bzw. daran befestigt. Insbesondere ist das Spanmesser 30 bzw. eine geeignete Halterung für das Spanmesser 30, an dem horizontalen Schenkel 20 des Scharnierunterteils 6 befestigt. Das Spanmesser 30 kann über ein Verstellgewinde (nicht gezeigt) welches an dem Scharnierunterteil 6 beispielsweise durch Anprägen, Prägen oder spanendes Bearbeiten ausgebildet ist, verstellbar be festigt sein. Das erleichtert zum Einen den Austausch einer Zerspanvorrichtung und erlaubt andererseits eine Verstellung des Anschlags 26 derart, dass die Spaltmaße bei der Fronthaube einfach korrekt eingestellt werden können.
Die Breite der horizontalen Schenkel 20 des Scharnieroberteils 4 und des Scharnierunterteils 6 ist typischerweise durch die Anforderungen an die Befestigung an der Fronthaube bzw. an der Karosserie vorgegebenen, da im Falle zu schmaler Schenkel 20 die Momentenkräfte, welche auf die Fronthaube wirken, nicht zuverlässig aufgenommen werden können. Man erkennt auch, dass das von den vertikalen Schenkeln 22 und den Lenkern 8, 10 gebildete Vier-Gelenk-Scharnier deutlich schmaler als die Breite der horizontalen Schenkel ausgebildet ist. Die Zerspanvorrichtung 24 kann somit relativ problemlos neben dem Vier-Gelenk-Scharnier und dennoch innerhalb der Breite der horizontalen Schenkel 20 untergebracht sein. Dadurch kann der erforderliche Bauraum substanziell verringert werden. Das ermöglicht außerdem das Nachrüsten von Fahrzeugen laufender Serie mit einem erfindungsgemäßen Fronthaubenscharnier 2 mit Zerspanvorrichtung 24.
In der 3 ist eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fronthaubenscharniers 2 gezeigt, wobei schematisch eine Fronthaube 32 sowie als festes Karosseriebestandteil ein Kotflügel 34 dargestellt sind. Auf Einzelheiten dieser geringfügig abweichenden Ausführungsform soll nachfolgend eingegangen werden.
In der 4 ist die Zerspanvorrichtung 24 detaillierter gezeigt. Man erkennt das Zerspanelement 28 sowie das mit diesem zusammenwirkende Spanmesser 30. Man erkennt ferner eine Momentenabstützung 36, an der das Spanmesser 30 angeschlossen ist, wie durch die Symmetrielinien 38 für die entsprechende Schraubbefestigungen angedeutet. In der 5 ist das Zerspanelement 28 in der Draufsicht gezeigt. Man erkennt das Spanmesser 30 mit zwei Spanbereichen 40, die in das Innere des ansonsten ringförmig ausgebildeten Spanmessers 30 ragen. Man erkennt, dass die Spanbereiche 40 in das Zerspanelement 28 hineinragen. Das Spanmesser 30 kann beispielsweise als ein Einlegeteil für das Spritzwerkzeug ausgebildet sein, mit dem das Zerspanelement 28 geformt wird. So können die spanenden Bereiche 40 in das Zerspanelement 28 eingegossen werden, und das Zerspanelement 28 bildet zusammen mit dem Spanmesser 30 einsatzmäßig ein einstückiges Bauteil. Damit ist insbesondere auch sichergestellt, dass das Zerspanelement 28 bei geöffneter Fronthaube nicht einfach nach oben herausgezogen werden kann. Die Momentenaufnahme 36 bildet eine Halterung für das Spanmesser 30, mit der dieses an dem Scharnierunterteil 6 angeschlossen werden kann. Insbesondere bildet die Momentenaufnahme 36 eine Führung für das Zerspanelement 28, um ein seitliches Ausknicken oder Ausweichen und damit unbestimmte Widerstandsverläufe bei einer Fußgängerkollision zu vermeiden. Die Momentenabstützung 36 weist insbesondere eine rohrförmige Führung 42 und einen Flansch 44 zum Anschluss an das Spanmesser 30 auf. An der Außenseite der rohrförmigen Führung 42 kann ein Verstellgewinde (nicht gezeigt) vorgesehen sein. Typische Maße bei der Zerspanvorrichtung 2 sind ein Durchmesser von ca. 10–20 mm des Zerspanelements 28 bei einer Länge davon von zwischen 70 und 150 mm. Ein typischer Durchmesser 30 des Spanmessers kann 30–40 mm betragen. Eine typische Dicke des Spanmessers 30 einschließlich des Befestigungsflanschs 44 kann ca. 3–8 mm betragen.
Bei der Ausführungsform der 3 ist das Spanmesser 30 geringfügig anders ausgebildet. Insbesondere weist hier die Momentenabstützung 36 bzw. deren oberer Flansch 44 zwei meißelartige oder dornartige Spanfortsätze 46 auf, die in entsprechenden Lagerblöcken 48 angeordnet bzw. eingegossen sind.
In der 6 ist eine alternative Ausführungsform der Zerspanvorrichtung 24 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist zusätzlich zu den schon beschriebenen Merkmalen eine Einrichtung 52 vorgesehen, mittels derer ein definierter Schwellenwert für die Auslösung der Zerspanvorrichtung 24 eingestellt werden kann. Die Einrichtung 52 weist zwei Lagerböcke 54 auf, die in der gezeigten Ausführungsform auf dem Spanmesser 30 angeordnet sind. Die Lagerböcke 54 können an dem Spanmesser 30 befestigt sein, sie können mit dem Zerspanmesser integral ausgebildet sein, sie können aber auch lediglich auf dem Zerspanmesser aufliegen. Man erkennt ferner ein Sollbruchelement 56. Das Sollbruchelement 56 hat Schwächungsstellen 58, mit denen der Schwellenwert definiert werden kann. In der gezeigten Ausführungsform ist das Schwellenwertelement 56 ein stabförmiges Element und insbesondere ein im Wesentlichen rundes stabförmiges Element, bei dem die Schwächungsbereiche 58 in der Art von umlaufenden Kerben ausgebildet sind. Das Schwellenwertelement 56 ist durch eine entsprechende Öffnung 60 in dem Zerspanelement 28 angeordnet. Es ist möglich, dieses Schwellenwertelement 56 integral in das Zerspanelement 28 einzugießen. Alternativ kann in dem Zerspanelement 28 eine entsprechende Öffnung vorgesehen sein, die in ihrer Form vorzugsweise der Gestalt des Schwellenwertelements 56 entspricht, so dass letzteres durch diese Öffnung eingeschoben werden kann. Bei einer geeigneten Wahl einer Presspassung ist das Schwellenwertelement 56 nach dem Einschieben sicher in dem Zerspanelement 28 gehalten. Insbesondere bei letzterer Herstellungsweise lassen sich die Schwellenwertelemente 56 relativ problemlos austauschen, wodurch eine anforderungsgemäße Einstellung des Schwellenwerts relativ problemlos möglich ist. Der Fachmann wird erkennen, dass die Lagerböcke 54 nicht zwangsweise erforderlich sind. Vielmehr kann das Schwellenwertelement 56 mit seinen seitlichen Fortsätzen auch an dem Spanmesser 30 oder an einem anderen Element abgestützt sein.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Fronthaubenscharniers 2 bei "Normalbetrieb" ist entsprechend der eines üblichen Vier-Gelenk-Scharniers ähnlicher Bauart. Anstelle des sonst üblichen Anschlags ist das obere Ende des Zerspanelements 28 als Anschlag 26 ausgebildet und legt somit die Normal-Schließposition fest. Lediglich im Falle einer Kollision, bei der es zu einem Aufprall im Wesentlichen in Richtung des Pfeiles 50 in 1 kommt, unterscheidet sich das Fronthaubenscharnier 2 der vorliegenden Erfindung substanziell von diesen üblichen Scharnieren. Überschreitet die von dem Aufprall in Richtung des Pfeils 50 ausgeübte Kraft den Schwellenwert an einem oder beiden Fronthaubenscharniere 2 zum Anschluss der Fronthaube, so wird das Zerspanelement 28 im Wesentlichen in seiner Längsrichtung relativ zu dem Spanmesser 30 verlagert. Dabei kommt es zu einer spanenden Bearbeitung des Zerspanelements 28, wobei eine vorgebbare Widerstandskraft der Bewegung des Scharnieroberteils 4 bzw. der Fronthaube 32 über die Normal-Schließposition nach unten entgegenwirkt. Das bewirkt eine Verzögerung der Ab sorption der Aufprallenergie durch die Fronthaube und verringert somit deutlich den HIC-Wert, der bei dem Aufprall auftritt. Lässt die Aufprallkraft nach oder kommt die Fronthaube bzw. das Scharnier mit einem anderen Anschlag zusammen, so endet die spanende Wechselwirkung zwischen dem Spanmesser 30 und dem Zerspanelement 28.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Begriff "Fußgänger" im Zusammenhang mit dieser Anmeldung gleichermaßen andere Verkehrsteilnehmer, insbesondere Motorradfahrer, Fahrradfahrer etc. mit umfasst. Es sei ferner darauf hingewiesen, dass es grundsätzlich auch möglich ist, die Spanmesser 30 an dem Scharnieroberteil 4 vorzusehen und das untere Ende des Zerspanelements 28 als Anschlag 26 auszubilden. Das Spanmesser 30 ist dann vorzugsweise mit einem Abstand von dem Scharnieroberteil angeordnet, so dass eine Relativbewegung zwischen Scharnieroberteil und Zerspanelement 28 ermöglicht ist. Die vorangehend mit Bezug auf die gezeigten Ausführungsformen beschriebenen Details gelten daher für eine solche Ausführungsform entsprechend, wobei Scharnieroberteil durch Scharnierunterteil und umgekehrt zu ersetzen ist.

Claims

Fronthaubenscharnier (2) zum Anschließen einer Fronthaube (32) an der Karosserie eines Fahrzeugs, aufweisend eine Zerspanvorrichtung (24), die ein Zerspanelement (28), ein Spanmesser (30) und einen Anschlag (26) aufweist, der die Normal-Schließposition der Fronthaube festlegt, und die derart ausgebildet ist, dass bei Überschreiten eines Schwellenwerts der Anschlag (26) über die Normal-Schließposition hinaus gegen einen von der Spanvorrichtung (24) erzeugten Widerstand verlagerbar ist, wobei der Widerstand durch ein Zerspanen des Zerspanelements (28) im Verlauf der Verlagerung des Anschlags (26) bei einer Bewegung des Spanmessers (30) relativ zu dem Zerspanelement (24) hervorgerufen wird.
Fronthaubenscharnier (2) nach Anspruch 1, wobei das Zerspanelement (28) stangenförmig ist.
Fronthaubenscharnier (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Zerspanelement (28) aus Kunststoffmaterial ist.
Fronthaubenscharnier (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Anschlag (26) integral an dem Zerspanelement (28) vorgesehen ist.
Fronthaubenscharnier (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Anschlag (26) verstellbar an dem Fronthaubenscharnier (2) angeschlossen ist.
Fronthaubenscharnier (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend ein Scharnieroberteil (4) zum Anschließen der Fronthaube, wobei der Anschlag (26) derart angeordnet ist, dass er betriebsmäßig im geschlossenen Zustand mit dem Scharnieroberteil (4) zusammen wirkt.
Fronthaubenscharnier (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend einen Scharnierunterteil (6) zum Anschließen an die Karosserie, wobei die Zerspanvorrichtung (24) an dem Scharnierunterteil (6) angeschlossen ist.
Fronthaubenscharnier (2) nach Anspruch 7, wobei das Spanmesser (30) an dem Scharnierunterteil (6) angeschlossen ist und das Zerspanelement (28) daran in Anlage gehalten ist.
Fronthaubenscharnier (2) nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Zerspanelement (28) im Wesentlichen rechtwinklig zu dem Scharnierunterteil (6) angeordnet ist.
Fronthaubenscharnier (2) nach Anspruch 9, wobei das Zerspanelement (28) durch das Scharnierunterteil (6) ragt.
Fronthaubenscharnier (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Zerspanvorrichtung (24) ferner eine Momentenabstützung (36) aufweist, an der das Spanmesser (30) angeschlossen ist und die derart dimensioniert ist, dass sie das Zerspanelement (28) betriebsmäßig in Eingriffsposition mit dem Spanmesser (30) hält und führt.
Fronthaubenscharnier (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei das Spanmesser (30) über ein Verstellgewinde an dem Scharnierunterteil (6) angeschlossen ist.
Fronthaubenscharnier (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner aufweisend ein von einem ersten Lenker (8) und einem zweiten Lenker (10) gebildetes Vier-Gelenk-Scharnier, wobei die Zerspanvorrichtung (24) seitlich neben dem Vier-Gelenk-Scharnier angeordnet ist.
Fronthaubenscharnier (2) nach Anspruch 13, wobei das Scharnierunterteil (6) und das Scharnieroberteil (4) im Schnitt quer zur Längsrichtung L- förmig mit einem Schenkel zum Anschluss an die Fronthaube bzw. die Karosserie ausgebildet sind, wobei die beiden Lenker (8, 10) an festen Drehpunkten an dem jeweils anderen Schenkel (22) angeschlossen sind.
Fronthaubenscharnier (2) nach Anspruch 13 oder 14, wobei die beiden Lenker (8, 10) in Längsrichtung so nebeneinander angeordnet sind, dass sie aneinander vorbei schwenken können.
Fahrzeug aufweisend ein Fronthaubenscharnier (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15.
Zerspanvorrichtung (24) für ein Fronthaubenscharnier (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, aufweisend ein Zerspanelement (28), ein Spanmesser (30) und einen Anschlag (26), der die Normal-Schließposition der Fronthaube (32) festlegt, wobei die Zerspanvorrichtung (24) derart ausgebildet ist, dass bei Überschreiten eines Schwellenwerts der Anschlag (26) über die Normal-Schließposition hinaus gegen einen von der Spanvorrichtung (24) erzeugten Widerstand verlagerbar ist, wobei der Widerstand durch ein Zerspanen des Zerspanelements (28) im Verlauf der Verlagerung des Anschlags (26) bei einer Bewegung des Spanmessers (30) relativ zu dem Zerspanelement (28) hervorgerufen wird.