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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung einer Frontklappe an einem Fahrzeug
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Um
bei einer Kollision eines Fußgängers oder
Radfahrers mit einem Kraftfahrzeug das Ausmaß von Verletzungen insbesondere
im Brust- und Kopfbereich zu minimieren, ist es allgemein bekannt, einen
relativ großen
Mindestabstand zwischen einer Frontklappe und einer steifen Unterstruktur
des Fahrzeugs (Motor, Federbeinaufnahmen, etc.) vorzusehen, sodass
ein ausreichender Deformationsweg der Frontklappe zur Verfügung steht,
um den Aufprall des Fußgängers oder
Radfahrers auf ein biomechanisch verträgliches Maß zu verzögern.
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Wenn
der dazu benötigte
Mindestabstand zwischen geschlossener Frontklappe und der steifen Unterstruktur
aus bauraumtechnischen Gründen nicht
zur Verfügung
steht, kann die Frontklappe aktiv zumindest im hinteren Bereich
angehoben werden, um den Mindestabstand zu erzeugen, wenn ein Zusammenstoß des Fahrzeugs
mit einem Fußgänger oder
Radfahrer detektiert wird.
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Aus
der WO 2004/048159 A1 ist zum Schutz eines auf eine Frontklappe
eines Fahrzeugs aufprallenden Fußgängers eine Anhebevorrichtung
zum Anheben der Frontklappe bekannt, die einen Zylinder und zumindest
einem darin teleskopisch geführten zylindrischen
Kolben aufweist. Zur Anhebevorrichtung gehört ferner ein Gasgenerator,
der im Falle einer Kollision des Fahrzeugs mit einem Fußgänger Gas erzeugen
kann, sodass der Kolben teleskopisch aus dem Zylinder ausfährt und
dabei die Frontklappe anhebt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, die bekannte Anordnung einer Frontklappe an
einem Fahrzeug zu verbessern.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Anordnung einer Frontklappe an einem Fahrzeug
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist eine
Frontklappe über zumindest
eine Scharniereinrichtung an einer Fahrzeugkarosserie angelenkt,
und kann um diese zum normalen Öffnen
und Schließen
verschwenkt werden. Wenn eine Sensoreinrichtung eine Kollision des Fahrzeugs
mit einem Fußgänger oder
Radfahrer detektiert, wird zumindest eine Anhebevorrichtung aus eine
Ruhestellung in eine Wirkstellung übergeführt und hebt dabei die Frontklappe
gegenüber
der geschlossenen Position zumindest in einem Bereich an. Die angehobene
Frontklappe kann manuell wieder nach unten in Richtung geschlossene
Stellung gedrückt
werden. Die Anhebevorrichtung verrastet dabei automatisch in einer
Zwischenstellung zwischen Ruhe- und Wirkstellung, sodass sie aus
der Zwischenstellung nicht mehr in die Wirkstellung überführbar ist.
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Die
angehobene Frontklappe wäre
bei der weiteren Fahrt mit dem Fahrzeug hinderlich. Daher ist es
erstrebenswert, die Frontklappe nach einer Kollision mit einem Fußgänger oder
Radfahrer oder bei einer Fehlauslösung der Anhebevorrichtung
soweit als möglich
wieder in ihre geschlossene Stellung zurückverlagern zu können. Allerdings
ist dies ohne Hilfsmittel meist nicht möglich, da dazu beispielsweise
zu hohe Kräfte
erforderlich sind, oder da die Anhebevorrichtung sich beim Verlagern
aus der Ruhestellung in die Wirkstellung deformiert hat. Die erfindungsgemäße Verrastung
in der Zwischenstellung ermöglicht
es, dass die Frontklappe ein erhebliches Stück in Richtung geschlossene
Stellung zurückgedrückt werden
kann und nach dem Verrasten in der Zwischenstellung auch nicht mehr
sich nach oben zurückverlagern
kann. Die dafür
erforderlichen Kräfte sind
meistens wesentlich geringer, als die Kräfte, die nötig wären, um die Frontklappe wieder
vollständig
in die geschlossene Stellung zu überführen. Andererseits
ist die Frontklappe in der Zwischenstellung bereits wesentlich weniger
hinderlich als in der vollständig
angehobenen Stellung. Zudem fällt
es optisch vom Fahrzeugäußeren gesehen
auf, dass die Front klappe sich in der Zwischenstellung und nicht
in der geschlossenen Stellung befindet. So wird der Fahrer bei irreversiblen
Anhebevorrichtungen daran erinnert, dass er nach der Kollision eine
Werkstatt aufsuchen muss, um die Anhebevorrichtungen austauschen
zu lassen.
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Bevorzugt
weist die Anhebevorrichtung eine in einem Zylinder geführte Hubkolben-Einheit auf, die durch
ein von der Sensoreinrichtung freisetzbares energiespeicherndes
Mittel antreibbar ist. Wenn das energiespeichernde Mittel freigesetzt
wird, verlagert sich die Hubkolben-Einheit angetrieben durch das energiespeichernde
Mittel im Zylinder. Das energiespeichernde Mittel weist bevorzugt
eine pyrotechnische Zündladung
auf, die beim Freisetzen Gas erzeugt. Geeignet als energiespeicherndes
Mittel sind alternativ auch vorgespannte Federn.
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Günstigerweise
ist an der Hubkolben-Einheit ein Rastelement angebunden, das zur
Verrastung der Anhebevorrichtung in der Zwischenstellung mit einem
Gegenstück
zusammenwirken kann, das am Zylinder angebunden ist. Bevorzugt sind
das Rastelement und das Gegenstück
jeweils ein Haken, die beim Verrasten einander hintergreifen. Dies
ist eine besonders einfache und zuverlässige Möglichkeit, eine erfindungsgemäße Verrastung
zu realisieren. Dabei ist darauf zu achten, dass das Rastelement und
das Gegenstück
nicht bereits beim Anheben der Frontklappe ineinander verrasten.
Um dies zu gewährleisten,
kann beispielsweise das Rastelement oder das Gegenstück erst
nach Erreichen der Wirkstellung in eine Stellung gebracht werden,
in der eine Verrastung möglich
ist.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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In
der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im folgenden
näher beschrieben
wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:
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1 einen
Schnitt durch eine Anhebevorrichtung zum Anheben einer Frontklappe
eines Kraftfahrzeugs, wenn eine Kollision des Kraftfahrzeugs mit
einem Fußgänger oder
Radfahrer detektiert wird, und
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2 eine
perspektivische Ansicht der Anhebevorrichtung aus 1.
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In 1 und 2 ist
eine Anhebevorrichtung 1 dargestellt, die über zwei
Befestigungsflansche 2 mit einer nicht dargestellten Karosserie
des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Die Anhebevorrichtung 1 weist
ein Oberteil 3 auf, das einem Scharnierunterteil einer
Scharniereinrichtung zur Befestigung dient. Das dazugehörige Scharnieroberteil
ist mit einer Frontklappe des Kraftfahrzeugs verbunden, sodass die
Frontklappe zum normalen Öffnen
und Schließen um
die Scharniereinrichtung verschwenkbar ist. Die Scharniereinrichtung
ist ausschließlich über die
Anhebevorrichtung 1 mit der Fahrzeugkarosserie verbunden.
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Die
Anhebevorrichtung 1 weist einen äußeren, unten geschlossenen
Hohlzylinder 4 auf, der mit den Befestigungsflanschen 2 verbunden
ist. In dem äußeren Hohlzylinder 4 ist
ein mittlerer Hohlzylinder 5 teleskopisch geführt, in
dem wiederum ein innerer Hohlzylinder 6 teleskopisch geführt ist.
Im inneren Hohlzylinder 6 wiederum ist ein Kolben 7 geführt, der sich
nach unten als teleskopisch im inneren Hohlzylinder 6 geführter Hohlzylinder 8 fortsetzt.
Mit dem Kolben 7 ist das Oberteil 3 verbunden.
Der Hohlzylinder 8 des Kolbens 7 weist an seinem
unteren Ende umlaufend einen nach außen abstehenden Kragen 9 auf,
während
der ihn führende
innere Hohlzylinder 6 am oberen Ende einen nach innen ragenden
Kragen 10 aufweist. Analog dazu weist der innere Hohlzylinder 6 am
unteren Ende einen nach außen
ragenden Kragen 11 auf, während der mittlere Hohlzylinder 5 am
unteren Ende einen nach außen
ragenden Kragen 12 aufweist. Der mittlere Hohlzylinder 5 wiederum
weist ebenfalls am unteren Ende einen nach außen ragenden Kragen 13 auf,
während
der äußere Hohlzylinder 4 im
oberen Bereich radial umlaufend einen nach innen ragenden Steg 14 aufweist.
Zentrisch im Boden des äußeren Hohlzylinders
ist ein pyrotechnischer Gasgenerator 15 eingesetzt, der
elektrisch gezündet
werden kann.
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Wenn
nun eine Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger oder
Radfahrer detektiert wird, wird der Gasgenerator 15 elektrisch
gezündet,
der daraufhin schlagartig große
Mengen an Gas erzeugt. Dadurch wird der Kolben 7 mit seinem
Hohlzylinder 8 nach oben gedrückt und fährt teleskopisch aus dem inneren
Hohlzylinder 6 aus. Der nach außen ragende Kragen 9 des
Hohlzylinders 8 des Kolbens 7 bildet dabei mit
dem nach innen ragenden Kragen 10 des inneren Hohlzylinders 6 einen Überlappungsbereich, sodass
der Hohlzylinder 8 des Kolbens 7 axial nicht völlig aus
dem inneren Zylinder 6 herausgedrückt werden kann, da der nach
außen
ragende Kragen 9 des Hohlzylinders 8 am nach innen
ragenden Kragen 10 des inneren Hohlzylinders 6 ansteht
und so einen Anschlag bildet. Bei einer weiteren Verlagerung des Kolbens 7 aufgrund
des vom Gasgenerator 15 erzeugten Gases nach oben nimmt
stattdessen der Hohlzylinder 8 des Kolbens 7 den
inneren Hohlzylinder 6 mit, der im mittleren Hohlzylinder 5 geführt ist. Analog
dazu bildet der nach außen
ragende Kragen 11 des inneren Hohlzylinders 6 mit
dem nach innen ragenden Kragen 12 des mittleren Hohlzylinders 5 einen Überlappungsbereich,
sodass der innere Hohlzylinder 6 axial nicht völlig aus
dem mittleren Hohlzylinder 5 herausgedrückt werden kann, da der nach außen ragende
Kragen 11 des inneren Hohlzylinders 6 am nach
innen ragenden Kragen 12 des mittleren Hohlzylinders 5 ansteht
und so einen Anschlag bildet. Bei einer weiteren Verlagerung des
Kolbens 7 aufgrund des vom Gasgenerator 15 erzeugten
Gases nach oben nimmt nun der Hohlzylinder 8 des Kolbens 7 den
inneren und den mittleren Hohlzylinder 6 und 5 mit,
der im äußeren Hohlzylinder 4 axial
geführt
ist. Der nach außen
ragende Kragen 11 des mittleren Hohlzylinders 5 wiederum
bildet mit dem nach innen ragenden Steg 14 des äußeren Hohlzylinders 4 einen Überlappungsbereich,
sodass der mittlere Hohlzylinder 5 nicht aus dem äußeren Hohlzylinder 4 herausgedrückt werden
kann. Das Oberteil 3 ist mit dem Kolben 7 verbunden,
sodass dieses zusammen mit dem Kolben 7 nach einer Zündung des
pyrotechnischen Gasgenerators 15 nach oben gedrückt wird, sodass
die Frontklappe im Bereich der Scharniereinrichtung angehoben wird.
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Auf
der Unterseite des Oberteils 3 befindet sich ein nach unten
abstehender oberer Haken 16. Demgegenüber steht ein nach oben ragender
unterer Haken 17, der mit den Befestigungsflanschen 2 und dem äußeren Hohlzylinder 4 verbunden
ist. In der Ruhestellung der Anhebevorrichtung, also bevor der Gasgenerator 15 gezündet wird,
hält eine
am Oberteil 3 angebundene, nicht dargestellte Blechlasche den
unteren Haken 17 unter Vorspannung zurück, sodass dieser nicht mit
dem oberen Haken 16 verhaken kann. Wenn nun eine Kollision
eines Fußgängers mit
dem Fahrzeug detektiert wird, verlagert sich die Anhebevorrichtung 1 in
die Wirkstellung. Dabei wird die Blechlasche weggebogen, sodass
sie den unteren Haken 17 nicht mehr zurückhält.
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Wenn
nun nach dem Aufprall des Fußgängers auf
die Frontklappe oder nach einer Fehlauslösung der Anhebevorrichtung 1 die
Frontklappe manuell nach unten gedrückt wird, verrasten die beiden Haken 16 und 17 miteinander.
Diese in 1 und 2 dargestellte Rastposition entspricht
einer Zwischenstellung zwischen der Ruhe- und der Wirkstellung.
Die zum Zusammendrücken
der ausgelösten Anhebevorrichtung 1 erforderlichen
Kräfte
nehmen mit zunehmendem Weg in Richtung Ruhestellung stark zu, sodass
eine völlige
Rückverlagerung
durch ein manuelles Herunterdrücken
der Frontklappe praktisch unmöglich
ist. Das Herunterdrücken
bis zur Zwischenstellung dagegen ist noch mit vertretbarem Kraftaufwand
möglich.
Die Verrastung der beiden Haken 16 und 17 stellt
dabei sicher, dass sich die Frontklappe nicht wieder unerwünschterweise
nach oben verlagern kann und so bei einer Weiterfahrt die Sicht
des Fahrers unnötig
einschränkt.
Die Zwischenstellung entspricht einer Rückverlagerung aus der Wirkstellung
in die Ruhestellung von etwa 80%. Von außen ist am Fahrzeug deutlich
erkennbar, dass sich die Frontklappe nicht in ihrer geschlossenen Stellung
befindet. Dadurch wird nach einer Kollision des Fahrzeugs mit einem
Fußgänger der
Fahrer daran erinnert, dass er eine Werkstatt aufsuchen muss, um
die irrevesiblen Anhebevorrichtungen 1 erneuern zu lassen.