DE102005054493B4

DE102005054493B4 - Kraftfahrzeug mit Sicherheitseinrichtung

Info

Publication number: DE102005054493B4
Application number: DE200510054493
Authority: DE
Inventors: Stefan Schwarz
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2025-11-17
Also published as: DE102005054493A1

Abstract

Kraftfahrzeug, mit einer Fahrzeugbasis (7) und einer diesbezüglich zu Servicezwecken in Höhenrichtung verschwenkbaren Fronthaube (2), und mit einer Sicherheitseinrichtung (14), die in der Lage ist, die Fronthaube (2) in Verbindung mit einer Unfallsituation relativ zur Fahrzeugbasis (7) aktiv anzuheben und die zur Erzeugung der dafür erforderlichen Anhebekraft mindestens eine Hubeinheit (16) umfasst, die mindestens einen durch Fluidkraft aktivierbaren Fluidaktuator (18) mit einem im aktivierten Zustand aufgeblähten Antriebselement (25) aufweist, wobei zumindest das Antriebselement (25) des mindestens einen Fluidaktuators (18) unter einer seine Beschädigung und Verschmutzung verhindernden Schutzabdeckung (42) platziert ist, die gleichzeitig ein Kraftübertragungsglied für die Übertragung der Anhebekraft auf die Fronthaube (2) bildet, indem sie durch einen sie beaufschlagenden Wandabschnitt (33) des sich aufblähenden Antriebselementes (25) relativ zur Fahrzeugbasis (7) unter Ausführung einer Arbeitsbewegung (44) bewegbar ist und während dieser Arbeitsbewegung (44) zumindest zeitweilig antriebsmä ßig mit der Fronthaube (2) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Fronthaube (2) in...

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, mit einer Fahrzeugbasis und einer diesbezüglich zu Servicezwecken in Höhenrichtung verschwenkbaren Fronthaube, und mit einer Sicherheitseinrichtung, die in der Lage ist, die Fronthaube in Verbin dung mit einer Unfallsituation relativ zur Fahrzeugbasis aktiv anzuheben und die zur Erzeugung der dafür erforderlichen Anhebekraft mindestens eine Hubeinheit umfasst, die mindestens einen durch Fluidkraft aktivierbaren Fluidaktuator mit einem im aktivierten Zustand aufgeblähten Antriebselement aufweist, wobei zumindest das Antriebselement des mindestens einen Fluidaktuators unter einer seine Beschädigung und Verschmutzung verhindernden Schutzabdeckung platziert ist, die gleichzeitig ein Kraftübertragungsglied für die Übertragung der Anhebekraft auf die Fronthaube bildet, indem sie durch einen sie beaufschlagenden Wandabschnitt des sich aufblähenden Antriebselementes relativ zur Fahrzeugbasis unter Ausführung einer Arbeitsbewegung bewegbar ist und während dieser Arbeitsbewegung zumindest zeitweilig antriebsmäßig mit der Fronthaube gekoppelt ist.

Ein aus der US 6,668,962 B2 bekanntes Kraftfahrzeug dieser Art enthält eine an der Fahrzeugbasis im Bereich der Kotflügel angelenkte Fronthaube, die zu Servicezwecken vorne hochgeschwenkt werden kann. Im normalen Fahrbetrieb befindet sich die Fronthaube in einer an der Fahrzeugbasis anliegenden Grundstellung, aus der sie mittels einer an Bord befindlichen Sicherheitseinrichtung bei einer Unfallsituation in eine Sicherheitsstellung angehoben werden kann. Auf diese Weise ergibt sich eine Vergrößerung des Deformationsweges im Falle eines Personenaufpralls auf der Fronthaube. Für die Erzeugung der das Anheben der Fronthaube hervorrufenden Anhebekraft sind mehrere Hubeinheiten vorhanden, die mit Fluidaktuatoren ausgestattet sind, welche ein flexibles Antriebselement beinhalten, das sich bei Fluidbeaufschlagung seines Innenraumes aufbläht und eine als Anhebekraft wirksame Drückkraft erzeugt. Man kann somit auf relativ einfach konstruierte und bei Bedarf im deaktivierten Zustand sehr flach bauende Fluidaktuatoren zurückgreifen, die sich platzsparend innerhalb des Kraftfahrzeuges unterbringen lassen. Für die Übertragung der beim Aufblähen hervorgerufenen Anhebekraft auf die Fronthaube wird auf ein Kraftübertragungsglied zurückgegriffen, das von einem Wandabschnitt des sich aufblähenden Antriebs elementes beaufschlagt wird. Das Kraftübertragungsglied übernimmt gleichzeitig die Funktion einer Schutzabdeckung für den Fluidaktuator im nicht aktivierten Zustand und schützt diesen vor Verschmutzungen und Beschädigung. Dadurch kann die Funktionsfähigkeit der Sicherheitseinrichtung während des gesamten Fahrzeuglebens gewährleistet werden, ohne regelmäßige Wartungsarbeiten durchführen zu müssen. Eine besondere Fixierung des Kraftübertragungsgliedes in der Grundstellung liegt nicht vor. Allerdings begrenzt ein Flansch an dem Kraftübertragungsglied dessen Hubbewegung bei Betätigung des zugehörigen Fluidaktuators.

Ein anderer Ansatz für die Realisierung einer Sicherheitseinrichtung innerhalb eines Kraftfahrzeuges wird in der DE 100 61 510 A1 verfolgt. Dort greift man auf eine mehrschalige Motorhaube zurück, in der ein Luftsack eingeschlossen ist, der sich bei Aktivierung aufbläht und dadurch die Oberschale der Motorhaube von der Unterschale abhebt. Diese Lösung erfordert mithin einen spezifischen Aufbau der Motorhaube, der nur mit sehr hohen Kosten realisierbar ist. Motorhauben konventionellen Aufbaues können bei dieser Sicherheitseinrichtung nicht verwendet werden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, das eine nur wenig Einbauraum in Anspruch nehmende und dennoch zuverlässig funktionierende Sicherheits einrichtung aufweist, wobei sichergestellt werden kann, dass die Fronthaube im Normalbetrieb des Kraftfahrzeuges keine unkontrollierten Bewegungen ausführt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art vorgesehen, dass ein die Fronthaube in der bei deaktiviertem Fluidaktuator eingenommenen abgesenkten Grundstellung an einem Verlagern in die angehobene Sicherheitsstellung hindernder Verriegelungsmechanismus vorhanden ist, mit dem die Schutzabdeckung derart direkt oder indirekt zusammenwirkt, dass sie bei der Arbeitsbewegung eine Entriegelung hervorruft.

Damit die Fronthaube im Normalbetrieb des Kraftfahrzeuges keine unkontrollierten Bewegungen ausführen kann, ist sie bei deaktiviertem Fluidaktuator in der Grundstellung verriegelbar, ohne die Verschwenkbarkeit zu Servicezwecken einzuschränken. Zur lösbaren Verriegelung dieser Grundstellung ist ein Verriegelungsmechanismus vorhanden, der in Verbindung mit einer Unfallsituation entriegelt wird, um die Anhebebewegung zu ermöglichen. Von Vorteil ist, dass die Entriegelung des Verriegelungsmechanismus durch die Schutzabdeckung hervorgerufen wird, wenn diese zu ihrer Arbeitsbewegung veranlasst wird. Dadurch bedarf es keiner zusätzlichen Sensorik.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Fronthaube ist regelmäßig über eine meist zwei Scharniereinheiten aufweisende Scharniereinrichtung an der Fahrzeugbasis gelagert. Die Scharniereinrichtung kann dabei so ausgebildet sein, dass sie sowohl die für das Verschwenken zu Servicezwecken erforderlichen Schwenkfreiheitsgrade zur Verfügung stellt als auch die bei einer Unfallsituation für das Anheben der Fronthaube erforderlichen Gelenkmittel. Die als Kraftübertragungsglied fungierende Schutzabdeckung kann dabei zur Übertragung der Antriebskraft jeweils direkt oder indirekt unmittelbar an der Fronthaube oder an einer Scharnierkomponente der Scharniereinrichtung angreifen. Letzteres hat den Vorteil, dass man die mindestens eine Hubeinheit mit der Scharniereinrichtung auf engstem Raum zusammenfassen kann, wobei sogar die Möglichkeit besteht, die Hubeinheit in die Scharniereinrichtung zu integrieren.

Die Hubeinheiten können prinzipiell so ausgebildet werden, dass die Schutzabdeckung während des Aufblähvorganges des Antriebselementes zunächst ein Stück weit einen Leerhub ausführt, bei dem noch keine Kraftübertragung auf die Fronthaube stattfindet, sondern nur eine Verlagerung bis zur Anlage an einer kraftaufnehmenden Stelle, worauf sich der Anhebevorgang der Fronthaube anschließt. Da man jedoch möglichst kurze An hebezeiten anstrebt, ist es in der Regel vorteilhafter, die kinematische Kopplung so auszuführen, dass die Schutzabdeckung während des gesamten Aufblähvorganges des Antriebselementes mit der Fronthaube in Antriebsverbindung steht und diese von Anbeginn der Aktivierung des Fluidaktuators an praktisch verzögerungsfrei zu der Anhebebewegung antreibt.

Bei nicht aktiviertem Fluidaktuator nimmt die zugeordnete Schutzabdeckung eine Grundstellung ein. In dieser ist sie zweckmäßigerweise gar nicht oder nur lose mit der Fronthaube antriebsmäßig gekoppelt, sodass sich die Fronthaube zu Servicezwecken unabhängig von der Schutzabdeckung höhenmäßig verschwenken lässt, wobei Letztere ihre Grundstellung beibehält. Dadurch ist die Schutzfunktion auch bei geöffneter Fronthaube gegeben, und es werden zuverlässig Beschädigungen vermieden, die ansonsten beispielsweise durch den harten Strahl eines bei der Motorwäsche eingesetzten Hochdruckreinigers oder durch bei der Wagenwäsche verwendete Chemikalien hervorgerufen werden könnten.

Bei Bedarf kann zwischen die Schutzabdeckung und die Fronthaube eine Weg- und/oder Kraftübersetzungskinematik zwischengeschaltet sein, und zwar unabhängig davon, ob die Anhebekraft direkt in die Fronthaube oder in eine Scharnierkomponente eingeleitet wird. Man kann somit auch bei Fluidaktuatoren, deren Antriebselement beim Aufblähen eine relativ gerin ge Querschnittsvergrößerung erfährt, verhältnismäßig große Anhebewege für die gekoppelte Fronthaube hervorrufen. In vergleichbarer Weise ist bei Bedarf eine alternative oder zusätzliche Kraftübersetzung möglich. Realisiert wird die Übersetzungskinematik beispielsweise als Hebelkinematik, bei der durch spezifische Abstimmung der vorhandenen Hebelarme das gewünschte Betriebsverhalten relativ einfach vorgegeben werden kann.

Die Fahrzeugbasis von Kraftfahrzeugen verfügt vor der Windschutzscheibe über zwei die Kotflügel definierende Seitenteile, die bei geschlossener Fronthaube von deren seitlichen Randabschnitten zumindest partiell überdeckt werden. In diesem Zusammenhang wird man die Sicherheitseinrichtung insbesondere so ausführen, dass an beiden Seitenteilen je mindestens eine mit mindestens einem Fluidaktuator und zugeordneter Schutzabdeckung ausgestattete Hubeinheit angeordnet ist, die vom zugeordneten Randabschnitt der Fronthaube überdeckt wird. Bei hochgeschwenkter Fronthaube kann die Schutzabdeckung sichtbar sein, bei gleichzeitiger schützender Abdeckung des zugeordneten Fluidaktuators. An den nicht von der beweglichen Schutzabdeckung umschlossenen Bereichen wird der Fluidaktuator zweckmäßigerweise von bezüglich der Fahrzeugbasis ortsfesten Komponenten abgedeckt, beispielsweise unmittelbar von der Fahrzeugbasis selbst. Beispielsweise kann die Fahrzeugba sis eine rinnen- oder kuhlenartige Vertiefung aufweisen, in der der Fluidaktuator untergebracht ist und die an ihrer offenen Seite, den Fluidaktuator überspannend, von der dort platzierten beweglichen Schutzabdeckung abgedeckt ist. Letzteres bietet sich insbesondere bei einer Installation des Fluidaktuators auf einem Längsträger eines Seitenteils der Fahrzeugbasis an.

Für die Gestaltung der Schutzabdeckung bestehen an sich keine Einschränkungen. Man kann die Form an Nachbarkomponenten des Kraftfahrzeuges anpassen, um eine auch gestalterisch ansprechende Integration in das Kraftfahrzeug zu ermöglichen.

Der Fluidaktuator kann ein im deaktivierten Zustand Flachgestalt aufweisendes Gebilde sein. Erst wenn ein unter Druck stehendes Fluid, insbesondere Druckluft oder ein anderes Gas, in das flexible, als Hohlkörper ausgeführte Antriebselement eingespeist wird, ändert sich die Form des Fluidaktuators aufgrund des Aufblähvorganges des Antriebselementes.

Die Fluidaktuatoren können aus einem zentralen Druckspeicher mit dem für die Aktivierung benötigten Druckmedium versorgt werden. Besonders zweckmäßig ist allerdings, jeder Hubeinheit spezifisch mindestens einen Druckspeicher zuzuordnen, sodass eine kompakte Anordnung auf engstem Raum möglich ist, in Ver bindung mit kurzen Fluidleitungen und dementsprechend einem optimierten Ansprechverhalten bei der Aktivierung.

Insbesondere wenn der Hub der Arbeitsbewegung der Schutzabdeckung verhältnismäßig groß ist, ist es von Vorteil, wenn Führungsmittel vorhanden sind, die die Schutzabdeckung in ihrer Arbeitsbewegung relativ zur Fahrzeugbasis führen und in ihrer Lage stabilisieren. Die Führungsmittel können beispielsweise über Führungsschienen oder über Schwenkhebel verfügen.

Es ist im Übrigen vorteilhaft, wenn die mindestens eine Hubeinheit lösbar an der Fahrzeugbasis befestigt ist, einschließlich der Möglichkeit einer lösbaren Fixierung an der für die Lagerung der Fronthaube erforderlichen Scharniereinrichtung. Die Lösbarkeit gestattet nach einer unfallbedingten Auslösung einen einfachen Austausch der Hubeinheit gegen eine neue Einheit.

Im Übrigen hat die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung auch den Vorteil, dass sie bei Bedarf reversibel ausgelegt werden kann. Da die Hubeinheit bei der Aktivierung in der Regel keinen Schaden nimmt – vorausgesetzt, es findet keine Schädigung durch das Unfallereignis selbst statt -, lässt sich somit nach einer Auslösung problemlos wieder der Urzustand herstellen, ohne wesentliche Teile austauschen zu müssen.

Man hat überdies die Möglichkeit, die Sicherheitseinrichtung so auszuführen, dass die Hubeinheiten bedarfsweise in ein Kraftfahrzeug eingebaut werden können. Dies ermöglicht es, ein und dasselbe Fahrzeug, insbesondere auf unterschiedlichen Märkten, wahlweise mit und ohne Sicherheitseinrichtung anzubieten, ohne am Kraftfahrzeug selbst nennenswerte Änderungen vornehmen zu müssen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

1 vom Fahrzeuginnern eines Kraftfahrzeuges her gesehen in schematischer Darstellung eine Seitenansicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil I in 5 auf ein Seitenteil, von dem lediglich ein Längsträger dargestellt ist, das Ganze bei in Grundstellung befindlicher Fronthaube und im deaktivierten Zustand der Sicherheitseinrichtung,

2 die Anordnung aus 1 im aktivierten Zustand der Sicherheitseinrichtung bei durch einen Fluidaktuator in die Sicherheitsstellung angehobener Fronthaube,

3 einen Querschnitt durch die Anordnung aus 1 gemäß Schnittlinie III-III,

4 einen Querschnitt durch die Anordnung aus 2 gemäß Schnittlinie IV-IV,

5 den vorderen Bereich eines Kraftfahrzeuges, auf das sich die 1 bis 4 beziehen.

Die Zeichnungsfiguren zeigen jeweils den Frontbereich eines Kraftfahrzeuges 10, insbesondere eines Pkws. Das Kraftfahrzeug besitzt einen Vorderbau mit zwei Seitenteilen 1, die zwischen sich einen Innenraum 3 definieren, der je nach Fahrzeugtyp ein Gepäckraum oder meist ein Motorraum ist. An der Oberseite wird der Innenraum 3 von einer sich zwischen den beiden Seitenteilen 1 erstreckenden Fronthaube 2 überspannt. Die 1 und 2 sind jeweils Seitenansichten des gleichen Seitenteils 1 vom Innenraum 3 her gesehen, mit darüber liegender und geschnitten dargestellter Fronthaube 2. Die 3 und 4 sind schematisierte Querschnitte der 1 und 2, wobei sich links von dem abgebildeten Seitenteil der erwähnte Innenraum 3 befindet.
Rückseitig im Anschluss an den Vorderbau befindet sich schräg abgehend die Frontscheibe 4 des Kraftfahrzeuges. Bei 5 ist mittels eines Pfeils die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges bei Vorwärtsfahrt angedeutet.
Die Seitenteile 1 wie die Frontscheibe 4 gehören zu einer insgesamt mit Bezugsziffer 7 bezeichneten Fahrzeugbasis, die auch das nicht näher dargestellte Fahrgestell beinhaltet. Im Bereich ihrer der Frontscheibe 4 zugewandten Rückseite ist die Fronthaube 2 über eine schematisch angedeutete Scharniereinrichtung 6 bezüglich der Fahrzeugbasis 7 bewegbar gelagert. In der Regel enthält die Scharniereinrichtung 6 zwei Scharniereinheiten 8, die jeweils an einem der beiden Seitenteile 1 angeordnet sind. Am vorderen Ende der Fahrzeugbasis 7 befindet sich ein Schloss 9 zur Fixierung der Fronthaube 2 in der aus 1 und 5 ersichtlichen Schließstellung, in der sie den Innenraum 3 komplett abdeckt.
Die Scharniereinrichtung 6 ist so ausgebildet, dass die Fronthaube 2 bei entriegeltem Schloss 9 aus der abgebildeten Schließstellung in eine strichpunktiert angedeutete Offenstellung 12 nach oben verschwenkbar ist. Das Hochschwenken geschieht dabei im vorderen Bereich der Fronthaube 2, sodass der zuvor noch abgedeckte Innenraum 3 zu Servicezwecken zugänglich ist, beispielsweise um eine Inspektion des darin befindlichen Antriebsaggregates vornehmen zu können.
Das Kraftfahrzeug ist mit einer in ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer 14 versehenen Sicherheitseinrichtung ausgestattet. Diese ist in der Lage, die Fronthaube 2 zur Vergrößerung des ihr bei einer Unfallsituation in vertikaler Richtung zur Ver fügung stehenden Deformationsweges aus einer mit der in 1 und 3 gezeigten Schließstellung übereinstimmenden Grundstellung in eine aus 2 und 4 hervorgehende Sicherheitsstellung relativ zur Fahrzeugbasis 7 aktiv anzuheben. Die bei diesem Anheben ausgeführte Anhebebewegung ist in 2 bei 15 durch einen Pfeil kenntlich gemacht.
Für die Erzeugung der zum Anheben der Fronthaube 2 erforderlichen Anhebekraft sind beim Ausführungsbeispiel maßgeblich zwei insgesamt mit Bezugsziffer 16 bezeichnete Hubeinheiten verantwortlich, von denen den beiden Seitenteilen 1 je eine zugeordnet ist. Aus den 1 bis 4 geht folglich nur eine dieser beiden Hubeinheiten 16 hervor, die andere ist spiegelbildlich auf der anderen Fahrzeugseite vorgesehen (vgl. 5) .
Die Hubeinheiten 16 sind jeweils in der Lage, eine in 2 durch einen Pfeil angedeutete Anhebekraft 17 direkt oder indirekt in die Fronthaube 2 einzuleiten, sodass diese sich relativ zur Fahrzeugbasis 7 nach oben bewegt. Beim Ausführungsbeispiel erfolgt die Krafteinleitung derart, dass die Fronthaube 2 ausschließlich oder zumindest überwiegend im rückwärtigen Bereich angehoben wird, während sie in ihrem vorderen Bereich ohne Veränderung ihrer Höhenlage lediglich verschwenkt wird, wobei sie an der dort vorhandenen Schlossbrücke verankert bleiben kann. Es ist jedoch auch eine Bauform möglich, bei der in Verbindung mit einer Unfallsituation die vordere Verankerung gelöst wird und die Fronthaube 2 durch entsprechend platzierte Hubeinheiten auch im vorderen Bereich angehoben werden kann. In einem solchen Falle können die vorhandenen Hubeinheiten 16 so ausgebildet sein, dass sie an mehreren Stellen eine Anhebekraft in die Fronthaube 2 einleiten können. Alternativ können auch mehr als zwei Hubeinheiten 16 zum Hervorrufen der Anhebekraft 17 vorhanden sein.
Für die eigentliche Erzeugung der Anhebekraft 17 ist innerhalb einer jeweiligen Hubeinheit 16 mindestens ein durch Fluidkraft aktivierbarer Fluidaktuator 18 verantwortlich. Dessen Aktivierung erfolgt jeweils im Zusammenhang mit einer bereits stattgefundenen oder voraussichtlich bevorstehenden Kollision des Kraftfahrzeuges mit einem Fremdkörper, insbesondere einem Fußgänger oder einem Zweiradfahrer. Zur Detektion eines solchen Ereignisses verfügt die Sicherheitseinrichtung 14 über nur schematisch angedeutete Sensormittel 22, beispielsweise in den Stoßstangen installierte Berührungssensoren oder auch berührungslos arbeitende Sensoren, beispielsweise auf Radar- oder Infrarotbasis. Die Sensormittel 22 sind an eine elektronische Steuereinrichtung 23 angeschlossen, die durch Ansteuerung einer elektrisch aktivierbaren Ventileinrichtung 24 bedarfsgemäß die Fluidbeaufschlagung des jeweiligen Fluidaktuators 18 hervorrufen kann.
Der Fluidaktuator 18 enthält ein als Hohlkörper ausgebildetes Antriebselement 25, das bevorzugt schlauch- oder kissenförmig ausgebildet ist und dessen gasdichte Wandung zumindest teilweise und bevorzugt zur Gänze über flexible Eigenschaften verfügt. Beispielsweise kann die Wandung aus gummielastischem Material oder einem anderen flexiblen Kunststoffmaterial bestehen. Zur Erhöhung der Festigkeit kann die Wandung zusätzlich mit einer Faseranordnung verstärkt sein.
Im deaktivierten, drucklosen Zustand nimmt das Antriebselement 25 zweckmäßigerweise eine flache Gestalt ein, wie dies exemplarisch aus 1 und 3 hervorgeht. Das Antriebselement 25 hat hierbei eine relativ großflächige Ausdehnung mit rechtwinkelig zu der sich dabei ergebenden Hauptausdehnungsebene 26 geringer Höhe.
Wird bei Deaktivierung des Fluidaktuators 18 unter Druck stehendes Fluid in den hohlen Innenraum des Antriebselementes 25 eingespeist, bläht sich das Antriebselement 25 unter Vergrößerung seines Querschnittes auf, wie dies aus 2 und 4 ersichtlich ist. Die Wandung des Antriebselementes 25 ist dabei zweckmäßigerweise so strukturiert, dass das Aufblähen in einer Vorzugsrichtung stattfindet, die rechtwinkelig zu der Hauptausdehnungsebene 26 verläuft und in 4 bei 27 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist.
Beim Aufblähen vergrößert sich die Höhe des Antriebselementes 25, wobei gleichzeitig die Breite und Länge im Wesentlichen unverändert bleiben. Dies lässt sich beispielsweise dadurch realisieren, dass man die schmalseitigen Wandabschnitte des Antriebselementes 25 mit einer in 3 strichpunktiert angedeuteten Faltenstruktur 28 versieht, die im drucklosen Zustand des Antriebselementes 25 zusammengefaltet ist und sich bei Innendruckbeaufschlagung auseinanderfalten kann. Zusätlich oder alternativ könnte man selbstverständlich auch mit gummielastisch verformbaren Wandabschnitten arbeiten und/oder ein gewünschtes, zielgerichtetes Aufblähen durch selektives externes Abstützen bestimmter Wandbereiche des Antriebselementes 25 hervorrufen.
Als Druckmedium für die Aktivierung der Fluidaktuatoren 18 wird bevorzugt Druckluft eingesetzt, die in einem Druckspeicher 32 bereitgestellt wird, welcher über einen nicht näher gezeigten Kompressor mit Druckluft gefüllt ist. Alternativ zu Druckluft könnte aber auch ein anderes Gas oder auch ein hydraulisches Medium als Antriebsmedium herangezogen werden.
Der mindestens eine Fluidaktuator 18 einer jeweiligen Hubeinheit 16 ist derart angeordnet, dass Teile der Wandung seines Antriebselementes 25 bei der Aktivierung von bezüglich der Fahrzeugbasis 7 ortsfesten Komponenten abgestützt werden. Dies bewirkt, dass beim Aufblähen des Antriebselementes 25 im Wesentlichen nur ein vorbestimmter Wandabschnitt 33 eine Lageänderung bezüglich der Fahrzeugbasis 7 erfährt. Dieser Wandabschnitt 33, der im Folgenden zur besseren Unterscheidung als aktiver Wandabschnitt 33 bezeichnet wird, ist beim Ausführungsbeispiel von einem der beiden großflächigen Wandabschnitte des flach bauenden Antriebselementes 25 gebildet.
Um eine derartige Konstellation zu erreichen, ist der Fluidaktuator 18 beim Ausführungsbeispiel mit dem dem aktiven Wandabschnitt 33 gegenüberliegenden, ebenfalls großflächigen Wandabschnitt, der im Folgenden als Abstütz-Wandabschnitt 34 bezeichnet wird, auf einer bezüglich der Fahrzeugbasis 7 ortsfesten Abstützfläche 35 platziert. Diese Abstützfläche 35 ist beim Ausführungsbeispiel Bestandteil eines der Seitenteile 1, wobei es sich insbesondere um eine nach oben weisende Fläche eines einen Kotflügel 36 tragenden Längsträgers 37 des betreffenden Seitenteils 1 handelt. Dieser Bereich wird von der die Schließstellung einnehmenden Fronthaube 2 von einem ihrer beiden seitlichen Randabschnitte 38 überdeckt, sodass die gesamte Hubeinheit im Normalbetrieb des Kraftfahrzeuges von außen her unsichtbar bleibt.
Eine entsprechende Anordnung einer Hubeinheit 16 befindet sich am gegenüberliegenden zweiten Seitenteil des Kraftfahrzeuges und wird dort ebenfalls von dem sich darüber hinweg erstreckenden Randabschnitt 38 der Fronthaube 2 überdeckt.
Der Fluidaktuator 18 ist somit beim Ausführungsbeispiel in Höhenrichtung zwischen dem Seitenteil 1 oder dem zugeordneten Längsträger 37 und dem darüber liegenden Randabschnitt 38 der Fronthaube 2 angeordnet.
Die Hubeinheit 16 zeichnet sich des Weiteren dadurch aus, dass ihr Fluidaktuator 18 zumindest im Bereich des Antriebselementes 25, bevorzugt jedoch zur Gänze, unter einer die Verschmutzung und Beschädigung des in der Regel empfindlichen Antriebselementes 25 verhindernden Schutzabdeckung 42 platziert ist. Beim Ausführungsbeispiel umschließt die Schutzabdeckung den gesamten Fluidaktuator 18 im deaktivierten Zustand überall dort, wo er nicht von einer bezüglich der Fahrzeugbasis 7 ortsfesten Wandung umgeben ist. Somit bedeckt die Schutzabdeckung beim Ausführungsbeispiel zum einen den aktiven Wandabschnitt 33 und zum anderen die umlaufende schmalseitige Wandung, die die beiden großflächigen Wandabschnitte 33, 34 miteinander verbindet. Besonders einfach lässt sich dies dadurch realisieren, dass die Schutzabdeckung 42 haubenförmig ausgebildet und über den Fluidaktuator 18 übergestülpt ist, wobei ihr die Haubenöffnung umgrenzender Rand 43 am Seitenteil 1 anliegen kann. Zwischen dem Rand 43 und dem Seitenteil 1 kann dabei bei Bedarf noch eine Dichtung angeordnet sein, die ein Eindringen von Verunreinigungen in den gemeinsam von der Schutzabdeckung 42 und dem Seitenteil 1 begrenz ten Aufnahmeraum verhindert, in dem sich der Fluidaktuator 18 befindet. Eine solche Dichtung ist dann zweckmäßigerweise an der Schutzabdeckung 42 angebracht.
Sitzt der Fluidaktuator 18 beispielsweise in einer Vertiefung der Fahrzeugbasis 7 oder in einem bezüglich der Fahrzeugbasis 7 ortsfest installierten Gehäuse, das auch die schmalseitigen Wandabschnitte des Antriebselementes 25 flankiert und abdeckt, kann die Schutzabdeckung 42 über eine einfache plattenartige Gestalt verfügen.
Prinzipiell kann die Schutzabdeckung 42 jede beliebige Form aufweisen, in Anpassung an die Karosseriegestaltung in der Nachbarschaft. Die Schutzabdeckung 42 kann aus Metall oder aus Kunststoffmaterial oder einem Verbundwerkstoff bestehen.
Die Schutzabdeckung 42 übernimmt nicht nur eine Schutzfunktion bezüglich des Fluidaktuators 18, sondern fungiert gleichzeitig als Kraftübertragungsglied für die Übertragung der vom Fluidaktuator hervorgerufenen Anhebekraft 17 auf die Fronthaube 2. Dies ist insbesondere dadurch gewährleistet, dass die bevorzugt in sich starr ausgebildete Schutzabdeckung 42 relativ zur Fahrzeugbasis 7 bewegbar angeordnet ist, sodass sie von dem sie bei Aktivierung des Fluidaktuators 18 beaufschlagenden aktiven Wandabschnitt 33 des Antriebselementes 25 unter Ausführung einer durch einen Pfeil angedeuteten Ar beitsbewegung 44 relativ zur Fahrzeugbasis 7 verlagert wird. Sie macht also praktisch die durch das Aufblähen hervorgerufene Bewegung des aktiven Wandabschnittes 33 mit, wobei sie sich beim Ausführungsbeispiel von dem Längsträger 37 entfernt und sich nach oben in Richtung der mit Abstand darüber hinweggreifenden Fronthaube 2 verlagert.
Die Schutzabdeckung 42 kann bei Bedarf durch nicht näher gezeigte Maßnahmen fest mit dem aktiven Wandabschnitt 33 verbunden sein, beispielsweise durch eine Klebeverbindung.
Während der Arbeitsbewegung 44 ist die Schutzabdeckung 42 zumindest zeitweilig antriebsmäßig direkt oder indirekt mit der Fronthaube 2 gekoppelt und verursacht auf diese Weise die Anhebebewegung 15.
Die Versorgung der Hubeinheit 16 mit dem erforderlichen Druckmedium erfolgt zweckmäßigerweise über eine als Bestandteil der Hubeinheit 16 ausgebildete Versorgungseinheit 45, die den schon erwähnten Druckspeicher 32 und die zweckmäßigerweise unmittelbar daran angebaute oder integrierte Ventileinrichtung 24 umfasst. Diese Versorgungseinheit 45 ist beim Ausführungsbeispiel seitlich innen neben dem betreffenden Seitenteil 1 an Letzterem angeordnet und steht über eine Fluidleitung 46 mit dem Innenraum des Antriebselementes 25 in Fluidverbindung. Jeder Hubeinheit 16 ist zweckmäßigerweise eine eigene Versorgungseinheit zugeordnet.
Die Gesamtanordnung kann prinzipiell so ausgeführt werden, dass der Fluidaktuator 18 unter Umgehung der Scharniereinrichtung 6 direkt oder indirekt auf die Fronthaube 2 einwirkt. Es erscheint jedoch besonders vorteilhaft, eine dahingehende Auslegung zu treffen, dass die Schutzabdeckung 42 zur Übertragung der Anhebekraft 17 auf eine bewegliche Scharnierkomponente 47 der Scharniereinrichtung 6 einwirkt.
Beim Ausführungsbeispiel enthält die Scharniereinrichtung 6 in jeder Scharniereinheit 8 eine die Fronthaube 2 tragende, an Scharnierlenkern 49 gelagerte Tragstrebe 48. An dieser ist mindestens ein Krafteinleitungselement 52 angeordnet, mit dem die Schutzabdeckung 42 zur Übertragung der Anhebekraft 17 zusammenwirkt.
Es wäre eine Bauform möglich, bei der die Schutzabdeckung 42 direkt auf das Krafteinleitungselement 52 einwirkt. Zweckmäßig ist es jedoch, wenn zwischen die Schutzabdeckung 42 und die Fronthaube 2 beziehungsweise das dieser zugeordnete Krafteinleitungselement 52 eine Weg- und/oder Kraftübersetzungskinematik 53 zwischengeschaltet ist, wie dies beim Ausführungsbeispiel der Fall ist.
Bevorzugt ist die Weg- und/oder Kraftübersetzungskinematik 53 als Hebelkinematik ausgebildet, wobei die Zeichnung eine mögliche Ausgestaltung exemplarisch wiedergibt. Hierbei ist ein Hebelelement 54 an einer ersten Drehlagerstelle 55 relativ zur Fahrzeugbasis 7 verdrehbar gelagert, sodass es in einer Vertikalebene verschwenkt werden kann. Das Hebelelement 54 erstreckt sich an der Schutzabdeckung 42 vorbei, mit der es über eine Mitnehmereinrichtung 56 bewegungsgekoppelt ist. Im weiteren Verlauf untergreift das Hebelelement 54 das Krafteinleitungselement 52.
Bei Aktivierung des Fluidaktuators 18 zieht die vom Antriebselement 25 nach oben gedrückte Schutzabdeckung 42 über die Mitnehmereinrichtung 56 das Hebelelement 54 mit nach oben, sodass das Hebelelement 54 eine durch einen Pfeil angedeutete Schwenkbewegung 57 um die erste Drehlagerstelle 55 ausführt und dabei das Krafteinleitungselement 52 zusammen mit der Scharnierkomponente 57 und der daran angeordneten Fronthaube 2 nach oben drückt.
Da die Mitnehmereinrichtung 56 zwischen der ersten Drehlagerstelle 55 und dem Krafteinleitungselement 52 platziert ist, ergibt sich eine Wegübersetzung mit der Folge, dass der Hub der Anhebebewegung 15 größer ist als der Hub der Arbeitsbewegung 44.
Es versteht sich, dass man durch eine entsprechende Gestaltung der Übersetzungskinematik 53 eine auf den jeweiligen Anwendungsfall spezifisch zugeschnittene Weg- und/oder Kraftübersetzung realisieren kann.
Die Kopplung zwischen dem Hebelelement 54 und dem Krafteinleitungselement 52 ist zweckmäßigerweise so gewählt, dass kein Leerhub auftritt und die Schutzabdeckung 42 während des gesamten Aufblähvorganges des Antriebselementes 25 mit der Fronthaube 2 in Antriebsverbindung steht. Bei Aktivierung einer Hubeinheit 16 wird somit die Fronthaube 2 ohne nennenswerte Verzögerung hochgestellt.
Von Vorteil ist es, wenn die Schutzabdeckung 42 in der bei deaktiviertem Fluidaktuator 18 eingenommenen Grundstellung nicht oder nur lose mit der Fronthaube 2 antriebsmäßig gekoppelt ist. Beim Ausführungsbeispiel liegt eine lose Verbindung vor, die sich dadurch ergibt, dass das Krafteinleitungselement 52 von dem Hebelelement 54 ohne feste Verbindung untergriffen wird. Wird die Fronthaube daher zu Servicezwecken in die Offenstellung 12 verschwenkt, findet eine automatische Entkopplung von der Schutzabdeckung 42 statt, was beim Ausführungsbeispiel dadurch geschieht, dass das beispielsweise von einem Bolzen gebildete Krafteinleitungselement 52 von dem seine Lage beibehaltenden Hebelelement 54 abgehoben wird.
Es versteht sich, dass man die Antriebsverbindung zwischen Schutzabdeckung 42 und Fronthaube 2 auch in anderer als der dargestellten Weise realisieren kann, wobei jedoch stets Maßnahmen möglich sind, die beim zu Servicezwecken erfolgenden Verschwenken der Fronthaube 2 ein selbsttätiges Entkoppeln von der Hubeinheit 16 bewirken. Das Entkoppeln kann beispielsweise gleichzeitig mit dem Entriegeln der Fronthaube 2 verursacht werden.
Spezielle Führungsmittel für die Führung der Schutzabdeckung 42 bei ihrer Arbeitsbewegung 44 sind nicht zwingend erforderlich. Allerdings können sich solche Führungsmittel 58, wie sie in 1 exemplarisch strichpunktiert angedeutet sind, positiv auf das Bewegungsverhalten auswirken und insbesondere das Zurückbewegen der Schutzabdeckung 42 in die Grundstellung erleichtern, wenn eine reversible Bauform gewünscht ist.
Beim Ausführungsbeispiel ist die Arbeitsbewegung 44 der Schutzabdeckung 42 eine reine Linearbewegung. Gegebenenfalls vorhandene Führungsmittel 58 sind in diesem Fall als Linearführungsmittel ausgebildet. Es sind jedoch auch Bauformen möglich, bei denen die Arbeitsbewegung 44 nicht rein linear abläuft. Beispielsweise kann es sich bei der Arbeitsbewegung 44 um eine Schwenkbewegung oder um eine kombinierte Schwenk-Linear-Bewegung handeln. In diesem Fall wird man die gegebenenfalls vorhandenen Führungsmittel selbstverständlich den Erfordernissen entsprechend ausbilden.
Beim Ausführungsbeispiel wird die Schutzabdeckung 42 bei Aktivierung des zugeordneten Fluidaktuators nach oben bewegt. Es sind jedoch auch Anordnungen mit anderer Bewegungsrichtung der Schutzabdeckung 42 möglich.
Zweckmäßigerweise ist die Tragstrebe 48 in zwei axial aufeinanderfolgende, an einer zweiten Drehlagerstelle 62 drehbar miteinander verbundene Strebenabschnitte 48a, 48b unterteilt. Der erste Strebenabschnitt 48a ist mit der Scharnierkomponente 47 identisch, auf die die Hubeinheit 16 zum Anheben der Fronthaube 2 einwirkt. Sie ist mit der Fronthaube 2 nicht weiter verbunden. Der zweite Strebenabschnitt 48b hingegen bildet unmittelbar einen Träger für die Fronthaube 2.
Ein der zweiten Drehlagerstelle 62 zugeordneter Verriegelungsmechanismus 63 stellt im Normalbetrieb des Kraftfahrzeuges eine drehfeste Verriegelung zwischen den beiden Strebenabschnitten 48a, 48b her. Beim Hochschwenken der Fronthaube 2 zu Servicezwecken werden somit die beiden Strebenabschnitte 48a, 48b einheitlich und ohne gegenseitige Relativbewegung als in sich starrer Verbund nach oben geschwenkt.
Zum Verlagern der Fronthaube 2 in die Sicherheitsstellung hingegen wird der Verriegelungsmechanismus 63 derart aktiviert, dass die beiden Strebenabschnitte 48a, 48b entriegelt und relativ zueinander drehbar sind. Beim Anheben der Fronthaube 2 kann somit die Tragstrebe 48 im Bereich der zweiten Drehlagerstelle 62 abknicken, um es der Fronthaube zu ermöglichen, gemäß 2 einen nach hinten zur Frontscheibe 4 hin schräg ansteigenden Verlauf einzunehmen.
Die Entriegelung des Verriegelungsmechanismus 63 kann prinzipiell über beliebige Mittel veranlasst werden, beispielsweise über nicht näher dargestellte Sensormittel. Es wird jedoch als besonders vorteilhaft angesehen, die Hubeinheit 16 so auszubilden, dass die Entriegelung durch die Schutzabdeckung 42 ausgelöst wird, wenn selbige die Arbeitsbewegung 44 beginnt. Beim Ausführungsbeispiel wirkt hierzu das Hebelelement 54 auf ein Entriegelungselement 64 des Verriegelungsmechanismus 63 ein.
Die gesamte Hubeinheit 16 ist beim Ausführungsbeispiel als Baueinheit lösbar an der Fahrzeugbasis 7 befestigt. Alternativ könnte sie auch an der Scharniereinrichtung 6 angebracht sein, beispielsweise an einem Scharnierträger, über den die jeweilige Scharniereinheit 8 an der Fahrzeugbasis 7 befestigt ist.
Da die Hubeinheit 16 die konventionelle Handhabung der Fronthaube 2 nicht beeinträchtigt, kann sie ohne großen Aufwand nachgerüstet werden. Außerdem erleichtert diese Maßnahme die optionale Ausrüstung von Kraftfahrzeugen mit der Sicherheitseinrichtung 14, indem sie den Anforderungen entsprechend installiert oder nicht installiert werden kann.

Claims

Kraftfahrzeug, mit einer Fahrzeugbasis (7) und einer diesbezüglich zu Servicezwecken in Höhenrichtung verschwenkbaren Fronthaube (2), und mit einer Sicherheitseinrichtung (14), die in der Lage ist, die Fronthaube (2) in Verbindung mit einer Unfallsituation relativ zur Fahrzeugbasis (7) aktiv anzuheben und die zur Erzeugung der dafür erforderlichen Anhebekraft mindestens eine Hubeinheit (16) umfasst, die mindestens einen durch Fluidkraft aktivierbaren Fluidaktuator (18) mit einem im aktivierten Zustand aufgeblähten Antriebselement (25) aufweist, wobei zumindest das Antriebselement (25) des mindestens einen Fluidaktuators (18) unter einer seine Beschädigung und Verschmutzung verhindernden Schutzabdeckung (42) platziert ist, die gleichzeitig ein Kraftübertragungsglied für die Übertragung der Anhebekraft auf die Fronthaube (2) bildet, indem sie durch einen sie beaufschlagenden Wandabschnitt (33) des sich aufblähenden Antriebselementes (25) relativ zur Fahrzeugbasis (7) unter Ausführung einer Arbeitsbewegung (44) bewegbar ist und während dieser Arbeitsbewegung (44) zumindest zeitweilig antriebsmä ßig mit der Fronthaube (2) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Fronthaube (2) in der bei deaktiviertem Fluidaktuator (18) eingenommenen abgesenkten Grundstellung an einem Verlagern in die angehobene Sicherheitsstellung hindernder Verriegelungsmechanismus (63) vorhanden ist, mit dem die Schutzabdeckung (42) derart direkt oder indirekt zusammenwirkt, dass sie bei der Arbeitsbewegung (44) eine Entriegelung hervorruft.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fronthaube (2) über eine Scharniereinrichtung (6) an der Fahrzeugbasis (7) gelagert ist, wobei die Schutzabdeckung (42) zur Übertragung der Antriebskraft auf eine Scharnierkomponente (47) einwirkt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung (42) während des gesamten Aufblähvorganges des Antriebselementes (25) mit der Fronthaube (2) in Antriebsverbindung steht.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung (42) in ihrer bei deaktiviertem Fluidaktuator (18) eingenommenen Grundstellung nicht oder nur lose mit der Fronthaube (2) gekoppelt ist, derart, dass die Fronthaube (2) zu Servicezwecken relativ zur an Ort und Stelle verbleibenden Schutzabdeckung (42) verschwenkbar ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Schutzabdeckung (42) und die Fronthaube (2) eine Weg- und/oder Kraftübersetzungskinematik (53) zwischengeschaltet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Weg- und/oder Kraftübersetzungskinematik (53) als Hebelkinematik ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbasis (7) zwei von den seitlichen Randabschnitten (38) der Fronthaube (2) zumindest partiell überdeckte Seitenteile (1) aufweist, wobei an beiden Seitenteilen (1) je mindestens eine vom zugeordneten Randabschnitt (38) der Fronthaube (2) überdeckte Hubeinheit (16) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Fluidaktuator (18) auf einem Längsträger (37) des betreffenden Seitenteils (1) platziert und von der zugeordneten Schutzabdeckung (42) komplett überdeckt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung (42) plattenförmig und/oder haubenförmig ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (25) ein im deaktivierten Zustand Flachgestalt aufweisendes Gebilde ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (25) insgesamt schlauch- oder kissenförmig ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung (42) so ausgebildet ist, dass sie den gesamten Fluidaktuator (18) überdecken kann.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Fluidaktuator (18) so angeordnet ist, dass er im deaktivierten Zustand an seinen nicht von der Schutzabdeckung (42) abgedeckten Bereichen zumindest zum größten Teil von einer bezüglich der Fahrzeugbasis (7) ortsfesten Wandung (35) umgeben ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jede Hubeinheit (16) mit einer Versorgungseinheit (45), enthaltend mindestens einen Druckspeicher (32) und eine Steuerventileinrichtung (24), ausgestattet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch Führungsmittel (58), durch die die Schutzabdeckung (42) in ihrer Arbeitsbewegung (44) relativ zur Fahrzeugbasis (7) geführt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Hubeinheit (16) lösbar an der Fahrzeugbasis (7) oder an der Scharniereinrichtung (6) befestigt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Fluidaktuator (18) ein pneumatischer Fluidaktuator ist.