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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung zum Abecken
einer Fuge bei einer Fronthaube eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Eine
derartige Schutzeinrichtung ist beispielsweise aus der
DE 100 14 832 A1 bekannt
und dient dazu, eine Fuge, die sich in einer angehobene Position
einer Fronthaube eines Kraftfahrzeugs zwischen der Fronthaube und
einer Fahrzeugkarosserie ausbildet, abzudecken. Durch das Abdecken
dieser Fuge soll eine Verletzungsgefahr für einen mit dem Fahrzeug kollidierenden
Fußgänger reduziert
werden. Zum Abdecken der Fuge weist die Schutzeinrichtung eine aufblasbare
Pneumatikstruktur auf, die im aufgeblasenen Schutzzustand die Fuge
verschließt.
Bei der bekannten Schutzeinrichtung ist die Fronthaube in ihrer
ausgehobenen Position im Bereich eines bezüglich der Fahrtrichtung des
Fahrzeugs hinteren Endes angehoben. Dementsprechend ist bei der
bekannten Schutzeinrichtung die Pneumatikstruktur im Bereich einer
hinteren Kante der Fronthaube angeordnet.
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Eine
weitere Schutzeinrichtung dieser Art ist aus der
EP 1 323 597 A1 bekannt.
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Üblicherweise
besteht bei einer derartigen Schutzeinrichtung die Pneumatikstruktur
aus einem biegeschlaffen Material ähnlich wie bei einem Airbag. Im
aufgeblasenen Schutzzustand bildet die Pneumatikstruktur aufgrund
des herrschenden Innendrucks einen dreidimensionalen Körper, der
mit abfallendem Innendruck in sich zusammenfällt.
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Bei
einem Fahrzeug, das mit einer Einrichtung zum Anheben der Fronthaube
und mit einer Schutzeinrichtung der eingangs genannten Art ausgestattet
ist, besteht für
den Fall, dass nach dem Überführen der
Fronthaube in deren angehobene Position und nach dem Überführen der
Pneumatikstruktur in deren Schutzzustand eine Kollision ausbleibt
oder keine oder nur eine geringfügige
Beschädigungen
des Fahrzeugs mit sich bringt, das Bedürfnis, die Fronthaube in ihre
Ausgangsposition und die Pneumatikstruktur in ihren Ausgangszustand
zurückzuführen, um
das Fahrzeug im Verkehr wieder sicher bewegen zu können. Bei
unsachgemäßer Handhabung
kann der Fahrzeugführer
beim Rückführen der Pneumatikstruktur
in deren Ausgangszustand die Pneumatikstruktur beschädigen.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt
sich mit dem Problem, für
eine Schutzeinrichtung der eingangs genannten Art eine verbesserte
Ausführungsform
anzugeben, die sich insbesondere durch einen verbesserten Schutz
der Schutzeinrichtung vor Beschädigungen
auszeichnet.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch
den Gegenstand des unabhängigen
Anspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Schutzeinrichtung
mit einer Rückstellstruktur
auszustatten, die mit der Pneumatikstruktur so zusammenwirkt, dass
sie beim Aufblasen der Pneumatikstruktur verstellt und dabei elastisch
vorgespannt wird, so dass sie die Pneumatikstruktur in deren Ausgangszustand
vorspannt. Wenn nach dem Aufblasen der Pneumatikstruktur in deren
Schutzzustand der Innendruck abfällt,
führt die
elastische Rückstellkraft
der Rückstellstruktur
dazu, dass die Pneumatikstruktur selbsttätig ihren Ausgangszustand wieder
einnimmt. Die Überführung der
Schutzeinrichtung in den Ausgangszustand ist somit erheblich vereinfacht,
wodurch die Gefahr einer Beschädigung
reduziert und außerdem
das damit ausgestattete Fahrzeug vergleichsweise rasch wieder fahrbereit ist.
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Die
Rückstellstruktur
kann bei einer bevorzugten Ausführungsform
durch ein Elastomer gebildet sein, das insbesondere an die Pneumatikstruktur außen angespritzt
ist. Hierdurch ist zum einen die Bewegungskopplung zwischen Pneumatikstruktur
und Rückstellstruktur
realisiert, wobei gleichzeitig durch gezielte Auswahl von Material,
Materialstärke
und Geometrie der Rückstellstruktur
die jeweils gewünschte
Rückstellkraft
und das jeweils gewünschte Rückstellverhalten
relativ genau einstellbar sind.
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Sofern
die Schutzeinrichtung mit einer Stützstruktur ausgestattet ist,
an der sich die Pneumatikstruktur in der angehobenen Position abstützt, können die
Rückstellstruktur
und diese Stützstruktur
so ausgestaltet sein, dass sie im Ausgangszustand der Pneumatikstruktur
zwischen sich einen Hohlraum ausbilden, in dem die Pneumatikstruktur
vollständig untergebracht
ist. Auf diese Weise ist die Pneumatikstruktur im Ausgangszustand
geschützt
angeordnet, wodurch die Zuverlässigkeit
ihrer Funktion verbessert ist.
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Bei
einer anderen, besonders vorteilhaften Ausführungsform kann die Rückstellstruktur
mit einer Dichtlippe ausgestattet sein, die in einer nicht angehobenen
Ausgangsposition der Fronthaube an einer Innenseite der Fronthaube
dichtend anliegt. Auf diese Weise ist in der Ausgangsposition der
Fronthaube ein von der Fronthaube verschlossener Frontraum des Fahrzeugs
mit Hilfe der Dichtlippe im Bereich der Fuge gegenüber einer
Umgebung des Fahrzeugs abgedichtet. Eine Verschmutzung des Frontraums
sowie der darin angeordneten Schutzeinrichtung wird dadurch reduziert.
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Bei
einer anderen vorteilhaften Ausführungsform
kann die Pneumatikstruktur mit einer Kantenschutzstruktur ausgestattet
sein, die im Schutzzustand der Pneumatikstruktur an einer die Fuge
begrenzenden Kante der Fronthaube abgestützt ist. Durch diese spezielle
Kantenschutzstruktur kann eine Positionierung der Pneumatikstruktur
relativ zur Fronthaube verbessert werden, was die Schutzwirkung
der Schutzeinrichtung verbessert.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus
den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand
der Zeichnungen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert,
wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche
oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Es
zeigen, jeweils schematisch,
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1 einen
stark vereinfachten Längsschnitt
durch eine Schutzeinrichtung in einem Ruhezustand,
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2 eine
Ansicht wie in 1, jedoch in einem Auslösezustand.
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Entsprechend
den 1 und 2 besitzt ein hier nur teilweise
dargestelltes Kraftfahrzeug 1 in einem oberen Frontendbereich 2 eine
Fronthaube 3 zum Verschließen eines Frontraums 4,
wozu die Fronthaube 3 auf eine den Frontraum 4 einfassen de Fahrzeugkarosserie 5 absenkbar
ist. 1 zeigt die Fronthaube 3 in ihrer Schließposition,
die gleichzeitig einer abgesenkten Ausgangsposition der Fronthaube 3 entspricht.
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Entsprechend 2 ist
die Fronthaube 3 in eine gegenüber der Ausgangsposition angehobene Position überführbar. In
dieser Position ist die Fronthaube 3 relativ zur Fahrzeugkarosserie 5 angehoben,
und zwar in dem hier gezeigten Beispiel im Bereich eines bezüglich der
durch einen Pfeil 6 angedeuteten Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 vorderen Endes 7 der
Fronthaube 3. In der angehobenen Position bildet sich zwischen
der Fronthaube 3 und der Fahrzeugkarosserie 5 eine
Fuge 8 aus, die durch eine vordere Kante 9 der
Fronthaube 3 begrenzt ist. Diese Fuge 8 ist in
der abgesenkten Ausgangsposition der Fronthaube 3 im wesentlichen
geschlossen bzw. nur noch rudimentär vorhanden und dementsprechend
in 1 mit 8' bezeichnet.
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Die
Schutzeinrichtung 10 ist mit einer Rückstellstruktur 12 ausgestattet,
die federelastisch ausgestaltet ist. Die Rückstellstruktur 12 ist
mit der Pneumatikstruktur 11 gekoppelt, und zwar so, dass
die Rückstellstruktur 12 zum
einen die Pneumatikstruktur 11 in den in 1 gezeigten
Ausgangszustand vorspannt und dass die Rückstellstruktur 12 zum
anderen beim Aufblasen der Pneumatikstruktur 11 entsprechend 2 verdrängt bzw.
verstellt und dabei elastisch vorgespannt wird. Die vorgespannte
Positionierung der Pneumatikstruktur 11 mit Hilfe der Rückstellstruktur 12 im
Ruhezu stand der Schutzeinrichtung 10 verhindert Relativbewegungen
der Pneumatikstruktur 11 im normalen Fahrbetrieb des Fahrzeugs 1 und
reduziert dadurch die Gefahr einer Geräuschbildung.
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Diese
Rückstellstruktur 12 besteht
beispielsweise aus einem Elastomer und ist außen an der Pneumatikstruktur 11 angeordnet,
vorzugsweise angespritzt oder angeklebt oder angeschweißt. Die Rückstellstruktur 12 besteht
aus einem biegesteifen, federelastisch verformbaren Material. Jedenfalls
ist der Werkstoff der Rückstellstruktur 12 erheblich
biegesteifer als der Werkstoff der Pneumatikstruktur 11. Entsprechend 1 ist
die Rückstellstruktur 12 vorzugsweise
so dimensioniert, dass sie in dem Ausgangszustand die Pneumatikstruktur 11 an
einer der Rückstellstruktur 12 zugewandten
Seite vollständig übergreift.
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Die
Schutzeinrichtung 10 weist bei der hier gezeigten Ausführungsform
außerdem
eine Stützstruktur 13 auf.
Die Stützstruktur 13 kann
ebenfalls aus einem Kunststoff bestehen, dessen Steifigkeit vorzugsweise
größer ist
als die der Rückstellstruktur 12.
An der Stützstruktur 13 ist
die Rückstellstruktur 12 befestigt,
beispielsweise ist die Rückstellstruktur 12 an
die Stützstruktur 13 angespritzt
oder damit verklebt oder verschweißt. In dem in 1 gezeigten Ruhezustand
der Schutzeinrichtung 10 drückt die Rückstellstruktur 12 die
Pneumatikstruktur 11 gegen die Stützstruktur 13 anliegend
an. In dem in 2 gezeigten Auslösezustand
der Schutzeinrichtung 10 stützt sich die Pneumatikstruktur 11 an der
Stützstruktur 13 ab.
Die Stützstruktur 13 ist
ihrerseits an der Fahrzeugkarosserie 5 abgestützt. Im
Kollisionsfall mit der Fronthaube 3 kann die Pneumatikstruktur 11 somit
Aufprallkräfte,
die auf die Fronthaube 3 einwirken, über die Stützstruktur 13 auf
die Fahrzeugkarosserie 5 übertragen. Die Stützstruktur 13 ist
zweckmäßig so dimensioniert,
dass sie entsprechend 1 die Pneumatikstruktur 11 in
deren Ausgangszustand an einer von der Rückstellstruktur 12 abgewandten
Seite vollständig übergreift.
Vorzugsweise bilden die Rückstellstruktur 12 und
die Stützstruktur 13 im
Ausgangszustand zwischen sich einen Hohlraum 14 aus, in
dem die Pneumatikstruktur 11 vollständig untergebracht ist. Vorzugsweise
kann die Rückstellstruktur 12 an
ihren freien Ende mit einer Dichtnase 15 ausgestattet sein,
die im Ausgangszustand die Pneumatikstruktur 11 übergreifend
an der Stützstruktur 13 zur
Anlage kommt. Hierdurch wird der Hohlraum 14 dicht verschlossen.
Die Unterbringung der Pneumatikstruktur 11 im Hohlraum 14,
also zwischen der Stützstruktur 13 und
der Rückstellstruktur 12 reduziert
die Gefahr einer Verschmutzung der Pneumatikstruktur 11 und
verbessert dadurch die Funktionsfähigkeit der Schutzeinrichtung 10.
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Desweiteren
ist auch die Pneumatikstruktur 11 an der Stützstruktur 13 festgelegt.
Hierdurch wird für
die Schutzeinrichtung 10 eine komplett vormontierbare Baugruppe
oder Einheit geschaffen, die besonders einfach separat im Rahmen
einer Vormontage hergestellt und dementsprechend einfach im Rahmen
einer Endmontage am Fahrzeug 1 montiert werden kann.
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Zum
Festlegen der Pneumatikstruktur 11 an der Stützstruktur 13 ist
wenigstens eine Verankerungsstruktur 16 vorgesehen. Diese
Verankerungsstruktur 16 umfasst einerseits ein Halteband 17 und andererseits
einen Ankerkörper 18.
Das Halteband 17 weist einen ersten Endabschnitt 19 auf,
der an einer der Rückstellstruktur 12 zugewandten
Seite außen
an der Pneumatikstruktur 11 befestigt ist. Desweiteren
weist das Halteband 17 einen zweiten Endabschnitt 20 auf,
der an einer der Stützstruktur 13 zugewandten
Seite außen
an der Pneumatikstruktur 11 befestigt ist. Die Befestigung
zwischen Halteband 17 und Pneumatikstruktur 11 erfolgt
beispielsweise durch ein Verschweißen oder Verkleben. Desweiteren
ist das Halteband 17 mit einem zwischen den beiden Endabschnitten 19, 20 angeordneten
Mittelabschnitt 21 versehen, mit dessen Hilfe das Halteband 17 an
der Stützstruktur 13 festgelegt
ist. Hierzu ist der Mittelabschnitt 21 durch einen Schlitz 22 hindurchgesteckt,
der in der Stützstruktur 13 ausgebildet
ist. An einer von der Pneumatikstruktur 11 abgewandten Seite
der Stützstruktur 13 ist
der Mittelabschnitt 21 nach Art einer Schlaufe um dem Ankerkörper 18 herumgelegt.
Der Ankerkörper 18 ist
beispielsweise ein Zylinderkörper
oder ein zylindrischer Stab. Der Ankerkörper 18 ist so dimensioniert,
dass sein Querschnitt größer ist
als der Querschnitt des Schlitzes 22. Der Ankerkörper 18 ist
somit nicht durch den Schlitz 22 hindurchziehbar, wodurch
sich eine formschlüssige
Verankerung der Pneumatikstruktur 11 an der Stützstruktur 13 ergibt.
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Um
die Federelastizität,
insbesondere die Rückstellkraft
und die Rückstellkinematik
der Rückstellstruktur 12 möglichst
genau an die Anforderungen der Schutzeinrichtung 10 anpassen
zu können, kann
diese mit wenigstens einem Versteifungselement 23 ausgestattet
sein. Ein derartiges Versteifungselement 23 besteht vorzugsweise
ebenfalls aus einem federelastischen Elastomer und kann vorzugsweise
an einer von der Pneumatikstruktur 11 abgewandten Seite
an der Rückstellstruktur 12 angeordnet
sein. Insbesondere ist das wenigstens eine Versteifungselement 23 an
die Rückstellstruktur 12 angespritzt
oder alternativ daran angeklebt oder angeschweißt. Ebenso ist es grundsätzlich möglich, die Rückstellstruktur 12 mit
einem oder mit mehreren Versteifungselementen 23 integral
herzustellen.
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Die
hier gezeigte Ausführungsform
der Schutzeinrichtung 10 ist außerdem mit einer Kantenschutzstruktur 24 ausgestattet,
die an der Pneumatikstruktur 11 ausgebildet ist. Diese
Kantenschutzstruktur 24 stützt sich entsprechend 2 im
Schutzzustand der Pneumatikstruktur 11 an der Kante 9 der Fronthaube 3 ab.
Hierzu ist die Kantenschutzstruktur 24 außen an der
Pneumatikstruktur 11 angeordnet und kann daran angeklebt
oder angeschweißt
oder auch angespritzt sein, insbesondere dann, wenn sie aus einem
Elastomer besteht. Die Kantenschutzstruktur 24 ist vorzugsweise
federelastisch und kann aus einem relativ biegesteifen Material
bestehen. Beispielsweise besteht die Kantenschutzstruktur 24 aus
demselben Material wie die Rückstellstruktur 12.
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Die
Kantenschutzstruktur 24 ist vorzugsweise so ausgestaltet,
dass sie in dem 1 gezeigten Ausgangszustand
der Pneumatikstruktur 11 ein vergleichsweise flaches Profil
aufweist, so dass sie zusammen mit der Pneumatikstruktur 11 raumsparend zwischen
der Rückstellstruktur 12 und
der Stützstruktur 13,
also im Hohlraum 14 untergebracht werden kann. Im Unterschied
dazu zeigt die Kantenschutzstruktur 24 entsprechend 2 im
Schutzzustand der Pneumatikstruktur 11 ein Hohlprofil,
vorzugsweise ein Dreieckprofil, was eine formschlüssige Abstützung zwischen
der Kante 9 und der Kantenschutzstruktur 24 ermöglicht.
Sofern die Kantenschutzstruktur 24 im Schutzzustand wie
hier ein Dreieckprofil zeigt, liegt eine lange Seite der Kantenschutzstruktur 24 an
der Pneumatikstruktur 11 an, während an einer kurzen Seite
der Kantenschutzstruktur 24 die Kante 9 der Fronthaube 3 anliegt.
Mit Hilfe der Kantenschutzstruktur 24 kann sich im Auslösezustand
die Pneumatikstruktur 11 an der Kante 9 abstützen. Gleichzeitig
wird die Gefahr einer Beschädigung
der Pneumatikstruktur 11 durch die Kante 9 reduziert. Außerdem verbessert
die Kantenschutzvorrichtung 24 die Positionierung der aufgeblasenen
Pneumatikstruktur 11 relativ zur Fronthaube 3.
Auch hierdurch wird die Schutzwirkung der Schutzeinrichtung 10 verbessert.
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Die
Rückstellstruktur 12 ist
bei der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform außerdem mit
wenigstens einer Dichtlippe 25 versehen. Diese Dichtlippe 25 ist
an der Rückstellstruktur 12 an
einer der Fronthaube 3 zugewandten Seite ausgebildet. Die
Dichtlippe 25 liegt in dem in 1 gezeigten Ruhezustand
an einer Innenseite 26 der Fronthaube 3 dichtend
an (dargestellt ist ein unverformter Zustand der Dichtlippe 25).
Mit Hilfe dieser Dichtlippe 25 erhält die Rückstellstruktur 12 eine
Zusatzfunktion, nämlich
die Abdichtung des Frontraums 4 gegenüber einer außenliegenden
Umgebung des Fahrzeugs 1. Insbesondere kann die Dichtlippe 25 als
sogenannte CW-Dichtung ausgestaltet sein, die zur Absenkung des
Luftwiderstands des Fahrzeugs beiträgt.
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Die
Pneumatikstruktur 11 besteht vorzugsweise aus einem biegeschlaffen
Material, das jedoch über
eine hohe Zugfestigkeit verfügt.
Desweiteren kann die Pneumatikstruktur 11 auch so ausgestaltet sein,
dass sie in sich in den gefalteten Ausgangszustand vorgespannt ist.
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Sofern
die mit Hilfe der Schutzeinrichtung 10 zu verschließende Fuge 8 am
vorderen Ende 7 der Fronthaube 3 entsteht, erstreckt
sich die Schutzeinrichtung 10 vorzugsweise entlang des
gesamten Endes 7 der Fronthaube 3.
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Die
erfindungsgemäße Schutzeinrichtung 10 arbeitet
wie folgt:
In 1 ist der Ruhezustand der Schutzeinrichtung 10 gezeigt,
der dann vorliegt, wenn sich die Fronthaube 3 in ihrer
Ausgangsposition befindet und wenn die Pneumatikstruktur 11 ihren
Ausgangszustand aufweist. In diesem Ruhezustand liegt die Dichtlippe 25 vorgespannt
an der Innenseite 26 an und unterstützt dadurch die Vorspannung,
mit welcher die Rückstellstruktur 12 die
Pneumatikstruktur 11 in deren Ausgangszustand vorspannt.
Gleichzeitig kann die Dichtnase 15 an der Stützstruktur 13 anliegen, um
den Hohlraum 14 abzudichten. Die Pneumatikstruktur 11 ist
in diesem Ruhezustand besonders gut vor Verunreinigungen geschützt.
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Für den Fall,
dass über
eine hier nicht gezeigte Steuerung die Fronthaube 3 mit
einer geeigneten Anhebeeinrichtung von ihrer Ausgangsposition in ihre
angehobene Position überführt wird,
wird außerdem
die Pneumatikstruktur 11 mit Hilfe einer entsprechenden
Pneumatikdruckquelle aufgeblasen und von ihrem Ausgangszustand in
ihren Schutzzustand überführt. Dabei
ist es grundsätzlich
möglich,
dass sie mittels der Pneumatikdruckquelle aufgeblasene Pneumatikstruktur 11 zum
Anheben der Fronthaube 3 genutzt wird, also deren Anhebeeinrichtung
bildet. Die beim Anheben der Fronthaube 3 entstehende Fuge 8 wird
durch das Aufblasen der Pneumatikstruktur 11 abgedeckt
oder verschlossen. Gleichzeitig wird beim Aufblasen der Pneumatikstruktur 11 die Kantenschutzstruktur 24 von
dem Zustand mit dem Flachprofil in den Zustand mit dem Hohlprofil überführt oder
aufgestellt. Die Kantenschutzstruktur 24 verbessert die
Positionierung der Pneumatikstruktur 11 relativ zur Fronthaube 3 und
den Schutz vor Beschädigungen
der Pneumatikstruktur 11.
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In
diesem in 2 gezeigten Auslösezustand
der Schutzeinrichtung 10 befindet sich somit die Fronthaube 3 in
ihrer angehobene Position, während
sich gleichzeitig die Pneumatikstruktur 11 in ihrem Schutzzustand
befindet.
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Wenn
die Fronthaube 3 wieder abgesenkt wird, sollte die Fronthaube 3 wieder
in ihre Ausgangsposition zurückverstellt
werden, bevor das Fahrzeug 1 weiterfährt. Hierzu ist es vorteilhaft,
wenn auch die Schutzeinrichtung 10 in ihre Ruheposition zurückgeführt werden
kann, also wenn die Pneumatikstruktur 11 in ihren Ausgangszustand
rückgeführt werden
kann. Beim Absenken des Innendrucks in der Pneumatikstruktur 11 kann
die elastisch vorgespannte Rückstellstruktur 12 nunmehr
Rückstellkräfte auf die
Pneumatikstruktur 11 einleiten. Mit Hilfe dieser Rückstellkräfte wird
die Pneumatikstruktur 11 selbsttätig wieder in ihren Ausgangszustand
zurückgeführt. Gleichzeitig
wird dabei die Kantenschutzstruktur 24 in ihr flaches Profil überführt, so
dass letztlich wieder der in 1 gezeigte
Ruhezustand für
die Schutzeinrichtung 10 vorliegt.