-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugkarosserie mit
einem verstellbaren Karosserieteil und einem reversierbaren Stellglied
zum Antreiben der Verstellbewegung des Karosserieteils. Eine solche
Kraftfahrzeugkarosserie ist aus
DE 101 11 146 A1 bekannt. Das verstellbare
Karosserieteil ist hier eine Motorhaube. Die Verstellbarkeit dient
dazu, im Falle eines Zusammenstoßes mit einem Fußgänger
den Abstand zwischen der Motorhaube und einem darunter liegenden
Motor zu vergrößern. So kann der Fußgänger,
wenn er auf die Haube aufschlägt, auf einem verlängerten
Verformungsweg aufgefangen und verzögert werden, was die
Gefahr schwerer Verletzungen reduziert.
-
DE 101 11 146 A1 offenbart
diverse Konstruktionen von anhebbaren Hauben, bei denen das Stellglied
jeweils durch eine druckbelastete Schraubenfeder angetrieben ist.
Um die Haube so schnell anheben zu können, dass sie vor
dem Auftreffen eines angefahrenen Fußgängers ihre
angehobene Stellung erreicht, müssen die Federn sehr steif
sein. Es ist daher eine erhebliche Kraft erforderlich, um das bekannte
Stellglied, nachdem es einmal ausgelöst hat, in seine vorgespannte
Stellung zurück zu bringen. Wollte man diese Kraft durch
Drücken auf die Haube ausüben, so ist mit einer
Beschädigung der Haube zu rechnen. Ein Benutzer kann daher
im Allgemeinen nicht ohne spezielle Hilfsmittel die angehobene Haube
in ihre Normalstellung zurückbringen. Wenn die Haube bei
einem Unfallgeschehen angehoben worden ist, das Fahrzeug aber ansonsten
unbeschädigt geblieben ist, wird daher ein Werkstattbesuch
allein zum Rückführen der Haube in ihre Normalstellung
erforderlich. Dies ist für den Benutzer unbefriedigend.
-
Ziel
der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Kraftfahrzeugkarosserie
mit einem verstellbaren Karosserieteil, bei das Karosserieteil nach
dem Ausfahren bzw. Anheben auf einfache Weise in die Normalstellung
zurückgebracht und wieder ansprechbereit gemacht werden
kann, bzw. eine Karosseriebaugruppe anzugeben, die an einer Tragstruktur
eines Kraftfahrzeugs montiert werden kann, um eine solche Kraftfahrzeugkarosserie
zu bilden.
-
Die
Aufgabe wird zum einen gelöst durch eine Kraftfahrzeugkarosserie
mit einem verstellbaren Karosserieteil und einem Stellglied zum
Antreiben der Verstellbewegung des Karosserieteils, wobei das Stellglied
in einer vorgespannten Stellung durch den Eingriff eines Riegels
arretierbar ist, und bei dem ein Schneckengewinde aus einer Eingreifstellung
an einer Zahnstange des Stellgliedes, in der eine Drehung des Schneckengewindes
eine Verschiebung der Zahnstange antreibt, zum Freigeben der Verstellbewegung
ausrückbar ist.
-
Des
weiteren wird die Aufgabe gelöst durch eine Karrosseriebaugruppe
mit wenigstens einem Karosserieteil und einem an dem Karosserieteil
befestigte Stellglied, das ein verstellbares Endstück zur Befestigung
an einer Kraftfahrzeug-Tragstruktur aufweist, wobei das Stellglied
in einer vorgespannten Stellung durch den Eingriff eines Riegels
arretierbar ist, und bei dem ein Schneckengewinde aus einer Eingreifstellung
an einer Zahnstange des Stellgliedes, in der eine Drehung des Schneckengewindes eine
Verschiebung der Zahnstange antreibt, zum Freigeben der Verstellbewegung
des Endstücks ausrückbar ist.
-
Vorzugsweise
fungiert die Schnecke gleichzeitig als der Riegel, der die Verstellbewegung
in der vorgespannten Stellung arretiert.
-
Um
Reibungsverluste beim Spannen des Stellgliedes gering zu halten,
kann die Zahnstange um ihre Längsachse drehbar sein und
rings umlaufende Zähne aufweisen. So kann die Zahnstange
im Eingriff mit der rotierenden Schnecke rotieren, was die Reibung
zwischen beiden erheblich reduziert.
-
Eine
die Schnecke tragende Welle ist vorzugsweise über eine
Eingangswelle antreibbar, deren Achse die Achse der Welle kreuzt.
Dies ermöglicht es einem Benutzer, Drehmoment zum Spannen der
Feder mit einem langen Hebelarm auszuüben, was das Spannen
der Feder erleichtert.
-
Zur
Drehmomentübertragung können die Antriebswelle
und die die Schnecke tragende Welle über ein Kegelradpaar
oder über ein Kardangelenk gekoppelt sein.
-
Um
die Verstellbewegung freizugeben, kann die Schnecke parallel verschiebbar
oder um einen Fixpunkt schwenkbar sein.
-
Im
Fall einer Schwenkbewegung ist der Fixpunkt vorzugsweise dem Kreuzungspunkt
der Achsen von die Schnecke tragender Welle und Antriebswelle benachbart,
so dass eine drehmomentschlüssige Verbindung zwischen beiden
auch bei ausgelenkter Schnecke aufrechterhalten werden kann.
-
Das
verstellbare Karosserieteil kann ein beliebiges zur Erzielung einer
Schutzfunktion für Personen außerhalb oder innerhalb
des Fahrzeugs verstellbares Karosserieteil sein, insbesondere eine Haube,
ein Stoßfänger, ein Spoiler oder ein Überrollbügel.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbespielen unter Bezugnahme
auf die beigefügten Figuren.
-
1 eine
Ansicht einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugkarosserie;
-
2 eine
schematische Darstellung eines Stellgliedes der Karosserie gemäß einer
ersten Ausgestaltung in ausgefahrener Stellung;
-
3 das
Stellglied in vorgespannter Stellung;
-
4 das
Stellglied im ausgelösten Zustand;
-
5 ein
Stellglied im ausgelösten Zustand gemäß einer
zweiten Ausgestaltung; und
-
6 ein
Stellglied gemäß einer zweiten Ausgestaltung.
-
Die
in 1 gezeigte Kraftfahrzeugkarosserie weist als verstellbare
Teile eine Haube 1 und einen vorderen Stoßfänger 2 auf.
Beide sind in ausgefahrener Stellung gezeigt, getragen von ausgefahrenen
Stellgliedern 4, 5, 6.
-
Der
Stoßfänger 2 ist durch die Stellglieder 4 gegenüber
einer Normalstellung, in der er bündig an einem vorderen
Kotflügel 3 der Karosserie anschließt,
um einige Zentimeter vorverlagert. Indem der Stoßfänger 2 bei
Erfassung eines Unfalls vorwärts bewegt wird, werden, falls
ein Fußgänger angefahren worden ist, diesem so
die Beine unter dem Leib weggezogen, dass er auf die Haube 1 aufschlägt,
keinesfalls aber auf die Fahrbahn stürzt und überrollt
wird. Die gleichzeitig erfolgende Anhebung der Haube 1 mit
Hilfe der Stellglieder 5, 6 sorgt für
einen ausreichenden Abstand zwischen der Haube 1 und einem
darunter liegenden Motor, sodass der Fußgänger
durch Verbiegen der Haube 1 aufgefangen und abgebremst
werden kann, ohne dass diese mit dem praktisch nicht verformbaren
Motorblock in Kontakt gerät.
-
Aufbau
und Funktionsweise der Stellglieder 4, 5, 6 ist
jeweils gleich und wird anhand der 2 bis 5 am
Beispiel der die Haube 1 tragenden Stellglieder 5, 6 erläutert.
-
Ein
Teil der inneren Tragstruktur der Karosserie ist in 2 mit 7 bezeichnet.
Die Tragstruktur 7 stützt das untere Ende einer
Schraubenfeder 8. Auf dem oberen Ende der Schraubenfeder 8 ruht
ein Flansch 9, der ein sich in Verlängerung der
Achse der Schraubenfeder 8 erstreckende Zahnstange 10 trägt. Die
Zahnstange 10 ist in Bezug auf den Flansch 9 um ihre
Längsachse drehbar und weist rings umlaufende Zähne 11 auf.
-
Eine
Stange 12, die sich vom Flansch 9 nach unten durch
das innere der Schraubenfeder 8 und eine Öffnung
der Tragstruktur 7 erstreckt, kann vorgesehen sein, um
die Bewegung des Stellgliedes zu führen und um ein seitliches
Ausbrechen der Schraubenfeder 8 im gespannten Zustand auszuschließen.
-
Eine
parallel zur Zahnstange 10 orientierte Welle 13 ist
in einem an der Tragstruktur 7 quer zur Längsachse
der Feder 8 verschiebbaren Schlitten 19 drehbar
gehalten. Die Welle 13 trägt eine Schnecke 14,
die zwischen Zähne 11 der Zahnstange 10 eingreift,
und ein Kegelrad 15, das mit einem Kegelrad 16 einer
zu der Welle 13 orthogonalen Antriebswelle 17 kämmt.
Die Antriebswelle 17 ist an dem Schlitten 19 drehfest
arretierbar, beispielsweise mit Hilfe einer Kontermutter 18.
An einem nicht dargestellten freien Ende der Antriebswelle 17 kann
zum Ausüben eines Drehmoments ein Schraubenschlüssel
oder dergleichen platziert werden.
-
Durch
Drehen der Schnecke 14 wird die Zahnstange 10 nach
unten verschoben und die Schraubenfeder 8 gespannt. 3 zeigt
einen Bereitschaftszustand des Stellgliedes mit gespannter Feder 8.
Da die Zahnstange 10 um ihre Achse drehbar ist, rotiert
sie beim Spannen im Eingriff mit der Schnecke 14, sodass
trotz des von der Schraubenfeder 8 ausgeübten
Drucks Reibungsverluste zwischen der Schnecke 14 und den
Zähnen 11 beim Spannen der Feder 8 gering
sind.
-
Im
Normalbetriebszustand ist der Schlitten 19 in der in 2 und 3 dargestellten
Stellung verriegelt, in der die Schnecke 14 in die Zähne 11 eingreift.
Wenn ein Unfall erfasst wird, wird der Schlitten 19 entriegelt
und von der Zahnstange abgerückt. Die Bewegung des Schlittens 19 kann
z. B. pneumatisch mit Hilfe von Gas eines Gasgenerators angetrieben werden,
der wie der Gasgenerator eines Airbags in einer Unfallsituation
automatisch gezündet wird.
-
In
der 4 mit durchgezogenen Linien dargestellten Stellung
des Schlittens 19 und der Welle 13 ist die Schnecke 14 aus
der Zahnstange 10 ausgerückt, und die Feder 8 kehrt
in die entspannte Stellung der 2 zurück,
wobei sie die am oberen Ende der Zahnstange 10 montierte
Haube 1 anhebt.
-
Nach
dem Unfall kann der Schlitten 19 mit der Welle 13 von
Hand in die in 2 gezeigte Position zurückgeschoben
und in ihr verrastet werden, wodurch der Eingriff zwischen Schnecke 14 und Zahnstange 10 wiederhergestellt
und die Feder 8 von neuem gespannt werden kann.
-
Einer
in 5 gezeigten zweiten Ausgestaltung zufolge ist
die Welle 13 nicht parallel verschiebbar, sondern um eine
Achse schwenkbar, die quer zur Zeichnungsebene durch die Kontaktlinie
zwischen den Kegelrädern 15, 16 verläuft.
Das Stellglied wird entriegelt, indem bei einem Unfall die Schnecke 14 von
der Zahnstange 10 wegschwenkt und so die Expansion der
Feder 8 freigibt.
-
Indem
nach Auslösen des Stellgliedes die Welle 13 in
die zur Zahnstange 10 parallele, in 5 als punktierter
Umriss dargestellte Stellung zurückgeschwenkt wird, wird
der Eingriff der Schnecke 14 mit den Zähnen 11 wiederhergestellt,
und die Feder 8 kann von neuem gespannt werden.
-
Bei
dieser zweiten Ausgestaltung können die Kegelräder 15, 16 auch
durch eine Kardangelenkverbindung ersetzt sein. Auch diese hält
eine drehmomentschlüssige Verbindung zwischen den Wellen 13, 17 unabhängig
von der Orientierung der Welle 13 aufrecht. Da die Antriebswelle 17 der
Aus- und Einrückbewegung der Schnecke 14 nicht
folgt, kann, anders als bei der ersten Ausgestaltung, auf eine axial verschiebbare
Halterung der Antriebswelle 17 verzichtet werden.
-
Die
dritte Ausgestaltung der 6 unterscheidet sich von der
in 2 dargestellten ersten Ausgestaltung durch das
Vorhandensein eines Fußstücks 20, das
an der es kreuzenden Stange 12 z. B. mit Hilfe eines Sprengrings 21 gesichert
ist. Das Stellglied 5 oder 6 gemäß dieser
Ausgestaltung kann an der (in 6 nicht
gezeigten) Haube 1 vormontiert werden, um eine Baugruppe
zu erhalten, die getrennt von der Montage des Kraftfahrzeugs vorgefertigt
und angeliefert werden kann. Da das Fußstück 20 sich nicht
von der Stange 12 lösen kann, hält es
auch die Feder an ihrem Platz und verhindert so, dass die einzelnen
Teile des Stellgliedes 6 voneinander lösen, bevor
die Baugruppe im Fahrzeug eingebaut werden kann. Die Montage der
Baugruppe im Fahrzeug erfolgt durch Befestigen der Fußstücke 20 ihrer
Stellglieder 5, 6 an der Tragstruktur 7,
z. B. durch Verschweißen, Verschrauben oder auf beliebige
andere geeignete Weise.
-
Selbstverständlich
kann ein Fußstück 20 wie oben beschrieben
auch bei dem Stellglied der zweiten Ausgestaltung vorgesehen werden.
-
- 1
- Haube
- 2
- Stoßfänger
- 3
- Kotflügel
- 4
- Stellglied
- 5
- Stellglied
- 6
- Stellglied
- 7
- Tragstruktur
- 8
- Schraubenfeder
- 9
- Flansch
- 10
- Zahnstange
- 11
- Zahn
- 12
- Stange
- 13
- Welle
- 14
- Schnecke
- 15
- Kegelrad
- 16
- Kegelrad
- 17
- Antriebswelle
- 18
- Kontermutter
- 19
- Schlitten
- 20
-
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10111146
A1 [0001, 0002]