DE102010027931A1

DE102010027931A1 - Fußgänger-Schutz-Vorrichtung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102010027931A1
Application number: DE102010027931A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Suspa GmbH
Current assignee: Suspa GmbH
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2012-05-03

Abstract

Eine Fußgänger-Schutz-Vorrichtung zum Anheben und Verschieben einer frontseitigen Haube (2) eines Kraftfahrzeugs im Bereich seiner Windschutzscheibe weist unter anderem einen Kraftspeicher (13) auf, der einerseits an der Karosserie (1) und andererseits an der Haube (2) angelenkt ist, wobei ein Aktuator (27) zum Betätigen einer Hub- und Verschiebeeinrichtung (18) bei einem Aufprall auf die Frontseite (4) der Haube (2) vorgesehen ist. Der Kraftspeicher (13) ist derart an der Haube (2) und der Karosserie (1) angelenkt, dass er beim Anheben und Verschieben der Haube (2) im Bereich der Windschutzscheibe (3) aus der Ruheposition unter Ausübung einer Rückstellkraft auf die Haube (2) in Richtung zu einer Verriegelung (5) weiter zusammengedrückt wird. Weiterhin ist der Aktuator (27) derart ausgebildet, dass er zeitlich versetzt nach einer Auslösung zumindest weitgehend kräftefrei wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fußgänger-Schutz-Vorrichtung zum Anheben und Verschieben einer frontseitigen Haube, insbesondere Motorraum-Haube, eines Kraftfahrzeugs im Bereich seiner Windschutzscheibe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei einer derartigen aus der DE 10 2007 009 096 A1 bekannten Fußgänger-Schutz-Vorrichtung ist ein als Gasfeder ausgebildeter Kraftspeicher zwischen der Haube und der Karosserie angeordnet. Im Kraftspeicher ist ein als pyrotechnische Druck-Erzeugungs-Einheit ausgebildeter Aktuator angeordnet, der bei einem Frontal-Aufprall auf die Haube des Kraftfahrzeugs aktiviert wird und bei geschlossener Verriegelung die Haube im Bereich der Windschutzscheibe anhebt und zu dieser hin verschiebt. Der Kraftspeicher ist hierzu mit seinem einen Ende benachbart zur Windschutzscheibe an der Haube und mit seinem anderen Ende benachbart zur Frontseite an der Karosserie angelenkt. Eine automatische Rückstellung der Haube in ihre Ausgangsposition ist hierbei nicht möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine selbsttätige Rückstellung der Haube in ihre normale geschlossene Position zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Fußgänger-Schutz-Vorrichtung der gattungsgemäßen Art durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Der Kern der Erfindung liegt darin, dass die Gasfeder so angeordnet ist, dass sie auch bei nach einem Frontalaufprall im Bereich der Windschutzscheibe angehobenen und zu dieser hin verschobenen Lage durch den Kraftspeicher in Richtung zur verriegelten Frontseite hin mit einer Kraft beaufschlagt wird und dass wiederum der Aktuator so ausgestaltet ist, dass er seine Ausschubkraft seitlich versetzt verliert, sodass die Rückstellung der Haube durch den Kraftspeicher erfolgen kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt:
1 eine frontseitige Haube eines Kraftfahrzeugs mit einer Fußgänger-Schutz-Vorrichtung in geschlossenem Zustand,
2 die Haube in mit ihrer Frontseite hochgeschwenktem geöffnetem Zustand,
3 die Haube mit angehobenem hinteren Ende,
4 einen Aktuator im Längsschnitt in nicht aktiviertem Zustand und
5 den Aktuator in aktiviertem Zustand.
An einer nur angedeuteten Karosserie 1 eines Kraftfahrzeuges ist eine Haube 2, insbesondere eine Motorraum-Haube angelenkt, und zwar im Bereich der Windschutzscheibe 3. Bei einem normalen Öffnungsvorgang wird sie in der Weise hochgeschwenkt, dass ihr vorderes Ende, also ihre Frontseite 4, – in der Zeichnung entgegen dem Uhrzeigersinn – hochgeschwenkt wird. Sie ist im Bereich ihrer Frontseite 4 während des Normalbetriebs mit der Karosserie 1 verriegelt, und zwar mittels einer Standard-Verriegelung 5, von der eine an der Haube 2 angebrachte Verriegelungs-Öse 6 und ein mit der Karosserie 1 verbundener Verriegelungs-Bolzen 7 gezeigt sind. Zum Öffnen der Haube 2 wird die Verriegelung 5 gelöst. Wie die Zeichnung erkennen lässt, erlaubt die Verriegelungs-Öse 6 Relativverschiebungen der Haube 2 gegenüber der Karosserie 1 in Längs-Richtung 8 der Karosserie 1. Außerdem ist die Haube 2 derart ausgestaltet und angelenkt, dass sie an ihrem der Windschutzscheibe 3 benachbarten hinteren Ende 9 hochgeschwenkt bzw. angehoben werden kann, wobei die Standard-Verriegelung 5 geschlossen bleibt. Diese zuletzt genannte Funktion dient als Fußgängerschutz.
Die Haube 2 ist im Bereich ihres hinteren Endes 9 mittels eines Gelenks 10 an einem Hebel 11 angelenkt. Um dieses Gelenk 10 wird die Haube 2 beim normalen Öffnungs-Vorgang, also beim Hochschwenken, – in der Zeichnung entgegen dem Uhrzeigersinn – in Öffnungs-Richtung 12 hochgeschwenkt. Die Öffnungs-Schwenkbewegung in Öffnungs-Richtung 12 wird unterstützt oder bewirkt durch nur einen als Gasdruckfeder ausgebildeten Kraftspeicher 13, dessen eines Befestigungselement 14 an der – bezogen auf die Querrichtung – Mitte der Haube 2 angelenkt ist, während das andere Befestigungselement 15 an der Karosserie 1 angelenkt ist. Das Befestigungselement 14 ist also an der Kolbenstange 16 des Kraftspeichers 13 angebracht, während das Befestigungselement 15 am geschlossenen Ende des Gehäuses 17 des Kraftspeichers 13 angeordnet ist. Der Kraftspeicher 13 ist mit seinem der Frontseite 4 zugewandten Befestigungselement 14 an der Haube 2 und mit seinem der Windschutzscheibe 3 zugewandten Befestigungselement 15 an der Karosserie 1 angelenkt. Wenn der Hebel 11 ortsfest gehalten wird und die Verriegelung 5 geöffnet, also gelöst wird, dann schwenkt – gegebenenfalls mit manueller Unterstützung – die Haube 2 in Öffnungs-Richtung 12 mit ihrer Frontseite 4 nach oben, wobei diese Öffnungsbewegung im Wesentlichen mittels des auseinanderfahrenden Kraftspeichers 13 bewirkt wird. Der Kraftspeicher 13 ist also so angeordnet, dass er sowohl in der in 1 dargestellten Ruheposition als auch in der ausgefahrenen Position gemäß 2 und in jeder Zwischenposition zwischen der Ruheposition und der ausgefahrenen Position ein Drehmoment in Öffnungs-Richtung 12 um das Gelenk 10 auf die Haube 2 ausübt.
Der Hebel 11 ist Teil einer Hub- und Verschiebe-Einrichtung 18, mittels derer der Hebel 11 und damit die Haube 2 im Bereich der Windschutzscheibe 3 angehoben werden kann. An der Haube 2 greifen zwei derartige Hub- und Verschiebe-Einrichtungen 18 an, die an je eine Seite der Haube 2 angeordnet sind. Im vorliegenden Fall besteht diese Hub- und Verschiebe-Einrichtung 18 aus dem Hebel 11 und zwei parallel zueinander angeordneten Parallelogramm-Lenkern 19, 20. Die Parallelogramm-Lenker 19, 20 sind mit ihren einen, unteren Enden jeweils mittels eines ortsfesten Gelenks 21, 22 auf einer Grundplatte 23 schwenkbar gelagert, die wiederum fest mit der Karosserie 1 verbunden ist. Mit ihren anderen, oberen Enden sind die Parallelogramm-Lenker 19, 20 mittels Gelenken 24, 25 mit dem Hebel 11 verbunden. Die Lenker 19, 20 und der Hebel 11 bilden also eine Gelenk-Kette 26, und zwar eine 4-Gelenk-Kette, mittels derer das am Ende des Hebels 11 angeordnete Gelenk 10 angehoben oder abgesenkt werden kann. Bei einem Anheben des Gelenks 10 wird dieses gleichzeitig in Richtung 8 zur Windschutzscheibe 3 hin verlagert, wie 3 entnehmbar ist, während es beim Absenken in die Position gemäß 1 wieder entgegen der Richtung 8 in Richtung zur Verriegelungs-Öse 6 hin verlagert wird. Da der Kraftspeicher 13 im Wesentlichen in Längs-Richtung 8 der Haube 2 verläuft, wird der Kraftspeicher 13 bei einem Anheben des Gelenks 10 und damit einer Verschiebung der Haube 2 in Richtung zur Windschutzscheibe 3 weiter zusammengedrückt, d. h. die Kolbenstange 16 wird noch weiter in das Gehäuse 17 eingeschoben. Dementsprechend wird hierbei eine Kraft auf die Haube 2 ausgeübt, die diese wiederum in ihre Ausgangslage entsprechend 1 zurückzuschieben trachtet.
Das Anheben der Haube 2 unter gleichzeitiger Verschiebung in Längs-Richtung 8 zur Windschutzscheibe 3 hin erfolgt bei geschlossener Verriegelung 5 mittels eines Aktuators 27, der einerseits an der Grundplatte 23 und andererseits an dem Parallelogramm-Lenker 19 mittels Gelenken 28, 29 angelenkt ist.
Der als pyrotechnische Einheit ausgebildete Aktuator 27 weist ein im Wesentlichen zylindrisches Gehäuse 30 auf, das an einem Ende mittels eines stopfenartigen Verschluss-Teils 31 in der in 4 dargestellten Position gasdicht verschlossen ist. An dem Verschluss-Stopfteil 31 ist ein Befestigungselement 32 angebracht, das Teil des Gelenks 28 ist. Am anderen Ende ist das Gehäuse 30 mittels eines ringförmigen Führungs-Elements 33 abgeschlossen, durch das eine koaxial zur Mittel-Längs-Achse 34 des Gehäuses 30 angeordnete Kolbenstange 35 im Gehäuse 30 und aus diesem herausgeführt ist. Am äußeren freien Ende der Kolbenstange 35 ist ein weiteres Befestigungselement 36, ebenfalls in Form eines sogenannten Auges ausgebildet, das Teil des Gelenks 29 ist. Am im Gehäuse 30 befindlichen Ende der Kolbenstange 35 ist ein Kolben 37 angebracht, der mittels einer Dichtung 38 gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist.
Im topfförmig ausgebildeten, zum Innenraum 39 des Gehäuses 30 hin offenen Verschluss-Teil 31 ist eine Druckgas-Erzeugungs-Einheit 40 angeordnet, die elektrisch gezündet werden kann. Die Zündung erfolgt über elektrische Leitungen 41, über die im Falle eines Aufpralls auf die Frontseite des Fahrzeugs ein Zündstrom zugeführt wird und zu einer schlagartigen Druckbelastung des Kolbens 37 führt. Dies bewirkt ein ebenfalls schlagartiges Ausschieben der Kolbenstange 35 aus dem Gehäuse 30 aus der eingefahrenen Position gemäß 4 in die ausgefahrene Position gemäß 5. Diese Ausfahrbewegung bewirkt das Verschwenken und Verschieben der Hub- und Verschiebe-Einrichtung 18 aus der in 1 dargestellten Position in die in 3 dargestellte Position. Die von dem Aktuator 27 auf die Haube 2 ausgeübte Kraft ist also größer als die von dem Kraftspeicher 13 auf die Haube 2 ausgeübte entgegengesetzte Kraft.
Das Verschluss-Teil 31 weist in seinem im Gehäuse 30 befindlichen Abschnitt eine flache Einschnürung 42 an seinem Außenumfang auf. An dem dem Kolben zugewandten Ende 37 des Verschluss-Teils 31 wird die Einschnürung 42 begrenzt durch einen flachen Ringsteg 43, in dem eine Ringdichtung 44 angeordnet ist, die zwischen dem Verschluss-Teil 31 und dem Gehäuse 30 eine gasdichte Abdichtung bewirkt. Das Verschluss-Teil 31 liegt mit einem Ringbund 45 am zugewandten Rand des Gehäuses 30 an. Nach dem Einschieben des Verschluss-Teils 31 in das Gehäuse 30 bis zur Anlage des Ringbundes 45 am Gehäuse 30 werden bei der Montage des Aktuators 27 in das Gehäuse 30 parallel zur Achse 34 verlaufende Sicken 46 gedrückt, die in die Einschnürung 42 hineinragen. Dadurch wird ein Formschluss in Richtung der Achse 34 zwischen dem Gehäuse 30 und dem Verschluss-Teil 31 erzeugt, wobei das Verschluss-Teil 31 mit der Ringdichtung 44 gleichzeitig den Innenraum 39 gasdicht nach außen abdichtet.
Wenn in dem geschilderten Fall durch eine Zündung der Druckgas-Erzeugungs-Einheit 40 der Innenraum 39 zwischen dem Kolben 37 und dem Verschluss-Teil 31 innerhalb von Millisekunden mit Gas hohen Drucks gefüllt wird, dann wird zuerst die Kolbenstange 35 ausgeschoben, was zu dem geschilderten Anheben und Verschieben der Haube 2 zur Windschutzscheibe 3 hin führt. Hierbei wird zuerst ein Sicherungsstift 47 durchgeschert, der die Hub- und Verschiebe-Einrichtung 18 mit der Grundplatte 23 verbindet. Nach Abschluss dieser Ausschubbewegung wird das Verschluss-Teil 31 unter Aufweitung der Sicken 46 nach außen geschoben, und zwar bis die Ringdichtung 44 von den Sicken 46 überbrückt wird. Hierdurch kann dann das Druckgas aus dem Innenraum 39 nach außen entweichen, wodurch der Aktuator 27 praktisch kraftfrei wird. Auf die Hub- und Verschiebe-Einrichtung 18 wird also keine oder keine nennenswerte Hub- bzw. Haltekraft mehr ausgeübt.
Da – wie geschildert – bei dem Anheben und Verschieben der Haube 2 der Kraftspeicher 13 weiter zusammengedrückt wird, kann dieser nun die Haube 2 wiederum von der Windschutzscheibe 3 weg entgegen der Längs-Richtung 8 nach vom verschieben und damit die Haube 2 wieder in ihre normale Ruhelage entsprechend 1 zurückbringen. Da das Ausfahren des Verschluss-Teils 31 und die Druckentlastung des Aktuators 27 eine gewisse Zeit von mindestens 0,5 Sekunden oder länger in Anspruch nimmt, erfolgt das Wieder-Absenken und Nach Vorn-Verschieben der Haube 2 mit einem zeitlichen Versatz zum Anheben und Verschieben zur Windschutzscheibe 3 hin. Durch die Querschnittsbemessung der Sicken 46 oder eines gesonderten Abström-Kanals im Verschluss-Teil 31 kann die Zeit bis zum Wieder-Absenken der Haube 2 sehr genau bemessen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007009096 A1 [0002]

Claims

Fußgänger-Schutz-Vorrichtung zum Anheben und Verschieben einer frontseitigen Haube (2), insbesondere Motorraum-Haube, eines Kraftfahrzeugs im Bereich seiner Windschutzscheibe (3), – wobei eine lösbare Verriegelung (5) zwischen einer Frontseite (4) der Haube (2) und der Karosserie (1) des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, – wobei die Haube (2) um ein zur Windschutzscheibe (3) benachbartes Gelenk (10) mit ihrer Frontseite (4) in einer Öffnungs-Richtung (12) hochschwenkbar gelagert ist, – wobei das Gelenk (10) höhenbewegbar und zur Windschutzscheibe (3) hin verschiebbar mit einer zum Anheben und Verschieben der Haube (2) im Bereich der Windschutzscheibe (3) bei geschlossener Verriegelung (5) betätigbaren Hub- und Verschiebe-Einrichtung (18) gekoppelt ist, – wobei ein Kraftspeicher (13) einerseits an der Karosserie (1) und andererseits an der Haube (2) angelenkt ist, – wobei der Kraftspeicher (13) zur Unterstützung des Hochschwenkens der Haube (2) aus einer geschlossenen Position der Haube (2) mit einer Ruheposition des Kraftspeichers (13) in Öffnungs-Richtung (12) in eine geöffnete Position der Haube (2) bei ausgefahrenem Kraftspeicher (13) und bei gelöster Verriegelung (5) ausgebildet ist, – wobei ein Aktuator (27) zum Betätigen der Hub- und Verschiebe-Einrichtung (18) bei einem Aufprall auf die Frontseite (4) der Haube (2) vorgesehen ist, – wobei der Aktuator (27) als eine eine bei einer Zündung über einen Kolben (37) auf eine Kolbenstange (35) in einer Ausschub-Richtung wirkende Kraft ausübende pyrotechnisch wirkende Druckgas-Erzeugungs-Einheit (40) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicher (13) derart an der Haube (2) und der Karosserie (1) angelenkt ist, dass er beim Anheben und Verschieben der Haube (2) im Bereich der Windschutzscheibe (3) aus der Ruheposition unter Ausübung einer Rückstellkraft auf die Haube (2) in Richtung zur Verriegelung (5) weiter zusammengedrückt wird und dass der Aktuator (27) derart ausgebildet ist, dass er zeitlich versetzt nach einer Zündung zumindest weitgehend kräftefrei wird.
Fußgänger-Schutz-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicher (13) in Richtung zur Windschutzscheibe (3) hin an der Karosserie (1) und in Richtung zur Frontseite (4) hin an der Haube (2) angelenkt ist.
Fußgänger-Schutz-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicher (13) als Gasfeder ausgebildet ist.
Fußgänger-Schutz-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Kraftspeicher (13) vorgesehen ist.
Fußgänger-Schutz-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (27) ein Gehäuse (30) und eine aus diesem herausgeführte Kolbenstange (35) mit einem Kolben (37) aufweist, und dass das Gehäuse (30) durch ein Verschluss-Teil (31) verschlossen ist, das nach dem Ausfahren der Kolbenstange (35) aus dem Gehäuse (30) zumindest teilweise aus dem Gehäuse (30) unter Verbindung des Innen-Raums (39) des Gehäuses (30) mit der Atmosphäre herausdrückbar ist.