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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verschluss für eine Frontklappe eines Fahrzeugs, mit einem mit der Frontklappe verbindbaren Schließbügel und einem Schloss zur Aufnahme des Schließbügels.
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Verschlüsse dieser Art sind grundsätzlich bekannt. Üblicherweise befinden sich der Schließbügel und das Schloss in einem in Fahrtrichtung gesehen vorderen Bereich der Frontklappe, während die Frontklappe in einem hinteren Bereich verschwenkbar an einer Trägerstruktur des Fahrzeugs angelenkt ist. Desweiteren dient die Frontklappe üblicherweise zur Abdeckung eines Motorraums. Dabei besteht aufgrund einer immer optimaleren Ausnutzung des Motorraums das Problem, dass sich zwischen der Frontklappe und den Motorbauteilen, insbesondere dem Motorblock, nur noch ein geringer Luftspalt befindet, sodass sich eine Person, die bei einem Unfall auf die Frontklappe aufschlägt, Verletzungen zuziehen kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verschluss zu schaffen, bei welchem das Risiko einer Verletzung einer mit dem Fahrzeug kollidierenden Person reduziert ist.
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Zur Lösung der Aufgabe ist ein Verschluss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen.
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Der erfindungsgemäße Verschluss umfasst ein Schloss zur Aufnahme eines Schließbügels, welcher mit einem Aufstellteil der Frontklappe verschwenkbar verbunden ist, und einen Aktuator, durch welchen das Aufstellteil relativ zu dem Schließbügel verschwenkbar ist, um die Frontklappe anzuheben, während der Schließbügel in dem Schloss aufgenommen ist.
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Der Erfindung liegt mit anderen Worten der allgemeine Gedanke zugrunde, die Frontklappe im Falle einer Kollision mit beispielsweise einem Passanten oder Radfahrer anzuheben, damit die Frontklappe bei einem Aufprall einer Person einen größeren Abstand zu den durch die Frontklappe abgedeckten Fahrzeugbauteilen, insbesondere zu einem Motorblock, aufweist. Da aufgrund des Anhebens der Frontklappe ausreichend Platz für eine Deformation der Frontklappe vorhanden ist, kann die Energie der aufprallenden Person wirksam aufgenommen werden, wodurch das Risiko, dass die aufprallende Person mit großer Wucht auf z.B. den Motorblock auftrifft, erheblich reduziert ist.
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Konkret sieht die Erfindung hierzu vor, dass der Schließbügel anders als bei herkömmlichen Fahrzeugen nicht starr, sondern verschwenkbar mit der Frontklappe verbunden ist, sodass die Frontklappe angehoben werden kann, während der Schließbügel weiterhin in dem Schloss aufgenommen ist. Der Schließbügel und das Schloss brauchen zum Anheben der Frontklappe mit anderen Worten nicht außer Eingriff gebracht zu werden, sodass in vorteilhafterweise herkömmliche Schlösser zum Einsatz kommen können.
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Der Schließbügel ist dabei nicht direkt an die Frontklappe angelenkt, sondern über ein Aufstellteil, welches bevorzugt fest an der Frontklappe angebracht ist. Mittels des Aktuators lassen sich das Aufstellteil und der Schließbügel zum Anheben der Frontklappe auseinanderspreizen. Dabei hat der Schließbügel in dem Schloss so viel Spiel, dass er in ausreichender Weise auch relativ zu diesem verschwenken kann. Es versteht sich, dass das Ausmaß des Hubes der Frontklappe von der Dimensionierung des Schließbügels, des Aufstellteils und des Aktuators sowie von der Lage des Angriffspunkts des Aktuators an das Aufstellteil relativ zu der Verbindungsachse von Schließbügel und Aufstellteil abhängt.
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Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen.
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Für eine gute Hebelwirkung liegt ein Angriffspunkt des Aktuators an das Aufstellteil in einem Bereich des Aufstellteils, welcher zu dem Bereich beabstandet ist, in welchem das Aufstellteil und der Schließbügel miteinander verbunden sind. Bevorzugt liegt der Angriffspunkt des Aktuators in einem in Fahrtrichtung gesehen mittleren oder vorderen Bereich des Aufstellteils, während der Schließbügel und das Aufstellteil in ihren hinteren Endbereichen miteinander verbunden sind.
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Um ein unbeabsichtigtes Anheben der Frontklappe zu verhindern, kann ein durch den Aktuator lösbarer Sicherungsmechanismus vorgesehen sein, der das Aufstellteil und den Schließbügel gegen eine Relativverschwenkung sichert. Der Aktuator bewirkt also nicht nur die Anhebung der Frontklappe, sondern sorgt selber auch für eine Lösung des Sicherungsmechanismus. Ein separater Mechanismus zur Lösung des Sicherungsmechanismus ist folglich nicht erforderlich.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Sicherungsmechanismus einen Sicherungshaken, der an dem Aufstellteil verdrehbar gelagert ist und in einer Sicherungsstellung mit einem Sicherungsvorsprung des Schließbügels in Eingriff steht.
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Gemäß einer Ausführungsform weist der Sicherungshaken im Bereich seines dem Sicherungsvorsprung abgewandten Endes einen Betätigungsabschnitt auf, der durch den Aktuator beaufschlagbar ist, um den Sicherungshaken in eine gelöste Stellung zu drehen, in welcher er den Sicherungsvorsprung freigibt.
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Vorteilhafterweise wirkt der Aktuator nach der Lösung des Sicherungshakens von dem Sicherungsvorsprung des Schließbügels mit dem Betätigungsabschnitt des Sicherungshakens zusammen, um das Aufstellteil relativ zu dem Schließbügel zu verschwenken. Der Betätigungsabschnitt des Sicherungshakens bildet mit anderen Worten den Angriffspunkt des Aktuators an das Aufstellteil. Dadurch dass der Aktuator durch Beaufschlagung des Betätigungsabschnitts den Sicherungshaken zunächst zur Lösung des Sicherungsmechanismus verdreht und anschließend zur Relativverschwenkung von Aufstellteil und Schließbügel mitnimmt, können die Freigabe des Sicherungsmechanismus einerseits und die Anhebung der Frontklappe andererseits in vorteilhafterweise durch ein und dieselbe Bewegung des Aktuators erfolgen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Aktuator an dem Schließbügel angebracht. Diese Ausführungsform ermöglicht nicht nur die Verwendung eines herkömmlichen Schlosses, sondern auch eine vergleichsweise einfache Nachrüstung bestehender Frontklappenschließsysteme, da hierfür lediglich ein herkömmlicher Schließbügel durch die hier vorgeschlagene Kombination von Aufstellteil, Schließbügel und Aktuator ersetzt zu werden braucht. Alternativ kann der Aktuator aber auch an dem Schloss angebracht sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Aktuator einen pyrotechnisch angetriebenen Kolben. Durch einen solchen Kolben lassen sich auf besonders einfache Weise der bereits erwähnte Sicherungshaken zur Lösung des Sicherungsmechanismus verdrehen und anschließend zum Auseinanderschwenken von Aufstellteil und Schließbügel mitnehmen. Es versteht sich, dass der maximale Kolbenhub und die Dimensionierungen von Aufstellteil und Schließbügel zur Erreichung der gewünschten Anhebung der Frontklappe, die üblicherweise im Bereich von mehreren Zentimetern liegt, aneinander angepasst sind. So ist es beispielsweise bei einem Aktionsweg des Aktuators von 90 mm möglich, die Frontklappe um 100 mm anzuheben.
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Der Aktuator kann mit einem in dem Fahrzeug vorhandenen Kollisionsdetektionssystem verbunden sein, welches den Aktuator bei Bedarf auslöst.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform ist ein Anhebemechanismus vorgesehen, um auch einen dem Schloss abgewandten Scharnierbereich der Frontklappe anzuheben. Auf diese Weise wird die Frontklappe nicht nur einseitig angehoben, d.h. im Bereich des Schlosses aufgeschwenkt, sondern sie wird beidseitig angehoben, gewissermaßen also parallel nach oben versetzt. Hierdurch wird über die gesamte Fläche der Frontklappe gesehen ein größerer Abstand zu den darunter liegenden Motorbauteilen geschaffen, was letztlich zu einem noch besseren Aufprallschutz beiträgt. Darüber hinaus hat diese Ausführungsform gegenüber einer einseitigen Anhebung der Frontklappe den Vorteil, dass die jeweiligen Hübe bei einer beidseitigen Anhebung nicht so groß zu sein brauchen wie der Hub bei einer lediglich einseitigen Anhebung.
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Vorteilhafterweise umfasst auch der im Scharnierbereich angeordnete Anhebemechanismus einen, insbesondere pyrotechnisch angetriebenen, Aktuator, durch welchen ein Scharnierteil der Frontklappe aus einem zugeordneten Scharnierlager des Fahrzeugs heraus hebbar ist.
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Wie der Aktuator zum Verschwenken des Aufstellteils kann auch der Aktuator zum Herausheben des Scharnierteils mit einem in dem Fahrzeug vorhandenen Kollisionsdetektionssystem verbunden sein und bei Bedarf durch dieses ausgelöst werden.
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Um ein unbeabsichtigtes Herausheben des Scharnierteils aus dem Scharnierlager zu verhindern, ist das Scharnierteil vorteilhafterweise durch einen durch den Aktuator lösbaren Sicherungsmechanismus an dem Scharnierlager gesichert.
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Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand möglicher Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
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1 die Frontklappe eines Fahrzeugs (a) und (b) im geschlossenen Zustand und (c) im angehobenen Zustand;
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2 eine vergrößerte Darstellung des Mechanismus zum Anheben der Frontklappe von 1;
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3 eine Frontklappe mit einem alternativen Anhebemechanismus (a) im geöffneten Zustand, (b) im geschlossenen Zustand und (c) im angehobenen Zustand; und
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4 eine Frontklappe, die vorderseitig durch einen Anhebemechanismus nach Art von 3 und rückseitig durch einen zusätzlichen Anhebemechanismus anhebbar ist, (a) im geschlossenen Zustand und (b) im angehobenen Zustand.
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In 1 ist eine Frontklappe 10 eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Personenkraftwagens, schematisch dargestellt, welche beispielsweise einen Motorraum des Fahrzeugs abdeckt.
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Im Bereich ihres in Fahrtrichtung gesehen hinteren Randbereiches 12 ist die Frontklappe 10 verschwenkbar an einer Trägerstruktur 14 angelenkt, sodass sich die Frontklappe 10 in an sich bekannter Weise aufstellen lässt, um einen Zugang zu dem Motorraum des Fahrzeugs zu ermöglichen.
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Zur Sicherung der Frontklappe 10 gegen ein unbeabsichtigtes und/oder unbefugtes Öffnen ist die Frontklappe 10 im geschlossenen Zustand in einem in Fahrtrichtung gesehen vorderen Randbereich 16 mit einer in 1 nicht dargestellten Frontpartie des Fahrzeugs lösbar verriegelt. Hierzu ist in an sich bekannter Weise ein Schloss 18 an der Frontpartie angebracht, in welches ein vorderer Abschnitt eines an der Frontklappe 10 montierten Schließbügels 20 eingreift.
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Im Bereich seines hinteren Endes ist der Schließbügel 20 verschwenkbar an einem Aufstellteil 22 gelagert, welches an einer Innenseite 24 der Frontklappe 10 fest angebracht ist und sich im geschlossenen Zustand der Frontklappe 10 im Wesentlichen parallel zu dem Schließbügel 20 erstreckt (vgl. auch 2). Die Verbindung von Schließbügel 20 und Aufstellteil 22 erfolgt mittels eines Lagerstifts 26, der eine Schwenkachse definiert, die rechtwinklig zur Längserstreckung des Schließbügels 20 orientiert ist.
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In einem mittleren Bereich des Aufstellteils 22 ist ein Sicherungshaken 28 um eine Drehachse verdrehbar gelagert, welche parallel zu der Schwenkachse verläuft. Im Normal- oder Ausgangszustand hintergreift ein unteres Ende eines Hauptabschnitts 30 des Sicherungshakens 28 einen an dem Schließbügel 20 entsprechend vorgesehenen Sicherungsvorsprung 32, wodurch der Schließbügel 20 und das Aufstellteil 22 zusammengehalten werden und gegen ein Auseinanderschwenken gesichert sind. Solange der Schließbügel 20 und das Aufstellteil 22 durch den Sicherungshaken 28 und den Sicherungsvorsprung 32 miteinander verriegelt sind, ist die Frontklappe 10 in ihrer geschlossenen Stellung fixiert (1a).
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Im Bereich seines dem unteren Ende abgewandten oberen Endes weist der Sicherungshaken 28 einen im Wesentlichen rechtwinklig abgewinkelten Betätigungsabschnitt 34 auf, der sich parallel zu der Drehachse des Sicherungshakens 28 von dem Schließbügel 20 und dem Aufstellteil 22 weg erstreckt. Der Betätigungsabschnitt 34 geht aus einem Hebelabschnitt 36 hervor, welcher etwa auf Höhe der Drehachse unter einem zumindest annähernd rechten Winkel nach vorne von dem Hauptabschnitt 30 des Sicherungshakens 28 absteht.
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Der Schließbügel 20 weist an seiner der Frontklappe 10 abgewandten unteren Seite etwa auf Höhe der Drehachse des Sicherungshakens 28 einen Fortsatz 38 auf, an welchem ein pyrotechnischer Aktuator 40 um eine Drehachse verdrehbar gelagert ist, die sich parallel zu der Drehachse des Sicherungshakens 28 erstreckt. Der Aktuator 40 umfasst einen sich in Richtung des Betätigungsabschnitts 34 des Sicherungshakens 28 erstreckenden Zylinder 42, in dem ein Kolben 44 verschiebbar gelagert ist, der bei einer Aktivierung des Aktuators 40 nach oben aus dem Zylinder 42 heraus getrieben wird und mit dem Betätigungsabschnitt 34 des Sicherungshakens 28 in Eingriff gerät. Die Auslösung des Aktuators 40 kann beispielsweise durch ein mit dem Aktuator 40 verbundenes Kollisionsdetektionssystem des Fahrzeugs gesteuert werden.
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Durch das Aufschlagen des Kolbens 44 auf den Betätigungsabschnitt 34 wird der Sicherungshaken 28 in den Figuren entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht und auf diese Weise von dem Sicherungsvorsprung 32 gelöst, um eine Relativbewegung zwischen Aufstellteil 22 und Schließbügel 20 zu ermöglichen (1b). Die Verdrehung des Sicherungshakens 28 wird durch einen Anschlag 46 begrenzt, welcher oberhalb des Betätigungsabschnitts 34 seitlich von dem Aufstellteil 22 absteht. Durch das Anschlagen des Betätigungsabschnitts 34 an den Anschlag 46 bewirkt das weitere Ausfahren des Kolbens 44, dass das Aufstellteil 22 und der Schließbügel 20 nunmehr auseinandergedrückt werden, d.h. also relativ zueinander verschwenken. Da eine Bewegung des Schließbügels 20 nach unten, d.h. von der Frontklappe 10 weg, hierbei jedoch durch das mit dem Schließbügel 20 in Eingriff stehende Schloss 18 verhindert wird, resultiert die Relativbewegung zwischen Schließbügel 20 und Aufstellteil 22 zwangsläufig darin, dass die Frontklappe 10 durch den ausfahrenden Kolben 44 von dem Schloss 18 nach oben weggedrückt wird, d.h. also angehoben wird.
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Zur Führung der Relativbewegung zwischen Schließbügel 20 und Aufstellteil 22 ist das Aufstellteil 22 mit einer Kulissenführung 48 versehen, die entlang einer Kreisbahn um die Schwenkachse verläuft und in der ein Führungsstift 50 des Schließbügels 20 geführt ist.
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Es versteht sich, dass der maximal erreichbare Hub der Frontklappe 10 von der Dimensionierung des Schließbügels 20, des Aufstellteils 22 und des Aktuators 40 abhängt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel lässt sich der Kolben 44 des Aktuators 40 beispielsweise um etwa 90 Millimeter ausfahren, wodurch die Frontklappe 10 um etwa 100 Millimeter angehoben wird.
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In 3 ist eine alternative Ausführungsform dargestellt, welche sich von der voranstehend beschriebenen Ausführungsform darin unterscheidet, dass der Aktuator 40 hier nicht an dem Schließbügel 20 angebracht, sondern stattdessen in einer Lagerschale 52 gelagert ist, die an dem Schloss 18 montiert ist. Im weiteren Unterschied ist der Sicherungshaken 28 hier in einem unteren Bereich des nach unten weisenden Fortsatzes 38 des Aufstellteils 22 angeordnet. Zur Verriegelung des Aufstellteils 22 an dem Schließbügel 20 wirkt der Sicherungshaken 28 mit einem in der Zeichnung nicht zu erkennenden Vorsprung des Schließbügels 20 zusammen.
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3a zeigt die Frontklappe 10 in einem geöffneten Zustand, in der sie hochgeklappt ist, um Zugang zu z.B. einem Motorraum zu erlauben. Durch die Verriegelung des Aufstellteils 22 an dem Schließbügel 20 wird in dieser Situation verhindert, dass der Schließbügel 20 unbeabsichtigt herunterschwenken kann. 3b zeigt die Frontklappe 10 in einem geschlossenen Zustand, in welchem der Schließbügel 20 in das Schloss 18 eingreift. Durch eine Aktivierung des Aktuators 40 wird der Kolben 44 aus dem Zylinder 42 herausgetrieben, durch Verdrehung des Sicherungshakens 28 die Verriegelung von Aufstellteil 22 und Schließbügel 20 gelöst und durch anschließendes Hochschieben des Sicherungshakens 28 und somit Hochschwenken des Aufstellteils 22 die Frontklappe 10 angehoben (3c).
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In 4 ist noch eine weitere Ausführungsform dargestellt, deren vorderer Anhebemechanismus dem der Ausführungsform von 3 weitgehend ähnelt, insbesondere ist der Aktuator 40 auch hier in einer Lagerschale 52 gelagert, die an dem Schloss 18 montiert ist. Allerdings weist das Aufstellteil 22 der Ausführungsform von 4 im Unterschied zu der Ausführungsform von 3 keine Kulissenführung 48 auf.
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Außerdem wird bei der Ausführungsform von 4 nicht nur der vordere Randbereich 16 der Frontklappe 10, sondern auch der hintere Randbereich 12 der Frontklappe 10 angehoben. Mit anderen Worten findet eine beidseitige Anhebung der Frontklappe 10 statt, gewissermaßen also eine Versetzung der Frontklappe 10 parallel nach oben.
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Hierzu ist ein pyrotechnischer Aktuator 54 an der Trägerstruktur 14 verdrehbar gelagert, der ähnlich wie der vordere Aktuator 40 einen Zylinder 56 aufweist, in welchem ein Kolben 58 verschiebbar gelagert ist. Bei einer Aktivierung des hinteren Aktuators 54, die gesteuert durch das bereits erwähnte Kollisionsdetektionssystem vorzugsweise gleichzeitig mit der Aktivierung des vorderen Aktuators 40 erfolgt, wird der Kolben 58 aus dem Zylinder 56 heraus getrieben. Der ausfahrende Kolben 58 wirkt mit einem Scharnierteil 60 der Frontklappe 10 zusammen, welches im Bereich seines in Fahrtrichtung gesehen vorderen Endes schwenkbar an der Trägerstruktur 14 angelenkt ist, und schwenkt dieses zum Anheben der Frontklappe 10 nach oben aus einem Scharnierlager 62 der Trägerstruktur 14 heraus. Damit das Scharnierteil 60 von dem Scharnierlager 62 gelöst werden kann, entriegelt der ausfahrende Kolben 58 ähnlich wie bei dem vorderen Anhebemechanismus zunächst einen Sicherungshaken 64, welcher das Scharnierteil 60 normalerweise an dem Scharnierlager 62 sichert.
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Abschließend sei darauf hingewiesen, dass auch die Ausführungsform von 1 mit einem rückseitigen Anhebemechanismus nach Art von 4 versehen sein kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Frontklappe
- 12
- hinterer Randbereich
- 14
- Trägerstruktur
- 16
- vorderer Randbereich
- 18
- Schloss
- 20
- Schließbügel
- 22
- Aufstellteil
- 24
- Innenseite
- 26
- Lagerstift
- 28
- Sicherungshaken
- 30
- Hauptabschnitt
- 32
- Sicherungsvorsprung
- 34
- Betätigungsabschnitt
- 36
- Hebelabschnitt
- 38
- Fortsatz
- 40
- Aktuator
- 42
- Zylinder
- 44
- Kolben
- 46
- Anschlag
- 48
- Kulissenführung
- 50
- Führungsstift
- 52
- Lagerschale
- 54
- Aktuator
- 56
- Zylinder
- 58
- Kolben
- 60
- Scharnierteil
- 62
- Scharnierlager
- 64
- Sicherungshaken
