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Die Erfindung betrifft ein Scharnier zum schwenkbaren Anbringen eines ersten Karosseriebauteils, insbesondere einer Frontklappe, an einem zweiten Karosseriebauteil, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie, mit einer Befestigung für einen das Scharnier für die Funktion eines Fußgängeraufprallschutzes betätigenden Aktuator. Die Erfindung betrifft ferner eine Verwendung eines derartigen Scharniers als Fußgängeraufprallschutz an einer Frontklappe eines Kraftfahrzeugs.
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Mit dem gattungsgemäßen Scharnier soll die Funktion eines Fußgängeraufprallschutzes zu realisieren sein, bei dem im Falle des Aufprallens eines Fußgängers auf das zugehörige Fahrzeug das erste Karosseriebauteil um einen gewissen Abstand von dem zweiten Karosseriebauteil entfernt wird. Dadurch wird zugleich der Abstand des ersten Karosseriebauteils von einem sich darunter befindenden, in der Regel steifen Bauteil, wie etwa einem Antriebsaggregat, vergrößert, wodurch die Verletzungsgefahr für den aufprallenden Fußgänger verringert werden kann.
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Aktive Systeme zum Fußgängeraufprallschutz sind seit längerem allgemein bekannt. Bei diesen Systemen wird insbesondere die Frontklappe eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, bei einem sensorgesteuerten Erkennen eines möglichen Frontaufpralls eines Fußgängers mittels eines Aktuators aktiv angehoben. Der Aktuator ist an dem zugehörigen Scharnier derart abzustützen, dass er insbesondere die Frontklappe als Karosseriebauteil anheben kann. Die Abstützung muss also die beim Anheben benötigten Hebekräfte sicher aufnehmen. Zugleich muss der Aktuator an dem Scharnier einfach und kostengünstig zu montieren sein. Für diese Montage ist insbesondere zu beachten, dass nicht sämtliche Fahrzeuge einer Serie mit einem Fußgängeraufprallschutz auszustatten sind und daher typspezifische Anpassungen einfach möglich sein sollen.
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Erfindungsgemäß ist ein Scharnier zum schwenkbaren Anbringen eines ersten Karosseriebauteils, insbesondere einer Frontklappe, an einem zweiten Karosseriebauteil, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie, mit einer Befestigung für einen das Scharnier für die Funktion eines Fußgängeraufprallschutzes betätigenden Aktuator geschaffen, bei dem die Befestigung mit einer Halterung zum Abstützen des Aktuators quer zu dessen Wirkrichtung gestaltet ist, die mittels einer den Aktuator aufnehmenden Führung, insbesondere einer Klemmraste, gebildet ist.
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Die erfindungsgemäße Halterung bildet eine zusätzliche Befestigung für den Aktuator, mittels der dieser quer zu seiner Wirkrichtung in seiner Lage festgelegt ist. Die Halterung stellt damit sicher, dass der Aktuator seine Wirkrichtung behält und auch während seiner Funktion diese Wirkrichtung nicht verändert. Diese Halterung ist gezielt mit mindestens einer Führung gestaltet, an der der Aktuator dann bei seiner Montage einfach einzurasten ist. So ist eine funktional wirkungsvolle und dennoch leicht zu montierende Abstützung des Aktuators sowohl in Wirkrichtung als auch quer dazu möglich.
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Die derartige Führung ist vorzugsweise an einem die Befestigung des Aktuators bildenden Scharnierteil befestigt. Der Aktuator ist damit sowohl mit der Befestigung als auch der Halterung an nur einem Scharnierteil angebracht.
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Die erfindungsgemäße Halterung umfasst ferner vorteilhaft zugleich eine Kabelaufnahme für ein Anschlusskabel des Aktuators zum Bilden einer Baugruppe aus Aktuator, Anschlusskabel und Befestigung selbst. Die Halterung erfüllt damit eine Doppelfunktion, indem sie den Aktuator zusätzlich positioniert und zugleich für dessen elektrischen Anschluss sorgt. Die damit gebildete Baugruppe kann dann auch als Ganzes an das zugehörige Scharnierteil in einem einfachen Montagevorgang platziert werden.
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Darüber hinaus bildet die Halterung vorteilhaft zugleich eine Steckverbindung für einen Stecker des Aktuators. Mit der Halterung ist dann zugleich auch noch die Funktion eines Steckers für einen elektrischen Anschluss des Aktuators geschaffen.
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Vorzugsweise ist ferner die Befestigung mit mindestens einer den Aktuator in dessen Wirkrichtung abstützenden Stützfläche gestaltet. Mit dieser vorzugsweisen Befestigung ist der Aktuator für einen Fußgängeraufprallschutz in besonders einfacher und zugleich wirkungsvoller Weise an dem zugehörigen Scharnier befestigt. Dazu ist der Aktuator einfach in seine Wirkrichtung hin an mindestens einer Stützfläche des Scharniers abgestützt. Der erfindungsgemäße Aktuator ist damit derart abgestützt, dass seine Wirkkräfte im Falle der Funktion als Fußgängeraufprallschutz an der Stützfläche als Druckkräfte wirken. Die erfindungsgemäße Befestigung muss also keine bzw. nahezu keine Querkräfte oder Scherkräfte aufnehmen. Sie ist daher besonders einfach zu realisieren und auch besonders leicht zu montieren.
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Die Stützfläche ist vorteilhaft an einem gewinkelten Blech bzw. einem Winkelelements ausgebildet, das dann vorteilhaft an dem Bauteil des Scharniers zu befestigen ist. Das gewinkelte Blech ist also ebenfalls vorzugsweise mit der Halterung und dem Aktuator zu einer Baugruppe vormontierbar, die dann nachfolgend an dem Bauteil des Scharniers angeordnet werden kann. Die Baugruppe umfasst vorteilhaft auch die Steckverbindung und/oder das Anschlusskabel auf.
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Die Stützfläche ist alternativ vorzugsweise mit einem Bauteil des Scharniers selbst gebildet. Die Abstützung des Aktuators ist damit besonders steif und bedarf keiner gesonderten Montage für die Stützfläche.
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Die mindestens eine erfindungsgemäße Stützfläche ist besonders bevorzugt mit einer Blechlasche gebildet, die an einem der Scharnierteile abgewinkelt ausgeformt ist. Die derartige Blechlasche kann bei der Herstellung des Scharnierteils mittels Stanzen bzw. Pressen nahezu kostenneutral ausgebildet werden.
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Besonders vorteilhaft sind bei dem erfindungsgemäßen Scharnier zwei Blechlaschen vorgesehen, die je eine Stützfläche bilden und zwischen sich den Aktuator aufnehmen. Die beiden Stützflächen stützen den in der Regel zylindrischen Aktuator dann an seinem Querschnitt diametral gegenüberliegend ab, wodurch die vom Aktuator erzeugten Druckkräfte gleichmäßig auf die beiden Stützflächen verteilt übertragen werden. Ferner ist der Aktuator während der Montage mit den beiden Stützflächen eindeutig positioniert.
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An der Blechlasche ist vorteilhaft ferner eine Öffnung, insbesondere eine Gewindeöffnung, ausgebildet, an der der Aktuator dann mittels einer Rastverbindung oder einer Schraubverbindung ortsfest angebracht werden kann. Entsprechend ist der Aktuator vorteilhaft an der mindestens einen Stützfläche verschraubt und die Verschraubung insbesondere in Wirkrichtung des Aktuators ausgebildet.
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Gemäß den oben genannten Vorteilen ist die Erfindung auch gezielt auf eine Verwendung eines erfindungsgemäßen Scharniers als Fußgängeraufprallschutz an einer Frontklappe eines Kraftfahrzeugs gerichtet.
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Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigt:
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1 eine Seitenansicht eines Scharniers gemäß dem Stand der Technik mit einer dortigen Befestigung für einen Aktuator,
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2 die Seitenansicht gemäß 1 mit dem dort befestigen Aktuator,
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3 die Ansicht III gemäß 2 des Aktuators,
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4 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Scharniers gemäß der Erfindung mit einer dortigen Befestigung für einen Aktuator,
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5 die Seitenansicht gemäß 4 mit dem dortigen Aktuator,
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6 die Ansicht VI gemäß 5 des Aktuators und dessen Halterung,
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7 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Scharniers gemäß der Erfindung mit einer dortigen Befestigung für einen Aktuator und
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8 die Ansicht VIII gemäß 7 des Aktuators und dessen Halterung.
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In 1 ist ein erstes Karosseriebauteil 10 in Form einer Frontklappe eines Personenkraftwagens dargestellt, das in herkömmlicher Weise an einem zweiten Karosseriebauteil 12 in Gestalt einer Fahrzeugkarosserie angeordnet ist.
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Das als Frontklappe gestaltete Karosseriebauteil 10 ist mittels eines Scharniers 14 an dem zweiten Karosseriebauteil 12 schwenkbar gelagert, das zumindest mit einem ersten bzw. oberen Scharnierteil 16 und einem zweiten bzw. unteren Scharnierteil 18 gebildet ist. Das erste Scharnierteil 16 ist an dem ersten Karosseriebauteil 10 ortsfest angebracht, wohingegen das zweite Scharnierteil 18 an dem zweiten Karosseriebauteil 12 ortsfest angebracht ist. Zwischen dem ersten Scharnierteil 16 und dem zweiten Scharnierteil 18 befinden sich weitere Scharnierteile, die hier nicht weiter relevant sind.
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Das Karosseriebauteil 10 kann mittels des Scharniers 14 an dem Karosseriebauteil 12 zum Öffnen und Schließen in herkömmlicher Weise geschwenkt werden. Das Scharnier 14 ermöglicht es also, dass die Frontklappe des zugehörigen Fahrzeugs wie üblich geöffnet und geschlossen werden kann.
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Für die Funktion eines Fußgängeraufprallschutzes ist am Scharnier 14 ferner ein pyrotechnischer Aktuator 20 vorgesehen, der mit einem Aktuatorkolben versehen ist, dessen oberes Ende von einem Aktuatorstempel 22 gebildet ist. Der Aktuatorkolben ist in einem Aktuatorzylinder 24 in eine Wirkrichtung 26 verschiebbar. Er kann auf diese Weise aus dem Aktuatorzylinder 24 bezogen auf die Fig. nach oben hin herausfahren und dann mit seinem Aktuatorstempel 22 das obere Scharnierteil 16 sowie das erste Karosseriebauteil 10 anheben. Mit dem Anheben ist eine Vergrößerung des Abstandes des ersten Karosseriebauteils 10 zu sich darunter befindenden Bauteilen des Fahrzeugs verbunden. Dadurch ist die Verletzungsgefahr insbesondere für Fußgänger verringert, die bei einem Unfall auf das erste Karosseriebauteil auftreffen könnten.
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Der Aktuator 20 ist mittels einer Befestigung 28 an dem unteren Scharnierteil 18 befestigt, die gemäß dem Stand der Technik der 1 bis 3 mittels eines gewinkelten Blechs 30 gebildet ist. Das Blech 30 stützt den Aktuatorzylinder 24 in Wirkrichtung 26 ab und ist quer zur Wirkrichtung 26 mittels zweier Fixierschrauben 32 an dem unteren Scharnierteil 18 verschraubt. Für die Befestigung 28 des Aktuators 20 gemäß dem Stand der Technik ist ferner ein Steckerhalter 34 vorgesehen, der ebenfalls an dem unteren Scharnierteil 18 befestigt, insbesondere dort eingerastet ist. An dem Steckerhalter 34 ist eine Steckverbindung 36 eines Anschlusskabels 38 angebracht.
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In den 4 bis 6 ist eine Befestigung 28 für den Aktuator 20 gemäß der Erfindung veranschaulicht. Bei dieser Befestigung 28 ist am oberen Ende des Aktuatorzylinders 24 eine Grundplatte 40 angebracht, die sich quer zur Wirkrichtung 26 erstreckt. Ferner sind an dem unteren Scharnierteil 18 zwei Stützflächen 42 mittels je einer Blechlasche 44 ausgeformt. Die Stützflächen 42 erstrecken sich ebenfalls quer zur Wirkrichtung 26 und dienen zum Abstützen der Grundplatte 40 in Wirkrichtung 26. An den Blechlaschen 44 ist dazu je eine Gewindeöffnung 46 mit einem (nicht dargestellten) Innengewinde ausgebildet, in die je eine Schraube 48 eingeschraubt ist.
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Für die Befestigung 28 des Aktuators 20 gemäß der Erfindung ist ferner eine Halterung 50 vorgesehen, die als ein Kunststoffbauteil mit einer Führung 52 in Form einer Klemmraste gebildet ist. Die Führung 52 umgreift bezogen auf die 6 den mittleren Abschnitt des Aktuatorzylinders 24 und hält diesen damit quer zu seiner Wirkrichtung 26 in Position. An der Halterung 50 ist zugleich auch eine Kabelaufnahme für die Steckverbindung 36 sowie das Anschlusskabel 38 geschaffen. Die Halterung 50 ist dazu ihrerseits an dem unteren Scharnierteil 18 mittels eines Rastzapfens 54 eingerastet, der von der Halterung 50 zum Scharnierteil 18 hin gerichtet absteht.
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In den 7 und 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Befestigung 28 für den Aktuator 20 dargestellt. Bei dieser Befestigung 28 ist ebenfalls am oberen Ende des Aktuatorzylinders 24 ein gewinkeltes Blech 30 angebracht. Auch dieses gewinkelte Blech 30 stützt den Aktuatorzylinder 24 an einer sich quer zum unteren Scharnierteil 18 erstreckenden, ersten Winkelfläche in dessen Wirkrichtung 26 ab. Das gewinkelte Blech 30 ist dazu am unteren Scharnierteil 18 an seiner sich parallel zum unteren Scharnierteil 18 erstreckenden, zweiten Winkelfläche quer zur Wirkrichtung 26 mittels nur einer Fixierschraube 32 und weiter mittels eines Haltebolzens 56 ortsfest angebracht.
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Der Haltebolzen 56 ist bevorzugt als Pilzzapfen gestaltet. An dem Haltebolzen 56 ist die Befestigung 28 mit ihrem gewinkelten Blech 30 mittels einer C-förmigen Aussparung 62 eingehakt. Mit der C-förmigen Aussparung 62 kann das Blech 30 zur leichteren Montage an einer ihrer Seiten einfach an den Haltebolzen 56 gesteckt und dann mittels der nur einen Fixierschraube 32 befestigt werden. Die eine Fixierschraube 32 wird dabei durch eine am gewinkelten Blech 30 in deren zweiten Winkelfläche ausgebildete Durchgangsöffnung 66 gesteckt und in das untere Scharnierteil 18 eingeschraubt.
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Das gewinkelte Blech 30 gemäß den 7 und 8 hat ferner in seiner sich parallel zum unteren Scharnierteil 18 erstreckenden, zweiten Winkelfläche außerdem eine T-förmige Aussparung 60. In diese T-förmige Aussparung 60 ist formschlüssig eine Halterverbindung 58 eingefügt, die Bestandteil der Halterung 50 ist. Die Halterung 50 ist dazu als Kunststoffbauteil ausgeführt.
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An der Halterung 50 gemäß 7 und 8 befindet sich also die Halterverbindung 58, welche formschlüssig mit dem gewinkelten Blech 30 verbunden ist, und im Übrigen die Führung 52, welche den mittleren Abschnitt des Aktuatorzylinders 24 umgreift und diesen quer zu seiner Wirkrichtung 26 in Position hält. Außerdem ist an der Halterung 50 die Steckverbindung 36 fixiert. Dadurch ist der zugehörige Aktuator 20 sowie die Steckerverbindung 36 entsprechend zusammen mit dem gewinkelten Blech 30 und der Halterung 50 zu einer einzeln montierbaren Baugruppe zusammengefügt.
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Diese Baugruppe ist nicht allein mittels des Haltebolzens 56 und der einen Fixierschraube 32 an dem unteren Scharnierteil 18 ortsfest angebracht, sondern es ist zusätzlich noch ein Zapfen 64 vorgesehen. Dieser Zapfen 64 befindet sich an der Halterung 50 an deren zum unteren Scharnierteil 18 gewandten Seite und steht dort im Wesentlichen senkrecht ab. Der Zapfen 64 dient als Verdrehschutz und als Erleichterung der Montage der genannten Baugruppe. Beim Montieren derselben braucht der Zapfen 64 lediglich in eine am unteren Scharnierteil 18 ausgebildete Aussparung eingeführt zu werden und die Halterung 50 ist dadurch zusätzlich positioniert.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- erstes Karosseriebauteil in Form einer Frontklappe
- 12
- zweites Karosseriebauteil in Form einer Fahrzeugkarosserie
- 14
- Scharnier
- 16
- oberes Scharnierteil
- 18
- unteres Scharnierteil
- 20
- Aktuator
- 22
- Aktuatorkolben mit Aktuatorstempel
- 24
- Aktuatorzylinder
- 26
- Wirkrichtung
- 28
- Befestigung
- 30
- gewinkeltes Blech
- 32
- Fixierschraube
- 34
- Steckerhalter
- 36
- Steckverbindung
- 38
- Anschlusskabel
- 40
- Grundplatte
- 42
- Stützfläche
- 44
- Blechlasche
- 46
- Gewindeöffnung
- 48
- Schraube
- 50
- Halterung
- 52
- Führung
- 54
- Rastzapfen
- 56
- Haltebolzen
- 58
- Halterverbindung
- 60
- T-förmige Aussparung
- 62
- C-förmige Aussparung
- 64
- Zapfen
- 66
- Durchgangsöffnung
