DE102015120287A1

DE102015120287A1 - Hinge device with integrated pedestrian protection for a front hood

Info

Publication number: DE102015120287A1
Application number: DE102015120287.5A
Authority: DE
Inventors: Timo Czechtizky
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2015-11-24
Filing date: 2015-11-24
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2035-11-25
Also published as: DE102015120287B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Scharniervorrichtung mit integriertem Fußgängerschutz für eine Fronthaube (4) einer Karosserie (6) eines Kraftfahrzeuges, mit einer haubenseitigen Befestigungsanordnung (8), die gelenkig über eine Lenkeranordnung (14) mit einer karosserieseitigen Befestigungsanordnung (16) verbunden ist, wobei die haubenseitige Befestigungsanordnung (8) ein Scharnieroberteil (10) und ein Koppelelement (12) aufweist und wobei die karosserieseitige Befestigungsanordnung (16) mindestens ein Verriegelungselement (16) aufweist, das auf das Koppelelement (12) angreift und die Fronthaube (4) im normalen Betriebszustand verriegelt bzw. im Falle eines Aufpralles mittels eines Aktuators (42) entriegelt, wobei ein erstes und ein zweites karosserieseitiges Anschlagelement (38, 40) vorgesehen sind, wobei das erste Anschlagelement (38) dem Verriegelungselement (16) zugeordnet ist und das zweite Anschlagelement (40) einem Anschlaglenker (18) der Lenkeranordnung (14) zugeordnet ist, wobei der Aktuator (42) sowohl auf das Verriegelungselement (16) als auch auf den Anschlaglenker (18) direkt angreift.The invention relates to a hinge device with integrated pedestrian protection for a front hood (4) of a body (6) of a motor vehicle, with a hood-side fastening arrangement (8) which is articulated via a link assembly (14) with a body-side mounting arrangement (16), wherein the Hood-side mounting arrangement (8) has a hinge upper part (10) and a coupling element (12) and wherein the body-side mounting arrangement (16) has at least one locking element (16) which acts on the coupling element (12) and the front hood (4) in the normal operating state locked in the event of an impact by means of an actuator (42), wherein a first and a second body-side stop element (38, 40) are provided, wherein the first stop element (38) is associated with the locking element (16) and the second stop element ( 40) is associated with an abutment link (18) of the link assembly (14), wob ei the actuator (42) on both the locking element (16) and on the stopper link (18) directly attacks.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scharniervorrichtung mit integriertem Fußgängerschutz für eine Fronthaube einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges, mit einer haubenseitigen Befestigungsanordnung, die gelenkig über eine Lenkeranordnung mit einer karosserieseitigen Befestigunganordnung verbunden ist, wobei die haubenseitige Befestigungsanordnung ein Oberteil und ein Koppelelement aufweist und wobei die karosserieseitige Befestigungsanordnung zumindest ein Verriegelungselement aufweist, das auf das Koppelelement angreift und die Fronthaube im normalen Betriebszustand verriegelt bzw. im Falle eines Aufpralles mittels eines Aktuators entriegelt. The invention relates to a hinge device with integrated pedestrian protection for a front hood of a body of a motor vehicle, with a hood-side mounting assembly which is pivotally connected via a link assembly with a body-side mounting arrangement, wherein the hood-side mounting arrangement has a top and a coupling element and wherein the body-side mounting arrangement at least one Has locking element which engages the coupling element and the front cover locked in the normal operating state or unlocked in the event of an impact by means of an actuator.

Derartige Scharniervorrichtungen mit integriertem Fußgängerschutz sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Sie erlauben eine Anstellung der Fronthaube im Falle eines Fußgängeraufpralles. Such hinge devices with integrated pedestrian protection are well known from the prior art. They allow employment of the front hood in case of a pedestrian impact.

Ein Beispiel für eine derartige Scharniervorrichtung zeigt die DE 10 2011 056 844 A1 . Diese Scharniervorrichtung besitzt zwei Schließelemente, die im normalen Betriebszustand die Fronthaube mit der Karosserie verriegeln. Die Fronthaube ist des Weiteren im Wesentlichen über einen Viergelenkmechanismus mit der Karosserie gelenkig verbunden. Im Falle eines Aufpralles wird mittels eines Aktuators zunächst ein Verriegelungselement derart betätigt, dass das erste Schließelement freigegeben wird und die Viergelenksanordnung die Fronthaube anstellen kann, wobei nachfolgend das zweite Schließelement gelöst wird und die Fronthaube weiter an der Hinterkante nach oben anhebt, um den Aufprallschutz zu gewährleisten. Dadurch, dass der Aktuator direkt über das Verriegelungselement auf die Viergelenksanordnung wirkt, ergibt sich ein ungünstiges Geschwindigkeitsprofil der Hinterkante der Fronthaube beim Ausfahren, das insbesondere gegen Ende der Aufstellbewegung eine hohe Geschwindigkeit aufweist, was zu nachteiligen Deckelschwingungen führt. An example of such a hinge device shows the DE 10 2011 056 844 A1 , This hinge device has two locking elements that lock the front hood to the body in normal operating condition. The bonnet is also hinged to the body essentially via a four-bar mechanism. In the event of an impact, a locking element is first actuated by means of an actuator such that the first closing element is released and the four-bar linkage can make the front hood, wherein subsequently the second closing element is released and the front hood continues to lift upwards at the trailing edge, to the impact protection guarantee. The fact that the actuator acts directly on the locking element on the four-bar linkage, resulting in an unfavorable velocity profile of the trailing edge of the bonnet during extension, which in particular towards the end of the erection has a high speed, resulting in adverse lid vibrations.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Scharniervorrichtung bereitzustellen, die den oben genannten Nachteil auf einfache und kostengünstige Weise vermeidet. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein erstes und ein zweites karosserieseitiges Anschlagelement vorgesehen sind, wobei das erste Anschlagelement dem Verriegelungselement zugeordnet ist und das zweite Anschlagelement einem Anschlaglenker der Lenkeranordnung zugeordnet ist, wobei der Aktuator sowohl auf das Verriegelungselement als auch auf den Anschlaglenker direkt angreift. Auf diese Weise ist ein Geschwindigkeitsprofil der Aufstellbewegung der Hinterkante der Fronthaube bereitstellbar, das zu Beginn der Aufstellbewegung eine sehr hohe Geschwindigkeit und gegen Ende der Aufstellbewegung eine sehr geringe Geschwindigkeit aufweist. In Kombination mit den karosserieseitigen Anschlagelementen können auf diese Weise nachteilige Deckelschwingungen gegen Ende der Aufstellbewegung wirksam vermieden werden. The object of the invention is therefore to provide a hinge device which avoids the above-mentioned disadvantage in a simple and cost-effective manner. This object is achieved in that a first and a second body-side stop element are provided, wherein the first stop element is associated with the locking element and the second stop element is assigned to a stopper linkage of the link assembly, wherein the actuator engages both on the locking element and on the stopper link directly , In this way, a speed profile of the raising movement of the trailing edge of the bonnet can be provided, which has a very high speed at the beginning of the erection movement and a very low speed towards the end of the erection movement. In combination with the body-side stop elements disadvantageous lid vibrations towards the end of the erection can be effectively avoided in this way.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich dadurch, dass die Lenkeranordnung neben dem Anschlaglenker einen oberen Lenker aufweist, der mit einem ersten Ende an die Karosserie und mit einem zweiten Ende an dem Koppelelement angelenkt ist, einen mittleren Lenker aufweist, der mit einem ersten Ende an dem oberen Lenker und mit einem zweiten Ende an dem Anschlaglenker angelenkt ist und einen unteren Lenker aufweist, der mit einem ersten Ende an die Karosserie und mit einem zweiten Ende an dem Koppelelement angelenkt ist. A particularly advantageous embodiment results from the fact that the handlebar assembly in addition to the control arm has an upper arm, which is articulated with a first end to the body and with a second end to the coupling element, a central arm having a first end to the upper link and articulated with a second end to the stopper link and having a lower arm, which is articulated with a first end to the body and with a second end to the coupling element.

In besonders vorteilhafter Weise bilden der mittlere Lenker und der Anschlaglenker eine Kniehebelanordnung aus, die im normalen Betriebszustand angewinkelt mit ihrem Anlenkpunkt in Richtung des Verriegelungselementes gerichtet ist. Durch eine derartige Kniehebelanordnung ist es auf einfache Weise möglich, zunächst den Aktuator in Richtung des Verriegelungselementes wirken zu lassen, um nachfolgend über die Kniehebelanordnung und damit über die Lenkeranordnung die Aufstellbewegung fortzuführen. Zudem kann die Fronthaube in einer Übertotpunktlage der Kniehebelanordnung auf einfache Weise in aufgestellter Position gehalten werden und im Belastungsfall definiert nachgeben. In a particularly advantageous manner, the middle handlebar and the stopper link form a toggle lever arrangement, which is angled in the normal operating state with its point of articulation in the direction of the locking element. By means of such a toggle lever arrangement, it is possible in a simple manner to first allow the actuator to act in the direction of the locking element, in order subsequently to continue the erection movement via the toggle lever arrangement and thus via the linkage arrangement. In addition, the front hood can be kept in a Übertotpunktlage the toggle lever assembly in a simple manner in the upright position and give defined defined load.

Vorteilhafter Weise ist das Verriegelungselement als Hakenelement ausgeführt und kann so auf einfache Weise mittels des Aktuators eine Schließstellung der Fronthaube aufheben. Auch ist es vorteilhaft, wenn der Aktuator als pyrotechnischer Aktuator ausgeführt ist, so dass die Auslösezeit möglichst gering gehalten werden kann. Advantageously, the locking element is designed as a hook element and can thus cancel a closed position of the front hood in a simple manner by means of the actuator. It is also advantageous if the actuator is designed as a pyrotechnic actuator, so that the tripping time can be kept as low as possible.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das zweite Anschlagelement als Deformationselement ausgeführt ist oder über eine Sollbruchstelle verfügt. Auf diese Weise ist es möglich, dass eine definierte Nachgiebigkeit der Fronthaube im Falle eines Aufpralles einstellbar ist. Furthermore, it is advantageous if the second stop element is designed as a deformation element or has a predetermined breaking point. In this way, it is possible that a defined compliance of the front hood is adjustable in the event of an impact.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt: The invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Hereby shows:

1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäße Scharniervorrichtung in Schließposition der Fronthaube, 1 a schematic side view of a hinge device according to the invention in the closed position of the front hood,

2 die Scharniervorrichtung aus 1 in einer ersten aktivierten Position, 2 the hinge device off 1 in a first activated position,

3 die Scharniervorrichtung aus 1 in einer Zwischenposition, 3 the hinge device off 1 in an intermediate position,

4 die Scharniervorrichtung aus 1 in einer vollständig ausgefahrenen Position, und 4 the hinge device off 1 in a fully extended position, and

5 die Scharniervorrichtung aus 1 im Lastfall. 5 the hinge device off 1 in the load case.

1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine erfindungsgemäße Scharniervorrichtung 2 mit integriertem Fußgängerschutz für eine Fronthaube 4 einer Karosserie 6 (die hier nur teilweise dargestellt ist) eines nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeuges. Die Fahrtrichtung des nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeuges ergibt sich aus dem Pfeil FR. Die Scharniervorrichtung 2 weist eine haubenseitige Befestigungsanordnung 8 auf, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Scharnieroberteil 10 und einem Koppelelement 12 besteht. Diese haubenseitige Befestigungsanordnung 8 ist über eine Lenkeranordnung 14 gelenkig mit einer karosserieseitigen Befestigungsanordnung 16 verbunden. Die karosserieseitige Befestigungsanordnung 16 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel lediglich aus einem Verriegelungselement 16, das als Hakenelement ausgeführt ist und auf bekannte Weise im normalen Zustand auf das Koppelelement 12 angreift und derart die Fronthaube 4 im geschlossenen Zustand verriegelt. 1 shows a schematic side view of a hinge device according to the invention 2 with integrated pedestrian protection for a front hood 4 a body 6 (which is only partially shown) of a motor vehicle not shown. The direction of travel of the motor vehicle not shown results from the arrow FR. The hinge device 2 has a hood-side mounting arrangement 8th on, in the present embodiment of a hinge shell 10 and a coupling element 12 consists. This hood-side mounting arrangement 8th is about a handlebar assembly 14 articulated with a body-side mounting arrangement 16 connected. The body-side mounting arrangement 16 consists in the present embodiment only of a locking element 16 , Which is designed as a hook element and in a known manner in the normal state on the coupling element 12 attacks and so the front hood 4 locked in the closed state.

Die Lenkeranordnung 14 weist neben einem Anschlaglenker 18 einen oberen Lenker 20, einen mittleren Lenker 22 und einen unteren Lenker 24 auf. Hierbei ist der obere Lenker 20 mit einem ersten Ende 26 an die Karosserie 6 und mit einem zweiten Ende 28 an dem Koppelelement 12 angelenkt. Der mittlere Lenker 22 ist mit einem ersten Ende 30 an dem oberen Lenker 20 und mit einem zweiten Ende 32 an dem Anschlaglenker 18 angelenkt. Der untere Lenker 24 ist mit einem ersten Ende 34 an die Karosserie 6 und mit einem zweiten Ende 36 an dem Koppelelement 12 angelenkt. The handlebar arrangement 14 points next to a stopper 18 an upper handlebar 20 , a middle handlebar 22 and a lower handlebar 24 on. Here is the upper handlebar 20 with a first end 26 to the body 6 and with a second end 28 on the coupling element 12 hinged. The middle handlebar 22 is with a first end 30 on the upper handlebar 20 and with a second end 32 on the stopper 18 hinged. The lower handlebar 24 is with a first end 34 to the body 6 and with a second end 36 on the coupling element 12 hinged.

Des Weiteren sind ein erstes und ein zweites karosserieseitiges Anschlagelement 38, 40 vorgesehen, wobei das erste Anschlagelement 38 dem Verriegelungselement 16 zugeordnet ist und das zweite Anschlagelement 40 dem Anschlaglenker 18 der Lenkeranordnung 14 zugeordnet ist. Hierbei ist anzumerken, dass auch das Verriegelungselement 16 und das Anschlaglenker 18 karosserieseitig gelagert sind. Des Weiteren ist ein Aktuator 42 vorgesehen, der sowohl auf das Verriegelungselement 16 als auch auf den Anschlaglenker 18 direkt angreift. Der Aktuator 42 ist in vorteilhafter Weise als pyrotechnischer Aktuator ausgeführt ist, um eine möglichst kleine Auslösezeit zu gewährleisten. Das zweite Anschlagelement 40 ist als Deformationselement ausgeführt und wird im Rahmen der Besprechung der 5 näher erläutert. Des Weiteren sei angemerkt, dass in vorteilhafter Weise der mittlere Lenker 22 und der Anschlaglenker 18 eine Kniehebelanordnung ausbilden, die im normalen Betriebszustand angewinkelt ist und mit ihrem Anlenkpunkt (dem zweiten Ende 32 des mittleren Lenkers 22) in Richtung des Verriegelungselementes 16 gerichtet ist. Furthermore, a first and a second body-side stop element 38 . 40 provided, wherein the first stop element 38 the locking element 16 is assigned and the second stop element 40 the stopper 18 the handlebar arrangement 14 assigned. It should be noted that the locking element 16 and the stopper 18 are stored on the body side. Furthermore, it is an actuator 42 provided on both the locking element 16 as well as on the stopper 18 directly attacks. The actuator 42 is carried out in an advantageous manner as a pyrotechnic actuator to ensure the smallest possible triggering time. The second stop element 40 is executed as a deformation element and is used in the discussion of the 5 explained in more detail. It should also be noted that advantageously the middle handlebar 22 and the stopper 18 form a toggle lever assembly, which is angled in the normal operating condition and with its articulation point (the second end 32 the middle handlebar 22 ) in the direction of the locking element 16 is directed.

Durch die Ausbildung des mittleren Lenkers 22 und des Anschlaglenkers 18 als Kniehebelanordnung bewirkt ein Auslösen des Aktuator 42 zunächst eine Bewegung des Hakenelementes 16 und somit ein Lösen der Verriegelung der Fronthaube 4. Dies ist in 2 dargestellt, wobei deutlich zu erkennen ist, dass das Hakenelement 16 gegen das erste Anschlagelement 38 anliegt. Through the training of the middle handlebar 22 and the stopper 18 as a toggle arrangement causes a triggering of the actuator 42 initially a movement of the hook element 16 and thus a release of the locking of the front hood 4 , This is in 2 wherein it can be clearly seen that the hook element 16 against the first stop element 38 is applied.

3 zeigt nun eine Zwischenposition der erfindungsgemäßen Scharniervorrichtung 2, bei der der Aktuator nun eine Bewegung des Anschlaglenkers 18 bewirkt und damit die Kniehebelanordnung in Richtung einer Übertotpunktlage bewegt. Die Fronthaube 4 wird hierbei ebenfalls nach oben bewegt, um, wie in 4 dargestellt, eine Fußgängerschutzendlage einzunehmen. Der Anschlaglenker 18 liegt hierbei am zweiten Anschlagelement 40 an. Die Kniehebelanordnung, bestehend aus dem mittleren Lenker 22 und dem Anschlaglenker 18, ist in einer Übertotpunktlage verriegelt. 3 now shows an intermediate position of the hinge device according to the invention 2 in which the actuator is now a movement of the stopper link 18 causes and thus moves the toggle lever assembly in the direction of an over-center position. The front hood 4 is also moved up to, as in 4 shown to take a pedestrian protection end position. The stopper 18 in this case lies on the second stop element 40 at. The toggle assembly consisting of the middle handlebar 22 and the stopper 18 , is locked in an over-center position.

5 zeigt nun den Lastfall, bei dem ein Fußgänger auf die Fronthaube 4 aufprallt und die Fronthaube 4 nachgibt, um schwere Verletzungen des Fußgängers zu verhindern. Hierbei ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass sich der Anschlaglenker 18 in Richtung des zweiten Anschlagelementes 40 weiterbewegen kann, da das zweite Anschlagelement 40 als Deformationselement ausgeführt ist und sich folglich entsprechend verformen kann. Das Anschlagelement 40 kann jedoch auch auf bekannte Weise mit einer Sollbruchstelle versehen sein. Wichtig ist die Ausweichbewegung des Anschlaglenkers 18 und damit ein Nachgeben der Fronthaube 4 über die erfindungsgemäße Scharniervorrichtung 2. 5 now shows the load case in which a pedestrian on the front hood 4 bounces and the front hood 4 gives in to prevent serious injury to the pedestrian. It is provided in the present embodiment, that the stopper link 18 in the direction of the second stop element 40 can move, since the second stop element 40 is designed as a deformation element and thus can deform accordingly. The stop element 40 However, can also be provided in a known manner with a predetermined breaking point. Important is the evasive movement of the stopper 18 and thus a yielding of the bonnet 4 via the hinge device according to the invention 2 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011056844 A1 [0003]

Claims

Hinge device with integrated pedestrian protection for a front hood ( 4 ) of a body ( 6 ) of a motor vehicle, with a hood-side mounting arrangement ( 8th ), which articulates about a handlebar assembly ( 14 ) with a body-side mounting arrangement ( 16 ), wherein the hood-side mounting arrangement ( 8th ) a hinge top ( 10 ) and a coupling element ( 12 ) and wherein the body-side mounting arrangement ( 16 ) at least one locking element ( 16 ), which on the coupling element ( 12 ) and the bonnet ( 4 ) locked in the normal operating state or in the event of an impact by means of an actuator ( 42 ), characterized in that a first and a second body-side stop element ( 38 . 40 ) are provided, wherein the first stop element ( 38 ) the locking element ( 16 ) is assigned and the second stop element ( 40 ) a stopper ( 18 ) of the handlebar assembly ( 14 ), wherein the actuator ( 42 ) on both the locking element ( 16 ) as well as on the stop bar ( 18 ) directly attacks.

Hinge device according to claim 1, characterized in that the handlebar arrangement ( 14 ) next to the stop bar ( 18 ) an upper handlebar ( 20 ) having a first end ( 26 ) to the body ( 6 ) and with a second end ( 28 ) on the coupling element ( 12 ), a middle handlebar ( 22 ) having a first end ( 30 ) on the upper handlebar ( 20 ) and with a second end ( 32 ) on the stop bar ( 18 ) and a lower handlebar ( 24 ) having a first end ( 34 ) to the body ( 6 ) and with a second end ( 36 ) on the coupling element ( 12 ) is articulated.

Hinge device according to claim 1 or 2, characterized in that the middle handlebar ( 22 ) and the stop bar ( 18 ) form a toggle lever arrangement which, in the normal operating state, is angled with its point of articulation ( 32 ) in the direction of the locking element ( 16 ).

Hinge device according to one of the preceding claims, characterized in that the locking element ( 16 ) is designed as a hook element.

Hinge device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 42 ) is designed as a pyrotechnic actuator.

Hinge device according to one of the preceding claims, characterized in that the second stop element ( 40 ) is designed as a deformation element or has a predetermined breaking point.