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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Frontklappenscharnier mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 und ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Frontklappenscharnier.
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Frontklappenscharniere für Kraftfahrzeuge zum schwenkbaren Lagern einer Frontklappe an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs sind aus dem Stand der Technik in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt.
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Die
DE 10 2015 109 128 B3 beschreibt beispielsweise ein Frontklappenscharnier für ein Kraftfahrzeug mit einem ersten Scharnierschenkel und einem zweiten Scharnierschenkel, die zum Öffnen und Schließen einer Motorhaube gelenkig miteinander verbunden sind. Einer der beiden Scharnierschenkel umfasst zum Fußgängerschutz ein Basisbauteil und ein Schwenkelement mit einem karosserieseitigen ersten Lagerbereich und einem motorhaubenseitigen zweiten Lagerbereich. Das Schwenkelement weist in einem der beiden Lagerbereiche ein Loslager auf, so dass das Schwenkelement durch eine rotatorische Bewegung entriegelbar ist und aus einer Grundposition in eine Aufprallposition anhebbar ist.
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Das Loslager des aus der
DE 10 2015 109 128 B3 bekannten Fronklappenscharniers ermöglicht also ein definiertes Verschwenken der Motorhaube zum Fußgängerschutz. Aufgrund der Ausgestaltung des Loslager, weist das Loslager in verschiedenen Crash-Situationen eine konstante Steifigkeit auf.
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Eine optimale Absorption von auf das Kraftfahrzeug wirkenden Kräften in unterschiedlichen Crash-Situationen, d.h. bei unterschiedlichen Krafteinleitungsrichtungen, stellt unterschiedliche Steifigkeitsanforderungen an das Frontklappenscharnier.
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Ausgehend von dem in der
DE 10 2015 109 128 B3 beschriebenen Frontklappenscharnier ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Frontklappenscharnier für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, dass in verschiedenen Crash-Situationen eine Frontklappe eines Kraftfahrzeugs sicher lagert und auf das Frontklappenscharnier wirkende Kräfte in geeigneter Weise absorbiert und überträgt. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Frontklappenscharnier bereitzustellen.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Frontklappenscharnier für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und das Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird also ein Frontklappenscharnier für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, das ein Scharnieroberteil und ein Frontklappenbefestigungselement umfasst. Das Frontklappenbefestigungselement ist an einer Frontklappe des Kraftfahrzeugs befestigbar und mit dem Scharnieroberteil um eine sich in Querrichtung, insbesondere in einem funktionsgemäßen Einbauzustand des Frontklappenscharniers an dem Kraftfahrzeug in Kraftfahrzeug-Querrichtung, erstreckende erste Schwenkachse schwenkbar verbunden. Das Scharnieroberteil umfasst ein Führungselement. In dem Führungselement ist ein Führungsgegenelement des Frontklappenbefestigungselements in einem ersten Crash-Fall geführt. Das Führungselement und das Führungsgegenelement sind derart ausgestaltet, dass das Führungsgegenelement in einem zweiten Crash-Fall aus dem Führungselement ausbringbar ist.
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Kerngedanke der Erfindung ist es also, das Führungselement und das Führungsgegenelement derart auszugestalten, dass diese eine Relativbewegung des Frontklappenbefestigungselements zu dem Scharnieroberteil in dem ersten Crash-Fall definiert steuern, wohingegen in dem zweiten Crash-Fall das Führungsgegenelement aus dem Führungselement ausbringbar ist, so dass sich das Frontklappenbefestigungselement relativ zu dem Scharnierurteil bewegen kann,, ohne dass die Relativbewegung durch das Führungselement und das Führungsgegenelement beeinflusst wird.
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Das erfindungsgemäße Frontklappenscharnier weist somit in dem ersten Crash-Fall eine unterschiedliche Steifigkeit auf als in dem zweiten Crash-Fall.
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Die Querrichtung entspricht in einem funktionsgemäßen Einbauzustand des Frontklappenscharniers in dem Kraftfahrzeug einer Kraftfahrzeug-Querrichtung.
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Das Frontklappenbefestigungselement ist mit dem Scharnieroberteil beispielsweise um eine sich in Querrichtung erstreckende erste Schwenkachse derart schwenkbar verbunden, dass in dem ersten Crash-Fall die Frontklappe derart verschwenkbar ist, dass ein in Längsrichtung vor dem Frontklappenbefestigungselement angeordneter Bereich der Frontklappe in Hochrichtung nach unten verschwenkt ist und ein in Längsrichtung hinter dem Frontklappenbefestigungselement angeordneter Bereich der Frontklappe in Hochrichtung nach oben verschwenkt ist.
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Die Längsrichtung entspricht in einem funktionsgemäßen Einbauzustand des Frontklappenscharniers an dem Kraftfahrzeug einer Kraftfahrzeug-Längsrichtung.
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Die Hochrichtung entspricht in einem funktionsgemäßen Einbauzustand des Frontklappenscharniers in dem Kraftfahrzeug einer Kraftfahrzeug-Hochrichtung.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Frontklappenscharniers nach der Erfindung ist das Führungselement in dem zweiten Crash-Fall durch Verschieben des Führungsgegenelements relativ zu dem Führungselement in Querrichtung und/oder durch Verschwenken des Führungsgegenelements um eine sich, insbesondere in Hochrichtung erstreckende, zweite Schwenkachse relativ zu dem Führungselement aus dem Führungselement ausbringbar.
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Die zweite Schwenkachse kann sich durch ein Gelenk erstrecken, über das die Frontklappe um die erste Schwenkachse schwenkbar mit dem Scharnieroberteil verbunden ist.
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Bei einer beispielhaften Ausführungsform des Frontklappenscharniers nach der Erfindung ist das Führungselement eine Führungskulisse, d.h. ein Langloch.
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Das Führungsgegenelement ist beispielsweise ein Führungszapfen, der in der Führungskulisse angeordnet ist.
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Die Führungskulisse ist beispielsweise kreisbogenförmig.
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Die konkave Seite der Führungskulisse kann in Längsrichtung vorne sein.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Frontklappenscharniers nach der Erfindung ist das Führungselement in einem in Hochrichtung oberen Bereich, in Längsrichtung hinten, insbesondere in einem konvexen Bereich der Führungskulisse, offen. Das Führungselement umfasst also in dem in Hochrichtung oberen Bereich, in Längsrichtung hinten eine Aussparung. Durch die Aussparung ist das Führungsgegenelement in dem zweiten Crash-Fall aus dem Führungselement ausbringbar.
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Das Führungsgegenelement kann einen Bolzenkörper und einen Bolzenkopf umfassen.
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Bei einer beispielhaften Ausführungsform des Frontklappenscharniers nach der Erfindung weist das Führungselement eine derartige Länge auf, d.h. eine derartige Erstreckung in Querrichtung, und/oder das Führungsgegenelement hat ein derartiges Spiel in dem Führungselement, also einen derartigen Abstand zu dem Führungselement, dass das Führungsgegenelement in dem zweiten Crash-Fall durch Verschwenken um die zweite Schwenkachse aus dem Führungselement ausbringbar ist.
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Das Führungsgegenelement kann aus einem, insbesondere zylinderförmigen, Bolzenkörper bestehen, d.h. keinen Bolzenkopf umfassen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Frontklappenscharniers nach der Erfindung ist der erste Crash-Fall ein Frontcrash.
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Bei dem Frontcrash wirkt beispielsweise lediglich eine Kraft in Längsrichtung und/oder in Hochrichtung auf das Kraftfahrzeug, also keine Kraft in Querrichtung, oder eine Kraft, die auf das Kraftfahrzeug in Kraftfahrzeug-Querrichtung wirkt, liegt unterhalb eines Schwellenwertes.
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Bei dem Frontcrash ist das Frontklappenscharnier also beispielsweise frei von einer Querkraftbelastung. Auf das Frontklappenscharnier, insbesondere auf das Scharnieroberteil wirkt also beispielsweise lediglich eine Kraft in Längsrichtung und/oder eine Kraft in Hochrichtung.
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Bei einer beispielhaften Ausführungsform des Frontklappenscharniers nach der Erfindung ist der zweite Crash-Fall ein Frontcrash, ein Seitencrash oder ein Schrägcrash.
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Bei dem Frontcrash, dem Seitencrash bzw. bei dem Schrägcrash wirkt beispielsweise zumindest auch in Querrichtung eine Kraft auf das Frontklappenscharnier, insbesondere das Scharnieroberteil, oder die auf das Frontklappenscharnier, insbesondere das Scharnieroberteil, in Querrichtung wirkende Kraft beträgt mindestens einen definierten Schwellenwert.
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Der definierte Schwellenwert weist beispielsweise eine derartige Größe auf, dass wenn eine Kraft in Höhe des definierten Schwellenwertes auf das Frontklappenscharnier wirkt, das Führungsgegenelement aus dem Führungselement ausbringbar ist.
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Bei einer beispielhaften Ausführungsform des Frontklappenscharniers nach der Erfindung umfasst das Führungselement an seinem in Hochrichtung oberen Ende eine sich in Längsrichtung nach vorne erstreckende Vertiefung. Somit kann das Führungselement in dem ersten Crash-Fall in die Vertiefung verschoben werden, in der es vor einem Verschieben in dem Führungselement in Hochrichtung nach unten gesichert ist.
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Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Frontklappenscharnier nach der Erfindung ein Scharnierunterteil, das starr an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs fixierbar ist.
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Das Scharnieroberteil kann über mindestens einen Lenker, insbesondere zwei Lenker, schwenkbar mit dem Scharnierunterteil verbunden sein. Über das Frontklappenscharnier ist somit die Frontklappe um eine sich in Querrichtung erstreckende dritte Schwenkachse schwenkbar an der Karosserie lagerbar.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend ein im Vorhergehenden beschriebenes Frontklappenscharnier.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kraftfahrzeug nach der Erfindung zwei im Vorhergehenden beschriebene Frontklappenscharniere.
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Das Kraftfahrzeug nach der Erfindung kann eine Frontklappe und eine Karosserie aufweisen.
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Das Frontklappenbefestigungselement ist beispielsweise starr mit der Frontklappe verbunden.
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Das Scharnierunterteil kann starr an der Karosserie des Kraftfahrzeugs fixiert sein.
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Die Frontklappe kann somit mittels des erfindungsgemäßen Frontklappenscharniers relativ zu der Karosserie verschwenkbar an der Karosserie fixiert sein.
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Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Teilbereichs eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs;
- 2 eine Detailansicht des Teilbereichs A aus 1, ohne Darstellung einer Frontklappe; und
- 3 eine Detailansicht des Teilbereichs B aus 2.
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In 1 ist ein Teilbereich eines Kraftfahrzeugs 2 nach der Erfindung dargestellt. Das Kraftfahrzeug 2 umfasst eine Karosserie 8 und eine Frontklappe 6. Die Frontklappe 6 ist über zwei Frontklappenscharniere 4 um eine sich in Kraftfahrzeug-Querrichtung erstreckende Schwenkachse schwenkbar an der Karosserie 8 gelagert.
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Die Frontklappenscharniere 4 sind spiegelsymmetrisch zu einer Kraftfahrzeug-Längsmittelebene in einem in Kraftfahrzeug-Längsrichtung hinteren Bereich und einem in Kraftfahrzeug-Querrichtung äußeren Bereich an einer Unterseite der Frontklappe 6 angeordnet.
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Da die Frontklappenscharniere 4 spiegelsymmetrisch ausgebildet sind, beschränkt sich die folgende Beschreibung auf das in Vorwärtsfahrtrichtung rechte Frontklappenscharnier 4, wobei die folgenden Ausführungen entsprechend für das in Vorwärtsfahrtrichtung linke Frontklappenscharnier gelten.
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Das Frontklappenscharnier 4 umfasst, wie insbesondere aus der in 2 dargestellten Detailansicht des Bereichs A aus 1 ersichtlich ist, ein Scharnierunterteil 22, ein Scharnieroberteil 10, ein Frontklappenbefestigungselement 12 und zwei Lenker 24.
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Das Scharnierunterteil 22 ist starr an der Karosserie 8 fixiert. Die zwei Lenker 24 verbinden das Scharnieroberteil 10 um eine sich in Kraftfahrzeug-Querrichtung erstreckende Schwenkachse schwenkbar mit dem Scharnierunterteilen 22. Das Scharnieroberteil 10 ist mit dem Frontklappenbefestigungselement 12 um eine weitere sich in Kraftfahrzeug-Querrichtung erstreckende Schwenkachse schwenkbar verbunden. Das Frontklappenbefestigungselement 12 ist starr an einer Unterseite der Frontklappe 6 fixiert.
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Wie die in 3 gezeigte Detailansicht des Bereichs B aus 2 zeigt, umfasst das Scharnieroberteil 10 ein Führungselement 14. Das Frontklappenbefestigungselement 12 weist ein mit dem Führungselement 14 korrespondierendes Führungsgegenelement 16 auf.
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Bei dem Führungselement 14 handelt es sich um eine kreisbogenförmige Führungskulisse. Das Führungsgegenelement 16 ist ein Führungszapfen, der sich in Kraftfahrzeug-Querrichtung erstreckt und in der Führungskulisse angeordnet ist. In einem ersten Crash-Fall, in dem auf das Frontklappenscharnier 4 lediglich eine Kraft in Kraftfahrzeug-Längsrichtung und in Kraftfahrzeug-Hochrichtung wirkt, wird das Führungsgegenelement 16 in dem Führungselement 14 in Kraftfahrzeug-Hochrichtung nach oben verschoben.
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Die konkave Seite der Führungskulisse zeigt in Kraftfahrzeug-Längsrichtung nach vorne. An einem in Kraftfahrzeug-Hochrichtung oberen Ende umfasst das Führungselement 14 eine Vertiefung 20. Die Vertiefung 20 erstreckt sich ausgehend von dem Führungselement 14 in Kraftfahrzeug-Längsrichtung nach vorne.
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Wird das Führungsgegenelement 16 aufgrund einer Relativbewegung des Frontklappenbefestigungselements 12 zu dem Scharnieroberteil 10, insbesondere im Rahmen des ersten Crash-Falles, in die Vertiefung 20 verschoben, ist das Führungsgegenelement 16 und mithin das Frontklappenbefestigungselement 12 vor einer Relativbewegung in Kraftfahrzeug-Hochrichtung nach unten durch Auflage auf einer die Vertiefung 20 definierenden Wand gesichert.
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Das Führungselement 14 umfasst in einem in Kraftfahrzeug-Hochrichtung oberen Bereich, an der in Kraftfahrzeug-Längsrichtung hinteren Seite, insbesondere an der konvexen Seite, eine Aussparung 18. Das Führungselement 14 ist also in dem Kraftfahrzeug-Hochrichtung oberen Bereich an der in Kraftfahrzeug-Längsrichtung hinteren Seite offen ausgestaltet.
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Somit kann das Führungsgegenelement 16 in einem zweiten Crash-Fall, bei dem zumindest auch eine Kraft in Kraftfahrzeug-Querrichtung auf das Frontklappenscharnier 4, insbesondere das Scharnieroberteil 10, wirkt, durch die Aussparung 18 aus dem Führungselement 14 entfernt werden. Hierdurch verringert sich eine Steifigkeit des Frontklappenscharniers 4 in Kraftfahrzeug-Querrichtung.
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Bezugszeichenliste:
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- 2
- Kraftfahrzeug
- 4
- Frontklappenscharnier
- 6
- Frontklappe
- 8
- Karosserie
- 10
- Scharnieroberteil
- 12
- Frontklappenbefestigungselement
- 14
- Führungselement
- 16
- Führungsgegenelement
- 18
- Aussparung
- 20
- Vertiefung
- 22
- Scharnierunterteil
- 24
- Lenker
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015109128 B3 [0003, 0004, 0006]
