DE10258774A1 - Fussgängerschutz-Aktuator - Google Patents

Abstract

Fußgängerschutz-Aktuator (2) zum Verlagern der Fronthaube eines Kraftfahrzeugs in eine relativ zu der Normalposition angehobene Schutzposition, aufweisend: DOLLAR A (a) ein erstes Teil (4), DOLLAR A (b) ein zweites, relativ zu dem ersten Teil (4) verschiebbar an dem ersten Teil (4) angeschlossenes Teil (6), DOLLAR A wobei das erste Teil (4) und das zweite Teil (6) zum Anschließen an der Fahrzeugkarosserie bzw. an der Fronthaube ausgebildet sind, DOLLAR A (c) eine Verschiebeeinrichtung (100), die zwischen dem ersten Teil (4) und dem zweiten Teil (6) derart vorgesehen ist, dass sie das zweite Teil (6) relativ zu dem ersten Teil (4) aus einer Ausgangsposition in eine Ausfahrposition verschieben kann, DOLLAR A (d) eine Verriegelungseinrichtung (86; 88), die in er Ausgangsposition das zweite Teil (6) an dem ersten Teil (4) festlegt; und DOLLAR A (e) eine Auslöseeinrichtung (96), die an der Verriegelungseinrichtung (86; 88) derart angeschlossen ist, dass sie bei Betätigung diese entriegelt, dadurch gekennzeichnet, DOLLAR A dass das zweite Teil (6) als eine Baueinheit ausgebildet ist, die die Verriegelungseinrichtung (86; 88) und die Auslöseeinrichtung (96) aufweist, und das erste Teil (4) die Verschiebeeinrichtung (100) aufweist.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fußgängerschutz-Aktuator zum Verlagern der Fronthaube eines Kraftfahrzeugs in eine relativ zu der Normalposition angehobene Schutzposition, aufweisend:
• (a) ein erstes Teil,
• (b) ein zweites, relativ zu dem ersten Teil verschiebbar an dem ersten Teil angeschlossenes Teil, wobei das erste Teil und das zweite Teil zum Anschließen an der Fahrzeugkarosserie bzw. an der Fronthaube ausgebildet sind,
• (c) eine Verschiebeeinrichtung, die zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil derart vorgesehen ist, dass sie das zweite Teil relativ zu dem ersten Teil aus einer Ausgangsposition in eine Ausfahrposition verschieben kann,
• (d) eine Verriegefungseinrichtung, die in der Ausgangsposition das zweite Teil an dem ersten-Teil festlegt; und
• (e) eine Auslöseeinrichtung, die an der Verriegelungseinrichtung derart angeschlossen ist, dass sie bei Betätigung diese entriegelt.
• Ein derartiger Fußgängerschutz-Aktuator ist beispielsweise aus DE 100 33 126 A1 bekannt. Ein ähnlicher Fußgängerschutz-Aktuator ist aus DE 197 21 565 A1 bekannt. Fußgängerschutz-Aktuatoren werden bei den Fronthauben von Kraftfahrzeugen verwendet, um für den Fall einer Kollision mit einem Fußgänger oder mit einem Radfahrer das Verletzungsrisiko für diesen zu minimieren. Sensoren, die beispielsweise im Bereich der vorderen Stoßstange angeordnet sind, erfassen den Aufprall und lösen in einem bestimmten Geschwin digkeitsbereich Fußgängerschutz-Aktuatoren aus, die an der Fronthaube angeordnet sind. Typischerweise sind bis zu vier Fußgängerschutz-Aktuatoren an der Fronthaube eines Kraftfahrzeugs angeordnet. Eine Auslösung erfolgt typischerweise nicht, wenn sich das Fahrzeug annähernd im Stillstand befindet. Eine Auslösung erfolgt auch dann nicht, wenn das Fahrzeug eine gewisse Geschwindigkeit überschreitet, bei der der Fußgängerschutz-Aktuator keine Wirkung mehr entfaltet.
• Fußgängerschutz-Aktuatoren sind zum Teil relativ komplizierte Bauteile, die typischerweise nach einem einheitlichen Schema aufgebaut sein können, jedoch für unterschiedliche Fahrzeuge häufig speziell ausgebildet sein müssen. Es ist mit relativ hohen Kosten verbunden, für jedes Fahrzeug einen einzelnen speziellen Fußgängerschutz-Aktuator zu konstruieren und zu bauen. Typischerweise ist der Bauraum dort, wo ein Fußgängerschutz-Aktuator eingebaut werden soll, relativ begrenzt. Der unterschiedliche Bauraum und die unterschiedlichen Anforderungen an die Federkraft machen eine individuelle Auslegung eines Fußgängerschutz-Aktuators für einzelne Fahrzeugtypen erforderlich.
• Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fußgängerschutz-Aktuator der beschriebenen Art bereitzustellen, der modular ausgebildet ist und einfach und kostengünstig für verschiedene Anwendungsfälle anpassbar ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das zweite Teil als eine Baueinheit ausgebildet ist, die die Verriegelungseinrichtung und die Auslöseeinrichtung aufweist, und das erste Teil die Verschiebeeinrichtung aufweist. Vorzugsweise sind in dem ersten Teil auch wesentliche Bauteile, die typischerweise der Verschiebeeinrichtung zugeordnet sind, angeschlossen, so dass auch diese aufwändigen Strukturen nicht an dem ersten Teil vorgesehen sein müssen. Bei einer derartigen modularen Bauweise ist das zweite Teil für verschiedenste Anwendungsfälle gleich. Es ist vorzugsweise ein Gussteil, das beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gegossen wird. Dagegen ist das zweite Bauteil ein relativ einfach herzustellendes und einfach aufgebautes Teil, das für verschiedene Anwendungen einfach und kostengünstig unterscheidlich hergestellt werden kann.
• Vorzugsweise ist das erste Teil, in dem die Verschiebeeinrichtung vorgesehen ist, ein im Stranggussverfahren hergestelltes Bauteil. Die Größe der Verschiebeeinrichtung wird im Wesentlichen durch die erforderliche Auslösekraft bestimmt. Das ist häufig der wesentliche unterscheidende Faktor zwischen den verschiedenen Anwendungen.
• Vorzugsweise weist die Verschiebeeinrichtung mindestens eine in der Ausgangsposition von der Verriegelungseinrichtung in einer gespannten Position gehaltenen Druckfeder auf. Die Größe der Druckfeder, ggf. die Anzahl der Druckfedern und deren Anordnung bestimmt die Form und Größe des Stranggussbauteils. Das Stranggussbauteil liefert im Wesentlichen das Gehäuse für die Druckfedern. Es ist günstigerweise in der Längsrichtung der Druckfeder im Wesentlichen mit gleichem Querschnitt ausgebildet. Das ermöglicht eine relativ einfache Herstellung. Unterschiedliche Federgrößen lassen sich beispielsweise durch unterschiedliche Federlängen realisieren. Das Stranggussbauteil kann einfach auf unterschiedliche Längen zugeschnitten werden. Falls es erforderlich ist, Federn mit unterschiedlichen Federdurchmessern einzusetzen, so lässt sich relativ kostengünstig ein entsprechend geformtes Stranggussbauteil herstellen.
• Vorzugsweise sind mehrere Druckfedern funktional parallel miteinander, beispielsweise räumlich entlang einer Linie angeordnet vorgesehen. Eine derartige Konstruktion ist häufig bevorzugt, da sich damit eine bessere Anpassung an den zur Verfügung stehende Bauraum realisieren lässt: So kann man sich vorstellen, beispielsweise zwei oder drei, vorzugsweise vier bis sechs, bei der vorliegenden Ausführungsform besonders bevorzugt fünf Druckfedern parallel zueinander räumlich in einer Reihe vorzusehen. Andere räumliche Anordnungen sind auch vorstellbar. Damit lässt sich ein relativ schmaler länglicher Aktuator realisieren, wie er häufig in Karosseriehohlräumen zur Verfügung steht. Es sei darauf hingewiesen, dass diese parallele Anordnung mehrerer einzelner Druckfedern an Stelle einer einzigen großen Druckfeder selbständig und ohne die Merkmale insbesondere des Anspruchs 1 als erfinderisch angesehen wird. Es sei weiter darauf hingewiesen, dass an Stelle einzelner Druckfedern auch Federpakete, beispielsweise aus zwei oder mehreren ineinander geschachtelten Schraubenfedern, verwendet werden können, beispielsweise um eine bestimmte gewünschte Federcharakteristik zu erreichen oder um den Bauraum des Aktuators in Hubrichtung zu verringern. So können beispielsweise mittels einer Zwischenhülse, die an ihrem einen Ende einen nach außen vorstehenden Rand aufweist und die an ihrem anderen Ende einen nach innen vorstehenden Rand aufweist, zwei Schraubenfedern "ineinander liegend" angeordnet sein, wobei sich die innere Schraubenfeder an dem inneren Rand abstützt und sich die äußere Schraubenfeder an dem äußeren Rand abstützt. Bei einer Auslösung und der darauf folgenden Entriegelung dieses Federpakets wird die innere Feder relativ zu der äußeren Feder von der Zwischenhülse mitgenommen und dehnt sich dabei typischerweise auch selbst aus, so dass mittels eines relativ kurzen Federpakets ein relativ großer Hub realisierbar ist.
• Vorzugsweise ist zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil eine Wegbegrenzung vorgesehen. Es wurde bereits angesprochen, dass die Rückstelleinheit selbst, insbesondere die Gewindespindel/Spindelstein-Kombination als Wegbegrenzung vorgesehen ist. Diese Art der Begrenzung kann insbesondere dann ausreichend sein, wenn lediglich eine Druckfeder vorgesehen ist.
• Vorzugsweise sind- bei mehreren parallelen Druckfedern mehrere Wegbegrenzungen vorgesehen, die vorzugsweise einzelnen Druckfedern bzw. Druckfederpaketen und vorzugsweise allen Druckfedern zugeordnet sind. Wegbegrenzungen erfüllen – unabhängig davon, ob sie für eine einzelne Feder/Federpaket oder für mehrere parallel zueinander angeordnete Federn bei Fußgängerschutzaktuatoren vorgesehen sind, im Wesentlichen eine Doppelfunktion. Sie dienen zum Einen als Wegbegrenzung für einen maximalen Federhub. Die Fronthaube soll von dem Aktuator (bzw. den mehreren an der Fronthaube vorgesehenen Aktuatoren) extrem schnell geöffnet werden. Dafür ist eine hohe Federkraft erforderlich. Um eine durch die Funktion dieses Fußgängerschutz-Mechanismus verursachte Verletzung der Fußgängers zu vermeiden, ist es jedoch erforderlich, diese Bewegung bei Erreichen des maximalen gewünsch ten Öffnungszustands zu begrenzen. Es soll Aufprallenergie des Fußgängers durch ein Komprimieren der Feder in dem Aktuator aufgenommen werden, und nicht durch eine Bewegung des Aktuators auf den aufprallenden Fußgänger dieser zusätzlich gefährdet werden. Die zweite Aufgabe der Wegbegrenzung liegt in der Halterung der geöffneten Fronthaube. Die geöffnete Fronthaube ist im Wesentlichen nur noch über die Begrenzungen an der Karosserie angeschlossen. Entsprechend müssen die Wegbegrenzungen auch Abstützkräfte für die Fronthaube aufnehmen und übertragen, insbesondere bei einer Vollbremsung oder dann, wenn es nach dem Öffnen der Fronthaube zu einem Aufprall des Fahrzeugs auf einem harten Gegenstand kommt, wobei die Massenträgheit tendenziell die Haube von dem Fahrzeug weg bewegt.
• Vorzugsweise weist die Wegbegrenzung eine an dem zweiten Teil befestigte Hülse mit einem Eingreifbereich und ein an dem ersten Teil angeschlossenes Stangenelement ebenfalls mit einem Eingreifbereich auf. Der Eingreifbereich an der Hülse kann beispielsweise das Ende eines Schlitzes in Längsrichtung der Hülse in der Seitenwand der Hülse sein, in dem beispielsweise die seitlichen Arme eines T-förmigen Gegenstücke beispielsweise an dem Stangenelement eingreifen. Alternativ kann der Eingreifbereich der nach innen oder nach außen aufgebogene Rand der Hülse sein, der mit einem entsprechenden Eingreifbereich an dem Stangenelement zusammenwirkt. Alternativ könnte man sich auch zwei entgegengesetzt zueinander angeordnete U-förmige Wegbegrenzungselemente vorstellen, die gegeneinander bis zum Anschlag teleskopieren. So weisen die beiden U-förmigen Wegbegrenzungselemente jeweils die seitlichen Schenkel des "U" und das diese Schenkel verbindende Basisstück auf. Bei einer entgegengesetzten Anordnung der U's, wobei diese jeweils um 90° um ihre Längsrichtung verdreht sind, können die U-förmigen Wegbegrenzungselemente sich gegeneinander teleskopisch bewegen, bis die beiden Basiselemente in Anlage miteinander kommen.
• Zur Dämpfung des Anschlags an der Wegbegrenzung können Dämpfungselemente, beispielsweise aus Kunststoffmaterial, vorgesehen sein.
• Vorzugsweise weist die Verriegelungseinrichtung ein Verriegelungselement auf, welches in der Ausgangsposition mit einer, aber insbesondere bei mehreren parallel angeordneten Federn mit mehreren räumlich voneinander getrennten Anlageflächen, die an dem ersten Teil angeschlossen sind, in Eingriff ist. Insbesondere ist es bevorzugt, bei mehreren parallel in einer Reihe angeordneten Druckfedern jeweils im Bereich der äußeren Druckfedern Anlageflächen für die Verriegelungseinrichtung vorzusehen. Auch diese Konstruktion erfüllt mehrere Aufgaben. Zum Einen kann es bei nur einer Anlagefläche durch die Kräfte der vorgespannten Feder zu einem Verformen des Aktuators, im schlimmsten Fall zu einem Klemmen des Aktuators, kommen. Zum Anderen überträgt der Aktuator im geschlossenen Zustand Kräfte von der Fronthaube auf die Karosserie. Es wurde bereits ausgeführt, dass die Fronthaube als strukturelles Element der Karosserie dient. Insbesondere bei Unfällen bei höherer Geschwindigkeit ist die Fronthaube in den Verformungsmechanismus mit einbezogen, durch den die Energie des Aufpralls absorbiert wird. U.a. aus diesem Grund ist die Steuerung von Fußgängerschutz-Aktuatoren so ausgelegt, dass ab einer bestimmten Geschwindigkeit, beispielsweise 60 km/h, der Fußgängerschutz-Aktuator nicht ausgelöst wird, sondern die Fronthaube in der üblichen Weise verriegelt bleibt. Nach dieser Schilderung versteht sich von selbst, dass die Fronthaube diese Verformungskräfte nur dann aufnehmen und übertragen kann, wenn der Fußgängerschutz-Aktuator in der Lage ist, in einem solchen Fall die Kräfte von der Fronthaube auf die Karosserie zu übertragen. Eine Verriegelungseinrichtung, die lediglich eine oder mehrere im Wesentlichen an einer Stelle angeordnete Anlagefläche aufweist, kann möglicherweise bei einer solchen Belastung versagen, beispielsweise weil Momentenkräfte von einer derartigen Verriegelungseinrichtung nicht übertragen werden können. Außerdem kommt die Verwendung mehrerer Anlageflächen, die räumlich voneinander getrennt sind, der Lebensdauer des Aktuators entgegen. Typischerweise sind die Aktuatoren, die im Bereich der Windschutzscheibe des Fahrzeugs angeordnet sind, mit dem einen Teil an der Karosserie befestigt und mit dem zweiten Teil an dem Haubenscharnier befestigt. Es ist häufig konstruktiv erwünscht, dass die Fronthaube im geschlossenen Zustand unter einer gewissen Spannung steht. Damit wird ein Flattern der Haube vermieden. Zum Anderen wird die Haubenkonstruktion dadurch vorgespannt und versteift. Diese Vorspannung der Haube führt dazu, dass auch das Scharnier immer unter einer gewissen Vorspannung steht, d.h. von dem Scharnier auf die Karosserie Drehmomente übertragen werden müssen. Diese Drehmomente führen tendenziell speziell bei dem beim Betrieb auftretenden dynamischen Belastungsverlauf zu einem erhöhten Verschleißrisiko, dem durch eine räumliche Verteilung der Anlagefläche entgegen gewirkt werden kann.
• Wenn im Folgenden zu der Anordnung der Anlagefläche an dem Stangenelement der Wegbegrenzung Ausführungen gemacht werden, so sollen diese sowohl den Fall umfassen, dass lediglich eine einzige Feder/Federpaket und somit lediglich ein einzelnes Stangenelement vorhanden ist, als auch den Fall, dass mehrere parallele Druckfedern und entsprechend mehrere Stangenelemente vorhanden sind. Es soll insbesondere darauf hingewiesen sein, dass nicht bei jeder Druckfeder ein Stangenelement erforderlich sein muss. So ist es beispielsweise möglich, in dem Zentrum einer Druckfeder die Spindel der Rückstelleinrichtung vorzusehen.
• Vorzugsweise ist eine Anlagefläche an einem Stangenelement der Wegbegrenzung vorgesehen. Der Eingreifbereich des Stangenelements für die Wegbegrenzung kann beispielsweise gleichzeitig in der Ausgangsposition des Aktuators als Anlagefläche für das Verriegelungselement dienen. Vorzugsweise ist ein Verriegelungselement vorgesehen, das mit mehreren, besonders bevorzugt m_;it allen, Anlageflächen kooperiert. Damit ist die Öffnungsbewegung synchronisiert.
• Vorzugsweise ist eine Stangenelement mit Anlagefläche im Bereich der Anlagefläche in dem zweiten Teil geführt. Diese Führung ist vorzugsweise als eine seitliche Führung ausgebildet und dient im Wesentlichen dazu, beim Auslösen, bei dem das Verriegelungselement typischerweise explosionsartig von der Anlagefläche weg gezogen wird, dem über eine gewisse Länge auskragenden Stangenelement ein seitliches Widerlager zu geben. Dieses Widerlager stellt einerseits sicher, dass die Auslösung zuverlässig erfolgt. Es ist weiterhin vorteilhaft für eine besonders schnelle Auslösung und bewirkt, dass nur ein relativ kurzer Auslöseweg erforderlich ist.
• Vorzugsweise ist ein Stangenelement mit Anlagefläche mittels mindestens einer in der Ausgangsposition vorgespannten Tellerfeder an dem ersten Teil angeschlossen. In der Ausgangsposition ist die Druckfeder/sind die Druckfedern vorzugsweise "auf Block", d.h. die einzelnen Federwindungen sind in Anlage miteinander. Die vorgespannte Tellerfeder spannt die einzelnen Bauteile des Aktuators mit hoher Kraft im Wesentlichen spielfrei gegeneinander vor. Verglichen mit der bereits genannten Federkraft in der Größenordnung von 500 Newton der Druckfedern liefert die Tellerfeder eine Kraft im Bereich von 1500 Newton, d.h. wesentlich darüber. Diese hohe Kraft der Tellerfeder stellt sicher, das beispielsweise durch die Haube beim Fahrbetrieb in den Aktuator eingeleitete schädliche Schwingungen im Wesentlichen nicht zu Relativbewegungen der Bauteile des Aktuators zueinander führen, insbesondere dann nicht, wenn Bauteiltoleranzen vorhanden sind, die ein Auftreten derartiger Schwingungen typischerweise zulassen würden. Diese Schwingungen und Relativbewegungen der Bauteile zueinander würden im Verlauf des Betriebs zu Verschleiß führen können, insbesondere zu einem Ausschlagen der Passungen der Einzelteile, was in der Folge zu einem Klappern oder im Extremfall vorzeitigen Versagen des Aktuators führen könnte. Mittels einer derartigen Kompensationsfedereinheit wird die Haube im Wesentlichen starr an die Karosserie angeschlossen. An Stelle der Tellerfedern könnte man auch andere Federn verwenden, die ausreichende Federkräfte leisten können, beispielsweise Druckfedern etc. Tellerfedern sind bevorzugt, weil sie sehr hohe Federkräfte bei kurzem Federhub und damit geringem Bauraum liefern können. Es sei darauf hingewiesen, dass dieser Gedanke der Verwendung einer Kompensationsfeder bei "auf Block" zusammengedrückten Druckfedern, die für das Verschieben des ersten Teils relativ zu dem zweiten Teil verwendet werden, für sich alleine bei Fußgängerschutz-Aktuatoren als erfinderisch angesehen wird, insbesondere ohne die Merkmale des Anspruchs 1.
• Vorzugsweise weist ein Stangenelement mit Anlagefläche an seinem freien Ende einen pilzartig aufgeweiteten Kopf auf, dessen unterer Rand die Anlagefläche bildet.
• Vorzugsweise ist der Kopf derart ausgebildet, dass er im Verlauf der Rückstellbewegung des Aktuators aus der Ausfahrposition in die Ausgangsposition das Verriegelungselement gegen eine elastisch nachgiebige Vorspanneinrichtung verlagern kann und somit zulässt, dass sich dieser an dem Verriegelungselement vorbei bewegt, um schließlich hinter dem Kopf an der Anlagefläche einzurasten. Der Kopf hat vorzugsweise eine kegelstumpfförmige Gestalt, wobei die Kegel-Seitenfläche als Auflauf- und Verlagerungsfläche dient. Es ist besonders günstig, wenn diese Fläche einen Winkel von in etwa 45° bezogen auf die Längsrichtung des Stangenelements aufweist.
• Vorzugsweise ist das Verriegelungselement ein Verriegelungsschlitten, der in dem zweiten Teil verschiebbar gelagert ist. An dem Schlitten können für die Anlageflächen entsprechende Hintergreifungsbereiche vorgesehen sein. An dem Schlitten ist vorzugsweise ferner ein Anlageelement vorgesehen, an dem die Auslöseeinrichtung angreift.
• Vorzugsweise ist eine Dichtungseinrichtung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil vorgesehen, die derart ausgebildet ist, dass sie sowohl in der Ausgangsposition als auch in der Ausfahrposition ein Eindringen von Verschmutzung in den Raum zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil verhindert. Typischerweise kann der Aktuator so ausgebildet sein, dass er ein Gehäuse aufweist, so dass der Aktuator in der Ausgangsposition komplett geschlossen ist. Es wurden bereits Aktuatoren angedacht, die eine Dichtung aufweisen, um das Gehäuse im verschlossenen Zustand abzudichten. Es ist insbesondere deshalb wünschenswert, weil damit ein Eindringen von Lack in den Aktuator verhindert wird, wenn der Aktuator in die Karosserie vor der Tauchbadlackierung montiert wird. Weniger Gedanken hat man sich bisher zu der Problematik des Eindringens von Schmutz nach dem Auslösen des Aktuators gemacht. Typischerweise wurde häufig davon ausgegangen, die Aktuatoren komplett auszutauschen. Mit der Möglichkeit des einfachen Rückstellens des Aktuators, insbesondere mit Blick auf den voll reversiblen Aktuator kann Schmutz, der möglicherweise beim Auslösen des Aktuators in diesen eindringt, zu einer Beschädigung, beispielsweise zu Korrosion, etc. des Aktuators führen, so dass dieser unbrauchbar wird. Um ein derartiges Eindringen von Schmutz in den Aktuator zu vermeiden, wird es als selbständig erfinderisch, d.h. insbesondere ohne die weiteren Merkmale des Anspruchs 1, bei Fußgängerschutz-Aktuatoren angesehen, eine derartige Dichtungseinrichtung vorzusehen. Vorzugsweise weist die Dichtungseinrichtung zwei teleskopisch zueinander verschiebbare Dichtungssegmente auf. Vorzugsweise sind die beiden Dichtungssegmente an dem ersten Teil bzw. an dem zweiten Teil angeschlossen. Der Anschluss an dem ersten und/oder zweiten Teil erfolgt besonders bevorzugt derart, dass für den Fall eines Verklemmens der Dichtungssegmente dieser Anschluss getrennt werden kann, so dass eine sichere Funktion des Aktuators sichergestellt ist.
• Ein weiteres Problem bei Fußgängerschutz-Aktuatoren ist das Erfordernis, diese nach einem Auslösen zurückzustellen. Insbesondere nach Bagatellunfällen, d.h. einem Aufprall bei niedriger Geschwindigkeit auf ein Hindernis, nach denen das Fahrzeug im Wesentlichen unbeschädigt seine Fahrt fortsetzen könnte, ist es erforderlich, die Fronthaube des Kraftfahrzeugs wieder in die Normalposition zurückzuverbringen. Ein Grund dafür ist, dass die Fronthaube ein nicht zu vernachlässigendes Strukturbauteil der Karosserie ist. So ist die geschlossene und verriegelte Fronthaube in die Kraftübertragungswege der Karosserie eingebunden. Ein weiterer Grund ist die unzureichende Befestigung der Fronthaube an der Fahrzeugkarosserie im angehobenen Zustand. So kann sich die nach einem Bagatellunfall angehobene Fronthaube beispielsweise bei einem weiteren Unfall Iosreißen und ernsthafte Schäden, insbesondere an der Fahrzeugbesatzung oder Dritten, verusachen. Ein Rücksetzen von Hand ist bei manchen Aktuatoren, insbesondere bei solchen, die mit Druckfedern arbeiten, häufig nicht möglich, da betriebsmäßig Federn mit zu hohen Federkräften erforderlich sind, die sich nicht ohne Weiteres von Hand zurückstellen lassen. Außerdem sind typischerweise mehrere Aktuatoren an einer Fronthaube vorgesehen, beispielsweise bis zu vier Stück, so dass bei einer Rückstellung von Hand, bei der typischerweise die Aktuatoren nacheinander zurückgestellt werden, die Fronthaube verspannt und verformt wird, wie grundsätzlich bei einer Rückstellung von Hand ein relativ hohes Beschädigungsrisiko der Fronhaube gegeben ist. Bei bisherigen Aktuatorkonstruktionen wurde regelmäßig davon ausgegangen, die Rückstellung in der Werkstatt vorzunehmen.
• Es wäre günstig, wenn die Rückstellung ohne großen Kraftaufwand von dem Fahrzeuglenker problemlos selbst durchgeführt werden kann.
• Dieses Problem wird durch eine Rückstelleinrichtung zum Zurückstellen des zweiten Teils aus der Ausfahrposition in seine Ausgangsposition gelöst. Die Rückstelleinrichtung ist typischerweise zwischen dem ersten und dem zweiten Teil angeschlossen und derart ausgebildet, dass sie betriebsmäßig das zweite Teil relativ zu dem ersten Teil verlagert und diese in ihre Ausgangsposition zurück bewegt. Nach der Zurückbewegung in die Ausgangsposition, in der das erste Teil an dem zweiten Teil typischerweise mittels einer Verriegelungseinrichtung festgelegt ist, kann die Rückstelleinrichtung selbst wieder in ihre Ausgangsposition zurück gesetzt werden, so dass sie ggf. wieder einsatzbereit ist. In dieser Ausgangsposition der Rückstelleinrichtung kann diese beispielsweise als eine Wegbegrenzung für die Relativbewegung des ersten Teils relativ zu dem zweiten Teil dienen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Rückstelleinrichtung bei Fußgängerschutz-Aktuatoren für sich alleine, d.h. insbesondere ohne die Merkmale des Anspruchs 1, für erfinderisch angesehen wird.
• Vorzugsweise weist die Verschiebeeinrichtung eine Druckfeder auf, die in der Ausgangsposition von einer Verriegelungseinrichtung in einer gespannten Position gehalten ist. Insbesondere bei mit Druckfedern ausgestatteten Aktuatoren ist eine Rückstelleinrichtung erforderlich, da bei deren Rückstellung relativ große Kräfte überwunden werden müssen. Fußgängerschutz-Aktuatoren müssen in der Lage sein, innerhalb extrem kurzer Zeiträume nach dem Auslösen die Fronthaube eine gewisse Höhe anzuheben. So verlangen momentane gesetzliche Vorschriften einen Mindesthub von 50 mm. In absehbarer Zukunft werden diese Vorschriften einen Mindesthub von 80. mm erfordern. Druckfedern bzw. Druckfederanordnungen mit Federkräften von 500 Newton und darüber sind keine Seltenheit. Neben Feder-Verschiebeeinrichtungen sind auch druckbeaufschlagte Aktuatoren, beispielsweise pyrotechnisch beaufschlagte Aktuatoren, bekannt, die typischerweise nach einem Auslösen relativ leicht zurück gesetzt werden können. Daneben hat man auch schon mit Aktuatoren experimentiert, die eine Kombination von Druckbeaufschlagung und Federbeaufschlagung nutzen.
• Vorzugsweise weist die Rückstelleinrichtung eine Gewindespindel und eine damit in Eingriff befindlichen Spindelstein auf. Alternativ kann die Rückstelleinrichtung auch ein seilartiges Element, beispielsweise ein Stahlseil aufweisen, welches an einem der beiden Teile angeschlossen ist und an seinem anderen Ende an einer Art Winde angeschlossen ist, so dass beim Aufwickeln des Stahlseils das erste und das zweite Teil gegeneinander bewegt werden. Als weitere Alternative kann ein mit einer Zahnstange zusammenwirkendes Zahnrad vorgesehen sein oder ein mit Eingriffszähnen versehener Ratschenmechanismus, der an einer Zahnstange angreift.
• Vorzugsweise ist die Gewindespindel an dem ersten Teil angeschlossen, und vorzugsweise ist der Spindelstein an dem zweiten Teil angeschlossen. Dabei ist besonders bevorzugt, wenn das erste Teil zur Befestigung an der Karosserie vorgesehen ist und das zweite Teil zur Befestigung an der Fronthaube ausgebildet ist. Auf diese Weise werden die bei der Rückstellung auftretenden Kräfte, beispielsweise die Drehmomentkräfte, bei der Gewindespindel und Spindelstein aufweisenden Rückstelleinrichtung auf die Karosserie übertragen und nicht auf die weniger stabile Fronthaube. Der Spindelstein ist vorzugsweise von einer Anlagefläche abgestützt und gegen ein gemeinsames Verdrehen mit der Spindel formschlüssig festgelegt.
• Es ist günstig, Spindel und Spindelstein im Wesentlichen spielfrei in dem Aktuator abzustützen, so dass unerwünschte Geräuschbildung vermieden ist. Ggf. können elastisch nachgiebige Dämpfungselemente vorgesehen sein.
• Vorzugsweise weist die Rückstelleinrichtung einen Antriebsmotor auf. Der Antriebsmotor kann ein elektrisch angetriebener Antriebsmotor sein. Ein derartiger Antriebsmotor kann beispielsweise über einen im Fahrzeuginnenraum angeordneten Schalter betätigt werden, so dass eine Rückstellung prinzipiell automatisch erfolgt. Es ist dann günstig, eine Kontrolleinrichtung vorzusehen, die sicherstellt, dass eine Betätigung dieses Antriebsmotors nur nach einer erfolg ten Auslösung des Aktuators möglich ist, und die ferner sicherstellt, dass die Rückstelleinrichtung nach dem Rückstellen und nachdem das erste Teil an dem zweiten Teil verrastet ist, wieder in ihre Ausgangsposition zurück verbracht wird. Letzteres ist besonders dann sehr bevorzugt, wenn die Verriegelungseinrichtung mit einer Auslöseeinrichtung zusammenwirkt, die nicht in der Form eines pyrotechnischen Elements ausgebildet ist, sondern elektromotorisch, elektromagnetisch oder elektrohydraulisch auslöst. So kann man sich beispielsweise eine elektrohydraulische Auslöseeinheit als eine an das ABS-Hydraulikaggregat oder den Bremsdruckkreislauf angeschlossene Hydraulikeinheit vorstellen, die mittels eines schnellen Schaltventils die Verriegelungseinheit bei einer entsprechenden Aktivierung entriegelt. Ein derartiger Aktuator kann nach der Rückstellung sofort wieder in einen einsatzbereiten Zustand verbracht werden. Insbesondere ist es bei einem derartigen Aktuator nicht erforderlich, das pyrotechnische Element auszutauschen, bevor der Aktuator wieder einsatzbereit ist. Ein derart ausgebildeter Aktuator ist "voll reversibel" und deshalb besonders bevorzugt.
• Alternativ zu einer motorisch angetriebenen Rückstellvorrichtung kann auch eine einfache von Hand angetriebene mechanische Rückstelleinrichtung vorgesehen sein. So kann beispielsweise ein mittels einer Ratsche oder eines mechanischen Hilfsmittels betätigbarer Rückstellmechanismus vorgesehen sein. Bei der Konstruktion mit Gewindespindel kann diese beispielsweise mit einem Sechskant versehen sein, an den ein übliches Werkzeug angesetzt werden kann.
• Vorzugsweise ist der Antriebsmotor über ein Getriebe an der Gewindespindel angeschlossen. Insbesondere elektrische Antriebsmotoren haben typischerweise ein relativ hohes Drehzahlniveau. Erforderlich ist jedoch bei der Verwendung in der Rückstelleinrichtung ein relativ hohes Drehmoment, welches mittels des Getriebes relativ problemlos bereitgestellt werden kann. Die Konstruktion mit Elektromotor und Getriebe erlaubt die Verwendung eines relativ kleinen Elektromotors, was aus Gründen des bei Kraftfahrzeugen generell nur eingeschränkt vorhandenen Raums besonders bevorzugt ist. Außerdem lässt sich auf diese Weise eine relativ leichte Rückstelleinrichtung realisieren.
• Vorzugsweise ist die Dichtungseinrichtung aus Kunststoffmaterial hergestellt.
• Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug aufweisend einen Akutator gemäß der vorliegenden Erfindung.
• Die Erfindung und Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:
• 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Fußgängerschutz-Aktuators;
• 2 eine perspektivische Schnittansicht des Fußgängerschutz-Aktuators gemäß 1;
• 3 eine Längsschnittansicht durch den Fußgängerschutz-Aktuator gemäß 1;
• 4 einen Verriegelungsschlitten eines Fußgängerschutz-Aktuators gemäß 1;
• 5 eine perspektivische Ansicht einer Dichtungseinrichtung eines Fußgängerschutz-Aktuators gemäß 1; und
• 6 eine Schnittansicht durch eine Dichtungseinrichtung gemäß 5.
• 1 zeigt den Fußgängerschutz-Aktuator 2 gemäß der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Darstellung. Derartige Fußgängerschutz-Aktuatoren 2 werden zum Anheben der Fronthaube eines Kraftfahrzeugs verwendet. Typischerweise sind mehrere Fußgängerschutz-Aktuatoren an einer Fronthaube angeschlossen. Häufig werden beispielsweise zwei Fußgängerschutz-Aktuatoren in Fahrtrichtung vorne an der Fronthaube, typischerweise in räumlicher Nähe zu den Schlössern der Fronthaube, vorgesehen, und zwei Fußgängerschutz-Aktuatoren 2 im Bereich der Windschutzscheibe, d.h. hinten an der Fronthaube des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Typischerweise befindet sich hinten an der Fronthaube des Kraftfahrzeugs auch die Scharniereinrichtung zum Öffnen der Fronthaube. Der vorliegende Fußgängerschutz-Aktuator 2 eignet sich ganz besonders zum Anschließen an die Scharniereinrichtung des Kraftfahrzeugs, d.h. die Scharniereinrichtung des Kraftfahrzeugs ist über den Fußgängerschutz-Aktuator 2 an der Karosserie des Fahrzeugs angeschlossen.
• Entsprechend muss der Fußgängerschutz-Aktuator sämtliche im Fahrbetrieb auftretenden statischen und dynamischen Kräfte von der Fronthaube auf die Karosserie übertragen. Der erfindungsgemäße Fußgängerschutz-Aktuator ist besonders an die beengten Bauraumverhältnisse in diesem Bereich in der Nähe der Windschutzscheibe angepasst. Typischerweise ist dort in der Struktur parallel zur Fahrzeugaußenseite etwas Platz vorhanden. Senkrecht dazu und in Vertikalrichtung ist der Platz typischerweise beschränkt.
• Der Fußgängerschutz-Aktuator 2 weist ein erstes Teil 4 zum Anschließen an die Karosserie und ein zweites Teil 6 zum Anschließen an der Fronthaube bzw. an das Scharnier 14 der Fronthaube auf. Es ist theoretisch auch möglich, das erste Teil 4 an der Fronthaube anzuschließen und das zweite Teil 6 an der Fahrzeugkarosserie anzuschließen
• Das erste Teil 4 weist ein im Wesentlichen komplett geschlossenes Gehäuse auf. Man erkennt einen Boden 8. Ferner erkennt man Befestigungslaschen 10. Die Befestigungslaschen 10 sind so ausgebildet, dass ein Anschluss seitlich an die Karosserie möglich ist. Die Befestigungslaschen 10 sind derart angeordnet, dass auch ein horizontaler Anschluss, wie in 2 gezeigt, an die Karosserie möglich ist.
• An dem zweiten Teil 6 erkennt man Befestigungsöffnungen 12 zum Anschluss an das Scharnier 14 (siehe 2).
• Zu den Figuren ist generell zu sagen, dass sie mit einem CAD-Programm gezeichnet sind, welches die Rundungen eines Kreisbogens durch Sehnen annähert. Deshalb sind beispielsweise runde oder zylinderförmige Elemente, wie die Befestigungsöffnungen 12 in den Zeichnungen als Vielecke dargestellt.
• In dem zweiten Teil 6 erkennt man eine mittels zweier Schrauben 15 befestigte Abdeckung 16, unter der sich ein pyrotechnisches Element befindet. Aus der Abdeckung 16 ist ein Kabel 18 für das Zünden des Fußgängerschutz-Aktuators 2 herausgeführt. Dieses Kabel 18 ist an die Steuereinrichtung geführt.
• In der 1 erkennt man ferner einen Antriebsmotor 20 sowie ein Getriebe 22 einer Rückstelleinrichtung. Antriebsmotor 20 und Getriebe 22 sind auf einer Basisplatte 24 befestigt.
• In der 2 ist der Fußgängerschutz-Aktuator 2 perspektivisch im Schnitt gezeigt. Man erkennt wieder das erste Teil 4 und das zweite Teil 6, die jetzt im ausgefahrenen Zustand, d.h. der Ausfahrposition gezeigt sind, während der Fußgängerschutz-Aktuator 2 in der 1 in der Ausgangsposition gezeigt ist. In dem Schnitt der 2 sind die einzelnen Druckfedern zur besseren Darstellung weggelassen. Man erkennt eine Dichtungseinrichtung 26, die ebenfalls geschnitten gezeigt ist. Ferner erkennt man die Wand 28 des ersten Teils 4, die innen ausgerundete Aufnahmebereiche für die Federn aufweist. An der Wand 28 ist bei 30 die Dichtungseinrichtung 26 angeschlossen.
• In der 2 erkennt man Einzelheiten der Rückstelleinrichtung 32. So erkennt man eine Gewindespindel 34 und einen Gewindestein 36, der in einer an dem Seitenteil 6 angeschlossenen Hülse 38 geführt ist. Der Gewindestein 36 ist in Draufsicht nicht rund, sondern weist eine äußere Kontur auf, mittels der er in der Hülse 38 geführt ist. Man erkennt, dass der untere Rand der Hülse 40 nach innen umgebogen ist und eine Anlagefläche für den Gewindestein 36 bildet. Wird aus der in der 2 gezeigten Ausfahrposition der Antriebsmotor 20 betätigt, so setzt dieser über das Untersetzungsgetriebe 22 die Gewindespindel 34 in: Drehung. Der Nutenstein 36 schraubt sich, in Anlage mit dem nach innen umgebogenen Rand 40 der Hülse 38 in Richtung auf das Getriebe nach unten und zieht dabei das zweite Teil 6 gegen die Kraft der (nicht gezeigten) Federn gegen das erste Teil 4.
• In der 2 erkennt man auch die Wegbegrenzungen 42, die den Bewegungshub des Fußgängerschutz-Aktuators begrenzen. Insbesondere erkennt man zwei verschiedene Arten von Wegbegrenzung 42 und 44. Die Wegbegrenzung 42 weist eine Hülse 46 ähnlich der Hülse 38 auf. Auch die Hülse 46 hat einen unten nach innen umgebogenen Rand 48 oder Eingreifbereich 48. Ein Dämpfungselement 50 liegt auf dem Rand auf. Die Wegbegrenzung 44 weist ferner ein Stangenelement 52 auf, das an seinem freien Ende 60 einen pilzartig aufgeweiteten Kopf 62 aufweist. Der untere Rand des Kopfes 62 bildet einen Eingreifbereich bzw. eine Anlagefläche 64. Die zweite Wegbegrenzung 44 ist bei den beiden Druckfedern vorgesehen, über denen ein pneumatisches Element 66 angeordnet ist, und damit weniger Platz vorhanden ist. Auch hier ist eine Hülse 68 mit einem an ihrem unteren Ende umgebogenen Rand vorgesehen. Ferner ist ein Stangenelement 70 mit einem aufgeweiteten oberen freien Ende 72 vorgesehen. Zwischen der oberen Hülse 68 und dem Stangenelement ist eine Zwischenhülse 74 vorgesehen, die in der Ausfahrposition an der oberen Hülse 68 und an dem Kopf des Stangenelements 70 eingreift. Die Stangenelemente 70 sind in der Bodenplatte 8 befestigt.
• Man erkennt in der 2 ferner das pyrotechnische Element 66, bei dem es sich um einen pyrotechnischen Schubkolben handelt, wie er von der Fa. Hirtenberger aus Hirtenberg, Österreich, angeboten wird. Im Unterschied zu den üblichen pyrotechnischen Elementen, wie sie beispielsweise in Airbags Verwendung finden, und bei denen die Gefahr des Auslösens besteht, darf dieser pyrotechnische Schubkolben in Werkstätten ausgewechselt werden, da er bestimmte Schutzvorschriften erfüllt. Entsprechend muss nicht, wie das bei Airbags üblich ist, nach einer Auslösung oder einem Defekt der gesamte Fußgängerschutz-Aktuator 2 ausgetauscht werden. Es reicht aus, nach einer Auslösung und dem Zurückstellen, das pyrotechnische Element 66 auszutauschen. Das kann relativ problemlos in der Werkstatt erfolgen. Es ist auch darauf hingewiesen, dass mittels der Leitung 18 zu dem pyrotechnischen Element 66 nicht nur ein Zündsignal gegeben werden kann. Es ist auch möglich, den pyrotechnischen Schubkolben mittels der Diagnoseelektronik des Fahrzeugs auf Funktion zu überprüfen, d.h. der Fußgängerschutz-Aktuator gemäß der vorliegenden Erfindung hat OBD -Fähigkeit (OBD-on board diagnostic). Von dem Steuergerät wird dabei ein Strom unterhalb der Zündgrenze ("no fire-Grenze") durch das pyrotechnische Element geleitet. Dabei wird festgestellt, ob der Zünddraht funktionsfähig ist oder unterbrochen ist. Ggf. kann ein Signal zum Austauschen des pyrotechnischen Elements generiert werden.
• Man erkennt ferner, dass der in der 2 gezeigte pyrotechnische Schubkolben 66 nicht parallel zu der Längsachse des Fußgängerschutz-Aktuators 2 ange ordnet ist, sondern leicht diagonal, d.h. leicht schräg gestellt, angeordnet ist. Aus diesem Grund ist das pyrotechnische Element 66 in dem Schnitt der 3 schräg zu seiner Symmetrieachse geschnitten gezeigt. Man erkennt in der 2 das pyrotechnische Element 66, welches in seinem Zentralbereich einen ringförmigen Wulst 76 aufweist, der in einer entsprechenden Ausnehmung in dem zweiten Teil 6 angeordnet ist. Das zweite Teil 6 kann aus beliebigem Material hergestellt sein. Ein Aluminium-Gussmaterial oder ein Gussmaterial einer Aluminiumlegierung ist bevorzugt. Das pyrotechnische Element 66 stützt sich in der Ausnehmung mit dem Ring 76 ab. Man erkennt des Weiteren den Kolben 78 des pyrotechnischen Elements 66 und mit unterbrochenen Linien ist der Kolben 78 in der ausgefahrenen Position gezeigt. Der Kolben 78 wirkt auf einen Verriegelungsschlitten 80. Der Verriegelungsschlitten 80 wird beim Ausfahren des Kolbens 78 nach rechts gegen eine Vorspannfeder 82 verlagert. Wenn nach dem Zünden des pyrotechnischen Elements 66 der Druck in dem pyrotechnischen Element 66 abgebaut ist, ist die Feder 82 in der Lage, den Verriegelungsschlitten 80 zurück in seine Ausgangsposition zu verschieben. Der Verriegelungsschlitten 80 ist Teil einer Verriegelungseinrichtung, die in dem zweiten Teil 6 angeordnet ist und die nachfolgend detaillierter beschrieben werden soll. Man erkennt einen Teil des Verriegelungsschlittens 80 auch im Bereich der linkesten Druckfederkammer in 2.
• In der 3 erkennt man Druckfedern 84, wie sie in der Ausgangsposition in dem Fußgängerschutz-Aktuator 2 angeordnet sind. Man erkennt besonders deutlich, dass die Druckfedern 84 auf Block, d.h. mit den Windungen in Anlage aneinander, angeordnet sind. Ferner erkennt man, wie die Druckfedern 84 von Verriegelungseinrichtungen 86, 88 im gespannten Zustand gehalten sind, bzw. wie das erste Teil 4 an dem zweiten Teil 6 verriegelt ist. Die Verriegelungseinrichtungen 86 und 88 sind an den beiden äußersten Druckfedern 84 vorgesehen, um den auftretenden Hebelkräften an dem Fußgängerschutz-Aktuator möglichst gut entgegenzuwirken, und um eine sichere Funktion und eine gesicherte Kraftübertragung von der Fronthaube auf die Fahrzeugkarosserie über den Fußgängerschutz-Aktuator 2 zu gewährleisten. Der Verriegelungsschlitten 80 ist in der 4 deutlicher gezeigt. Man erkennt Öffnungen 90, durch welche die Köpfe 62 der Stangenelemente 52 hindurch passen, und an deren Rändern sie in der Ausgangsposition verrastet sind.
• Man erkennt ferner, dass die Buchsen 46 an ihrem oberen Rand umgebogen sind und in entsprechende Ausnehmungen des relativ massiv ausgebildeten zweiten Teils 6 abgestützt sind. Man erkennt ferner einen Ring 92, der in die entsprechende Montageöffnung 94 in dem zweiten Teil 6 eingesetzt ist, und im Bereich der Anlagefläche 64 des Stangenelements 52 an dem Verriegelungsschlitten 80 den Kopf 62 des Stangenelements 52 seitlich abstützt. Bei dem explosionsartigen Auslösen und damit Verschieben des Verriegelungsschlittens 80 wird von dem Ring 92 der Kopf 62 des Stangenelements 52 in seiner Position gehalten, so dass eine sichere Auslösung gewährleistet ist.
• Man erkennt in der 3, dass in dem zweiten Teil 6 des Fußgängerschutz-Aktuators 2 die wesentlichen Bauteile des Fußgängerschutz-Aktuators 2 angeordnet sind. So befinden sich dort im Wesentlichen die kompletten Verriegelungsvorrichtungen 86, 88. Es befindet sich dort die im Wesentlichen das pyrotechnische Element 66 aufweisende Auslöseeinrichtung 96, und ferner sind dort die Hülsen 46 der Wegbegrenzungen 42 befestigt. Auch die Hülsen 68 der "kurzen" Wegbegrenzungen 44 sind in dem zweiten Teil 6 angeschlossen. Man erkennt insbesondere rohrförmige Sicherungsstifte 98, welche die Hülsen 68 in dem zweiten Teil 6 festlegen.
• Aus der Gesamtdarstellung ergibt sich, dass das zweite Teil 6 ein relativ kompliziertes Gussteil ist. Demgegenüber ist das erste Teil 4 ein relativ einfach aufgebautes Bauteil, das in Längsrichtung der Druckfedern einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt aufweist. Entsprechend lässt sich dieses Bauteil relativ problemlos als Stranggusssbauteil herstellen. Die Herstellung eines derartigen Teils ist relativ einfach. Diese Anordnung der wesentlichen Funktionsgruppen in dem zweiten Teil 6 ermöglicht eine modulare Ausbildung des Fußgängerschutz-Aktuators 2 und eine kostengünstige Herstellung für verschiedenste Einsatzbereiche. Dabei kann das zweite Bauteil 6 immer im Wesentlichen gleich bestückt verwendet werden, was zu hohen Produktionszahlen des zweiten Bauteils 6 und damit zu dessen Kostenminimierung führt. Je nach dem Fahrzeugtyp, in dem der Fußgängerschutz-Aktuator eingesetzt werden soll, kann die die Druckfedern 84 aufweisende Verschiebeeinrichtung 100 entsprechend angepasst werden, beispielsweise indem längere/kürzere Druckfedern 84 oder Druckfedern 84 mit einem kleineren/größeren Durchmesser, etc. Verwendung finden. Es ist relativ problemlos möglich, das Stranggusssprofil des ersten Bauteils 4 in verschiedenen Längen herzustellen. Es ist auch ohne großen Kostenaufwand möglich, dieses Stranggusssbauteil für Federn mit einem etwas größeren oder etwas kleineren Federdurchmesser herzustellen.
• In der Fi.g 3 erkennt man auch die Basisplatte 24, an der der Antriebsmotor 20 und das Getriebe 22 der Rückstelleinrichtung befestigt sind. Man erkennt ferner, dass an der Basisplatte 24 die Stangenelemente 52 angeschlossen sind. Dagegen sind die Stangenelemente 70 der "kurzen" Wegbegrenzung 44 in der Bodenplatte 8 des ersten Teils 4 befestigt.
• Zwischen der Basisplatte 24 und der Bodenplatte 8 sind Tellerfedern 102 vorgesehen. Tellerfedern haben typischerweise bei einem extrem kurzen Federhub eine sehr hohe Federkraft. Bei der vorliegenden Ausführungsform hat eine Tellerfeder eine Federkraft von größenordnungsmäßig 1500 Newton, während die Druckfedern zusammen eine Federkraft von 750 Newton im gespannten Zustand bzw. 400 Newton im entspannten Zustand haben. Demgegenüber steht eine Federkraft von ca. 3000 Newton der Tellerfedern. Daraus ergibt sich, dass die vorgespannten Tellerfedern eine ca. viermal so hohe Federkraft wie die zusammengedrückten Schraubenfedern liefern. Über diese Federkraft der Tellerfedern werden die von der Fronthaube auf den Fußgängerschutz-Aktuator 2 eingeleiteten Kräfte auf die Fahrzeugkarosserie übertragen. Diese hohe Federkraft stellt eine Spielfreiheit des Fußgängerschutz-Aktuators sicher.
• Es kann günstig sein, einen formschlüssigen Eingriff zwischen dem ersten Teil 4 und dem zweiten Teil 6 im Ausgangszustand vorzusehen. So können (nicht gezeigte) Stifte vorgesehen sein, die in korrespondierende Öffnungen an dem anderen Teil ragen. Alternativ oder zusätzlich kann der obere Rand der Wand 28 des ersten Teils 6 mit einem z.B. umlaufenden Bund an dem zweiten Teil 6 in Eingriff sein. Damit lassen sich bei einem Unfall mit hoher Geschwindigkeit, bei dem die Fußgängerschutz-Aktuatoren 2 nicht ausgelöst werden, besonders große Kräfte, insbesondere Scherkräfte übertragen. Eine ähnliche Verbindung zur Aufnahme von Scherkräften, z.B. eine Siftverbindung, kann man zwischen dem Boden 8 und der Basisplatte 24 vorsehen.
• Verbringt man den in der in 2 gezeigten Ausfahrposition befindlichen Fußgängerschutz-Aktuator mittels der Rückstelleinrichtung in die in 3 gezeigte Ausgangsposition zurück, so zieht die rotierende Gewindespindel 34 mittels des Spindelsteins 36 das zweite Teil 6 gegen die Kraft der Druckfeder 84 in Richtung auf das erste Teil 4, bis die Druckfedern 84 auf Block gehen. Im Verlaufe dieser Bewegung werden die Köpfe 62 mit den Schrägflächen gegen den Verriegelungsschlitten 80 im Bereich der Öffnungen 90 gedrückt, schieben den Verriegelungsschlitten 80 in Richtung nach rechts in der 2 gegen die Vorspannfeder 82 und schieben den Kopf vorbei an dem Verriegelungsschlitten 80. Im Verlauf der weiteren Spannbewegung der Rückstelleinrichtung 32 werden – durch die Blockbildung der Druckfedern 84 – das erste Teil 4 und das zweite Teil 6 gemeinsam in Richtung auf die Basisplatte 24 gegen die Kraft der Tellerfedern 102 bewegt. Im Verlauf dieser Bewegung bewegen sich die Köpfe 62 gänzlich an dem Verriegelungsschlitten 80 vorbei, so dass die Vorspannfeder 82 den Verriegelungsschlitten 80 wieder nach links in der 2 schiebt, so dass dieser mit den Anlageflächen 64 an dem unteren Rand der Köpfe 62 in Eingriff kommt. Sobald diese Position erreicht ist, kann die Rückstelleinrichtung 32 abgeschaltet werden. Für eine erneute Verwendung ist es erforderlich, die Rückstelleinrichtung 32 zurück in den Ausgangszustand laufen zu lassen, in dem sich der Spindelstein 36 im Bereich des oberen Endes der Gewindespindel 34 befindet. Nach dem Austausch des pyrotechnischen Elements 66, der durch die seitliche Öffnung, die von der Abdeckung 16 verschlossen ist, relativ einfach erfolgen kann, ist der Fußgängerschutz-Aktuator 2 wieder einsatzbereit.
• In der 5 ist die Dichtungseinrichtung 36 gezeigt. Die Dichtungseinrichtung 36 besteht aus einem oberen Dichtungssegment 104 und einem unteren Dichtungssegment 106. Im Inneren der Dichtungseinrichtung 36 erkennt man den oberen Rand 108 des unteren Dichtungssegments 106. Man erkennt ferner, dass das obere Dichtungssegment 104 Öffnungen aufweist, mittels derer es an dem zweiten Teil 6 befestigt werden kann. man erkennt außerdem, dass das untere Dichtungssegment an seinem unteren äußeren Rand mit einem Eingriffsbereich 110 ausgebildet ist, bei dem es sich um umlaufende Nuten und Vorsprünge handelt. Mittels dieses Eingriffsbereichs 110 ist das untere Dichtungssegment mit einer gewissen Vorspannung an der Stelle 30 im Inneren des korrespondierend ausgebildeten ersten Teils 4 festgelegt. Damit ist die Dichtungseinrichtung 36 zwar an dem zweiten Teil 6 relativ fest angeschlossen. Der Anschluss an dem ersten Teil 4 ist jedoch so, dass für den Fall, dass eine teleskopische Auseinanderbewegung des ersten und des zweiten Dichtungssegments 104, 106 nicht möglich ist, das zweite Dichtungssegment 106 von dem ersten Teil 4 Iosgelöst wird und eine ungehinderte Funktion des Fußgängerschutz-Aktuators 2 möglich ist. Die Dichtungseinrichtung ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, beispielsweise PA (Polyamid) oder POM (Polyoxymethylen) hergestellt.

Claims (20)

1. Fußgängerschutz-Aktuator (2) zum Verlagern der Fronthaube eines Kraftfahrzeugs in eine relativ zu der Normalposition angehobene Schutzposition, aufweisend: (a) ein erstes Teil (4), (b) ein zweites, relativ zu dem ersten Teil (4) verschiebbar an dem ersten Teil (4) angeschlossenes Teil (6), wobei das erste Teil (4) und das zweite Teil (6) zum Anschließen an der Fahrzeugkarosserie bzw. an der Fronthaube ausgebildet sind, (c) eine Verschiebeeinrichtung (100), die zwischen dem ersten Teil (4) und dem zweiten Teil (6) derart vorgesehen ist, dass sie das zweite Teil (6) relativ zu dem ersten Teil (4) aus einer Ausgangsposition in eine Ausfahrposition verschieben kann, (d) eine Verriegelungseinrichtung (86; 88) die in der Ausgangsposition das zweite Teil (6) an dem ersten Teil (4) festlegt; und (e) eine Auslöseeinrichtung (96) die an der Verriegelungseinrichtung (86; 88) derart angeschlossen ist, dass sie bei Betätigung diese entriegelt, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teil (6) als eine Baueinheit ausgebildet ist, die die Verriegelungseinrichtung (86; 88) und die Auslöseeinrichtung (96) aufweist, und das erste Teil (4) die Verschiebeeinrichtung (100) aufweist.
2. Aktuator (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil (4), in dem die Verschiebeeinrichtung (100) vorgesehen ist, ein im Stranggussverfahren hergestelltes Bauteil ist.
3. Aktuator (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebeeinrichtung (100) mindestens eine in der Ausgangsposition von der Verriegelungseinrichtung (86; 88) in einer gespannten Position gehaltene Druckfeder (84) aufweist.
4. Aktuator (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Druckfedern (84) parallel miteinander vorgesehen sind.
5. Aktuator (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Teil (4) und dem zweiten Teil (6) eine Wegbegrenzung (42; 44) vorgesehen ist.
6. Aktuator (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wegbegrenzungen (42; 44) vorgesehen sind, die Druckfedern (84) zugeordnet sind.
7. Aktuator (2) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wegbegrenzung (42; 44) eine an dem zweiten Teil (6) befestigte Hülse (46; 68) mit einem Eingreifbereich (48) und ein an dem ersten Teil (4) angeschlossenes Stangenelement (52; 70) ebenfalls mit einem Eingreifbereich (64) aufweist.
8. Aktuator (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (86; 88) ein Verriegelungselement (80) aufweist, das in der Ausgangsposition mit mehreren räumlich voneinander getrennten Anlageflächen (64), die an dem ersten Teil (6) angeschlossen sind, in Eingriff ist.
9. Aktuator (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anlagefläche (64) an Stangenelementen (52) der Wegbegrenzung (42) vorgesehen sind.
10. Aktuator (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stangenelement (52) mit Anlageflächen (64) im Bereich der Anlagefläche (64) in dem zweiten Teil (6) geführt ist.
11. Aktuator (2) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stangenelement (52 mit Anlagefläche (64)) mittels in der Ausgangsposition vorgespannter Tellerfedern (102) an dem ersten Teil (4) angeschlossen ist.
12. Aktuator (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stangenelement (52) mit Anlageflächen (64) an seinem freien Ende (60) einen pilzartig aufgeweiteten Kopf (62) aufweist, dessen unterer Rand die Anlagefläche (64) bildet.
13. Aktuator (2) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (62) derart ausgebildet ist, dass er im Verlauf der Rückstellbewegung aus der Ausfahrposition in die Ausgangsposition das Verriegelungselement (80) gegen eine elastisch nachgiebige Vorspanneinrichtung (82) verlagern kann und somit zulässt, dass sich dieser an dem Verriegelungselement (82) vorbeibewegt, um schließlich hinter dem Kopf (62) an der Anlagefläche (64) einzurasten.
14. Aktuator (2) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (80) ein Verriegelungsschlitten () ist, der in dem zweiten Teil (6) verschiebbar gelagert ist.
15. Aktuator (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtungseinrichtung (26) zwischen dem ersten Teil (4) und dem zweiten Teil (6) vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist, dass sie sowohl in der Ausgangsposition als auch in der Ausfahrposition ein Eindringen von Verschmutzung in den Raum zwischen dem ersten Teil (4) und dem zweiten Teil (6) verhindert.
16. Aktuator (2) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (26) zwei teleskopisch zueinander verschiebbare Dichtungssegmente (104; 106) aufweist.
17. Aktuator (2) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Dichtungssegment (106) an dem ersten Teil (4) und das andere Dichtungssegment (104) an dem zweiten Teil (6) befestigt ist.
18. Aktuator (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückstelleinrichtung {32) zum Zurückstellen des zweiten Teils (6) aus der Ausfahrposition in seine Ausgangsposition vorgesehen ist.
19. Aktuator (2) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstelleinrichtung (32) eine Gewindespindel (34) und einen damit in Eingriff befindlichen Spindelstein (36) aufweist.
20. Kraftfahrzeug aufweisend einen Aktuator (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19.