DE10334718A1

DE10334718A1 - Anordnung einer Frontklappe an einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE10334718A1
Application number: DE2003134718
Authority: DE
Inventors: Ulrich Köstler; Marcus Knechtel; Haci Korkusuz; Bryan Shave; Maik Böres
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2023-07-31
Also published as: DE10334718B4

Abstract

Um bei einer Kollision eines Fußgängers oder Radfahrers mit einem Kraftfahrzeug das Ausmaß von Verletzungen, insbesondere im Brust- und Kopfbereich, zu minimieren, ist es allgemein bekannt, die Frontklappe zumindest im hinteren Bereich anzuheben. Hierdurch wird ein so großer Abstand der Frontklappe zur steifen Unterstruktur des Fahrzeugs erreicht, dass ein ausreichender Deformationsweg zur Verfügung steht, um den Aufprall des Fußgängers oder Radfahrers auf ein verträgliches Maß zu verzögern. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung einer Frontklappe an einem Fahrzeug zu schaffen, die einen Fußgängeraufprallschutz auch bei einfachen Scharnieranordnungen ermöglicht. DOLLAR A Erfindungsgemäß besteht die Scharniereinrichtung (1) aus zumindest einem Anlenkarm (2), der mit einem Endbereich (3) an der Fahrzeugkarosserie angelenkt ist, während am anderen Endbereich (4) ein Lenker (5) angelenkt ist. Der Lenker (5) wiederum ist mit seinem anderen Ende (7) an der Frontklappe angelenkt, wobei eine Verriegelungseinrichtung (9) vorgesehen ist, sodass der Lenker (5) im Normalbetrieb nicht um die Anlenkungen (8, 10) verschwenken kann. Nur bei einer detektierten Kollision des Fahrzeugs mit einem Fußgänger oder Radfahrer gibt die Verriegelungseinrichtung (9) den Lenker (5) frei, sodass er um seine Anlenkungen (8, 10) verschwenken kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung einer Frontklappe an einem Fahrzeug gemäß des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Um bei einer Kollision eines Fußgängers oder Radfahrers mit einem Kraftfahrzeug das Ausmaß von Verletzungen, insbesondere im Brust- und Kopfbereich, zu minimieren, ist es allgemein bekannt, die Frontklappe im hinteren oder im vorderen und hinteren Bereich anzuheben. Hierdurch wird ein so großer Abstand der Frontklappe zu einer steifen Unterstruktur des Fahrzeugs (Motor, Federbeinaufnahmen, etc.) erreicht, dass ein ausreichender Deformationsweg zur Verfügung steht, um den Aufprall des Fußgängers oder Radfahrers auf ein verträgliches Maß zu verzögern.

Aus der DE 101 44 792 A1 ist eine Anordnung einer Frontklappe an einem Fahrzeug mit mindestens einer – in Fahrtrichtung betrachtet – hinten liegenden Scharniereinrichtung bekannt, die einerseits an der Frontklappe und andererseits an der Karosserie angebracht ist, und um die die Frontklappe zum normalen Öffnen verschwenkbar ist. Bei einer Kollision des Fahrzeugs mit einem Fußgänger hebt die Scharniereinrichtung die Frontklappe im hinteren Bereich an. Dazu besteht die Scharniereinrichtung aus einem Viergelenk, wobei ein karosserieseitiges Gelenk eines der beiden Lenker verlagert wird, wenn eine Kollision mit einem Fußgänger detektiert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung einer Frontklappe an einem Fahrzeug zu schaffen, die einen Fußgängeraufprallschutz auch bei einfachen Scharnieranordnungen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung einer Frontklappe gemäß des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß weist eine Anordnung einer Frontklappe an einem Fahrzeug zumindest eine – in Fahrtrichtung gesehen – hinten liegenden Scharniereinrichtung auf, um die die Frontklappe zum normalen Öffnen und Schließen verschwenkbar ist. Ferner ist zumindest eine Anhebevorrichtung vorgesehen, durch die bei einer von einer Sensoreinrichtung detektierten Kollision des Fahrzeugs mit einem Fußgänger oder Radfahrer die Frontklappe gegenüber der geschlossenen Position zumindest im hinteren Bereich angehoben wird. Die Scharniereinrichtung besteht aus zumindest einem Anlenkarm, der mit einem Endbereich an der Fahrzeugkarosserie angelenkt ist, während am anderen Endbereich ein Lenker angelenkt ist. Der Lenker wiederum ist mit seinem anderen Ende an der Frontklappe angelenkt, wobei eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen ist, sodass der Lenker im Normalbetrieb nicht um seine Anlenkungen verschwenken kann. Nur bei einer detektierten Kollision des Fahrzeugs mit einem Fußgänger oder Radfahrer gibt die Verriegelungseinrichtung den Lenker frei, sodass er um seine Anlenkungen verschwenken kann.

Diese Scharniereinrichtung ermöglicht ein Anheben der Frontklappe im hinteren Bereich auch wenn ein Klappenschloss im vorderen Bereich dabei geschlossen bleibt. Die Kinematik erlaubt beim Anheben quasi ein Verschwenken der Frontklappe um das Klappenschloss. Wenn bei einem Fahrzeug Varianten mit und ohne Fußgängeraufprallschutz vorgesehen werden sollen, hat die erfindungsgemäße Anordnung den Vorteil, dass die Unterscheidung ausschließlich über die Scharniereinrichtung erfolgen kann. Die Karosserie und die Frontklappe können immer gleich gebaut werden, unabhängig davon, ob ein Fußgängeraufprallschutz vorgesehen werden soll oder nicht.

Zudem ist die Scharniereinrichtung im Vergleich zu den bekannten Viergelenk-Scharniereinrichtungen, die einen Fußgängeraufprallschutz ermöglichen, einfach und simpel aufgebaut. So ist der Anlenkarm bevorzugt ein bogenförmiger Bügel, sodass die Scharniereinrichtung im Normalbetrieb, wenn der zusätzliche Lenker in beiden Anlenkungen blockiert ist, einem gängigen Bügelscharnier entspricht.

Günstigerweise wird die Verriegelungseinrichtung durch eine Verlagerung zumindest eines verlagerbaren Teils der Anhebevorrichtung betätigt. Nachdem eine Kollision eines Fußgängers oder Radfahrers mit dem Fahrzeug detektiert wurde, muss zum Anheben der Frontklappe durch die Anhebevorrichtung zumindest ein Teil der Anhebevorrichtung verlagert werden. Wenn nun dadurch zugleich die Verriegelungseinrichtung betätigt wird, ist keine zusätzliche Einrichtung zum Betätigen der Verriegelungseinrichtung erforderlich. Durch die Betätigung der Verriegelungseinrichtung wird der Lenker freigegeben.

Bevorzugt blockiert die Verriegelungseinrichtung im Normalbetrieb jeweils die beiden Anlenkungen des Lenkers. Dadurch kann der Lenker nicht um seine Anlenkungen verschwenken. Dabei ist für jede der beiden Anlenkungen ein Verriegelungsmechanismus erforderlich. Die beiden Verriegelungsmechanismen sind bevorzugt miteinander zu einer Verriegelungseinrichtung gekoppelt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im folgenden näher beschrieben wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:

1 eine perspektivische Ansicht einer Scharniereinrichtung im Normalbetrieb,

2 eine perspektivische Ansicht der Scharniereinrichtung aus 1 in einer angehobenen Stellung zum Schutz aufprallender Fußgänger und

3 einen Querschnitt durch die Scharniereinrichtung aus 1 im Bereich der Anbindung der Frontklappe in einer Prinzipdarstellung.

In 1 und 2 ist eine Scharniereinrichtung 1 dargestellt, die einen bogenförmigen Bügel 2 als Anlenkarm aufweist, der mit einem Endbereich 3 an eine Fahrzeugkarosserie angelenkt ist. Am anderen Endbereich 4 des bogenförmigen Bügels 2 ist ein Lenker 5 mit einem Ende 6 angelenkt. Das andere Ende 7 des Lenkers 5 ist an einer Frontklappe des Fahrzeugs angelenkt. Die Anlenkung 8 an die Frontklappe erfolgt dabei an einen Scharnierträger, der an der Frontklappe angebunden ist. Längs am Lenker 5 ist ein Winkel 9 als Verriegelungseinrichtung über eine Drehachse 13 angelenkt.
Im Normalbetrieb blockiert – wie in 1 gezeigt – die Verriegelungseinrichtung die beiden Anlenkungen des Lenkers 5, sodass der Lenker 5 um keine seiner beiden Anlenkungen 8 und 10 verschwenken kann. Dazu umgreift der Winkel 9 mit seinem freien Winkelabschnitt 12 den klappenseitigen Endbereich 4 des bogenförmigen Bügels 2 formschlüssig von unten. Dadurch kann sich der Lenker 5 nicht mehr um die Anlenkung 10 am bogenförmigen Bügel 2 gegen den Uhrzeigersinn drehen. In der gezeigten Normalstellung liegt zudem die Frontklappe am klappenseitigen Endbereich 4 des bogenförmigen Bügels 2 über dessen ganze Längserstreckung an. Dadurch kann sich der Lenker 5 auch nicht mehr im Uhrzeigersinn um die Anlenkung 10 am bogenförmigen Bügel 2 drehen. Zudem kann sich dadurch die Frontklappe nicht um die Anlenkung 8 des Lenkers 5 an der Frontklappe drehen.
Der Winkel 9 weist zusätzlich eine seitlich abstehende Lasche 11 auf, die sich über die gesamte Länge des Winkels 9 erstreckt und in etwa parallel zur Frontklappe in der Verriegelungsstellung liegt. Wenn nun ein Aufprall eines Fußgängers oder Radfahrers auf das Fahrzeug detektiert wird, wird eine Anhebevorrichtung aktiviert, sodass zumindest ein Teil der Anhebevorrichtung zum Anheben der Frontklappe verlagert wird. Dieser verlagerbare Teil trifft nun von unten auf die Lasche 11 am Winkel 9 auf und verschwenkt so den Winkel 9 um seine Drehachse 13 am Lenker 5. Die Lasche 11 wird dabei soweit verschwenkt, dass beim weiteren Verlagern des Teils der Anhebevorrichtung dieses die Lasche 11 nicht mehr berührt und auf die Frontklappe von unten auftrifft und diese im hinteren Bereich anhebt.
Durch das Verschwenken des Winkels 9 wird der Formschluss zwischen Lenker 5 und bogenförmigen Bügel 2 gelöst, sodass sich beim Anheben der Frontklappe die Scharniereinrichtung 1 in die in 2 gezeigte Stellung verlagert. Leider weicht die in 2 dargestellte Stellung des Winkels 9 von der tatsächlichen Stellung ab: Der Winkel 9 müsste stärker um seine Drehachse 13 verschwenkt dargestellt sein.
Dieses Prinzip ist in 3 noch einmal stark vereinfacht abgebildet. Zu sehen ist eine Frontklappe 14 in einer geschlossenen Stellung im Normalbetrieb. An der Frontklappe 14 ist ein Scharnierträger 15 fest angebunden, über den die Frontklappe 14 am klappenseitigen Endbereich 4 des bogenförmigen Bügels 2 anliegt. Neben dem klappenseitigen Endbereich 4 ist der Lenker 5 zu sehen, an dem über die Drehachse 13 der Winkel 9 mit seiner Lasche 11 angelenkt ist. Unterhalb der Lasche 11 ist die Anhebevorrichtung 16 dargestellt, die zum Anheben der Frontklappe 14 nach oben verlagerbar ist. Wenn nun ein Aufprall eines Fußgängers oder Radfahrers detektiert wird, wird die Anhebevorrichtung 16 nach oben verlagert. Durch das Auftreffen auf die Lasche 11 wird der Winkel 9 in die gestrichelt dargestellte Position um die Drehachse 13 verschwenkt, sodass der Winkel 9 nicht mehr den klappenseitigen Endbereich 4 umgreift. Die Anhebevorrichtung 9 hebt bei einem weiteren Verlagern nach oben seitlich an der Lasche 11 vorbei die Frontklappe 14 an. Da dabei sowohl der Lenker 5 als auch der bogenförmige Bügel 2 frei um ihre Anlenkungen 8, 10 drehbar sind, kann ein Klappenschloss im vorderen Bereich der Frontklappe geschlossen bleiben. Die Frontklappe verschwenkt quasi beim Anheben um das Klappenschloss. Dazu ist das Klappenschloss so gestaltet, dass es eine Drehung der Frontklappe um das Klappenschloss zulässt. Um zu verhindern, dass die Frontklappe undefiniert zu stark angehoben wird, sind Anschläge vorgesehen, die den Hub der Frontklappe beim Anheben begrenzen.
So kann auch mit einfachen Scharniereinrichtungen 1, die im Normalbetrieb einem Bügelscharnier entsprechen, ein effektiver Fußgängeraufprallschutz gewährleistet werden. Zwischen der Frontklappe 14 und der Lasche 11 ist im Normalbetrieb ein Freiraum vorgesehen, damit beim normalen Schließen der Frontklappe 14 nicht die Verriegelungseinrichtung und möglicherweise sogar die Anhebevorrichtung 16 belastet wird.
Bei der Montage des Fahrzeugs ist es möglich, dass die Frontklappe, nachdem sie im Rohbau eingestellt wurde, hinten angehoben wird und bei geöffnetem Klappenschloss nach vorne gezogen wird. Diese Stellung könnte zum Einbau einer Windschutzscheibe und / oder von Scheibenwischern vorteilhaft sein.

Claims

Anordnung einer Frontklappe an einem Fahrzeug, mit zumindest einer – in Fahrtrichtung gesehen – hinten liegenden Scharniereinrichtung, um die die Frontklappe zum normalen Öffnen und Schließen verschwenkbar ist, sowie mit zumindest einer Anhebevorrichtung, durch die bei einer von einer Sensoreinrichtung detektierten Kollision des Fahrzeugs mit einem Fußgänger oder Radfahrer die Frontklappe gegenüber der geschlossenen Position zumindest im hinteren Bereich angehoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Scharniereinrichtung (1) aus zumindest einem Anlenkarm (2) besteht, der mit einem Endbereich (3) an der Fahrzeugkarosserie angelenkt ist, während am anderen Endbereich (4) ein Lenker (5) angelenkt ist, der wiederum mit seinem anderen Ende (7) an der Frontklappe angelenkt ist, wobei eine Verriegelungseinrichtung (9) vorgesehen ist, sodass der Lenker (5) im Normalbetrieb nicht um seine Anlenkungen (8, 10) verschwenken kann, und die bei einer detektierten Kollision des Fahrzeugs mit einem Fußgänger oder Radfahrer den Lenker (5) freigibt, sodass er um seine Anlenkungen (8, 10) verschwenken kann.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlenkarm (8, 2) ein bogenförmiger Bügel ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (9) durch eine Verlagerung zumindest eines verlagerbaren Teils der Anhebevorrichtung betätigt wird, nachdem ein Aufprall eines Fußgängers oder Radfahrers detektiert wurde, sodass die Verriegelungseinrichtung (9) den Lenker (5) freigibt.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung im Normalbetrieb jeweils die beiden Anlenkungen (8, 10) des Lenkers (5) blockiert.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (9) aus einem Winkel besteht, der längs am Lenker (5) über eine Drehachse (13) angelenkt ist, und im Normalbetrieb den Anlenkarm (2) unten umgreift, und der Anlenkarm (2) mit seinem klappenseitigen Endbereich (4) an der Frontklappe anliegt.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (9) nach einem Verschwenken den Anlenkarm (2) nicht mehr umgreift.
Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verschwenken des Winkels (9) dieser eine Lasche (11) aufweist, auf die ein verlagerbarer Teil der Anhebevorrichtung, nachdem ein Aufprall eines Fußgängers oder Radfahrers detektiert wurde, zunächst auftrifft, bevor er die Frontklappe zumindest im hinteren Bereich anhebt.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Anheben und in der angehobenen Stellung der Frontklappe ein Klappenschloss im vorderen Bereich der Frontklappe, das die Frontklappe mit der Fahrzeugkarosserie verbindet, geschlossen bleibt.
Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Klappenschloss zum Anheben der Frontklappe im hinteren Bereich eine Drehung der Frontklappe um das Klappenschloss zulässt.