DE10348572A1

DE10348572A1 - Lifter for bonnet of motor vehicle in pedestrian safety system has spring guide on rod to provide lifting force and pneumatic bellows to retract it

Info

Publication number: DE10348572A1
Application number: DE10348572A
Authority: DE
Inventors: Michael Lüders; Karl Brik
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 2002-11-18
Filing date: 2003-10-20
Publication date: 2004-10-07
Also published as: DE20217805U1

Abstract

the lifter for a motor vehicle bonnet can move between extended and retracted positions. It is extended by a spring and retracted by a pneumatic bellows actuator (10). The pneumatic bellows actuator can be connected to a standard air pressure source (22). The spring (32) is held in the retracted position be a lock (34).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube, wobei die Vorrichtung reversibel zwischen einer Ausgangsstellung und einer gestreckten Stellung bewegbar ist.The invention relates to a device for lifting a hood, the device being reversible between a starting position and an extended position is movable.

Solche Vorrichtungen sorgen für einen verbesserten Schutz eines Fußgängers bei einer Kollision mit einem Fahrzeug. Angesteuert von einer geeigneten Sensorik wird die Motorhaube des Fahrzeugs angehoben, um zusätzlichen Deformationsraum zur Verfügung zu stellen. Es sind verschiedene Arten derartiger Vorrichtungen bekannt, die sich insbesondere in den verwendeten Antriebseinrichtungen unterscheiden. So gibt es mechanische Federsysteme, pyrotechnische Systeme (analog den bekannten Gurtschloßstraffern), pneumatische Systeme und elektromotorische Systeme. Da es nicht bei jeder Auslösung der Vorrichtung zur Deformation der Motorhaube kommt, besteht der Bedarf nach einer Vorrichtung, die auf einfache Weise wieder in ihre Ausgangsstellung bewegbar und somit mehrfach wiederverwendbar ist.Such devices provide one improved protection of a pedestrian a collision with a vehicle. Driven by a suitable one Sensor technology raises the hood of the vehicle for additional Deformation room available to deliver. There are different types of such devices known, which is particularly in the drive devices used differ. So there are mechanical spring systems, pyrotechnic Systems (analogous to the known belt buckle tensioners), pneumatic systems and electromotive systems. Since it is not triggered every time Device for deforming the hood comes, there is a need for a device that easily returns to its original position is movable and therefore reusable several times.

Gemäß der Erfindung ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten An vorgesehen, daß die Vorrichtung einen durch Zuführung von Druckluft kontrahierbaren pneumatischen Muskel umfaßt, mittels dem die Vorrichtung aus der gestreckten Stellung in die Ausgangsstellung bewegbar ist. Pneumatische Muskeln sind aus der pneumatischen Antriebstechnik als kompakte und effiziente Zugaktuatoren bekannt. Die komfortable Steuerung der Muskelkontraktion durch Druckluft erspart ein umständliches manuelles Überführen der Vorrichtung zurück in ihre Ausgangsstellung nach einer Fehlauslösung. Die für die Kontraktion des pneumatischen Muskels erforderliche Druckluft kann z.B. von einem fahrzeuginternen Druckluftsystem (sofern vorhanden) oder von einem im Fahrzeug befindlichen Kleinkompressor (beispielsweise für einen Reserveradersatz) bereitgestellt werden.According to the invention is one Device of the type mentioned provided that the device one by feeding pneumatic muscle contractible by compressed air, by means of which the device from the extended position to the starting position is movable. Pneumatic muscles are from pneumatic drive technology known as compact and efficient train actuators. The comfortable Controlling muscle contraction using compressed air saves laborious manual transfer of the Device back in their starting position after a false trigger. The for the contraction of the pneumatic Muscle's required compressed air can e.g. from an in-vehicle Compressed air system (if available) or from one in the vehicle Small compressor (for example for a spare wheel replacement) provided become.

Vorzugsweise umfaßt die Vorrichtung einen Standarddruckluftanschluß, über den dem pneumatischen Muskel Druckluft von einer externen Druckluftquelle zugeführt werden kann. Dadurch kann beispielsweise der Fahrer des Fahrzeugs in die Lage versetzt werden, die erfindungsgemäße Vorrichtung nach einer Fehlauslösung selbst wieder in die Ausgangsstellung zu bringen, da er z.B. eine an einer Tankstelle zur Verfügung stehende Druckluftvorrichtung zum Aufpumpen von Fahrzeugreifen benutzen kann, um die Vorrichtung zu spannen.The device preferably comprises a standard compressed air connection via which the pneumatic muscle compressed air from an external compressed air source supplied can be. This enables the driver of the vehicle, for example be able to, the device according to the invention after a false trigger itself to bring it back to the starting position, e.g. one at a gas station to disposal can use a standing compressed air device to inflate vehicle tires, to tension the device.

Bei der bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung einen durch den pneumatischen Muskel komprimierbaren Druckspeicher, mittels dem die Vorrichtung aus der Ausgangsstellung in die gestreckte Stellung bewegt werden kann. Eine solche Kombination aus pneumatischem Muskel und Druckspeicher ergibt eine besonders einfach zu handhabende reversible Antriebseinrichtung für die erfindungsgemäße Vorrichtung.In the preferred embodiment comprises the device is compressible by the pneumatic muscle Pressure accumulator, by means of which the device from the starting position can be moved into the extended position. Such a combination pneumatic muscle and pressure accumulator result in a special easy-to-use reversible drive device for the device according to the invention.

Als Druckspeicher kann eine kostengünstige Druckfeder verwendet werden, die in der Ausgangsstellung der Vorrichtung mittels einer Verriegelungseinrichtung in einem komprimierten Zustand gehalten wird.An inexpensive compression spring can be used as a pressure accumulator are used, which means in the starting position of the device a locking device is kept in a compressed state.

Um einem auf die Motorhaube auftreffenden Fußgänger optimalen Schutz zu bieten, umfaßt die Vorrichtung gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine Kraftbegrenzungseinrichtung zur Begrenzung einer auf die in gestreckter Stellung befindliche Vorrichtung wirkenden Kraft. Die Kraftbegrenzungseinrichtung umfaßt vorzugsweise einen konisch geformten Kolben und zwischen dem Kolben und einem Führungsrohr angeordnete Kugeln, die bei einer axialen Bewegung des Kolbens relativ zu den Kugeln das Führungsrohr deformieren. Ferner ist bei der bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß die Kugeln durch ein Halteelement in einer Ruheposition gehalten werden, wobei die Kugeln durch Trennung vom Halteelement in eine Eingriffsposition freigegeben werden, in der sie eine Deformation zur Kraftbegrenzung bewirken. Vorzugsweise kann die Bewegung des Halteelements durch Beaufschlagung mit Druckluft gesteuert werden. Gemäß einer Fortführung dieses Gedankens wird durch Zuführung von Druckluft gleichzeitig der pneumatische Muskel kontrahiert und das Halteelement bewegt. Dadurch wird eine automatische Bewegung des Halteelements während der Druckluftzuführung in den Arbeitsraum des pneumatischen Muskels ermöglicht, so daß eine unerwünschte Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung beim Spannen der Vorrichtung vermieden wird.For an optimal pedestrian hitting the bonnet Providing protection includes the device according to one Development of the invention a force limiting device for Limitation of a device located in the extended position acting force. The force limiting device preferably comprises a conical piston and between the piston and a guide tube arranged balls, the axial movement of the piston relative the guide tube to the balls deform. It is further provided in the preferred embodiment that the balls be held in a rest position by a holding element, wherein the balls by separation from the holding element in an engaged position be released in which they have a deformation to limit the force cause. The movement of the holding element can preferably be carried out by Actuation of compressed air can be controlled. According to one continuation this thought is through feeding the pneumatic muscle contracted by compressed air and the holding element moves. This will make an automatic movement of the holding element during the compressed air supply allows in the working space of the pneumatic muscle, so that an undesirable activation the force limiting device is avoided when tensioning the device.

Der Verschleiß der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dadurch minimiert werden, daß die für die Bewegung der Vorrichtung in die gestreckte Stellung erforderlichen Teile innerhalb des pneumatischen Muskels angeordnet sind. Da der pneumatische Muskel prinzipbedingt luftdicht ausgeführt sein muß, können keine Schmutz- und Staubpartikel in das Innere des pneumatischen Muskels gelangen.The wear of the device according to the invention can be minimized in that the for the movement of the device parts required in the extended position within the pneumatic Muscle are arranged. Because the pneumatic muscle is inherent in principle airtight have to be, can no dirt and dust particles inside the pneumatic Muscle.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:Other features and advantages of Invention result from the following description of a preferred embodiment and from the attached Drawings to which reference is made. The drawings show:

1 eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Ausgangsstellung; 1 a sectional side view of a device according to the invention in the starting position;

2 die Vorrichtung aus 1 in gestreckter Stellung; 2 the device 1 in the extended position;

3 die Vorrichtung aus 1 im belasteten Zustand; und 3 the device 1 in the loaded state; and

4 die Vorrichtung aus 1 während des Spannens. 4 the device 1 during tensioning.

Ein wesentlicher Bestandteil der in 1 dargestellten Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube eines Fahrzeugs ist ein durch Zuführung von Druckluft komprimierbarer pneumatischer Muskel 10 mit einem faserverstärkten Schlauch 12 und zwei stirnseitig an den Schlauchenden befestigten ringförmigen Anbindungsstücken 14 und 16, wobei der Innendurchmesser des (gemäß der Darstellung in den Figuren und gemäß der Einbaulage im Fahrzeug) oberen Anbindungsstücks 14 kleiner als der des unteren Anbindungsstücks 16 ist. Die zur Kompression des pneumatischen Muskels erforderliche Druckluft kann über eine im unteren Anbindungsstück gebildete Druckluftleitung 18 in den Arbeitsraum 20 des pneumatischen Muskels 10 geleitet werden. Die Druckluftleitung 18 steht in Verbindung mit einem symbolisch dargestellten Standarddruckluftanschluß 22. In der in 1 gezeigten Ausgangsstellung der Vorrichtung ist der pneumatische Muskel 20 jedoch drucklos.An integral part of the in 1 The device shown for lifting a hood of a vehicle is a pneumatic muscle that can be compressed by the supply of compressed air 10 with a fiber reinforced hose 12 and two ring-shaped connecting pieces fastened to the ends of the hose 14 and 16 , wherein the inner diameter of the (according to the illustration in the figures and according to the installation position in the vehicle) upper connecting piece 14 smaller than that of the lower connector 16 is. The compressed air required to compress the pneumatic muscle can be supplied via a compressed air line formed in the lower connecting piece 18 in the work room 20 of the pneumatic muscle 10 be directed. The compressed air line 18 stands in connection with a symbolically represented standard compressed air connection 22 , In the in 1 The starting position of the device shown is the pneumatic muscle 20 however without pressure.

Das untere Anbindungsstück 16 ist ortsfest am Fahrzeugaufbau (nicht gezeigt) befestigt. Am oberen Anbindungsstück 14 ist ein Verbindungsteil 24 mit einem Anlenkpunkt 26 für die Motorhaube des Fahrzeugs oder für einen an die Motorhaube gekoppelten Gelenkhebel gebildet. Am Innenumfang des oberen Anbindungsstücks 14 ist ein in den Arbeitsraum 20 des pneumatischen Muskels 10 ragendes inneres Führungsrohr 28 befestigt. Ein äußeres, am unteren Anbindungsstück 16 befestigtes Führungsrohr 30 ist konzentrisch zum inneren Führungsrohr 28 angeordnet. Die beiden Führungsrohre 28, 30 sind zusammen mit den Anbindungsstücken 14, 16 in Längsrichtung des pneumatischen Muskels 10 relativ zueinander verschiebbar. Zwischen dem äußeren Führungsrohr 30 und dem Schlauch 12 des pneumatischen Muskels 10 ist eine Druckfeder 32 angeordnet, die sich mit ihren Enden am oberen bzw. am unteren Anbindungsstück 14, 16 abstützt. Eine Verriegelungseinrichtung 34, die in Ausnehmungen 36 im äußeren Führungsrohr 30 eingreift, hält die Vorrichtung in dem in 1 gezeigten gespannten Zustand, in dem die Druckfeder 32 so weit komprimiert ist, daß das äußere Führungsrohr 30 fast bis an das obere Anbindungsstück 14 heranreicht. Zwischen äußerem Führungsrohr 30 und oberem Anbindungsstück 14 verbleibt jedoch ein Spalt 38.The lower connector 16 is fixed to the vehicle body (not shown). At the top connector 14 is a connecting part 24 with a pivot point 26 formed for the hood of the vehicle or for an articulated lever coupled to the hood. On the inner circumference of the upper connector 14 is one in the work space 20 of the pneumatic muscle 10 protruding inner guide tube 28 attached. An outer, at the lower connection piece 16 attached guide tube 30 is concentric to the inner guide tube 28 arranged. The two guide tubes 28 . 30 are together with the connecting pieces 14 . 16 in the longitudinal direction of the pneumatic muscle 10 slidable relative to each other. Between the outer guide tube 30 and the hose 12 of the pneumatic muscle 10 is a compression spring 32 arranged with their ends on the upper or on the lower connecting piece 14 . 16 supported. A locking device 34 that in recesses 36 in the outer guide tube 30 engages holds the device in the 1 shown tensioned state in which the compression spring 32 is compressed so far that the outer guide tube 30 almost up to the top connector 14 zoom ranges. Between the outer guide tube 30 and top connector 14 however, there remains a gap 38 ,

Die Vorrichtung umfaßt ferner eine Kraftbegrenzungseinrichtung mit einem konischen Kolben 40, der am unteren Ende des inneren Führungsrohrs 28 befestigt ist. Der Durchmesser des konischen Kolbens 40 entspricht an seinem oberen Ende dem Außendurchmesser des inneren Führungsrohrs 28 und verjüngt sich nach unten. Nach unten ist die Kraftbegrenzungseinrichtung durch eine an der unteren Stirnseite des konischen Kolbens 40 befestigte Bodenplatte 42 abgeschlossen, deren Durchmesser dem Innendurchmesser des äußeren Führungsrohrs 30 entspricht. Zwischen dem äußerem Führungsrohr 30 und dem konischen Kolben 40 sind eine umlaufende Dichtung 44 und Kugeln 46 vorgesehen. Die Dichtung 44 weist an ihrem unteren Ende eine Aussparung 44a auf, in der die Kugeln 46 axial zwischen Dichtung 44 und Bodenplatte 42 sowie radial zwischen Dichtung 44 und Kolben 40 in der in 1 gezeigten Ruheposition gehalten werden. Die Dichtung 44 dient somit als Halteelement für die Kugeln 46.The device further comprises a force limiting device with a conical piston 40 that is at the bottom of the inner guide tube 28 is attached. The diameter of the conical piston 40 corresponds to the outer diameter of the inner guide tube at its upper end 28 and tapers down. The force limiting device is at the bottom through a on the lower end of the conical piston 40 attached base plate 42 completed, the diameter of the inner diameter of the outer guide tube 30 equivalent. Between the outer guide tube 30 and the conical piston 40 are a circumferential seal 44 and bullets 46 intended. The seal 44 has a recess at its lower end 44a on in which the balls 46 axially between seal 44 and base plate 42 as well as radially between the seal 44 and pistons 40 in the in 1 shown rest position are held. The seal 44 thus serves as a holding element for the balls 46 ,

Auf ein Sensorsignal, das einen Unfall mit einem Fußgänger anzeigt, gibt die Verriegelungseinrichtung 34 die Druckfeder 32 frei, so daß das obere Anbindungsstück 14 mit dem daran befestigten inneren Führungsrohr 28 und dem Verbindungsteil 24 nach oben schnellt und die Vorrichtung die in 2 gezeigte gestreckte Stellung einnimmt. Somit läßt sich eine an den Anlenkpunkt 26 gekoppelte Motorhaube innerhalb kürzester Zeit um eine vorbestimmte Strecke anheben. Die Endphase der Bewegung kann durch eine (nicht gezeigte) Brems- oder Dämpfungseinrichtung beeinflußt werden. Bei der Streckbewegung wird die gesamte Kraftbegrenzungseinrichtung einschließlich der Dichtung 44 und der Kugeln 46 mit nach oben genommen, wobei die Dichtung 44 an der Innenseite des äußeren Führungsrohrs 30 entlanggleitet.The locking device signals a sensor signal that indicates an accident with a pedestrian 34 the compression spring 32 free so that the top connector 14 with the inner guide tube attached to it 28 and the connecting part 24 pops up and the device the in 2 shown stretched position. So one can be at the pivot point 26 Raise the coupled bonnet by a predetermined distance within a very short time. The end phase of the movement can be influenced by a braking or damping device (not shown). During the stretching movement, the entire force limiting device including the seal 44 and the bullets 46 taken up with the seal 44 on the inside of the outer guide tube 30 slides.

Wird anschließend beim Auftreffen des Fußgängers Druck auf die Motorhaube ausgeübt, so wird über den Anlenkpunkt 26 eine nach unten gerichtete Kraft in die Vorrichtung geleitet. Dadurch werden, wie in 3 gezeigt, das obere Anbindungsstück 14 und das innere Führungsrohr 28 zusammen mit dem konischen Kolben 40 und der Bodenplatte 42 gegen den Widerstand der Druckfeder 32 nach unten bewegt. Nur die Dichtung 44 verharrt in ihrer oberen Position. Die Kugeln 46 rollen an der konischen Mantelfläche des Kolbens 40 ab und deformieren dabei das äußere Führungsrohr 30. Die durch die Deformation erreichte Energieabsorption sorgt somit für eine Kraftbegrenzung bei der nach unten gerichteten Bewegung.If pressure is subsequently exerted on the bonnet when the pedestrian encounters it, the pivot point is used 26 a downward force is directed into the device. As a result, as in 3 shown the top connector 14 and the inner guide tube 28 together with the conical piston 40 and the bottom plate 42 against the resistance of the compression spring 32 moved down. Only the seal 44 remains in its upper position. The balls 46 roll on the conical surface of the piston 40 and deform the outer guide tube 30 , The energy absorption achieved through the deformation thus ensures a force limitation during the downward movement.

Aus 4 ist ersichtlich, wie die Vorrichtung – zum Beispiel nach einer Fehlauslösung – wieder gespannt werden kann. Über den Standarddruckluftanschluß 22 und die Druckluftleitung 18 wird Druckluft von einer Druckluftquelle in den Arbeitsraum 20 des pneumatischen Muskels 10 eingeleitet. Die Beaufschlagung mit Druckluft führt zur Kontraktion des pneumatischen Muskels 10, so daß das obere Anbindungsstück 14 und das innere Führungsrohr 28 unter Belastung der Druckfeder 32 nach unten bewegt werden. Der Spannvorgang ist beendet, sobald die Verriegelungseinrichtung 34 in die dafür vorgesehenen Ausnehmungen 36 im äußeren Führungsrohr 30 einrastet, wodurch die Vorrichtung mit komprimierter Druckfeder 32 im gespannten Zustand gehalten wird. Nach der Trennung von der Druckluftquelle wird das System wieder drucklos. Es ist an dieser Stelle besonders hervorzuheben, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Druckluft zur Betätigung des pneumatischen Muskels 10 nur im Falle einer Fehlauslösung zum erneuten Spannen der Vorrichtung benötigt wird.Out 4 it can be seen how the device can be tensioned again, for example after a false trigger. Via the standard compressed air connection 22 and the compressed air line 18 becomes compressed air from a compressed air source into the work area 20 of the pneumatic muscle 10 initiated. The application of compressed air leads to the contraction of the pneumatic muscle 10 so that the top connector 14 and the inner guide tube 28 under pressure of the compression spring 32 be moved down. The tensioning process is finished as soon as the locking device 34 in the recesses provided for this 36 in the outer guide tube 30 snaps into place, resulting in the device with compressed compression spring 32 is kept in a tensioned state. After disconnection from the compressed air source, it will System depressurized again. It should be emphasized at this point that in the device according to the invention the compressed air for actuating the pneumatic muscle 10 is only required in the event of a false trigger to re-tension the device.

Eine weitere Besonderheit der Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die Kraftbegrenzungseinrichtung beim Spannen nicht aktiviert wird. Die in den Arbeitsraum 20 des pneumatischen Muskels 10 eingeleitete Druckluft dringt über den Spalt 38 in den Zwischenraum zwischen den beiden Führungsrohren 28, 30 ein, so daß die Dichtung 44 von oben mit Druck beaufschlagt wird. Somit nimmt die Dichtung 44 an der nach unten gerichteten Bewegung teil und hält die Kugeln 46 außer Eingriff mit dem äußeren Führungsrohr 30.Another special feature of the construction of the device according to the invention is that the force limiting device is not activated during tensioning. The in the work room 20 of the pneumatic muscle 10 Introduced compressed air penetrates the gap 38 in the space between the two guide tubes 28 . 30 one so the seal 44 pressure is applied from above. So the seal takes off 44 participate in the downward movement and hold the balls 46 out of engagement with the outer guide tube 30 ,

Claims

Device for lifting a bonnet, the device being reversibly movable between a starting position and an extended position, characterized in that the device comprises a pneumatic muscle (which can be contracted by supplying compressed air). 10 ) by means of which the device can be moved from the extended position into the starting position.

Device according to claim 1, characterized in that the device has a standard compressed air connection ( 22 ) over which the pneumatic muscle ( 10 ) Compressed air can be supplied from an external compressed air source.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the device is a by the pneumatic muscle ( 10 ) Compressible pressure accumulator, by means of which the device can be moved from the starting position into the extended position.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the pressure accumulator is a compression spring ( 32 ), which is in the starting position of the device by means of a locking device ( 34 ) is kept in a compressed state.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized that the Device a force limiting device for limiting a acting on the device in the extended position Power includes.

Apparatus according to claim 5, characterized in that the force limiting device comprises a conically shaped piston ( 40 ) and between the piston ( 40 ) and a guide tube ( 30 ) arranged balls ( 46 ) which, when the piston moves axially ( 40 ) relative to the balls ( 46 ) the guide tube ( 30 ) deform.

Device according to claim 6, characterized in that the balls ( 46 ) by a holding element ( 44 ) are held in a rest position, the balls ( 46 ) by separation from the holding element ( 44 ) are released into an engagement position in which they cause a deformation to limit the force.

Device according to claim 7, characterized in that the movement of the holding element ( 44 ) can be controlled by applying compressed air.

Apparatus according to claim 8, characterized in that the pneumatic muscle ( 10 ) contracted and the holding element ( 44 ) is moved.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the parts required for the movement of the device into the extended position within the pneumatic muscle ( 10 ) are arranged.