DE20217805U1

DE20217805U1 - Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube

Info

Publication number: DE20217805U1
Application number: DE20217805U
Authority: DE
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 2002-11-18
Filing date: 2002-11-18
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2012-11-19
Also published as: DE10348572A1

Description

Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube, wobei die Vorrichtung reversibel zwischen einer Ausgangsstellung und einer gestreckten Stellung bewegbar ist.

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.

Gemäß der Erfindung ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art

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

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Prinz & Partner - 2/8 - 11. November 2002
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Zugaktuatoren bekannt. Die komfortable Steuerung der Muskelkontraktion durch Druckluft erspart ein umständliches manuelles Überfuhren der Vorrichtung zurück in ihre Ausgangsstellung nach einer Fehlauslösung. Die für die Kontraktion des pneumatischen Muskels erforderliche Druckluft kann z.B. von einem fahrzeuginternen Drucklufitsystem (sofern vorhanden) oder von einem im Fahrzeug befindlichen Kleinkompressor (beispielsweise für einen Reserveradersatz) bereitgestellt werden.

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.

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.

Als Druckspeicher kann eine kostengünstige Druckfeder verwendet werden, die in der Ausgangsstellung der Vorrichtung mittels einer Verriegelungseinrichtung in einem komprimierten Zustand gehalten wird.

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

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Kolbens relativ zu den Kugeln das Führungsrohr deformieren. Ferner ist bei der bevorzugten Ausfuhrungsform 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 Zufuhrung von Druckluft gleichzeitig der pneumatische Muskel kontrahiert und das Halteelement bewegt. Dadurch wird eine automatische Bewegung des Halteelements während der Dmclduftzufuhrung in den Arbeitsraum des pneumatischen Muskels ermöglicht, so daß eine unerwünschte Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung beim Spannen der Vorrichtung vermieden wird.

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.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausfuhrungsform und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

- Figur 1 eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Ausgangsstellung;

- Figur 2 die Vorrichtung aus Figur 1 in gestreckter Stellung;

- Figur 3 die Vorrichtung aus Figur 1 im belasteten Zustand; und

- Figur 4 die Vorrichtung aus Figur 1 während des Spannens.

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Ein wesentlicher Bestandteil der in Figur 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 Figur 1 gezeigten Ausgangsstellung der Vorrichtung ist der pneumatische Muskel 20 jedoch drucklos.

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 Figur 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.

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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 Figur 1 gezeigten Ruheposition gehalten werden. Die Dichtung 44 dient somit als Halteelement für die Kugeln 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 Figur 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) Bremsoder 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

25 des äußeren Führungsrohrs 30 entlanggleitet.

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 Figur 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

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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.

Aus Figur 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.

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.

Claims

1. Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube, wobei die Vorrichtung reversibel zwischen einer Ausgangsstellung und einer gestreckten Stellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen durch Zuführung von Druckluft kontrahierbaren pneumatischen Muskel (10) umfaßt, mittels dem die Vorrichtung aus der gestreckten Stellung in die Ausgangsstellung bewegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Standarddruckluftanschluß (22) umfaßt, über den dem pneumatischen Muskel (10) Druckluft von einer externen Druckluftquelle zugeführt werden kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen durch den pneumatischen Muskel (10) komprimierbaren Druckspeicher umfaßt, mittels dem die Vorrichtung aus der Ausgangsstellung in die gestreckte Stellung bewegt werden kann.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckspeicher eine Druckfeder (32) ist, die in der Ausgangsstellung der Vorrichtung mittels einer Verriegelungseinrichtung (34) in einem komprimierten Zustand gehalten wird.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Kraftbegrenzungseinrichtung zur Begrenzung einer auf die in gestreckter Stellung befindliche Vorrichtung wirkende Kraft umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftbegrenzungseinrichtung einen konisch geformten Kolben (40) und zwischen dem Kolben (40) und einem Führungsrohr (30) angeordnete Kugeln (46) umfaßt, die bei einer axialen Bewegung des Kolbens (40) relativ zu den Kugeln (46) das Führungsrohr (30) deformieren.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (46) durch ein Haltelement (44) in einer Ruheposition gehalten werden, wobei die Kugeln (46) durch Trennung vom Halteelement (44) in eine Eingriffsposition freigegeben werden, in der sie eine Deformation zur Kraftbegrenzung bewirken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Halteelements (44) durch Beaufschlagung mit Druckluft gesteuert werden kann.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch Zuführung von Druckluft gleichzeitig der pneumatische Muskel (10) kontrahiert und das Halteelement (44) bewegt wird.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Bewegung der Vorrichtung in die gestreckte Stellung erforderlichen Teile innerhalb des pneumatischen Muskels (10) angeordnet sind.