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Die Erfindung betrifft eine Anordnung
einer Frontklappe an einem Fahrzeug gemäß Oberbegriff des Anspruches
1.
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Zur Verbesserung des Schutzes insbesondere
von Fußgängern, die
mit einem Fahrzeug in Standard-Unfallsituation kollidieren können, ist
es seit einiger Zeit bekannt, an den Fahrzeugen durch verschiedenartige
Einrichtungen dafür
zu sorgen, daß die
Aufprallzone des Fußgängers an
dem Fahrzeug, üblicherweise
im Bereich der Frontklappe, weicher ausgestaltet und daher der Aufprall
des Fußgängers auf
der Frontklappe abgemildert wird. Hierzu ist es beispielsweise beschrieben
worden, in diesem Bereich Prallsäcke ähnlich wie
dem Airbag im Inneren des Fahrzeuges vorzusehen, die durch entsprechende
Sensoren im Frontbereich des Fahrzeuges ausgelöst werden, wenn eine Kollision
detektiert wird.
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Eine andere Lösung besteht darin, die Frontklappe
des Fahrzeuges durch geeignete Maßnahmen vor dem Aufprall des
Fußgängers aus
ihrer Ruhelage knapp oberhalb des Motorblocks in eine Stellung zu
verbringen, die einen größeren Abstand
gegenüber
den steifen Teilen des Fahrzeuges und insbesondere des Motorblocks
aufweist. Hierzu wird vorgeschlagen, die Frontklappe in ihrem hinteren
Bereich aufzustellen und dadurch eine gezielte Verformung der Frontklappe
beim Aufprall des Fußgängers zu
gewährleisten.
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Zur Lösung dieses Grundgedankens
ist eine Vielzahl von technischen Einrichtungen vorgeschlagen worden.
So ist es beispielsweise aus der
DE 2 814 107 A1 bekannt, eine spezielle Vorrichtung
im hinteren Bereich der Frontklappe anzuordnen, die die Frontklappe
in sehr kurzer Zeit gegenüber
ihrer Ruhestellung anhebt, sofern ein entsprechender Aufprall detektiert
wird. Weiterhin ist es beispielsweise aus der
DE 197 12 961 A1 bekannt,
hierfür
die ohnehin zur normalen Betätigung
der Frontklappe benötigte
Scharniereinrichtung, die heute hauptsächlich in Form von Viergelenk-Scharnieren ausgebildet
ist, derart zu modifizieren, daß eine
zusätzliche
Stellbewegung das Viergelenk-Scharnier im Falle einer Kollision
aus seiner Ruhelage derart auslenkt, daß die an dem Viergelenk-Scharnier
angelenkte Frontklappe angehoben wird. Hierzu dient ein Energiespeicher in
Form einer Schraubenfeder, die vorgespannt unterhalb des Viergelenk-Scharniers
angeordnet ist und bei einer Kollision aus ihrer vorgespannten Stellung ausgelöst und schlagartig
entspannt wird. Die Schraubenfeder wirkt hierbei auf einen Hebel
ein, der die beiden karosserieseitigen Gelenke des Viergelenk-Scharniers
anhebt und damit das gesamte Viergelenk-Scharnier sowie die daran angelenkte
Frontklappe anhebt.
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Weiterhin ist es aus der
DE 101 44 811 A1 bekannt,
einen entsprechenden Energiespeicher statt auf einen unterseitig
des Viergelenk-Scharniers angeordneten Hebel einwirken zu lassen,
hierfür
weitere Hebel an dem Viergelenk-Scharnier anzuordnen, deren Lage
durch die schlagartige Freigabe des Energiespeichers zusätzliche
Bewegungen des Viergelenk-Scharniers hervorrufen und damit größere Hübe der Frontklappe
zu bewirken. Derartige Hilfslenker vorkomplizieren aber die Kinematik
des Viergelenk-Scharniers.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es daher, eine Anordnung einer Frontklappe an einem Fahrzeug
derart weiterzubilden, daß eine
einfach wirkende Scharniereinrichtung geschaffen wird, die im Falle
eines Fußgängeraufpralls
auf die Frontklappe eine schnelle und sichere Anhebung des hinteren
Bereichs der Frontklappe ermöglicht
und dabei konstruktiv einfach und zuverlässig aufgebaut ist.
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Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe
ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 in
Zusammenwirken mit den Merkmalen des Oberbegriffes. Weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einer
Anordnung einer Frontklappe an einem Fahrzeug, mit zumindest einer
in Fahrtrichtung betrachtet hinten liegenden Scharniereinrichtung
in Form eines Viergelenkes mit einem langen und einem kurzen Lenker,
wobei mittels der Scharniereinrichtung die Frontklappe beim normalen Öffnen und
Schließen
verschwenkbar und bei einer Kollision des Fahrzeugs im hinteren
Bereich anhebbar ist. Eine derartige gattungsgemäße Anordnung einer Frontklappe
wird dadurch weiter gebildet, daß die Scharniereinrichtung
einen Energiespeicher aufweist, der bei einer Kollision des Fahrzeugs
eine Verstelleinrichtung betätigt,
die wiederum direkt auf die Frontklappe einwirkt und mit dieser
in lösbarer Verbindung
steht, wobei die frontklappenseitigen Gelenke des Viergelenks gelenkig
an einem Schwenkhebel festgelegt sind, der im Ruhezustand mit einem Ende
lösbar
an der Frontklappe festgelegt und mit seinem anderen Ende um ein
im Bereich der Anlenkung der Verstelleinrichtung an der Frontklappe
angeordnetes Drehgelenk relativ zur Frontklappe verschwenkbar ist,
und die Verstelleinrichtung bei einer Kollision des Fahrzeugs die
Frontklappe, geführt durch
die Lenker des Viergelenks und den einseitig von der Frontklappe
sich lösenden
Schwenkhebel, gegenüber
dem Ruhezustand anhebt. Eine derartige erfindungsgemäße Anordnung
ermöglicht
es, eine direkte Verstellung der Frontklappe durch die unmittelbare
Einwirkung der Verstelleinrichtung auf die Frontklappe selbst zu
bewirken, die ohne aufwendige Zwischenglieder auskommt und daher
auch nach langem Stillstand bzw. Nicht-Betätigung sicher funktioniert.
Die normale Funktion der Frontklappe beim Öffnen wird durch die Anordnung
nicht verändert
und erfolgt daher in gewohnter Weise und ohne Veränderungen
für den
Benutzer. Die lösbare
Festlegung des Schwenkhebels an der Frontklappe wird hierbei erst im
Falle einer Kollision gelöst
und erst dadurch die zusätzliche
Kinematik für
die Anhebung der Frontklappe im hinteren Bereich im Falle einer
Kollision mit einem Fußgänger oder
dgl. bereitgestellt. Gleichzeitig wird bei der Ausführung dieser
zusätzlichen
Anhebungsbewegung die Frontklappe weiterhin sicher geführt und
kann daher auch nur im konstruktiv vorgebbaren Umfang angehoben
werden. Eine Beein trächtigung
der Sicht des Fahrers des Fahrzeuges durch die Frontklappe ist dadurch
auch im Falle der Kollision sicher ausgeschlossen.
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In einer ersten vorteilhaften Weiterbildung
ist der Schwenkhebel mit seinem einen Ende derart lösbar an
der Frontklappe festgelegt ist, daß er bei Überschreiten einer vorgebbaren
Kraft in Richtung auf die Lageänderung
der Verstelleinrichtung bei der Auslösung des Energiespeichers seine
lösbare
Verbindung mit der Frontklappe löst
und um sein andernends an der Frontklappe angeordnetes Drehgelenk verschwenkbar
ist. Hierdurch ist gewährleistet,
daß der
Schwenkhebel nicht schon durch kleinere Belastungen beispielsweise
beim Durchfahren von Schlaglöchern
oder dgl. seine feste Verbindung zu der Frontklappe lösen kann,
sondern erst dann, wenn beispielsweise durch das Einwirken des Energiespeichers
auf die Frontklappe ein entsprechender Schwellenwert der Belastung überschritten
wird. Hierdurch wird dann die zusätzliche Bewegungsmöglichkeit
der Scharniereinrichtung freigesetzt und das Aufstellen der Frontklappe
im hinteren Bereich ermöglicht.
Von Vorteil ist es hierbei, wenn der Schwenkhebel mit einem Ende über eine
kraftschlüssige
Verbindung an der Frontklappe festgelegt ist. Eine derartige kraftschlüssige Verbindung
kann beispielsweise durch eine mechanische Rastverbindung gebildet
sein, bei der eine Funktionskante an dem Schwenkhebel eine frontklappenseitig
angeordnete Gegenform hintergreift und mit dieser im normalen Ruhezustand
der Frontklappe verrastet ist. Eine derartige Rastverbindung ist
konstruktiv einfach umzusetzen und auch bei langer Nicht-Betätigung immer wieder
sicher zu lösen,
so daß auch
nach jahrelangem Nicht-Betrieb der Scharniereinrichtung im Sinne eines
Unfallsschutzes die Betätigung
immer sicher gewährleistet
ist. Auch kann durch entsprechende Einstelleinrichtungen dafür gesorgt
werden, daß die Kraft
zum Lösen
der Rastverbindung vorgegebene Werte genau einhält und damit die Betriebssicherheit erhöht wird.
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In einer anderen Ausgestaltung ist
es denkbar, daß die
Gegenform an einem separaten Bauteil gebildet ist, das an der Frontklappe
beweglich und/oder federnd festgelegt ist. Durch eine derartige Gestaltung
können
beispielsweise größere Beweglichkeiten
oder genauer einstellbare Kraftwirkungen erreicht werden, insbesondere
wenn in weiterer Ausgestaltung das separate Bauteil durch die von
dem Energiespeicher ausgelöste
Verstelleinrichtung betätigbar
ist, wenn sich bei einer Kollision die Verstelleinrichtung aus ihrer
Ruhestellung bewegt und dabei die kraftschlüssige Verbin dung des Schwenkhebels
mit der Frontklappe löst.
Hierdurch ist immer sicher gewährleistet,
daß eine
ausreichend große
Kraft auf das separate Bauteil einwirkt und damit ein sicheres Lösen des
Schwenkhebels von der Frontklappe gewährleistet ist.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht
vor, daß das
frontklappenseitige Ende der Verstelleinrichtung über eine
pfannenartige Aufnahme mit einem im wesentlichen bolzenartigen Abschnitt
an der Frontklappe in kraftschlüssiger
Verbindung steht. Eine derartige pfannenartige Aufnahme hat den
Vorteil, einerseits kinematisch bestimmt eine Lagerung des im wesentlichen
bolzenartigen Abschnittes an der Frontklappe zu ermöglichen
und gleichzeitig auch nach längerer
Nicht-Betätigung
ein sicheres Lösen
von pfannenartiger Aufnahme und bolzenartigem Abschnitt voneinander
zu gewährleisten.
Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn der im wesentlichen bolzenartige
Abschnitt an der Frontklappe bei der normalen Betätigung der
Scharniereinrichtung zum Öffnen
der Frontklappe mittels des Viergelenks von der pfannenartigen Aufnahme
abhebbar ist. Damit ist immer gewährleistet, daß die Zuordnung
der Frontklappe zu der pfannenartigen Aufnahme einen definierten Zustand
erreicht und damit bei einer Anhebung des hinteren Bereichs der
Frontklappe im Kollisionsfall eine definierte Beweglichkeit der
Frontklappe und eine eindeutige Übertragung
der Kräfte
von dem Energiespeicher auf die Frontklappe vorliegt.
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Von Vorteil ist es hierbei, daß bei einem
Freigeben des Energiespeichers im Falle einer Kollision die pfannenartige
Aufnahme der Verstelleinrichtung den bolzenartigen Abschnitt an
der Frontklappe schlagartig in Richtung auf die angehobene Stellung der
Frontklappe zu verschiebt und dabei der Schwenkhebel an seinem lösbar an
der Frontklappe festgelegten Ende seine kraftschlüssige Verbindung mit
der Frontklappe löst
und um sein andernends gebildetes Drehgelenk relativ zur Frontklappe
verschwenkt. Das Zusammenwirken des Schwenkhebels mit den beiden
Lenkern des Viergelenk-Scharnieres gewährleistet hierbei die zusätzliche
benötigte Beweglichkeit
der Frontklappe zum Aufstellen in ihrem hinteren Bereich. Damit
ist aber die Bahn der Frontklappe bei diesem Aufstellen sowie die
maximale Aufstellhöhe
eindeutig definiert und die Frontklappe während dieser ganzen Bewegung
und auch in der aufgestellten Stellung sicher karosserieseitig festgelegt.
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Im Ruhezustand ist es von Vorteil,
wenn das frontklappenseitige Ende der Verstelleinrichtung mit der
pfannenartigen Aufnahme der Frontklappe derart angeordnet und karosserieseitig
festgelegt ist, daß der
im wesentlichen bolzenartige Abschnitt an der Frontklappe in der
pfannenartigen Aufnahme aufgenommen ist. In diesem Zustand bildet
die pfannenartige Aufnahme einfach ein festes Gegenlager für den bolzenartigen
Abschnitt der Frontklappe, damit die Frontklappe nach einem normalen Öffnen und Schließen wieder
in einen definierten Zustand zurück gebracht
werden kann und dort für
den normalen Betrieb des Fahrzeuges sicher gehalten ist.
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Hinsichtlich der Kinematik der Frontklappe beim
Aufstellen in ihrem hinteren Bereich im Kollisionsfall ist es von
Vorteil, wenn das Drehgelenk des Schwenkhebels an der Frontklappe
und der bolzenartige Abschnitt der Frontklappe einen identischen Drehpunkt
aufweisen. Hierdurch ist zum einen konstruktiv die Beweglichkeit
des Schwenkhebels und gleichzeitig die Lagerung des bolzenartigen
Abschnittes an der Frontklappe einfach herzustellen, zum anderen
ergibt sich in weiterer Ausgestaltung, daß durch die Drehbewegung des
Schwenkhebels einerseits und die Stellbewegung der Verstelleinrichtung
andererseits die Frontklappe im Falle einer Kollision eine reine
Schwenkbewegung um eine vorderseitig des Fahrzeuges an der Frontklappe
angeordnete Verschlußeinrichtung
ohne Relativverschiebungen der Frontklappe in Fahrzeuglängsrichtung
relativ zu der Verschlußeinrichtung
ausführt.
Hierdurch ist sicher ausgeschlossen, daß die Frontklappe beim Aufstellen
in ihrem hinteren Bereich sich an der vorderseitig angeordneten
Verschlußeinrichtung
verklemmen kann. Tritt im Bereich dieser vorderseitig angeordneten
Verschlußeinrichtung
eine Verschiebung der Frontklappe in Längsrichtung des Fahrzeuges
auf, so kann es zu einem Verklemmen und zu einem nicht vollständigen Aufstellen
der Frontklappe kommen, wodurch die Schutzwirkung der aufgestellten
Frontklappe gemindert oder sogar zu Null reduziert wird. Dies kann
durch die Abstimmung der Kinematik des Schwenkhebels mit der direkten
Einwirkung der Verstelleinrichtung auf die Frontklappe und die Lage
der jeweiligen Drehpunkte zueinander derart zu Null reduziert werden,
daß im
Bereich der vorderseitig angeordneten Verschlußeinrichtung keinerlei Längsverschiebung
der Frontklappe auftritt.
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Von Vorteil ist es, wenn der Energiespeicher eine
vorgespannte mechanische Feder, insbesondere eine Schraubenfeder
aufweist. Derartige mechanische Federn sind auch nach jahrelangem
Nicht-Betrieb immer sicher betätigbar,
mechanisch robust aufgebaut und können durch entsprechende Kräfte jederzeit
wieder neu gespannt werden. Auch Verschmutzungen oder Vibrationen
im normalen Fahrbetrieb beeinträchtigen
im Kollisionsfall die Funktionen mechanischer Federn nicht.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht
vor, daß die Verstelleinrichtung
einen im wesentlichen stangenartigen Abschnitt aufweist, der im
Inneren der Schraubenfeder angeordnet und an einem Ende gegen die Kraft
der vorgespannten Schraubenfeder gehaltert ist und an seinem anderen
Ende die pfannenartige Aufnahme für den bolzenartigen Abschnitt
an der Fronthaube trägt.
Durch diese Gestaltung ist es möglich, die
Verstelleinrichtung sowie den Energiespeicher sehr kompakt auszugestalten,
so daß eine
entsprechende Erweiterung einer herkömmlichen Scharniereinrichtung
nur geringfügig
mehr Platz benötigt
als die nicht-modifizierte Scharniereinrichtung.
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Weiterhin ist es denkbar, daß der Energiespeicher
im Ruhezustand durch eine Auslösevorrichtung
in seinem vorgespannten Zustand gehalten ist. Eine derartige Auslösevorrichtung,
die in weiterer Ausgestaltung beispielsweise im Falle einer Kollision über einen
Aktor ansteuerbar sein und über
Hebeleinrichtungen mechanisch verstärkt den Energiespeicher aus
seinem vorgespannten Zustand freigeben kann, sichert die Verstelleinrichtung
gegenüber unbeabsichtigtem
Lösen und
ermöglicht
gleichwohl eine auch nach jahrelangem Nicht-Betrieb sichere Freigabe
der Verstelleinrichtung.
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Die Betätigung der Auslösevorrichtung
läßt sich
besonders einfach gestalten, wenn der Aktor einen elektromechanischen
Schalter aufweist. Ein derartiger Aktor kann die im Fahrzeug ohnehin
vorhandene elektrische Energie nutzen und ermöglicht eine relativ hohe Stellkraft
sowie kurze Ansprechzeit.
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Von Vorteil ist es weiterhin, wenn
die Auslösevorrichtung
einen hakenartigen Abschnitt aufweist, der im Ruhezustand einen
zugeordneten Abschnitt des stangenartigen Abschnitts der Verstelleinrichtung
hintergreift und die Verstelleinrichtung gegen die Wirkung des Energiespeichers
lagesichert. Hierbei kann in weiterer Ausgestaltung der hakenartige
Abschnitt der Auslösevorrichtung,
die Verstelleinrichtung und der Energiespeicher nach der Auslösung der
Frontklappe wieder in ihren Ausgangszustand verbringbar und erneut
betätigbar
sein. Durch eine derartige einfache und betriebssichere Mechanik kann
die Kraft des Aktors sicher umgesetzt und der Energiespeicher einfach
ausgelöst
werden. Gleichzeitig ist das System reversibel gestalt bar, so daß nach einer
Kollision die Scharniereinrichtung leicht wieder in den normalen
Ruhezustand verbracht werden kann, was insbesondere beispielsweise
bei Fehlauslösungen
ohne nachfolgenden Aufprall von Wichtigkeit und gleichzeitig kostensenkend
ist.
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Ebenfalls ist es in anderer Ausgestaltung denkbar,
daß der
Energiespeicher ein fluidisches Medium aufweist. Hierzu können beispielsweise
hydraulische Medien, Gasmedien oder auch pyrotechnisch erzeugte
fluidische Medien genutzt werden, um in kurzer Zeit eine hohe Energiedichte
in die Scharniereinrichtung einzubringen.
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Montage- und justagetechnisch ist
es von Vorteil, wenn der Schwenkhebel und der bolzenartige Abschnitt
mittels eines gemeinsamen Montageteils an der Frontklappe festgelegt
sind. Hierdurch kann die ganze Baugruppe vormontiert als Ganzes
an der Frontklappe angebracht und justiert werden, wodurch die Montagekosten
stark gesenkt werden können.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Anordnung
zeigt die Zeichnung.
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Es zeigen:
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1 – eine erste
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scharniereinrichtung
in einer schematischen Darstellung im Ruhezustand,
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2 – die erfindungsgemäße Scharniereinrichtung
gemäß 1 nach der Auslösung des
Energiespeichers in einem leicht angehobenen Zustand,
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3 – die erfindungsgemäße Scharniereinrichtung
gemäß 1 in einem weiter angehobenen Zustand,
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4 – die erfindungsgemäße Scharniereinrichtung
gemäß 1 in ihrer am weitesten
angehobenen Endlage,
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5 – die erfindungsgemäße Scharniereinrichtung
gemäß 1 in einer konstruktiv weiter durchgebildeten
Darstellung im Ruhezustand,
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6 – die erfindungsgemäße Scharniereinrichtung
gemäß 1 in einer konstruktiv weiter durchgebildeten
Darstellung in ihrer am weiteesten angehobenen Endlage,
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7 – eine gegenüber 1 geänderte Scharniereinrichtung
mit einem separaten Auslösehebel
zum Lösen
des Schwenkhebels im Ruhezustand,
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8 – die Scharniereinrichtung
gemäß 7 in ihrer am weiteesten
angehobenen Endlage.
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Die 1 bis 4 sowie 5 und 6 zeigen
eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Scharniereinrichtung, wobei
die 1 bis 4 eine sehr schematische
Darstellung des Funktionsprinzips geben und in den 5 und 6 die
konstruktive Durchbildung einer entsprechend gestalteten Scharniereinrichtung
aufzeigen. Gleiche Sachnummern bezeichnen in allen Figuren gleiche
Bauteile bzw. Funktionen.
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Die erfindungsgemäße Scharniereinrichtung geht
aus von einer an sich bekannten Viergelenk-Scharniereinrichtung,
bei der an einem an einem Fahrzeug karosserieseitig festlegbaren
Grundwinkel 8 über
jeweils ein Gelenk 19 zwei Lenker 3, 4 drehbar
festgelegt sind. Die beiden Lenker 3, 4 weisen
unterschiedliche Längen
auf und beschreiben damit die Bewegungsbahn einer aus einer Montageplatte 5 und
einem Schwenkhebel 15 gebildeten Einheit, mit der die beiden
Lenker 3, 4 mit ihren gegenüberliegenden Endbereichen ebenfalls
durch Gelenke 19 drehbar verbunden sind. Hierbei sind die
Montageplatte 5 und der Schwenkhebel 15 in noch
näher beschriebener
Weise aneinander lösbar
festgelegt und können
eine Relativdrehung um ein Drehgelenk 6 zueinander ausführen. Die
beiden Drehgelenke 19 der Lenker 3, 4,
die der nur angedeuteten Frontklappe 27 zugewandt an der
Einheit aus Montageplatte 5 und Schwenkhebel 15 festgelegt
sind, sind genauer gesagt an dem Schwenkhebel 15 voneinander
beabstandet drehbar festgelegt. Die Montageplatte 5 dient hierbei
in nicht weiter dargestellter Weise zur Festlegung an der Frontklappe 27,
die beispielsweise den Motorraum eines nicht genauer dargestellten
Fahrzeuges abdeckt. Zur Minderung von Schäden, die ein Fußgänger bei
einem typischen Fußgänger-Unfall durch
die Kollision mit der Frontklappe 27 des Fahrzeuges erleiden
kann, wird hierbei durch die Scharniereinrichtung 2 in
noch beschriebener Weise die Frontklappe
27 gegenüber ihrer
in der 1 dargestellten
Ruhestellung angehoben, sofern ein entsprechender Aufprall eines
Fußgängers oder
dgl. durch nicht weiter dargestellte Sensoren im Fontbereich des
Fahrzeuges detektiert wird.
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Zur quasi schlagartigen Aufstellung
der Frontklappe 27 in ihrem in Fahrtrichtung gesehen hinteren
Bereich dient hierbei ein Energiespeicher 2, der vorteilhafterweise
als Schraubenfeder 2 ausgebildet sein kann, die vorgespannt
in einer Führungshülse 22 aufgenommen
und in noch näher
beschriebener Weise durch eine Auslöseeinrichtung 9, 10, 11, 13 in
der vorgespannten Stellung gehalten ist. Durch den mittleren Bereich
der Schraubenfeder 2 verläuft hierbei eine Verstelleinrichtung
bestehend aus einem stangenartigen Abschnitt 28 und einer
pfannenartigen Aufnahme 17, die am frontklappenseitigen
Ende des stangenartigen Abschnittes 28 angeordnet und mit
diesem verbunden ist. Am der pfannenartigen Aufnahme 17 gegenüberliegenden
Ende des stangenartigen Abschnittes 28 ist ein Vorsprung 13 angeordnet,
der von einem hakenartigen Auslösehebel 9 der
Auslösevorrichtung 9, 10, 11, 13 umgriffen
wird. Hierdurch zieht in dieser Ruhestellung der stangenartige Abschnitt 27 durch
das Ende mit dem pfannenartigen Abschnitt 17 die Schraubenfeder 2 in
die Führungshülse 22 und
spannt sie dabei vor. Bei einem Freigeben des Auslösehebels 9 in
noch näher
beschriebener Weise wird der Energiegehalt der vorgespannten Schraubenfeder 2 schlagartig
frei und verschiebt die pfannenartige Aufnahme 17 schlagartig
in Verstellrichtung 7 des Energiespeichers 2.
Hierdurch wird ein bolzenartiger Abschnitt 18 an der Montageplatte 5 und
damit die an der Montageplatte 5 festgelegte Frontklappe 27 ebenfalls
schlagartig in Verstellrichtung 7 des Energiespeichers 2 bewegt
und die Frontklappe 27 dabei in Ihrem hinteren Bereich
aufgestellt.
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Die Führung der Frontklappe 27 bei
dieser Bewegung erfolgt dabei einerseits über die Lenker 3, 4 des
Viergelenkes und zum anderen über
das Zusammenwirken von Montageplatte 5 und Schwenkhebel 15.
Zu Beginn der Bewegung der Frontklappe 1 nach oben (dargestellt
in 1) bilden die Montageplatte 5 und
der Schwenkhebel 15 eine Einheit, da sie über eine
Rastverbindung aus einer Rastkante 14 und einer Gegenkante 16 kraftschlüssig miteinander verbunden
sind. Die Rastkante 14, die in den 1 bis 4 nur
schematisch angedeutet ist, wird hierbei etwa durch ein auf dem
Schwenkhebel 15 fest angeordnetes und mit einer Nase versehenes
Zusatzteil gebildet. Da der Schwenkhebel 15 und die Montageplatte 5 durch
das Drehgelenk 6 drehbar zueinander gelagert sind, ist
eine eindeutige Zuordnung zwischen Rastkante 14 und Gegenkante 16 in
der Ruhestellung gemäß 1 gewährleistet. Wird nun der Energiespeicher 2 in
Form der Schraubenfeder 2 durch Betätigen des Auslösehebels 9 und
Freigeben des Vorsprunges 13 in Richtung 7 bewegt,
so wird die Montageplatte 5 auf einer anderen Bahn bewegt
werden als der Schwenkhebel 15, der durch die Gelenke 19 der
Lenker 3, 4 nur eine eingeschränkte Beweglichkeit aufweist.
Hierdurch wird die Rastverbindung zwischen der Rastkante 14 und
der Gegenkante 16 zwangsläufig aufgehoben und der Schwenkhebel 15 führt eine
Relativdrehung zu der Montageplatte 5 und der daran angeordneten
Frontklappe 27 aus. Die Frontklappe ist nicht dargestellter
Weise, aber grundsätzlich
bekannt im vorderen Bereich des nicht dargestellten Fahrzeuges durch
eine Verschlußeinrichtung
gehalten und kann um diese Verschlußeinrichtung lediglich eine
Drehbewegung ausführen.
Daher ist die mögliche
Bahn der Frontklappe 27 in ihrem hinteren Bereich ebenfalls
vorgegeben, so daß sich die
Montageplatte 5 in entsprechender Weise um die vorderseitige
Verschlußeinrichtung
herum drehen wird.
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Wie in den 2, 3 und 4 besser zu erkennen ist,
verdreht sich mit zunehmender Bewegung der Schraubenfeder 2 in
Verstellrichtung 7 der Schwenkhebel 15 immer weiter
relativ zu der Montageplatte 5, bis er wie in 4 dargestellt seine kinematisch
mögliche
Endlage erreicht hat. In dieser Endlage ist die Frontklappe 27 maximal
möglich
aufgestellt und bietet daher im Falle einer Kollision eines Fußgängers mit
der Frontklappe 27 eine entsprechende Nachgiebigkeit durch
Verformung in den freien Bereich unterhalb der Frontklappe 27.
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Die Auslösung der Schraubenfeder erfolgt hierbei
durch einen nicht dargestellten Sensor im Frontbereich des Fahrzeuges
gesteuert, indem ein Aktor 11 bestromt wird und eine Verschiebung
eines entsprechenden Stellgliedes des Aktors 11 in Verstellrichtung 12 bewirkt.
Diese Verstellbewegung wird über
zwischengestaltete Übertragungshebel 10 auf den
Auslösehebel 9 übertragen,
der daraufhin in nicht weiter dargestellter Weise eine Schwenkbewegung
zur Freigabe des Vorsprunges 13 des stangenartigen Abschnittes 28 ausführt. Mit
einer derartigen Auslöseeinrichtung 9, 10, 11, 13 kann
auch nach langer Nicht-Betätigung
sicher gewährleistet
werden, daß der
Auslösehebel 9 den
Vorsprung 13 frei gibt. Hierdurch wird dann der stangenartigen
Abschnitt 28 freigegeben und wie schon beschrieben durch
die Schraubenfeder
2 in Verstellrichtung 7 beschleunigt. Der
Aktor 11, die Hebel 10 sowie der Auslösehebel 9 und
die zugehörigen
Drehgelenke sind auf einer Montageplatte 20 vormontiert
und können
daher einfach in das Fahrzeug eingebaut werden.
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Wie insbesondere aus den 5 und 6 zu entnehmen ist, ist die Anlenkung
des stangenartigen Abschnittes 28 in seinem der Frontklappe 27 zugewandten
Endbereich über
eine pfannenartige Aufnahme 17 realisiert, die einen bolzenartigen
Abschnitt 18 im Bereich des Drehgelenks 6 an der
Montageplatte 5 und damit indirekt an der Frontklappe 27 aufweist.
Diese Art der Übertragung
der Verstellbewegung der Verstelleinrichtung 17, 28 hat
ihren Grund darin, daß die
Scharniereinrichtung 1 im normalen Betrieb ein Abheben
der Frontklappe 27 erlauben muß, die zum Öffnen, beispielsweise eines
Motorraums des Fahrzeuges genutzt werden kann. Hierzu wird in grundsätzlich bekannter
Weise die Bewegung der Frontklappe 27 allein durch die
Lenker 3, 4 des Viergelenkes gesteuert, wozu aber
die Frontklappe 27 sich relativ zu der Verstelleinrichtung 17, 28 bewegen
können
muß. Hierzu
kann der bolzenartigen Abschnitt 18 von der pfannenartigen
Aufnahme 17 der Verstelleinrichtung 17, 28 abgehoben
werden und wird nach dem Schließen
der Frontklappe 27 durch die kinematische Führung der
Lenker 3, 4 des Viergelenkes wieder in die pfannenartige
Aufnahme 17 eingelegt. Damit wird aber die normale Öffnungsbewegung
der Frontklappe 27 durch die Erweiterung der Scharniereinrichtung 1 um
die Aufstellfunktion in keiner Weise beeinträchtigt, gleichzeitig aber eine genaue
Zuordnung von Frontklappe 27 zur Verstelleinrichtung 17, 28 erreicht.
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Die Ruhelage der Scharniereinrichtung 1 wird
hierbei durch das Aufsetzen eines Abschnittes des Schwenkhebels 15 auf
einem entsprechenden Anschlag 21 begrenzt und vorgegeben,
wobei der Anschlag 21 einstellbar sein kann, um ein Einjustieren
der Lage der Frontklappe 27 nach dem Einbau in das Fahrzeug
vornehmen zu können.
Die am weitesten ausgefahrene Stellung der Scharniereinrichtung 1 gemäß 6 ergibt sich hierbei durch
die kinematische Begrenzung des Hubes des Schwenkhebels 15 und
der Montageplatte 5.
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In den 7 und 8 ist eine leicht modifizierte Scharniereinrichtung 1 dargestellt,
bei der die Rastverbindung 16, 14 zwischen Schwenkhebel 15 und Montageplatte 5 durch
ein separates Bauteil, hier einen Rasthebel 23 hergestellt
wird. Dieser Rasthebel 23 ist an dem Schwenkhebel 15 durch
ein Gelenk 24 drehbar und über eine Feder 25 federnd
gelagert und kann dabei die Gegenkante 16 der Montageplatte 5 in
einer seiner Endlagen übergreifen
und somit die Rastverbindung herstellen. Am gegenüberliegenden Ende
des Rasthebels 23 ist eine Nase 26 vorgesehen,
die in den Bereich des Energiespeichers 2 hinein ragt und
bei der Auslösung
des Energiespeichers 2 und der Beschleunigung der nicht
weiter dargestellten pfannenartigen Aufnahme 17 von der
pfannenartigen Aufnahme 17 zwangsläufig betätigt wird. Hierdurch wird der
Rasthebel 23 so verdreht, daß er mit seiner Rastkante 14 die
Gegenkante 16 an der Montageplatte 5 frei gibt
und damit die drehfeste Trennung von Schwenkhebel 15 und
Montageplatte 5 bewirkt. Die Feder 25 dient hierbei
dazu, nachdem Freigeben der Gegenkante 16 den Rasthebel 23 wieder in
seine Ausgangslage zurück
zu bringen, indem ein erneutes Verrasten mit der Gegenkante 16 möglich ist,
wenn der Energiespeicher 2 wieder vorgespannt und die Scharniereinrichtung 1 in
ihren Ausgangszustand zurück
versetzt wird.
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Sachnummernliste
- 1
- -
Scharniereinrichtung
- 2
- -
Energiespeicher/Schraubenfeder
- 3
- -
Lenker Viergelenk
- 4
- -
Lenker Viergelenk
- 5
- -
Montageplatte Frontklappe
- 6
- -
Drehgelenk
- 7
- -
Verstellrichtung Energiespeicher
- 8
- -
Grundwinkel
- 9
- -
Auslösehebel
- 10
- - Übertragungshebel
- 11
- -
Aktor
- 12
- -
Verstellrichtung Aktor
- 13
- -
Vorsprung
- 14
- -
Rastkante
- 15
- -
Schwenkhebel
- 16
- -
Gegenkante
- 17
- -
pfannenartige Aufnahme
- 18
- -
bolzenartiger Abschnitt
- 19
- -
Drehgelenk Viergelenk
- 20
- -
Montageplatte Auslöseeinrichtung
- 21
- -
Anschlag
- 22
- -
Führungshülse Energiespeicher/Schraubenfeder
- 23
- -
Rasthebel
- 24
- -
Drehpunkt Rasthebel
- 25
- -
Feder
- 26
- -
Nase Rasthebel
- 27
- -
Frontklappe
- 28
- -
stangenartiger Abschnitt