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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Stoßfängervorrichtung gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 1, für
ein Kraftfahrzeug, einen LKW und dergleichen.
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2. Beschreibung des zugehörigen Fachgebiets
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Eine
derartige Fahrzeug-Stoßfängervorrichtung
ist aus der
FR 2 528
928 A bekannt. Bei dieser bekannten Fahrzeug-Stoßfängervorrichtung
ist ein Energieabsorptionsschaft in einem zylinderförmigen Lager
gelagert, welches am Fahrzeugrahmen befestigt ist, und ein Ausfahrmechanismus,
welcher eine durch einen Motor angetriebene Gewindespindel umfasst,
ist derart angeordnet, dass er den Stoßfänger ausfährt.
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Die
US 6,224,120 B1 offenbart
eine Stoßfängervorrichtung,
wobei ein vorderer Schutzbogen, der während eines Frontalzusammenstoßes als
der Stoßfänger dient,
durch Stützelemente
an einem Fahrzeugrahmen verschiebbar gelagert ist.
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Üblicherweise
ist bei großen
Fahrzeugen eine Puffervorrichtung für einen Aufprall von hinten bekannt,
welche dadurch gekennzeichnet ist, dass in der Vorbereitung für einen
Aufprall von hinten durch ein nachfolgendes Fahrzeug (ein Auto oder
dergleichen), ein hinterer Stoßfänger des
großen
Fahrzeugs derart gelagert ist, dass er nach vorne/hinten bewegbar
ist, und ein hydraulischer Stoßfänger zum
Absorbieren der Kollisionsenergie zum Be wegen des hinteren Stoßfängers von
dem großen
Fahrzeug nach hinten, und ein Aktuator zum veränderbaren Regulieren einer
Position des hinteren Stoßfängers, um
einer Bewegungskraft des hydraulischen Stoßfängers zu widerstehen, vorgesehen
sind (siehe Absätze
0019 bis 0026 und 10 und 11 der japanischen Gebrauchsmuster-Patentoffenlegungsschrift
Hei 5-22216). Dies
bewirkt, dass ein hinterer Stoßfänger eines
Fahrzeugs, der von dem Fahrzeug nach hinten ausgefahren ist, den
Aufprall eines Zusammenstoßes
durch einen hydraulischen Puffer eines hydraulischen Aktuators puffert
und damit den Aufprall absorbiert. An den einen Enden von zwei hydraulischen Aktuatoren
ist ein Karosserierahmen befestigt, und an den anderen Enden ist
der Stoßfänger befestigt, wodurch
den hydraulischen Aktuatoren ein Hydraulikdruck zugeführt wird,
Hydraulikzylinderstangen ausgefahren werden und daher der Stoßfänger schräg nach unten
ausgefahren wird. Da daher ein Eindrücken eines von hinten auffahrenden
Fahrzeugs verhindert werden kann, indem der Stoßfänger schräg nach unten ausgefahren wird,
und die Absorption der Kollisionsenergie durch die hydraulischen
Aktuatoren erreicht werden kann, kann ein Aufprall für einen
Insassen gemildert werden.
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Andererseits
ist im Falle eines Frontalzusammenstoßes eines Autos, welches ein
von hinten auffahrendes Fahrzeug ist, desto länger eine Nasenlänge des
Fahrzeugs ist, umso größer ein
Aufprallhub. Da daher ein Fahrzeug, dessen Nasenlänge lang
ist, eine ausreichende Absorption der Kollisionsenergie erreichen
kann, kann ein Aufprall für
einen Insassen gemildert werden.
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Wenn
allerdings eine Funktion, wie beispielsweise eine einfache Handhabung
des Fahrzeugs beim Wenden, der Fahrgastraum und dergleichen berücksichtigt
wird, ist die Handhabung umso einfacher, desto kürzer die Nasenlänge eines
Fahrzeugs ist; und daher besteht ein Problem, dass eine Diskrepanz
auftritt zu der Überlegung,
die Nasenlänge
zum Verbessern einer Absorptionseigenschaft der Kollisionsenergie
lang zu machen. Zusätzlich
besteht bezogen auf die Absorptionseigenschaft der Kollisionsenergie
in einem Fall eines Zusammenstoßes
des Fahrzeugs von vorne ein Problem, dass, wenn derartige hydraulische
Aktuatoren in das Fahrzeug eingebaut sind, sie zum Zeitpunkt der
Kollision keinen Aufprall erfahren, und daher ein Totraum werden.
Ferner besteht in einem Fall eines Zusammenstoßes mit einem Fahrzeug von
schräg
vorne ebenfalls ein Problem, dass Stangen von hydraulischen Aktuatoren eines
hydraulischen Puffers brechen und daher die Absorptionseigenschaft
nicht ausreichend sichergestellt ist.
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Demzufolge
wird zum Lösen
derartiger Probleme dringend eine Fahrzeug-Stoßfängervorrichtung
benötigt,
welche an einem Ort angeordnet ist, an dem zerschlagene Überbleibsel
eines hydraulischen Aktuators selbst bei einem Zusammenstoß irgendwo von
vorne oder hinten an dem Fahrzeug kein Totraum werden, wobei eine
Stange des hydraulischen Aktuators schwierig zu zerbrechen ist,
und wobei die Absorptionseigenschaft der Kollisionsenergie und die Zuverlässigkeit
der Fahrzeug-Stoßfängervorrichtung hoch
sind.
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Überblick über die
Erfindung
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Um
die oben genannten Probleme zu lösen, stellt
die vorliegende Erfindung eine Fahrzeug-Stoßfängenrorrichtung gemäß Anspruch
1 bereit, welche einen Energieabsorptionsschaft und einen Ausfahrmechanismus
umfasst, die an einem hinteren Abschnitt eines Stoßfängers vorgesehen
sind, um zum Zeitpunkt einer Kollisionsvorhersage nach vorne ausgefahren
zu werden, wobei der Ausfahrmechanismus eine Gewindespindel umfasst,
die durch die Antriebskraft eines Motors bewegt wird, und wobei
die Gewindespindel parallel zu dem Energieabsorptionsschaft angeordnet
ist.
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Gemäß dem ersten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Gewindespindel parallel
zu dem Energieabsorptionsschaft angeordnet, wodurch der Ausfahrmechanismus
einfach und kompakt wird, und die Gewindespindel derart an einem
Fahrzeug angeordnet werden kann, dass sie kein Totraum wird, wenn
der Energieabsorptionsschaft einen Zusammenstoß erfährt. Da zusätzlich selbst bei einem Zusammenstoß von vorne
oder von schräg
vorne des Fahrzeugs der Energieabsorptionsschaft in einer Form ausgeführt ist,
wobei der Energieabsorptionsschaft nicht bricht, sondern sich mit
Sicherheit faltet und Aufprallenergie absorbieren kann, kann der
erste Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Fahrzeug-Stoßfängervorrichtung
mit einer hohen Zuverlässigkeit
bereitstellen.
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Ein
zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Fahrzeug-Stoßfängervorrichtung
des ersten Aspekts, wobei eine Abdeckung zum Umgeben der Gewindespindel
eine Mehrzahl von Röhrenelementen
umfasst.
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Gemäß dem zweiten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Mehrzahl von Röhrenelementen zum
Umgeben des Umfangs der Gewindespindel vorgesehen, wodurch jedes
Zerbrechen des Energieabsorptionsschafts und eines Überhangelements verhindert
werden können,
und eine Staubverhinderungseigenschaft, eine Wasserdichtigkeitseigenschaft
und eine Korrosionsverhinderhungseigenschaft verbessert werden können.
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Ein
dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Fahrzeug-Stoßfängervorrichtung
des ersten Aspekts, wobei das Überhangelement
in den Energieabsorptionsschaft eingefügt ist.
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Gemäß dem dritten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Überhangelement in den Energieabsorptionsschaft
eingefügt,
wodurch eine Änderung einer
Aufpralllast zum Zeitpunkt eines Zusammenstoßes unterdrückt werden kann und die Aufprallenergie
dabei einfacher absorbiert werden kann.
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Ein
vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Fahrzeug-Stoßfängervorrichtung
des ersten Aspekts, wobei in dem Energieabsorptionsschaft ein zylinderförmiges Loch
in einem vorderen Abschnitt desselben gebildet ist und ein hinterer
Abschnitt desselben massiv ist.
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Gemäß dem vierten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei dem Energieabsorptionsschaft
das zylinderförmige
Loch im vorderen Abschnitt desselben gebildet und der hintere Abschnitt
desselben ist massiv, wodurch der Energieabsorptionsschaft nicht bricht,
sondern sich faltet und die Aufprallenergie zum Zeitpunkt eines
Zusammenstoßes
einfach absorbiert werden kann.
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Bei
der Fahrzeug-Stoßfängervorrichtung
der vorliegenden Erfindung ist der Energieabsorptionsschaft frei
verschiebbar durch Lager gelagert, und wenigstens eines der Lager
des Energieabsorptionsschafts ist durch ein elastisches Element
schwimmend gelagert.
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Gemäß diesem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Energieabsorptionsschaft
frei verschiebbar durch die Lager gelagert, und wenigstens eines
der Lager des Energieabsorptionsschafts ist durch ein elastisches
Element schwimmend gelagert, wodurch ein Wackeln des Energieabsorptionsschafts,
ein Geräusch,
eine Schwingung und dergleichen zum Zeitpunkt des Ausfahrens eines
Stoßfängers unterdrückt werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Draufsicht betreffend eine Fahrzeug-Stoßfängervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, wobei eine Seite der Fahrzeug-Stoßfängervorrichtung
der vorliegenden Erfindung von einer rechten Seite aus betrachtet
wird.
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3A und 3B zeigen
eine Anfangsposition eines normalen Zustands oder von einer ausgefahrenen
Position im Falle eines Nicht-Zusammenstoßes zurückgefahren: 3A ist
eine Draufsicht, teilweise als Explosionsdarstellung, welche einen
Zustand mit nicht ausgefahrenem Stoßfänger zeigt; 3B ist
eine teilweise geschnittene Vorderansicht von 3A.
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4A und 4B sind
Zeichnungen, die einen Betrieb der Fahrzeug-Stoßfängervorrichtung zeigen, die
ausgefahren wird, wenn eine Zusammenstoßvorhersage aktiviert ist: 4A ist
eine Draufsicht; 4B ist eine Vorderansicht von 4A.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
Hierin wird eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
detailliert beschrieben.
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1 ist
eine Draufsicht auf eine Stoßfängervorrichtung 10 eines
Fahrzeugs (auch als eine Fahrzeug-Stoßfängervorrichtung 10 bezeichnet)
der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt,
sind elektromagnetische Schaftfeststellungs-Verriegelungsmechanismen 3 jeweils
an einem linken und einem rechten Ende (einem oberen und einem unteren Ende
in 1) eines vorderen Rahmens 11 vorgesehen,
welcher ein Vorderabschnitt einer Fahrzeugkarosserie ist. Jeder
Energieabsorptionsschaft 5 zum Absorbieren von Energie
zum Zeitpunkt eines Zusammenstoßes
ist durch einen der elektromagnetischen Schaftfeststellungs-Verriegelungsmechanismen 3 gestützt. Ein
Stoßfänger 1 ist
durch die Energieabsorptionsschäfte 5 in
der Nähe
des linken und des rechten Endes desselben gestützt. Wenn sich die Energieabsorptionsschäfte 5 nach
vorne bewegen, wird der Stoßfänger 1 in
einer Richtung nach vorne des Fahrzeugs ausgefahren (Pfeilrichtung), und
zwar bis zu einer durch eine gestrichelte Linie gezeigten Position.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, wobei eine Seite der Stoßfängervorrichtung 10 eines
Fahrzeugs gemäß der vorliegenden
Erfindung von einer rechten Seite aus gesehen ist (die linke Seite,
die der rechten Seite entspricht, ist nicht gezeigt). Wie in 2 gezeigt,
ist unterhalb eines entsprechenden Energieabsorptionsschafts 5 eine
entsprechende Gewindespindel 8 an dem vorderen Rahmen 11 vorgesehen,
und ein Motor (elektrischer Antrieb) 7 zum Drehen der Gewindespindel 8 ist
an einem unteren Abschnitt der Gewindespindel 8 vorgesehen.
Mit anderen Worten sind unterhalb des Energieabsorptionsschafts 5 die
Gewindespindel 8 und der Motor 7 parallel zu einer
Axiallinie des Energieabsorptionsschafts 5 angeordnet,
wodurch jegliches Zerbrechen des Energieabsorptionsschafts 4 und
des Überhang elements 4 verhindert
werden kann, und somit die Stoßfängervorrichtung 10 des
Fahrzeugs einfach und kompakt ausgelegt ist.
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3A und 3B zeigen
eine Anfangsposition eines Normalzustands oder von einer ausgefahrenen
Position im Falle eines Nicht-Zusammenstoßes zurückgefahrenen Position: 3A ist
eine Draufsicht, teilweise als Explosionsdarstellung, welche einen
Zustand mit nicht ausgefahrenem Stoßfänger zeigt; 3B ist
eine teilweise geschnittene Vorderansicht von 3A.
Wie in 3B gezeigt, wird der Stoßfänger 1 durch
eine Drehung der Gewindespindel 8 nach vorne ausgefahren.
Der elektromagnetische Schaftfeststellungs-Verriegelungsmechanismus 3 dreht
Verriegelungshebel 6a und verriegelt den Energieabsorptionsschaft 5.
Hierbei umfasst der elektromagnetische Schaftfeststellungs-Verriegelungsmechanismus 3 den
Energieabsorptionsschaft 5, das Überhangelement 4,
das wie eine Ziehharmonika in den Energieabsorptionsschaft 5 eingefügt ist und
eine Spule (elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung) 6.
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Wie
in 3A gezeigt, ist das Überhangelement 4 eine
Art von Federelement, das in einer Ziehharmonika-Form oder einer
Blasebalg-Form gebildet ist, um eine Änderung einer Aufpralllast
zu unterdrücken
und es dadurch einfacher zu machen, die Kollisionsenergie zu absorbieren,
und ist in ein zylinderförmiges
Loch 5a des Energieabsorptionsschafts 5 eingefügt.
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Der
Energieabsorptionsschaft 5 ist derart ausgestaltet, dass
er eine Röhrenform
aufweist, wobei das große
zylinderförmige
Loch 5a an einem vorderen Abschnitt des Energieabsorptionsschafts 5 gebildet
ist, und das Überhangelement 4 in
das zylinderförmige
Loch 5a eingefügt
ist. Ein hinterer Abschnitt des Energieabsorptionsschafts 5 ist
massiv. An dem massiven Abschnitt sind zwei gegenüberliegende
V-förmige
Nuten 5b gebildet.
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Der
Energieabsorptionsschaft 5 ist frei verschiebbar durch
die beiden Lager 6b und 6c gelagert (siehe 3B),
welche durch den elektromagnetischen Schaftfeststellungs-Veniegelungsmechanismus 3 gestützt sind.
Ferner werden durch schwimmende Lagerung des hinteren Lagers 6c durch
eine Gummihülse
(ein elastisches Element) oder dergleichen, ein Wackeln des Energieabsorptionsschafts 5, ein
Geräusch,
eine Schwingung und dergleichen zum Zeitpunkt eines Ausfahrens des
Stoßfängers 1 unterdrückt.
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Die
Spule 6 ist ein Mechanismus, welcher Verriegelungshebel 6a dreht,
jeden der Verriegelungshebel 6a in jeweils eine V-förmige Nut 5b des Energieabsorptionsschafts 5 einführt und
den Energieabsorptionsschaft 5 durch elektromagnetische Verriegelung
feststellt.
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Weiterhin
ist, wie in 3B gezeigt, unterhalb des elektromagnetischen
Schaftfeststellungs-Verriegelungsmechanismus 3 ein Ausfahrmechanismus 9 vorgesehen,
welcher die Gewindespindel 8 durch Antreiben des Motors
(elektrischen Antriebs) 7 dreht und dadurch den Stoßfänger 1 von
einer ursprünglich
aufgenommenen Position ausfährt. Um
die Gewindespindel 8 herum ist eine ausfahrbare/einfahrbare
teleskopartige Abdeckung 8a vorgesehen, welche aus fünf Teilen
von zylinderförmigen Abdeckungen
unterschiedlicher Größe gebildet
ist, wobei ein Zerbrechen des Schafts des Energieabsorptionsschafts 5 verhindert
werden kann und zusätzlich
eine Staubverhinderungseigenschaft, eine Wasserdichtigkeitseigenschaft
und eine Korrosionsverhinderhungseigenschaft der Gewindespindel 8 verbessert
werden können.
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Die
Spule (elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung) 6 des
elektromagnetischen Schaftfeststellungs-Verriegelungsmechanismus 3 ist
ein Magnetkraft-Generator, welcher die Verriegelungshebel 6a unter
Verwendung von Magnetkraft eines Magneten dreht, indem ein Strom
durch eine elektrische Wicklung (Spule) fliesst.
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Es
wird nun ein Betrieb der Stoßfängervorrichtung 10 unter
Bezugnahme auf 4A und 4B beschrieben. 4A und 4B sind Zeichnungen,
die einen Betrieb der Stoßfängervorrichtung 10 zeigen,
die ausgefahren wird, wenn eine Zusammenstoßvorhersage aktiviert ist: 4A ist eine
Draufsicht; 4B ist eine Vorderansicht von 4A.
Wenn durch ein Zusammenstoßvorhersage-Erfassungselement
(Sensor) die Zusammenstoßvorhersage
erfasst wird, dreht sich sofort der Motor 7, treibt die
Gewindespindel 8 an, bewegt den Energieabsorptionsschaft 5 vom
Fahrzeug aus nach vorne und fährt
daher den Stoßfänger 1 nach
vorne aus.
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Wenn
das Ausfahren des Energieabsorptionsschafts 5 beendet ist,
drehen sich die Verriegelungshebel 6a des elektromagnetischen
Schaftfeststellungs-Verriegelungsmechanismus 3. Mit anderen Worten
wird die Spule 6 angetrieben, jeder der Verriegelungshebel 6a wird
in eine jeweilige der V-förmigen
Nuten 5b des Energieabsorptionsschafts 5 eingeführt und
mechanisch verriegelt, der Energieabsorptionsschaft 5 ist
festgestellt und daher ist das Ausfahren der Stoßfängervorrichtung 10 beendet.
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Durch
die derart ausgefahrene Stoßfängervorrichtung 10 wird
sichergestellt, dass ein Aufprallhub lang ist, ein Absorptionsenergiebetrag
des Fahrzeugs vergrößert ist,
und ferner faltet sich zum Zeitpunkt eines Zusammenstoßes der
Energieabsorptionsschaft 5 durch einen Aufprall, ohne zu
zerbrechen, absorbiert Kollisionsenergie und faltet sich dadurch.
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Demzufolge
wird die Kollisionsenergie durch das Falten des Energieabsorptionsschafts 5 und
des Überhangelements 4 absorbiert,
und dadurch kann eine Verringerung des Kollisionsschadens erreicht werden.
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Zusätzlich wird
ein Betrieb eines Nicht-Zusammenstoß-Falls beschrieben, wobei
nach einer Vorhersagebetätigung
ein Zusammenstoß vermieden
wird.
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Der
elektromagnetische Schaftfeststellungs-Verriegelungsmechanismus 3 dreht
sich, die mechanischen Verriegelungen der Verriegelungshebel 6a werden
freigegeben, der Motor 7 dreht sich anders herum und zieht
die Gewindespindel 8 ein, und sorgt daher dafür, dass
die Stoßfängervornchtung 10 automatisch
zu der Anfangsposition zurückkehrt.
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Zu
diesem Zeitpunkt wird die Anfangsposition durch ein Anfangsposition-Erfassungselement
einer Schaft-Rückkehrposition
erfasst, welches ein nicht gezeigter Grenzschalter ist, der an dem
elektromagnetischen Schaftfeststellungs-Verriegelungsmechanismus 3 vorgesehen
ist, der Motor wird angehalten, die ausgefahrene Stoßfängervorrichtung 10 wird in
der Anfangsposition des Normalzustands untergebracht und daher ist
die Rückkehr
der Stoßfängervorrichtung 10 beendet.
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Zusätzlich ist
die Ausgestaltung derart, dass, wenn die Stoßfängervorrichtung 10 aufgrund
von Ursachen, wie beispielsweise Schwingungen, heftiges Bremsen
und dergleichen zu einer normalen Zeit, wie beispielsweise beim
Anhalten und Fahren, aus der Anfangsposition verlagert wird, dieser
Zustand durch das Anfangsposition-Erfassungselement erfasst wird und
die Stoßfängervorrichtung 10 schnell
in die Anfangsposition zurückgebracht
wird.
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Daher
können
bei der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die folgenden Wirkungen erzielt werden.
Normalerweise kann ein großer
Fahrgastraum und in einem Notfall kann ein ausreichender Aufprallhub
durch die Stoßfängervorrichtung 10 sichergestellt
werden. Mit anderen Worten kann es miteinander in Einklang gebracht
werden, einen großen
Fahrgastraum sicherzustellen und die Absorptionseigenschaft der
Kollisionsenergie zu verbessern.
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Zusätzlich kann
durch Einbauen des Ausfahrmechanismus 6 durch einen derartigen
Motor 7 und eine Gewindespindel 8 bei einem Fahrzeug
eine Struktur der Stoßfängervorrichtung 10 kompakt
gemacht werden, ein Antriebsmechanismus des Energieabsorptionsschafts 5 wird
einfach und daher kann die Zuverlässigkeit der Stoßfängervorrichtung 10 verbessert
werden.
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Daher
ist, obwohl eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, die Erfindung nicht
auf eine derartige Ausführungsform
begrenzt, und es sind verschiedene Änderungen möglich, ohne den Rahmen der
Erfindung, wie in den Ansprüchen
definiert, zu verlassen. Zum Beispiel kann mit der Notwendigkeit,
den Stoßfänger 1 schnell
auszufahren, eine Gewindesteigung der Gewindespindel 8 als
eine große
Steigung oder als Mehrfachgewinde ausgeführt sein. Zusätzlich ist,
obwohl, wie in 3B gezeigt, ein Motorkraft-Getriebemechanismus
zwischen dem Motor 7 und der Gewindespindel 8 des Ausfahrmechanismus 9 als
ein Zahnrad ausgeführt ist,
auch eine Kombination eines Riemens und einer Riemenscheibe möglich. Weiterhin
können
zum Beschleunigen und Verzögern
die Durchmesser des Zahnrads und der Riemenscheibe geändert werden. Ferner
kann eine stabile Energieabsorption erreicht werden, indem der Motor 7 als
ein Servomotor ausgeführt
wird, der Motor 7 synchron gesteuert/geregelt wird und
der Stoßfänger 1 sicher
ausgefahren wird.