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Die
Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung für eine Fahrzeughaube. Die Erfindung
betrifft insbesondere eine Hubvorrichtung, die das hintere Ende
einer Fahrzeughaube bei einer Fahrzeugkollision anhebt, um eine
Deformation einer Haube zu bewirken wodurch die Stosswirkung bei
einer Kollision absorbiert wird.
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Ein
Kraftfahrzeug ist im Allgemeinen am Vorderteil mit einem Motorraum
versehen, dessen obere Öffnung
durch eine Haube abgedeckt ist. Unter der Vielfalt von Hauben gibt
es eine Haube deren hinteres Ende bei einer Kraftfahrzeugkollision
um einen vorbestimmten Betrag angehoben wird, obgleich die Haube
dazu geeignet ist, sich um das hintere Ende in einem normalen Zustand
zu öffnen
und zu schließen. Das
Anheben des hinteren Endes der Haube ermöglicht es, dass die nach unten
gerichtete Deformationsspanne vergrößert wird. Deshalb kann, selbst wenn
eine externe Last (z.B. Ein Gegenstand bei einer Kollision) bei
einer Kollision auf das hintere Ende der Haube einwirkt, die Kollisionsenergie
tatsächlich wegen
der erhöhten
Deformationsspanne absorbiert werden. Eine solche Haube, namentlich
eine Haube die angehoben werden kann wird in der offengelegten japanischen
Patentanmeldung Nr. 2002 – 37128 offenbart.
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Im
Stand der Technik existiert das Problem, dass es unmöglich ist,
die Beschleunigungsrate des Hubvorgangs der Haube zu steuern, obgleich
die Hubstellung der Haube bei einer Kraftfahrzeugkollision durch
eine mechanische Stoppvorrichtung eines die Haube mit dem Fahrzeugkörper verbindenden Scharniers
bestimmt wird.
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Wie
angemerkt ist die konventionelle Haube mit Hubvorrichtung mit einer
Haubenverbindungssperre ausgerüstet,
die dazu dient, das Gelenk zu sperren, um die Klapperbewegung der
Haube während
einer normalen Kraftfahrzeugfahrt zu unterdrücken. Bei einer Kraftfahrzeugkollision
hat die Aufwärtsbewegung
des Betätigungsglieds
zur Folge, dass die Sperre der Haubenverbindung abgelenkt und folglich
entriegelt wird. Das bedeutet, da die kinetische Energie des Betätigungsglieds
bei seiner Aufwärtsbewegung
teilweise für
die Aufwärtsumlenkung der
Sperre der Haubenverbindung benutzt wird, dass die Hubbewegung der
Haube nicht wirksam durchgeführt
werden kann.
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Alternativ
kann die Haube mit einer ausschließlich für die Entriegelung der Sperre
der Haubenverbindung aus ihrem gesperrten Zustand bestimmten Komponente
ausgerüstet
werden. Diese Maßnahme
hätte jedoch
eine nachteilige Beschädigung
der Haubeneinheit angesichts des Gesamtgewichts und der Herstellungskosten
zur Folge.
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Es
wäre in
der oben erwähnten
Situation wünschenswert,
eine Hubvorrichtung zur Verfügung zu
stellen, die es erlaubt, die Beschleunigung einer Kraftfahrzeughaube
in ihrer Hubbewegung zu steuern.
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DE
10055828A offenbart eine andere Hubvorrichtung nach dem Oberbegriff
von Patentanspruch 1, die in der Lage ist, die Beschleunigung einer
Haube in ihrer Hubbewegung mit Hilfe eines Hebels mit einem gabelförmigen Ende,
das in einen Endteil eines aktiven Elements während der Hubbewegung eingreift,
zu steuern.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Hubvorrichtung nach Patentanspruch
1 bereit.
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Nach
der vorliegenden Erfindung ist es möglich, da die Hubvorrichtung
in der Lage ist, die Haube zusammen mit dem aktiven Teil des Betätigungsglieds
anzuheben, die Beschleunigung der Hubbewegung der Haube selbst geeignet
abzustimmen. Im Detail, kann sowohl die Geschwindigkeit als auch
die Beschleunigung des aktiven Teils des Betätigungsglieds in seiner Aufwärtsbewegung
abgestimmt werden, indem der Einstelldruck des Betätigungsglieds oder
etwas ähnliches
geändert
wird. Deshalb ist es möglich, wenn
das aktive Teil von der Scharniervorrichtung an der Haube gehalten
wird, die Beschleunigung der Hubbewegung der Haube selbst geeignet abzustimmen.
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Diese
und andere Kennzeichen der vorliegenden Erfindung werden verständlicher
dank der folgenden Erfindung und der im Anhang befindlichen Patentansprüche zusammen
mit den begleitenden Zeichnungen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Seitenansicht, die ein Frontteil eines Kraftfahrzeugs mit einer
Hubvorrichtung für eine
Kraftfahrzeughaube nach einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Scharniervorrichtung
nach einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ist
eine Seitenansicht der Scharniervorrichtung in ihrem Normalzustand;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein wesentliches Teil der 3 zeigt;
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5 ist
eine Seitenansicht, die die Scharniervorrichtung in einer frühen Stufe
einer Kraftfahrzeugkollision zeigt;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein wesentliches Teil der 5 zeigt;
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7 ist
eine Seitenansicht der Scharniervorrichtung wenn ein aktives Teil
eines Betätigungsglieds
als Ergebnis einer Kraftfahrzeugkollision an die Unterseite der
Haube anstößt;
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8 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein wesentliches Teil der 7 zeigt;
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9 ist
eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das hintere
Ende der Haube durch das Betätigungsglied
angehoben wird; und
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10 ist
eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Niveau des hinteren
Endes der Haube und der Zeit bei einer Kraftfahrzeugkollision zeigt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Unter
Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen wird eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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1 ist
eine Seitenansicht, die ein Frontteil eines Kraftfahrzeugs mit einer
Hubvorrichtung für eine
Kraftfahrzeughaube nach der Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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Am
Vorderteil des Kraftfahrzeugkörpers 1 ist eine
Haube 3 angeordnet, um eine obere Öffnung eines Motorraums zu
schließen.
Diese Haube 3 ist dazu geeignet, dass sich ihr Vorderteil
am hinteren Ende 3a unter normalen Bedingungen um eine Scharniervorrichtung 5 herum öffnet und
schließt.
Bei einer Kraftfahrzeugkollision bewegt sich das hintere Ende 3a der
Haube 3 aufwärts,
wie es mit einer doppelt gestrichelten Linie der 1 gezeigt
wird, wodurch eine so genannte Fahrzeughaube mit Hubvorrichtung
gebildet wird.
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Am
vorderen Ende des Kraftfahrzeugkörpers 1 ist
eine Frontstoßstange 7 angeordnet.
Die Frontstoßstange 7 ist
mit einem Stossstangensensor 9 versehen, der eine Kraftfahrzeugkollision
mit einem Hindernis 11 feststellt. Im Kraftfahrzeugkörper 1 ist eine
Steuereinheit 19 bereitgestellt, um ein Steuersignal 17 an
das Betätigungsglied 15 nach
dem Empfang eines von dem Stossstangensensor 9 ausgegebenen
Nachweissignals 13 zu übertragen.
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2 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die die Scharniervorrichtung 5 der
Ausführungsvorrichtung
zeigt.
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Die
Scharniervorrichtung 5 umfasst einen ersten Arm 21 und
einen zweiten Arm 23, wobei beide eine Armeinheit bilden,
die schwenkbar die Haube 3 drehbar am Kraftfahrzeugkörper 1 unterstützt, wobei
eine erste Sperrplatte 25 und eine zweite Sperrplatte 27 beide
eine Sperreinheit bilden, die auf der Unterseite der Haube 3 angeordnet
ist, um ein aktives Teil (oberes Ende) des sich nach oben bewegenden
Betätigungsglieds 15 zu
halten.
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Am
Rahmenglied 37 (siehe 9) des Kraftfahrzeugkörpers 1 ist
eine Armhalterung 29 mit Hilfe von Bolzen befestigt. Das
eine Ende des ersten die Armeinheit bildenden Arms 21 ist
schwenkbar mit dem hinteren Ende der Armhalterung 29 verbunden. Das
vordere Ende des zweiten Arms 23 ist am anderen Ende des
ersten Arms 21 schwenkbar befestigt. Auf diese Art bilden
der erste Arm 21 und der zweite Arm 23 eine Verbindungseinheit.
Das hintere Ende des zweiten Arms 23 wird schwenkbar von
einem Trägerteil 39 eines
Befestigungsplattenglieds 31 gestützt.
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Das
Befestigungsplattenglied 31 umfasst einen Befestigungsplattenkörper 33 in
Form einer Platte, wobei sich ein Paar Trägerplatten 35 von
der Unterseite des Befestigungsplattenkörpers 33 und auf einer
Innenseite des Befestigungsplattenkörpers 33 geformtes
Trägerteil 39 in
der Richtung der Kraftfahrzeugbreite und dann nach unten erstrecken
Bei jeder der Trägerplatten 35 ist
deren unterer Teil so ausgebildet, dass er sich von der Vorderseite
in Richtung der Rückseite
des Kraftfahrzeugs erstreckt und ebenfalls mit zwei Trägerlöchern 35a, 35a in
einem vorbestimmten Abstand voneinander versehen sind. Außerdem ist
das Trägerteil 39 an
seinem unteren Teil mit einem Trägerloch 39a versehen,
das drehbar ein Ende des zweiten Arms 23 trägt. Der
Befestigungsplattenkörper 33 ist
an seinem Frontteil mit Befestigungslöchern 33a versehen,
an die Aussparungen 43 einer später erwähnten Sperrhebelhalterung 41 mit
Hilfe von Bolzen befestigt sind.
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Durch
die Sperrriegelhalterung 4l ist ein Sperrhebel 45 am
Befestigungsplattenglied 31 drehbar befestigt. Im Detail,
ist, wie oben erwähnt,
die Sperrhebelhalterung 41 am Befestigungsplattenkörper 33 mit
Hilfe der Bolzen befestigt. Der Sperrhebel 45 wird drehbar
von der Sperrhebelhalterung 41 abgestützt. Ein Ankerteil 47 ist
am Führungsende
des Sperrhebels 45 gebildet und greift auch in ein Eingriffsteil 49 der
später
erwähnten
ersten Sperrplatte 25 ein.
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Es
sei erwähnt,
dass die Sperreinheit die erste Sperrplatte 25 und die
zweite Sperrplatte 27 umfasst, wobei beide Platten an der
Trägerplatte 35 des Befestigungsplattenglieds 31 durch
Trägerstifte 53 schwenkbar
befestigt sind. Die erste Sperrplatte 25 ist so geformt,
dass sie in der Seitenansicht im Wesentlichen dreieckig ist. Die
erste Sperrplatte 25 ist an ihrem inneren Ende in der Richtung
der Kraftfahrzeugbreite mit einem Eingriffsteil 49 versehen.
Das oben erwähnte
Ankerteil 47 des Sperrhebels 45 greift in die
Ecke des oberen Endes des Eingriffsteils 49 ein.
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Die
oben konstruierte Hubvorrichtung der Haube 3 funktioniert
wie folgt. 3 ist eine Seitenansicht der
Scharniervorrichtung 5 in ihrem Normalzustand. 4 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein wesentliches Teil der Scharniervorrichtung 5 der 3 zeigt.
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Unter
der Bedingung, dass das Ankerteil 47 am Führungsende
des Sperrhebels 45 in das Eingriffsteil 49 der
ersten Sperrplatte 25 eingreift, wird verhindert, dass
der Sperrhebel 45 sich dreht.
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Normalerweise
ist das Betätigungsglied 15 unter
der durch die erste Sperrplatte 25 und die zweite Sperrplatte 27 gebildeten
Sperreinheit angeordnet.
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Der
obere Teil des Betätigungsglieds 15 ist als
umgekehrter abgestumpfter Kegel ausgebildet, der ein Kopfteil (aktives
Teil) 51 bereitstellt. Der untere Teil des Betätigungsglieds 15 unter
einem Nackenteil 51a ist währenddessen so ausgebildet,
dass sich der Durchmesser des Betätigungsglieds stufenweise vergrößert, wenn
es vom Nackenteil 51 zur Unterseite vordringt.
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5 ist
eine Seitenansicht, die die Scharniervorrichtung 5 in einer
frühen
Stufe einer Kraftfahrzeugkollision zeigt. 6 ist eine
perspektivische Ansicht, die ein wesentliches Teil der 5 zeigt.
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Wie
es unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben
ist, erfasst der Stossstangensensor 9 bei einer Kraftfahrzeugkollision
mit dem Hindernis 11 die Kraftfahrzeugkollision, um das
Erfassungssignal 17 zur Steuereinheit 19 zu übertragen.
Beim Empfang des Erfassungssignals 13 überträgt die Steuereinheit 19 das
Steuersignal 17 zum Betätigungsglied 15. Nach
dem Empfang des Steuersignals 17 bewegt sich das aktive
Teil des Betätigungsglieds 15 wie
es auf der 5 gezeigt ist, nach oben, so
dass das Kopfteil 51 in die erste Sperrplatte 25 und
die zweite Sperrplatte 27 einklinkt, um eine Drehbewegung
auszuführen.
Folglich wird der Sperrhebel 45 aus seinem Sperrzustand
auf der ersten Sperrplatte 25 befreit, so dass sich der
Sperrhebel 45 nach unten dreht.
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7 ist
eine Seitenansicht der Scharniervorrichtung 5 wenn ein
aktives Teil des Betätigungsglieds 15 als
Ergebnis einer Kraftfahrzeugkollision an die Unterseite der Haube
anstößt. 8 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein wesentliches Teil der 7 zeigt.
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Nach
der Drehbewegung der ersten Sperrplatte 25 und der zweiten
Sperrplatte 27, drehen sie sich auf Grund ihres Eigengewichts
nach unten. Folglich halten die erste Sperrplatte 25 und
die zweite Sperrplatte 27 das Nackenteil 51a des
Kopfteils (aktives Teil) 51 des Betätigungsglieds 15,
während
das obere Ende des Betätigungsglieds 15 an
die untere Seite der Haube 3 anstößt und sie anhebt. So wirkt das
Betätigungsglied
in einem Körper
mit der Scharniervorrichtung 5 während der folgenden Etappen
so dass die Haube 3 angehoben wird.
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Anschließend ermöglicht eine
weitere Aufwärtsbewegung
des aktiven Teils des Betätigungsglieds 15,
wie es auf der 9 gezeigt wird, eine Drehung
des ersten Arms 21 und zweiten Arms 23, so dass
sich die Scharniervorrichtung 5 zusammen mit der Haube 3 nach
oben bewegt. Im Detail dreht sich der Frontteil des ersten Arms 21 um
das hintere Ende des Arms 21 als Drehzapfen nach oben,
während
sich der hintere Teil des zweiten Arms 23 um das vorderes
Ende des Arms 23 als anderer Drehzapfen nach oben dreht.
Folglich wird das hintere Ende 3a der Haube 3 angehoben,
um es ihr zu ermöglichen,
dass sie bei einer Kollisionslast auf sichere Weise deformiert wird,
wodurch die Kollisionsenergie wirksam absorbiert wird.
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10 ist
eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Niveau des hinteren
Endes der Haube und der Zeit bei einer Kraftfahrzeugkollision zeigt.
Auf der 10, bezeichnet TA die
Zeit, die erforderlich ist, um den Hubvorgang der Haube 3 zu
beenden wenn eine Kraftfahrzeugkollision erfasst worden ist, während SA eine Bewegung der Haube 3 in ihrer Hubbewegung
kennzeichnet, was erforderlich ist, um die auf die Haube 3 als
Ergebnis der Kollision ausgeübte
Stossenergie zu absorbieren. Auf ähnliche Weise kennzeichnet
eine schraffierte Fläche
AS eine Fläche,
in der das Betätigungsglied 15 beginnt,
auf dem Bewegungsweg der Haube 3 nach oben beschleunigt
zu werden, während
eine schraffierte Fläche
AE eine Fläche
kennzeichnet, in der das Betätigungsglied 15 verzögert wird,
indem die Aufwärtsbewegung
der Haube 3 beendet wird.
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Wie
es auf der 10 gezeigt wird, ist die Beschleunigung
der Aufwärtsbewegung
in einem frühen
Stadium der Kraftfahrzeugskollision verhältnismäßig klein, da sich die Haube 3 stufenweise
bei der Erfassung der Kraftfahrzeugkollision nach oben bewegt. Folglich
erhöht
sich die Geschwindigkeit der Hubbewegung der Haube 3. In
der Nähe
des Endpunkts der Hubbewegung wird die Beschleunigung der Aufwärtsbewegung
stufenweise bis zum Endpunkt reduziert.
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Die
Funktionsweise und die Wirkung der Vorrichtung werden im Folgenden
beschrieben.
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Wie
es oben beschrieben worden ist, erlaubt es die Vorrichtung 5 der
Haube 3 sich zusammen mit dem Betätigungsglied 15 nach
oben zu bewegen, da die Scharniervorrichtung 5 die Armeinheit
umfasst, die die Haube 3 drehbar am Rahmenglied des Kraftfahrzeugskörpers hält und die
Sperreinheit hat eine erste Sperrplatte 25 und eine zweite
Sperrplatte 27, wobei beide das Kopfteil 51 des
Betätigungsglieds 15 halten.
Deshalb ermöglicht
z.B. eine Änderung
des Gasdrucks des Betätigungsglieds 15 die
Beschleunigung der Hubbewegung der Haube 3 geeignet abzustimmen.
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Außerdem wird
die Armeinheit nach der Ausführungsform
durch die Verbindungseinheit gebildet, die einen ersten Arm 21 hat,
der am Rahmenglied schwenkbar angeordnet ist und einen zweiten Arm hat,
der schwenkbar an der Unterseite der Haube 3 angeordnet
ist. Die Drehung des zweiten Arms 23 wird durch die Sperreinheit
in normalem Zustand gesperrt, während
der gesperrte Zustand der Sperreinheit durch die Aufwärtsbewegung
des aktiven Teils des Betätigungsglieds 15 aufgehoben
wird. Das heißt,
dass es möglich
ist, die Energie des aktiven Teils des Betätigungsglieds 15 in
der Aufwärtsbewegung
wirksam zu benutzen, da die gebräuchliche
Deformation einer Haubenverbindungssperre in der vorliegenden Erfindung
nicht erforderlich ist. Da die Sperreinheit eine Funktion hat, die
den gesperrten Zustand aufhebt, braucht man wiederum keine exklusive
Komponente, um die gesperrte Armeinheit freizugeben, wodurch die
Anzahl der Komponenten und die Herstellungskosten gesenkt werden.
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Nach
der Ausführungsform
wird der Sperrhebel 45 wiederum drehbar auf der unteren
Fläche
der Haube 3 gehaltert. Im normalen Zustand wird die Sperreinheit
daran gehindert, vom Sperrhebel 45 gedreht zu werden. Wenn
ein Kraftfahrzeug eine Kollision hat, wird das Betätigungsglied 15 nach
oben bewegt um einen solchen gesperrten Zustand der Sperreinheit
durch den Sperrhebel 45 aufzuheben. So kann durch eine
solche einfache Struktur ein Sperren und Entsperren der Sperreinheit
erreicht werden.
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Da
entsprechende Spitzen der ersten Sperrplatte 25 und der
zweiten Sperrplatte 27 spitz zulaufen, können sie
sicher in das Nackenteil 51a des Kopfteils 51 des
Betätigungsglieds 15 eingreifen.
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Schließlich wird
der Fachmann leicht verstehen, dass die vorstehende Beschreibung
nichts anderes als eine Ausführungsform
der offenbarten Hubvorrichtung für
eine Kraftfahrzeughaube ist, und deshalb zahlreiche Änderungen
und Modifikationen im Rahmen der Patentansprüche ausgeführt werden können.