DE60301778T2

DE60301778T2 - Sicherheitseinrichtung zum Anheben einer Motorhaube bei einem Zusammenstoss

Info

Publication number: DE60301778T2
Application number: DE60301778T
Authority: DE
Inventors: Jean-Paul Nadeau; Laurent D'emmanuelle; Eric Laspesa; Evrard Borg
Original assignee: Pyroalliance SA
Current assignee: Safran Ceramics SA
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-12-10
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2023-12-11
Also published as: KR20040055706A; JP2004203379A; DE60301778D1; FR2848947B1; EP1431136B1; US6942056B2; KR100618300B1; ES2250856T3; ATE305864T1; US20040134705A1; FR2848947A1; JP3876291B2; EP1431136A1

Description

Das technische Gebiet der Erfindung ist dasjenige der Vorrichtungen, die auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugsicherheit verwendet werden, um einen Fußgänger bei einem frontalen Aufprall zwischen dem Fußgänger und einem Kraftfahrzeug zu schützen.
Wenn ein Fußgänger von der Vorderseite eines Kraftfahrzeugs erfasst wird, kommt der Kopf des Fußgängers häufig in direkten Kontakt mit der Motorhaube des Fahrzeugs. Der Aufprall des Kopfs auf die Motorhaube verursacht Verformungen der Motorhaube. Diese Verformungen entstehen oft, bis die Motorhaube mit dem direkt darunter befindlichen Motorblock in Kontakt kommt. Die Bewegung des Kopfes des Fußgängers wird dadurch abrupt von der mit dem Motorblock in Kontakt stehende Motorhaube gestoppt und erfährt also eine heftige Verlangsamung, die schwere Verletzungen des Fußgängers verursachen kann.
Im Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, die es bei einem Aufprall zwischen einem Fußgänger und einem Kraftfahrzeug erlauben, die Motorhaube des Fahrzeugs um eine gewisse Höhe anzuheben, um zu verhindern, dass die Gliedmaßen des Fußgängers, und insbesondere sein Kopf, beim Aufprall auf die Motorhaube durch den direkt unter der Motorhaube befindlichen Motorblock gestoppt werden. Bei den Vorrichtungen des Stands der Technik erfolgt das Anheben der Motorhaube in Höhe der Rückseite der Motorhaube, d.h. entgegengesetzt zu der Seite, die im Normalbetrieb zum Öffnen oder Schließen der Motorhaube verwendet wird, wobei die Motorhaube an der Vorderseite des Kraftfahrzeugs befestigt bleibt.
Die Patentanmeldung EP 0 509 690 beschreibt eine solche Vorrichtung. Diese Vorrichtung ist ganz mechanisch und weist in einer ersten Ausführungsform Schwenkarme auf, die es ermöglichen, die Mo torhaube anzuheben, um den Raum zwischen der Motorhaube und dem Motorblock zu vergrößern. Das Schwenken der Arme wird durch Verschieben der Motorhaube nach hinten erhalten. Bei einem Frontalzusammenstoss zwischen einem mit einer solchen Vorrichtung versehenen Fahrzeug und einem Fußgänger bewirkt der Aufprall des Fußgängers auf die Motorhaube eine Translationsbewegung der Motorhaube nach hinten, wobei diese Translationsbewegung mit Hilfe der Schwenkarme vom Anheben der Motorhaube begleitet wird.
Die Patentanmeldung WO 00/69703 beschreibt ebenfalls eine mechanische Schutzvorrichtung für Fußgänger bei einem Aufprall gegen die Motorhaube eines Kraftfahrzeugs. Diese Vorrichtung weist zwei im Wesentlichen parallele Arme auf, die im Normalbetrieb für das Öffnen und Schließen der Motorhaube verwendet werden. Mindestens einer dieser Arme hat eine in Abhängigkeit vom Aufschlag des Fußgängers auf die Motorhaube variable Länge. Der Aufschlag auf die Motorhaube verlängert den Arm und entfernt folglich die Motorhaube vom Motorblock.
Diese beiden Patentanmeldungen offenbaren mechanische Vorrichtungen, die beim Aufschlag des Fußgängers auf die Motorhaube ausgelöst werden. In der ersten Anmeldung ist es die Translationsbewegung der Motorhaube nach hinten, die vom Aufprall des Fußgängers gegen die Motorhaube verursacht wird, die die Anhebevorrichtung auslöst. Der Kopf des Fußgängers kann also sehr wohl bereits auf die Motorhaube aufgeschlagen sein, wenn die Vorrichtung zum Anheben der Motorhaube ausgelöst wird. In der zweiten Anmeldung ist bei der Aktivierung der Vorrichtung der Aufprall ebenfalls bereits erfolgt, da die Länge des Arms in Abhängigkeit vom Aufschlag des Fußgängers auf die Motorhaube variiert. Die in diesen beiden Anmeldungen offenbarten Vorrichtungen sind also langsam und ermöglichen es in keiner Weise, dem Aufprall des Fußgängers gegen die Motorhaube vorzugreifen.
Die Patentannmeldung GB 2 373 218 beschreibt eine Vorrichtung, die es ermöglicht, die Motorhaube eines Kraftfahrzeug bei einem Zusammenstoss anzuheben. Diese Vorrichtung weist einen mit Hilfe eines Gasgenerators aufblasbaren Aufbau auf. Dieser Aufbau besteht aus einem plastisch verformbaren Material. Bei dieser Vorrichtung ist der Gasgenerator mit einem Kollisionsdetektor gekoppelt, was es im Gegensatz zu den beiden in den obigen Anmeldungen beschriebenen Vorrichtungen erlaubt, die Motorhaube sehr früh anzuheben, d.h. wenn das Fahrzeug den Fußgänger erfasst. In diesem Fall ist die Motorhaube bereits angehoben, wenn zum Beispiel der Kopf des Fußgängers auf die Motorhaube aufschlägt. In einer solchen Vorrichtung ist es notwendig, dass der Gasgenerator direkt unter dem aufblasbaren Aufbau angeordnet wird, um ein schnelles und sofortiges Aufpumpen des Aufbaus erhalten zu können. Der Einbau einer solchen Vorrichtung erfordert also, unter der Motorhaube des Kraftfahrzeugs über einen großen Raum zu verfügen. Der freie Raum in einem Fahrzeug ist aber aufgrund der Vervielfachung der Anzahl von insbesondere elektronischen Vorrichtungen äußerst rar. Außerdem muss diese Vorrichtung, wenn sie benutzt worden ist, insgesamt ersetzt werden.
Die Druckschrift US 6,439,330 beschreibt eine Vorrichtung zum Anheben der Motorhaube eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Diese Vorrichtung weist eine Einheit zum Anheben auf, die mit einem Arm versehen ist, der an einem seiner Enden drehbar montiert ist, mit einer mit der Motorhaube fest verbundenen Lasche. Das zweite Ende des Arms ist fest mit einer Drehachse verbunden, die auf eine Schiene montiert ist und entlang der Schiene gleiten kann. Ein pyrotechnisches Stellglied weist eine Stange auf, deren Ende auf der Drehachse drehend montiert ist. Das Herausziehen der Stange unter der Wirkung der im Stellglied erzeugten Gase bewirkt also die Translationsbewegung der Achse entlang der Schiene, was zum Anheben der Motorhaube führt. Die beschriebene Vorrichtung weist auch eine Verriegelungsvorrichtung auf, die die Aufgabe hat, die Anhebeeinheit zu blockieren, wenn diese in der Ruhestellung ist, und somit das Anheben der Motorhaube zu verhindern.
Eine Vorrichtung, wie sie in diesem letzten amerikanischen Patent beschrieben ist, kombiniert zum Anheben der Motorhaube eine Translationsbewegung und eine Drehbewegung ihrer Anhebeeinheit. Eine solche Kinematik erfordert also die Verwendung eines spezifischen Bauteils, in diesem Fall einer Schiene, um die Translationsbewegung des Endes des Arms zu erhalten.
Die Druckschrift DE 199 57 872 offenbart ebenfalls eine Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube eines Kraftfahrzeugs. Gemäß einer ersten Konfiguration weist diese Vorrichtung eine Schubstange auf, die an ihren beiden Enden einerseits an ihrem ersten Ende mit der Motorhaube des Fahrzeugs, und andererseits an ihrem zweiten Ende mit einem fest mit dem Fahrzeug verbundenen, verformbaren Element drehbar montiert ist. Ein pyrotechnisches Stellglied weist eine Stange auf, deren Ende schwenkbar an einem Punkt befestigt ist, der sich im Wesentlichen in der Mitte der Schubstange befindet. Dieses pyrotechnische Stellglied ist unter der Schubstange angeordnet, so dass, wenn es betätigt wird, seine Stange senkrecht herausgezogen wird, um die Schubstange schwenken zu lassen. Bei einem Aufprall mit einem Fußgänger bewirkt das Herausziehen der Stange also das Schwenken der Schubstange um die Achse, die sich an ihrem zweiten Ende befindet. Wenn die Schubstange geschwenkt hat, bewirkt der vom Fußgänger gegen die Motorhaube erzeugte Aufprall das Kippen der Schubstange um ihren zentralen Punkt, wobei dieses Kippen der Schubstange durch die Verformung des verformbaren Elements ermöglicht wird.
Gemäß einer zweiten Konfiguration dieser Vorrichtung ist die Schubstange an ihrem zweiten Ende direkt am Fahrzeug befestigt. Beim Aufprall des Fußgängers gegen die Motorhaube kippt die Schubstange nicht schwenkend um ihren zentralen Punkt, in dessen Höhe die Stange befestigt ist, sondern verdreht sich in ihrem Bereich, der sich zwischen ihrem zentralen Punkt und ihrem ersten Ende befindet.
Eine solche Vorrichtung ermöglicht es im Gegensatz zu derjenigen, die in der amerikanischen Druckschrift US 6,439,330 beschrieben ist, auf die Verwendung einer Schiene zum Erhalt des Anhebens der Motorhaube zu verzichten. Außerdem verwendet eine solche Vorrichtung eine einfache Betriebskinematik, da das Anheben nur durch Drehen der Schubstange erhalten wird. Sie verwendet aber keine Verriegelungsvorrichtung, die das Öffnen der Motorhaube zu verhindern erlaubt. Außerdem wird bei einer solchen Vorrichtung das Anheben der Motorhaube ganz und direkt durch die Stange des Stellglieds durchgeführt. Die Kraft, die erzeugt werden muss, um die Motorhaube anzuheben, muss daher sehr groß sein und erfordert also die Verwendung einer großen Menge an pyrotechnischem Material. Die Verwendung einer solchen Vorrichtung kann sich also aus platzraubend und voluminös erweisen.
Ziel der Erfindung ist es also, eine Sicherheitsvorrichtung zu erhalten, die im Fall eines Aufpralls eines Kraftfahrzeug gegen einen Fußgänger betätigt werden kann, die eine einfache Betriebskinematik hat und gleichzeitig eine Verriegelungsvorrichtung aufweist, die wenig Platz benötigt, die leicht unter der Motorhaube angeordnet werden kann, und die, wenn sie benutzt wurde, zumindest zum Teil unter der Motorhaube gelassen werden kann, um wieder verwendet zu werden.
Dieses Ziel wird durch eine Sicherheitsvorrichtung zum Anheben einer Motorhaube eines Kraftfahrzeugs bei einem Zusammenstoss erreicht, wobei die Motorhaube einen Aufbau aufweist, der im Normalbetrieb ihr Öffnen oder Schließen um eine so genannte Drehachse ermöglicht, wobei die Vorrichtung sich unter der Motorhaube befindet und einen Anhebemechanismus für die Motorhaube, ein Stellglied, das mit Hilfe eines Gasgenerators betätigt wird, und eine Vorrichtung zum Verriegeln des Anhebemechanismus aufweist, wobei der Anhebemechanismus eine Schubstange aufweist, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass das Stellglied in der Lage ist, eine Translationsbewegung des Anhebemechanismus hervorzurufen, um seine Entriegelung zu bewirken, gefolgt von einer Drehung der Schubstange des Mechanismus, um das Ausfahren des Anhebemechanismus zu erhalten.
Die Verriegelungsvorrichtung ermöglicht es, den Anhebemechanismus in der Ruhestellung zu halten und somit den normalen Betrieb des Öffnens oder Schließens der Motorhaube nicht zu stören.
Nach der Benutzung der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung muss nur der benutzte Gasgenerator ersetzt werden. Wenn die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung beim Zusammenstoss nicht beschädigt wurde, kann sie so wie sie ist unter der Motorhaube des Kraftfahrzeugs gelassen werden.
Gemäß einer Besonderheit kann die Sicherheitsvorrichtung direkt an den Aufbau angepasst werden, der für den normalen Betrieb der Motorhaube verwendet wird. So kann die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung leicht zu geringen Kosten in jedem Fahrzeugtyp ein gebaut werden, ohne dass es notwendig wäre, den normalen Betriebsmechanismus der Motorhaube weitgehend zu verändern.
Gemäß einer weiteren Besonderheit ist der Anhebemechanismus der Motorhaube um die Drehachse der Motorhaube angelenkt. Erfindungsgemäß geht es also darum, die Drehachse der Motorhaube direkt bei der Anlenkung des Anhebemechanismus der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung zu verwenden.
Gemäß einer weiteren Besonderheit besteht die Verriegelungsvorrichtung des Anhebemechanismus aus zwei komplementären Formen, die zusammenwirken können, um den Anhebemechanismus zu verriegeln, wobei eine dieser Formen mit dem Anhebemechanismus und die andere mit einem bezüglich des Fahrzeugs ortsfesten Bereich fest verbunden ist.
Erfindungsgemäß wird die Entriegelung des Anhebemechanismus erhalten, indem zuerst eine Translationsbewegung des Anhebemechanismus bewirkt wird, um die beiden komplementären Formen der Verriegelungsvorrichtung zu trennen. Erfindungsgemäß handelt es sich also um das gleiche Stellglied, das es ermöglicht, den Anhebemechanismus zu entriegeln und ihn auszufahren, um das Anheben der Motorhaube zu ermöglichen. Erfindungsgemäß werden die Entriegelung und das Ausfahren des Anhebemechanismus nacheinander durch eine kontinuierliche Bewegung durchgeführt, die vom Stellglied auf den Anhebemechanismus ausgeübt wird.
Gemäß einer weiteren Besonderheit ist die Schubstange an einem ihrer Enden um eine so genannte Schwenkachse schwenkbar montiert, die bezüglich des Fahrzeugs ortsfest ist, und sie ist an ihrem anderen Ende mit der Motorhaube um die Drehachse der Motorhaube angelenkt. Die Motorhaube kann also gemäß zwei unterschiedlichen Ach sen schwenken und sich gemäß zwei entgegengesetzten Dichtungen anheben. Der erfindungsgemäße Anhebemechanismus ist um diese beiden Drehachsen herum angelenkt. Nach der Translationsbewegung des Anhebemechanismus, um seine Entriegelung zu erhalten, treibt das Stellglied erfindungsgemäß die Schubstange um ihre Schwenkachse in Drehung an. Im Gegensatz zur Lehre der Druckschrift US 6,439,330 werden das Ausfahren des Mechanismus und somit das Anheben der Motorhaube nur durch Drehung der Schubstange um eine ortsfeste Achse erhalten.
Gemäß einer weiteren Besonderheit ist die Schubstange an jedem ihrer Enden einerseits bezüglich der Drehachse und andererseits bezüglich der Schwenkachse gleitend montiert. Die Translationsbewegung des Anhebemechanismus wird also durch diese besondere Anordnung der Schubstange bezüglich ihrer beiden Gelenkachsen erhalten. Die Schubstange weist zum Beispiel zwei längliche Öffnungen auf, die parallel zu ihrer Längsachse ausgerichtet sind, in jeder von denen eine ihrer Schwenk- oder Drehachsen montiert ist.
Gemäß einer weiteren Besonderheit weist das Stellglied einen Kolben auf, der fest mit einer Stange verbunden ist, wobei der Kolben in der Lage ist, sich unter der Einwirkung der vom Gasgenerator erzeugten Gase in einer Kammer zu verschieben.
Erfindungsgemäß kann der Anhebemechanismus durch eine Schub- oder eine Zugbewegung ausgefahren werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erzeugt der Gasgenerator Gase, um die Stange aus dem Stellglied herauszuziehen. In diesem Fall handelt es sich also darum, einen Schub auszuführen, um den erfindungsgemäßen Anhebemechanismus auszufahren.
Die Translationsbewegung des Anhebemechanismus wird also gemäß der Schubrichtung der Stange des Stellglieds und um eine ausreichende Länge ausgeführt, um die komplementären Formen der Verriegelungsvorrichtung zu trennen. Die Translationsbewegung des Anhebemechanismus wird bis zu einem Anschlag ausgeführt, und auf sie folgt unter der kontinuierlichen Einwirkung der Stange des Stellglieds das Ausfahren des Anhebemechanismus durch Drehung der Schubstange um ihre Schwenkachse.
Gemäß einer weiteren Besonderheit ist die Stange in der Lage, in einer waagrechten Richtung aus dem Stellglied herausgezogen zu werden, wobei der Anhebemechanismus die waagrechte Bewegung der Stange in eine senkrechte Bewegung des Anhebens der Motorhaube umwandelt.
Erfindungsgemäß ist es nicht notwendig, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung an einer Stelle unter der Motorhaube konzentriert ist. Das Stellglied kann nämlich in Abhängigkeit von dem unter der Motorhaube verfügbaren Raum in einer gewissen Entfernung zum Anhebemechanismus angeordnet sein. Die Länge der Stange des Stellglieds und die Menge an zu erzeugendem Gas müssen dementsprechend angepasst werden.
Gemäß einer weiteren Besonderheit weist die Sicherheitsvorrichtung Bremsmittel für die Rückbewegung der Stange in die Kammer des Stellglieds auf. Dies ermöglicht es, die Rückkehr der Stange in ihre Anfangsstellung zu verhindern und den Aufprall des Fußgängers auf die Motorhaube zu dämpfen.
Gemäß einer weiteren Besonderheit ist die Stange des Stellglieds an einem bezüglich der Schwenkachse der Schubstange und bezüglich der Längsachse der Schubstange verschobenen Punkt fest mit der Schubstange verbunden. Da die Stange des Stellglieds in Richtung des Herausziehens betätigt wird, kann dieser verschobene Punkt sich in einer waagrechten Ebene unter der Ebene befinden, die die Schwenkachse der Schubstange enthält. So schwenkt die Schubstange unter der Einwirkung des Stellglieds in der gleichen Richtung wie die Motorhaube.
Gemäß einer weiteren Besonderheit weist die Stange ein Ende auf, das in einer länglichen Öffnung gleiten kann, die auf der Schubstange ausgebildet ist, um die Drehung der Schubstange um ihre Schwenkachse zu bewirken.
Gemäß einer weiteren Besonderheit ist die Schubstange aus einem verformbaren Material hergestellt. Dieses Merkmal der Schubstange ermöglicht es, die Dämpfung des Aufpralls des Fußgängers gegen die Motorhaube durchzuführen oder dazu beizutragen. Die Schubstange kann plastisch oder elastisch verformbar sein.
Gemäß einer weiteren Besonderheit ist das Stellglied auf einem verformbaren Träger befestigt, der bezüglich des Fahrzeugs ortsfest ist. Diese Besonderheit ermöglicht es, ebenfalls eine Funktion der Dämpfung des Aufpralls des Fußgängers gegen die Motorhaube zu erfüllen.
Die Erfindung mit ihren Merkmalen und Vorteilen geht klarer aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht. Es zeigen:
1 einen Teil einer Motorhaube eines Kraftfahrzeugs in Perspektive, die mit Hilfe ihres normalen Öffnungsmechanismus geöffnet wurde, an den die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung angepasst ist.
2 die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung in Perspektive in ihrer Ruhestellung.
3 die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung in Perspektive in der entriegelten Stellung.
4 die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung in Perspektive teilweise ausgefahren.
5 die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung in Perspektive vollständig ausgefahren.
6 ein Stellglied im Längsschnitt, das in der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung verwendet wird.
Die Erfindung wird nun in Verbindung mit den 1 bis 6 beschrieben.
In der nachfolgenden Beschreibung muss der Ausdruck "Drehachse" so verstanden werden, dass er sowohl die fiktive Linie, um die herum die Drehung stattfindet, als auch das mechanische Teil bedeutet, das die Durchführung dieser Drehung ermöglicht.
In der nachfolgenden Beschreibung müssen die Begriffe "vorne" und "hinten" sowie "vor" und "hinter" so verstanden werden, dass sie sich auf die Vorderseite und die Rückseite eines Kraftfahrzeugs beziehen.
Unter Bezugnahme auf 1, und in bekannter Weise, kann eine Motorhaube 1 eines Kraftfahrzeugs sich öffnen oder schließen, indem sie um eine im Wesentlichen waagrechte Drehachse 10 schwenkt, die zur Rückseite der Motorhaube 1 hin angeordnet ist. Die Motorhaube 1 kann so vollständig geöffnet werden, um Zugang zum Motor zu er halten. In 1 ist die Motorhaube 1 fest mit einer Anhebelasche 11 verbunden, die um die Drehachse 10 der Motorhaube 1 schwenkt.
Erfindungsgemäß liegt in den 1 und 2 beim normalen Betrieb der Motorhaube 1 die Drehachse 10 in einem Einschnitt 120, der in einem Träger 12 ausgebildet ist, der an einem bezüglich des Fahrzeugs ortsfesten Bereich 5 befestigt ist. Die Anheberichtung der Motorhaube 1 bei ihrer Öffnung im Normalbetrieb ist in 1 durch den Pfeil F1 definiert.
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 weist die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung einen Anhebemechanismus 2 auf, der aus einer Schubstange 20 besteht, die an einem ihrer Enden, erstes Ende genannt, an einem bezüglich des Fahrzeugs ortsfesten Bereich 5 schwenkbar montiert und an ihrem gegenüberliegenden Ende, zweites Ende genannt, um die Drehachse 10 der Motorhaube 1 angelenkt ist, wobei die Anhebelasche 11 fest mit der Motorhaube 1 verbunden ist. Die Schwenkachse 21 der Schubstange 20 an ihrem ersten Ende ist waagrecht und parallel zur Drehachse 10 Motorhaube 1. Die Schubstange 20 schwenkt also um diese ortsfeste Achse 21 gemäß einer senkrechten Schwenkebene. Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist in der Ruhestellung, d.h., wenn der Anhebemechanismus 2 zusammengeklappt ist, die Schwenkachse 21 der Schubstange 20 in einer senkrechten Ebene, die sich bezüglich der senkrechten Ebene vorne befindet, zu der die Drehachse 10 der Motorhaube 1 gehört.
Wie in 2 dargestellt, ist der Anhebemechanismus 2 in der Ruhestellung in der zusammengeklappten Stellung, und die Drehachse 10 der Motorhaube 1 liegt auf ihrem Träger 12 auf. Die Schubstange 20 ist in einer im Wesentlichen waagrechten Stellung.
Erfindungsgemäß wird das Ausfahren des Anhebemechanismus 2 mit Hilfe eines Stellglieds 3 erhalten, das an einem bezüglich des Fahrzeugs ortsfesten Bereich 5 befestigt ist.
Unter Bezugnahme auf 6 weist dieses Stellglied 3 zum Beispiel einen Zylinder 30 auf, der an einem Ende, vorderes Ende genannt, von einem Gasgenerator 31 verschlossen wird. Dieser Gasgenerator 31 weist einen Gasaustritt auf, der in eine Kammer 32 mündet, die zwischen dem Generator 31 und einem Kolben 33 begrenzt wird, der sich im Zylinder 30 unter der Wirkung der Gase bewegen kann, die vom Gasgenerator 31 erzeugt werden. Der Kolben 33 ist fest mit einer Stange 34 verbunden, die durch einen Ring 35 hindurch geführt wird. Dieser Ring 35 ist koaxial zum Zylinder 30 und an dem Ende befestigt, das dem vorderen Ende des Zylinders 30 gegenüberliegt und hinteres Ende genannt wird. Unter der Wirkung der vom Gasgenerator 31 erzeugten Gase verschiebt sich der Kolben 33, und die Stange 34 wird ausgefahren, oder anders gesagt, wird aus dem Zylinder 30 in Richtung des Anhebemechanismus 2 herausgezogen, zum Beispiel in einer im Wesentlichen waagrechten Richtung. Das Stellglied 3 ist bezüglich des Anhebemechanismus 2 vorne angeordnet. Die Stange 34 des Stellglieds 3 übt also einen Schub von vorne nach hinten in Richtung des Anhebemechanismus 2 aus.
Der verwendete Gasgenerator 31 ist zum Beispiel ein pyrotechnischer Gasgenerator 31, der in bekannter Weise einen Zünder und eine zu zündende pyrotechnische Ladung enthält. Der Gasgenerator 31 ist zum Beispiel ein Mikrogasgenerator, wie sie in der Kraftfahrzeugsicherheit bei Sicherheitsgurtstraffern verwendet werden. Dieser Mikrogenerator kann die Form eines elektro-pyrotechnischen Anzünders von der Art haben, wie sie in der Kraftfahrzeugsicherheit verwendet werden, um die Verbrennung einer pyrotechnische Ladung zu starten, die in einer gaserzeugenden Vorrichtung enthalten ist, um einen Sicherheitsgurt einzuziehen. Diese Anzünder können also einfach und mit verringerten Kosten hergestellt werden. Es ist also nicht notwendig, auf spezifisch für die erfindungsgemäße Vorrichtung entwickelte Gasgeneratoren zurückzugreifen. Dadurch können die Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vereinfacht und ihre Kosten verringert werden.
Erfindungsgemäß weist das Stellglied 3 eine Vorrichtung zum Bremsen der Bewegung des Kolbens 33 bei einer Rückkehr der Stange 34 ins Innere des Zylinders 30 auf, wobei diese Rückkehr der Stange 34 durch den Aufprall des Fußgängers gegen die Motorhaube verursacht wird. Diese Bremsvorrichtung ist ein System, das Kugeln 36 aufweist, die in einem Teil des Kolbens 33 angeordnet sind. Bei einer Rückkehr der Stange 34 ins Innere des Zylinders 30 folgen die Kugeln 36 einem Kegelstumpfprofil des Kolbens 33 und kommen so mit der Innenwand des Zylinders 30 in Kontakt. Die Kugeln 36 ermöglichen es so, den Kolben 33 bei einer Rückkehr der Stange 34 ins Innere des Zylinders 30 zu bremsen.
Dieses Bremssystem weist insbesondere ein ringförmiges Bauteil 37 auf, das auf die Stange 34 aufgeschoben ist und gegen den Kolben 33 in Anlage kommt. Dieses Bauteil 37 hat eine Außenfläche gemäß einem Kegelstumpfprofil und ist so ausgerichtet, dass sein Bereich mit dem geringsten Außendurchmesser am weitesten vorne, d.h. gegen den Kolben 33 anliegt. Ein Ring 35, der Sitze aufweist, in jedem von denen eine Kugel 36 angeordnet ist, ist um das ringförmige Bauteil 37 und gegen den Kolben 33 angeordnet. Der Ring 35 weist einen Außendurchmesser gleich demjenigen des Kolbens 33 auf. Bei einer Rückkehr der Stange 34 ins Innere des Zylinders 30 werden die Kugeln 36 aus ihrem Sitz herausgezogen und folgen dem kegelstumpfförmigen Profil des ringförmigen Bauteils 37. Indem sie diesem Profil folgen, reiben die Kugeln 36 gegen die Innenfläche der Wand des Zylinders 30.
Erfindungsgemäß ist das freie Ende der Stange 34, das sich außerhalb des Stellglieds 3 befindet, am Anhebemechanismus 2 der Motorhaube 1 befestigt. Die Schubstange 20 des Anhebemechanismus 2 weist zum Beispiel eine erste Lasche 200 auf, die mit einer länglichen Öffnung 201 versehen ist, die gemäß einer senkrechten Ebene, zum Beispiel gemäß der Schwenkebene der Schubstange 20, geformt ist. Das freie Ende der Stange 34 ist gleitend in der länglichen Öffnung 201 angeordnet. Wenn der Anhebemechanismus 2 in der Ruhestellung ist, wie in den 1 und 2 gezeigt, liegt die längliche Öffnung 201 entlang einer Achse im Wesentlichen lotrecht zur Schubrichtung der Stange 34 des Stellglieds 3. Die längliche Öffnung 201 ist bezüglich der Schwenkachse 21 der Schubstange 20 und bezüglich der Längsachse der Schubstange verschoben. Erfindungsgemäß befindet sich in der Ruhestellung die Verbindung zwischen dem Ende der Stange 34 und der Schubstange 20 in einer waagrechten Ebene unter derjenigen, die die Schwenkachse 21 der Schubstange 20 enthält.
Erfindungsgemäß weist der Anhebemechanismus 2 der Motorhaube 1 eine Verriegelungsvorrichtung auf, die es ihm ermöglicht, sich beim normalen Betrieb der Motorhaube 1 in der zusammengeklappten Stellung zu halten. Die Schubstange 20 des Anhebemechanismus 2 weist eine zweite Lasche 202 auf, die sich in der Schwenkebene parallel zur ersten Lasche 200 und unter Bildung eines rechten Winkels erstreckt. Der Bereich der zweiten Lasche 202, der lotrecht zur Schwenkebene der Schubstange 20 ist, weist einen Einschnitt 203 auf, der von hinten nach vorne ausgebildet ist und dessen beide Zweige dazu bestimmt sind, die Stange eines Niets 204 zu umklammern, der in einen ortsfesten Bereich des Fahrzeugs derart versenkt ist, dass die Zweige sich knapp unter dem Kopf des Niets 204 befinden. Das Ausfahren des Anhebemechanismus 2 wird also von den Zweigen des Einschnitts 203 blockiert, die gegen den Kopf des Niets 204 in Anschlag kommen.
Zum Entriegeln des Anhebemechanismus 2 gleitet die Schubstange 20 in einer im Wesentlichen waagrechten Richtung. Für dieses Gleiten sind die Schwenkachse 21 der Schubstange 20 sowie die Drehachse 10 der Motorhaube 1 je am ersten Ende bzw. am zweiten Ende der Schubstange 20 in einer länglichen Öffnung 22, 23 montiert, deren Symmetrieachse parallel zur Schubrichtung der Stange 34 des Stellglieds 3 liegt.
Der Betrieb der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung ist wie folgt
Bei einem Öffnen oder Schließen der Motorhaube 1 im normalen Betrieb ruht die Drehachse der Motorhaube 1 in ihrem Träger 12 an der Rückseite der Motorhaube 1, und die fest mit der Motorhaube 1 verbundene Anhebelasche 11 ist in der Lage, um die Drehachse 10 der Motorhaube 1 zu schwenken. Das Öffnen der Motorhaube 1 im normalen Betrieb wird in der in 1 durch den Pfeil F1 definierten Richtung durchgeführt. Der erfindungsgemäße Anhebemechanismus 2 ist dann zusammengeklappt und verriegelt. In der Ruhestellung, wie in 2 gezeigt, befindet sich das freie Ende der Stange 34 am Scheitel der länglichen Öffnung 201 der ersten Lasche 200 der Schubstange 20, und die Schwenkachse 21 der Schubstange 20 und die Drehachse 10 der Motorhaube 1 sind am weitesten vorne in den länglichen Öffnungen 22, 23, die an jedem der Enden der Schubstange 20 ausgebildet sind.
Wenn ein Aufschlag eines Fußgängers zum Beispiel gegen die Stoßstange erfasst wird, wenn der Detektor sich in der Stoßstange befindet, wird die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung aktiviert. Eine Steuerzentrale (nicht dargestellt) schickt einen Befehl an den Gasgenerator 31, damit er die für den Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung notwendigen Gase erzeugt. Die vom Gasgenerator 31 erzeugten Gase dringen in die Kammer 32 ein und schieben den Kolben 33. Die fest mit dem Kolben 33 verbundene Stange 34 gleitet entlang des Rings 35 und fährt in einer im Wesentlichen waagrechten Richtung aus. Die Stange 34 übt so einen Schub nach hinten in Richtung des Anhebemechanismus 2 aus. Das Ausfahren der Stange 34 des Stellglieds 3 über eine gewisse Länge bewirkt zunächst das Entriegeln des Anhebemechanismus 2, wie in 3 gezeigt. Dieses Entriegeln erfolgt aufgrund einer Translationsbewegung des Anhebemechanismus 2, und genauer der Schubstange, nach hinten in einer Richtung parallel zur Schubrichtung der Stange 34. Diese Translationsbewegung löst die zweite Lasche 202 aus dem Niet 204 und setzt die Schwenkbewegung der Schubstange 20 frei. Die Translationsbewegung des Anhebemechanismus 2 wird gemäß den länglichen Öffnungen 22, 23 ausgeführt, die an den beiden Enden der Schubstange 20 ausgebildet sind, bis die Schwenkachse 21 der Schubstange 20 und die Drehachse 10 der Motorhaube 1 je an dem am weitesten hinten liegenden Ende der länglichen Öffnung 22, 23 in Anschlag kommen, in die sie eingesetzt sind. Sobald die zweite Lasche 202 unter der Wirkung des Stellglieds 3 gelöst ist, fährt die Stange 34 fort, sich zu verschieben, und unter der Wirkung des Schubs versetzt sie die Schubstange 20 in Bewegung, die ihr Schwenken um ihre Schwenkachse 21 beginnt, wie in 4 gezeigt. Bei der Vorwärtsbewegung folgt das Ende der Stange 34 der länglichen Öffnung 201, die auf der ersten Lasche 200 der Schubstange 20 ausgebildet ist, wodurch das Schwenken der Schubstange 20 um ihre Schwenkachse erleichtert werden kann. Das Schwenken der Schubstange 20 bewirkt das He rausziehen der Drehachse 10 der Motorhaube 1 aus ihrem Träger 12. Die Drehachse 10 der Motorhaube 1 hebt sich im Laufe des Schwenkens der Schubstange 20 um ihre Schwenkachse 21 an, die Gelenkverbindung der Schubstange 20 mit der Anhebelasche 11 der Motorhaube 1 bewirkt das Anheben der Motorhaube 1, wie in 5 gezeigt. Das Anheben der Motorhaube 1 wird bis auf eine bestimmte Höhe durchgeführt, zum Beispiel von 80 mm. Die Ausziehlänge der Stange 34 wird natürlich vorgesehen, um das Ausfahren des Anhebemechanismus 2 und folglich das Anheben der Motorhaube 1 auf die gewünschte Höhe zu erhalten. Die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung ermöglicht es also, die Motorhaube 1 in einer Drehrichtung anzuheben, die vom Pfeil F2 in den 4 und 5 definiert ist, entgegengesetzt zu derjenigen der normalen Öffnung, die vom Pfeil F1 in 1 definiert ist.
Die Sicherheitsvorrichtung ermöglicht es, die Motorhaube in 30 Millisekunden, d.h. in den sehr kurzen Momenten nach dem Aufprall des Fußgängers gegen das Fahrzeug, um 80 mm anzuheben.
Erfindungsgemäß ist es, um das Ausfahren des Anhebemechanismus 2 zu erhalten, absolut möglich, ein Stellglied 3 zu verwenden, das es ermöglicht, am Anhebemechanismus 2 zu ziehen.
Beim Aufprall des Fußgängers gegen die Motorhaube 1 kehrt die Stange 34 ins Innere des Stellglieds 3 zurück. Diese Rückkehrbewegung der Stange 34 wird vom wie oben beschriebenen Bremssystem gebremst. Das progressive Bremsen der Rückkehrbewegung der Stange 34 mit Hilfe des Kugelbremssystems 36 ermöglicht es, den Aufprall des Fußgängers auf die Motorhaube 1 zu dämpfen. Um diese Funktion der Dämpfung des Aufpralls des Fußgängers auf die Motorhaube auszuführen, können andere Dämpfungssysteme verwendet werden. Gemäß einer Variante kann zum Beispiel die Schubstange 20 aus einem plastisch oder elastisch verformbaren Material zusammengesetzt sein. In gleicher Weise kann das Stellglied 3 auf einem verformbaren Träger befestigt sein, der es ermöglicht, die Rückkehr der Stange 34 zu dämpfen.
Erfindungsgemäß sind zwei Sicherheitsvorrichtungen des oben beschriebenen Typs unter der Motorhaube 1 installiert, um die für das Anheben der Motorhaube 1 notwendige Kraft zu verringern.
Erfindungsgemäß wird die Anordnung der Bestandteile der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung insbesondere durch die Position des vorhandenen Öffnungs- und Schließaufbaus der Motorhaube 1 diktiert. Die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung kann völlig an die verschiedenen Konfigurationen angepasst werden, die je nach den Fahrzeugen die vorhandenen Aufbauten zum Öffnen und Schließen der Motorhaube annehmen können. Die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung weist wenig Bestandteile auf, die auf praktisch allen existierenden Öffnungs- und Schließsystemen leicht zusammengebaut werden können. Erfindungsgemäß kann die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung in Form eines Bausatzes vorliegen, der an den für den normalen Betrieb der Motorhaube 1 verwendeten Aufbau anpassbar ist.
Es muss dem Fachmann klar sein, dass die vorliegende Erfindung Ausführungsformen in vielen anderen spezifischen Formen ermöglicht, ohne sich vom beanspruchten Anwendungsbereich der Erfindung zu entfernen. Daher müssen die vorliegenden Ausführungsformen als darstellend betrachtet werden, können aber in dem von der Reichweite der Ansprüche definierten Bereich verändert werden, und die Erfindung ist nicht auf die oben angegebenen Details zu beschränken.

Claims

Sicherheitsvorrichtung zum Anheben einer Motorhaube (1) eines Kraftfahrzeugs bei einem Zusammenstoss, wobei die Motorhaube (1) einen Aufbau aufweist, der im Normalbetrieb ihr Öffnen oder Schließen um eine so genannte Drehachse (10) ermöglicht, wobei die Vorrichtung sich unter der Motorhaube (1) befindet und einen Anhebemechanismus (2) für die Motorhaube, ein Stellglied (3), das mit Hilfe eines Gasgenerators (31) betätigt wird, und eine Vorrichtung zum Verriegeln des Anhebemechanismus (2) aufweist, wobei der Anhebemechanismus (2) eine Schubstange (20) aufweist, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass das Stellglied in der Lage ist, eine Translationsbewegung des Anhebemechanismus hervorzurufen, um seine Entriegelung zu bewirken, gefolgt von einer Drehung der Schubstange des Mechanismus, um das Ausfahren des Anhebemechanismus (2) zu erhalten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie an den Aufbau anpassbar ist, der für den normalen Betrieb der Motorhaube (1) verwendet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anhebemechanismus (2) der Motorhaube (1) um die Drehachse (10) der Motorhaube (1) angelenkt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung des Anhebemechanismus (2) aus zwei komplementären Formen besteht, die zusammenwirken können, um den Anhebemechanismus (2) zu verriegeln, wobei eine dieser Formen mit dem Anhebemechanismus (2) und die andere mit einem bezüglich des Fahrzeugs ortsfesten Bereichs (5) fest verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstange (20) an einem ihrer Enden um eine so genannte Schwenkachse (21) schwenkbar montiert ist, die bezüglich des Fahrzeugs ortsfest ist, und an ihrem anderen Ende um die Drehachse (10) der Motorhaube (1) an die Motorhaube (1) angelenkt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstange (20) an jedem ihrer Enden einerseits bezüglich der Drehachse (10) und andererseits bezüglich der Schwenkachse (21) gleitend montiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied einen Kolben (33) aufweist, der fest mit einer Stange (34) verbunden ist, wobei der Kolben (33) in der Lage ist, sich in einer Kammer (32) unter der Einwirkung der vom Gasgenerator (31) erzeugten Gase zu verschieben.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (34) in der Lage ist, sich in einer waagrechten Richtung aus dem Stellglied (3) zu lösen, wobei der Anhebemechanismus (2) die waagrechte Bewegung der Stange (34) in eine senkrechte Richtung des Anhebens der Motorhaube (1) umwandelt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie Bremsmittel für die Rückbewegung der Stange (34) in die Kammer (32) des Stellglieds (3) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (34) des Stellglieds (3) an einem bezüglich der Schwenkachse (21) der Schubstange (20) und bezüglich der Längsachse der Schubstange (20) verschobenen Punkt fest mit der Schubstange (20) verbunden ist, der sich in einer waagrechten Ebene befindet, die unter derjenigen liegt, die die Schwenkachse (21) der Schubstange (20) enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (34) ein Ende aufweist, das in einer länglichen Öffnung (201) gleiten kann, die auf der Schubstange (20) ausgebildet ist, um die Drehung der Schubstange (20) um ihre Schwenkachse (21) zu bewirken.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstange (20) aus einem verformbaren Material hergestellt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (3) auf einem verformbaren Träger befestigt ist, der bezüglich des Fahrzeugs ortsfest ist.