JP2006513927A - 自動車両との前面衝突の際に人を保護する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大きな力を除くことができる、保護装置のコンパクトな構成を達成することである。
【解決手段】保護装置（１００）は、車両に動かないように取着されている実質的に矩形のハウジング（１）を有し、このハウジングには、少なくとも２つの入れ子式に互いに組み合わされている上昇段が、リニアに上昇可能に収容されている。

Description

本発明は、請求項１の前提部分に記載の装置に関する。

歩行者、スケーターまたは２輪車乗りが、自動車両によって轢かれ、フロントフードまたはエンジンフードならびに風防ガラスへ投げられて、少なくとも重傷を負う事故が年々多数起こっている。この場合、特に成人の事故被害者の頭部および上体が危険に晒されている。何故ならば、この人は、自動車両との衝突の際に、衝突実験および実際の経験が示したように、ほぼ、フロントフードの、後方の比較的硬い領域で、風防ガラスへの移行部にぶつけられ、かなり負傷するからである。

このような要求に基づいて、自動車産業は、この点で人の保護を改善するという問題に鋭意取り組んでいる。

この問題を解決するための一連の可能性は知られている。例えば、風防ガラスの手前にあるネット状の受け止め要素、あるいは、風防ガラスとフロントガラスの間の移行領域にある、衝突の場合にセンサの制御で膨張可能なエアバッグ。

DE 28 41 315に関連するDE 28 14 107 Aは、フロントフードへの人の衝突の際に負傷の危険性を減少させる他の解決原理を示している。この解決原理は、フロントフードの、走行方向の反対側の後方領域にあって比較的硬くかつ剛直な当接区域を実質的に緩和することにある。このことは、衝突センサによって作動され、フロントフードを静止位置から、この静止位置に比べて持ち上げられた可撓性の衝突位置へ調節するための装置、すなわち、いわゆる「アクティブなフロントフード」によって、引き起こされる。フロントフードが、衝突センサによって検知される、人との衝突の際に、静止位置すなわち通常位置よりも持ち上げられた衝突位置に柔軟に調節されることによって、フロントフードと、車両（エンジン等）の硬い下部構造との間隔、すなわち、人の胸部または頭部の衝突の際に、より好都合なエネルギ低下のために作用する、車両の車体の変形距離が形成される。この変形距離は頭部および胸部の衝撃の緩和および負傷の危険性の低下を引き起こす。

フロントフードを「アクティブに」上昇させるために、種々の駆動方法を有する一連の構造上の可能性が知られている。

例えば、DE 197 12 961 A1は、「アクティブなフロントフード」による、衝突に対する保護を示している。このフロントフードは風防ガラス端部にヒンジ装置によって回転自在に取り付けられている。このヒンジ装置は、旋回自在にまたは可動に取り付けられたヒンジ支持体によって、間接的に車両前部の車体に取着されており、衝突の場合、フロントフードは、ヒンジ支持体に係合するエネルギ蓄積手段、好ましくはばね蓄勢装置によって、上方に旋回または移動されすなわち持ち上げられることができる。

この知られた構造は、ヒンジ装置自体を、取り付けられたヒンジ支持体によって、車体よりも持ち上げるという思想に基づいている。それ故に、衝突の場合の、ヒンジ装置とフロントフードとの間の複雑な取外し手段を設ける必要はない。

本発明は、この構想原理も前提としている。

知られた例で、３つの実施の形態が示されている。

第１の実施の形態では、いわばヒンジ装置のためのベースプレートであるヒンジ支持体の、その前端部分は、螺着プレートの回転軸を介して、前方のフェンダーのための支持けたに関節式に結合されている。ヒンジ支持体の後端部分は、センサで制御されるロッキング手段によって、偏心的に支持されたロッキングバーに係止されている。回転軸との所定の間隔で、エネルギ蓄積手段、好ましくは、プレストレスがかけられたコイルばねが、ヒンジ支持体に関節式に作用する。衝突の際、ロッキング手段は取り外され、ヒンジ支持体は解除される。このヒンジ支持体は、プレストレスがかけられたコイルばねの故に、回転軸を中心として即座に上方に旋回し、フロントフードを、ヒンジ装置と共に、所定の角度持ち上げる。その他に、ヒンジ支持体が、衝突の場合に、ピボット軸受なしにリンクガイドによって、限定された行程だけ上方に上昇されてなる２つの実施の形態が示されている。一方の実施の形態では、ヒンジ支持体は、２つの、円弧状に湾曲されたガイドアームに載置されている。他方の実施の形態では、動力転向型の中間要素によってヒンジ支持体に結合されている斜めに設けられたピストン・シリンダユニットが設けられている。

１つのガイドアームを有するヒンジ支持体の上昇の場合のみならず、２つのガイドアームを有する場合にも、上昇の際に、力の転向が必要である。このことによって、摩擦損失の他に、分力の分解による力の損失が生じる。このことは、上昇のためのばね蓄勢装置の使用の、正にその際に、不都合にも表われる。何故ならば、ばね蓄勢装置が不可避的により大きい寸法を取り、従って、上昇装置を取り付けねばならない個所に常に用いられるとは限らない相当な空間を要するからである。更に、ヒンジ支持体の手動による戻しすなわち逆動の際に、より大きな力が必要である。

更に、２つのガイドアームを有するヒンジ支持体のガイドの場合にも、湾曲状の軌道が必要である。このことは、前記欠点に追加して、ばね蓄勢装置のばねのための湾曲状の軌道を必要とする。この軌道は、ヒンジ支持体を確実に上昇させるために、非常にコストをかけてしか実現されない。

自動車両との前面衝突の際に人を保護するための、明細書導入部に記載の装置を、ばね蓄勢装置によるフロントフードの上昇の際に、力の転向が必要ないように、形成し、更に、大きな力を上昇した状態で吸収することができる保護装置の非常にコンパクトな構造を達成することができるという課題が、本発明の基礎になっている。

この課題の解決は、自動車両との前面衝突の際に人を保護するための装置であって、自動車両は車両前部を覆うフロントフードを有し、このフロントフードは、風防ガラス端部の、車両の両側で、各々のヒンジ装置によって、車両前部の車体に回転自在に取り付けられており、保護装置は、ヒンジ装置を車体端部に直接取り付けるための、車両前部の車体に上昇可能に取着されたヒンジ支持体と、ばね蓄勢装置の形の、ヒンジ支持体に係合するエネルギ蓄積手段と、ヒンジ支持体と作用係合するための、センサで制御される保持装置とからなり、ヒンジ支持体は、通常の状態では、押し下げられており、衝突の場合には、センサの作動によって、限られた上昇運動のために解放されることができてなる装置の場合、本発明により、装置は、車両に動かないように取着されている実質的に矩形のハウジングを有し、このハウジングには、少なくとも２つの入れ子式に互いに組み合わされている上昇段が、リニアに上昇可能に収容されており、これらの上昇段のうち、第１の上昇段がハウジングに、第２の上昇段が少なくとも第１の上昇段に、リニアに案内されるように保持されており、上昇段のうち、少なくとも第２の上昇段は、ハウジングに収容された少なくとも１つの圧縮ばねによってプレストレスがかけられていること、および実質的に矩形の上昇プレートが、通常の状態でハウジングの上方のカバープレートを形成する第２の上昇段に取着されており、この第２の上昇段には、ヒンジ支持体が取着されており、あるいは、この上昇段は直接ヒンジ支持体を形成することによって、成功する。

本発明に係わる入れ子式上昇装置の形材本体を、案内された状態でリニアに上昇させることによって、ヒンジ支持体の同形の従ってまた確実な上昇が保証される。駆動用圧縮ばねのばね力は、上昇方向のみに作用することができる。

保護装置を入れ子式上昇装置として本発明により形成することによって、全長が最小であり（閉じられた全長が、移動される上昇行程よりも小さくて）、かつ幅が僅かであるとき、繰り出された状態では、大きな力を長手方向に吸収することができるシステムを製造することが上手く行くことは利点である。

本発明の実施の形態は従属請求項で特徴づけられており、更に、図面の説明から明らかである。

図面に異なった図および状態で示された２つの実施の形態を参照して、本発明を詳述する。自動車両との前面衝突の際に人を保護するための、図示された、本発明に係わる装置１００は、ヒンジ装置によって風防ガラスの側に取り付けられた、自動車両のフロントフードが、人との衝突の場合に、取付領域で、フロントフードのヒンジ装置を含めて、車両前部の車体に対し事前設定された行程だけ上昇されるという原理に基づいている。

装置１００は、まず、ハウジング１を有する。このハウジングは、フロントフードをアクティブに上昇させるためのセンサ制御される構成要素を有し、車両前部の車体で、ヒンジ装置の領域に、好ましくは、フェンダの保護支持手段に取着されている。この場合、車両前部の両側には、夫々、このような装置が取着されている。

後で更に詳しく説明するように、ハウジング１には、上昇プレート２が、案内される状態で収容されている。この上昇プレートには、ヒンジ支持体が取着されており、例えば、シーソー状に、偏心的に取り付けられている（図示せず）。ヒンジ支持体には、フロントフードのための、対応のヒンジ装置が、知られるように、車体側に取着されている。

しかしまた、上昇プレートは、ヒンジを支持するシーソーとして、直に形成されていてもよい（図６および７）。

例えば図１に示すように、上昇プレートがハウジング１から繰り出されるとき、ヒンジ支持体従ってまたヒンジ装置は、フロントフードの後部と共に上昇される。

引っ込められた状態（図３を参照せよ）では、上昇プレートは、ハウジングを頭部側で閉じるためのカバーである。

上昇プレート２を繰り出すための構造体は、入れ子式の、形材本体によって形成された２つの上昇要素を有する。これらの上昇要素は、ハウジング１内で上昇可能に案内されている。ハウジングは、図１ないし３に示した第１の実施の形態では、底部プレート１ｃを有する箱形形材本体として形成されている。第１の、外側の上昇要素は、第１の実施の形態では、矩形の横断面を有する２つの形材本体３，４からなる。これらの形材本体は、夫々、ハウジングの、狭い側の両端に、案内される状態で収容されている（図１，６番）。ハウジング１に設けられた停止部１ａ，１ｂに接続される、形材本体３，４に形成された外側の肩部３ａ，４ａは、第１の上昇要素の上昇行程を制限する。

第１の外側の上昇要素の２つの形材本体３と４の間には、内側の矩形の形材本体５が、上昇可能に案内される状態で収容されている。矩形の形材本体には、上昇プレート２が取着されている。この、内側の矩形の形材本体５は、第２の内側の上昇要素を形成する。矩形の形材本体は、原理的には、追加的に、ハウジング１内に案内されていてもよい。

内側の形材本体に設けられた外側の肩部５ａ，５ｂに接続される、外側の形材本体３，４に形成された内側の肩部３ｂ，４ｂは、第２の上昇要素の上昇行程を制限する。

形材本体３，４および５を設けることによって、入れ子式の挿入手段が生じる。この挿入手段は、入れ子式に嵌め込まれた状態での高さよりも大きな行程を移動することを可能にする。

高い垂直方向力を上昇プレート２の繰り出された状態で受け止めるために、すべての形材およびハウジング１に、対応の形材が設けられている。これらの形材は、種々の構成部材の間の力の伝達を可能にし、最終的に、ハウジング１への従ってまた車両構造体への力の導入を引き起こす。

かくて、図１ないし３に示した第１の実施の形態では、外側の上昇要素の形材本体３，４のための一種のダクトガイド６が設けられている。内側の形材本体５を形材本体３，４の中で案内するために、例えば、ばち形案内手段７が形成されている。

Ｔ字形案内手段または円形材本体案内手段（「開口した鍵穴」）のような他の案内手段は可能であり、同様に、２つの入れ子式の上昇要素の繰り出し運動を制限するための他の要素が設けられてもよい。

衝突の場合に上昇プレート２を上昇させるために、内側の形材には、３つの圧縮ばね８が挿入されている。これらの圧縮ばねは、ハウジングの底部プレート１ｃと上昇プレート２との間に延びており、底部プレート１ｃに取着されているカラム９に沿って案内される。

３つの圧縮ばねを有する図示した変更の実施の形態が１つの実施の形態にすぎないことは明らかである。形材および圧縮ばね８のデザインに従って、数は多くも少なくもある。

更に、図１０に示すように、例えば、開始駆動力を高めるか、ノイズを防止するために、外側の形材３，４が圧縮ばね支持体を保持することもできる。何故ならば、圧縮ばねがなければ、外側の形材が、引き込まれた状態では、垂直方向（Z-Richtung）の負荷を有さず、従って、垂直方向に遊びがあるときは、ノイズを引き起こすことがあるからである。しかし、このような外側の圧縮ばねは、図１ないし３には示されていない。自立的な圧縮ばね支持体なしには、外側の形材３，４は、上昇の際には、内側の形材５によっていわば「連行」される。

用いられる形材が押出し成形形材本体としてデザインされることは好ましい。このことは、装置の容易な製造を可能にする。

上昇装置の基準状態では、上昇プレート２は、図示しない保持装置によって、そのときプレストレスをかけられた圧縮ばね８の力に抗して押えられる。保持装置は、センサで制御されて（およびテスト目的または検査目的で手動でも）、起動されることができる。前記の上昇装置は、多数の異なった起動方法と、例えば、電磁式にまたは適切なアクチュエータによって火工技術で、あるいは、レバーまたはボーデン・ワイヤによって機械式に組み合わされる。これに応じて、保持装置のためには、種々のデザインが可能である。用途に固有の要求が生じる。かくて、原理的には、ロール・バー技術から知られた保持装置、例えばラッチ、ボール・ロック、くさび形バルブ等が用いられてもよい。

図４ないし１０には、本発明に係わる２段式の入れ子式の上昇装置の第２の実施の形態が示されている。

ハウジング１（図５Ａ）の外郭は同様に箱型に形成されているが、ハウジングは一体成形された底部を有する。ハウジングは、複数の孔１ｄ（図７）を介して、車両にしっかり取り付けられている。しかし、ハウジングは、第１の実施の形態と比較して、第１の入れ子式の上昇段（図５Ｂ）の、補完的な丸みを有する形材３´または４´のための、四角形のではなく、半円形のまたはシェル形の、内側の案内輪郭１ｅ，１ｆを有する。これらの案内輪郭は、形材３´または４´の、万が一の傾きまたは締付の危険性を減じる。

第２の入れ子式の上昇段は、同様に、箱形の形材５´からなる。この形材は、垂直方向側で、ハウジングの壁部によって囲繞されており、Ｔ形溝結合１０によって、第１の上昇段の形材３´，４´に形状係合で案内されている。このことによって、事故被害者の衝突の際に必要な諸力を上昇された状態で吸収する、内側の入れ子段の安全な案内が保証されている。

特に図７が示すように、上昇プレート２´は、例えば前方の傾斜５´ｃを有する内側の形材５´に、軸１１を中心として偏心的に関節式に取り付けることによって、回転可能なシーソーとして形成されている。このシーソーは、上昇運動の最中に、フロントフードの傾斜を促進し、かくて、形材同士のロックを防止する。シーソーは、同時に、上昇システム（図４）のカバーを形成し、ヒンジ装置を保持するために用いられる。

必要な上昇力は、第２の実施の形態でも、プレストレスをかけられておりかつ形材の内部にあるばね蓄勢装置８によって達成される。

この場合、理想的には、すべての段で、ばね蓄勢装置が用いられる。この目的のために、特に図４，６および７が示すように、第２の入れ子式上昇段の内側の形材５´は、２つの圧縮ばね８を収容するための２つの収容部を有する。これらの圧縮ばねは、底部１ｃ側に取着されたばね案内ボルト９によって案内されている。更に、第１の入れ子式上昇段の２つの形材３´，４´は、他の圧縮ばね８のための各々の収容部を有する。この圧縮ばねも、同様に、底部側に取着されたばね案内ボルト９によって案内されている。従って、各々の入れ子式上昇段のための夫々２つの圧縮ばね８が用いられる。ばね蓄勢装置が２つの上昇段に割り当てられているという措置によって、複数の段の同時的な繰り出しが達成される。フロントフードは、必要な上昇時間に達するための最大限の加速度を受ける。この装置の利点は、図６Ａのように、繰り出し動作がまず一段でなされ、このことによって既に十分に加速されたフロントフードが、図６Ｂのように、最終位置への第２の段の上昇を支援することにもある。

２つの入れ子式段の上昇行程を制限するために、第１の実施の形態のように、適切な肩部または停止部がハウジング１および形材に設けられている（第１の上昇段のためには１ａと３´ａおよび１ｂと４´ａならびに第２の上昇段のためには３´ｂと５´ａおよび４´ｂと５´ｂ）。

複数の段の内部での良好な覆いのためには、所望の上昇高さが、複数の段同士に均等に配分される。このためには、図８および９に示すように、複数の構成部材を維持しつつ異なった上昇距離を容易に実現するために、差込み可能な停止部１ａ，１ｂ；５´ａ，５´ｂが用いられる。

第２の実施の形態でも、第１の実施の形態について記述したように、種々の保持システムを用いることができる。その目的は、入れ子式上昇システムを、基本位置ですなわち引っ込められた位置で、圧縮ばね８の力に抗して押さえ付けるためである。

同様のことは、センサ制御による保持装置の解除のための解除システムにも該当する。例えば、図４ないし１０に示した、入れ子式システムの中心孔１２が、保持・解除システムを格納するための十分な空間を供する。

上昇されたシステムを基本位置に逆動するためにも、異なったシステムを用いることができる。

解除状態すなわち上昇状態にある、ヒンジ支持体のための本発明に係わる入れ子式上昇装置の、その第１の実施の形態を、等角投影法の図で示している。 同様に繰り出された状態にある、図１に示した装置を、縦断面図で示している。 引っ込められた基本状態にある、図１に示した装置を、縦断面図で示している。 引っ込められた基本状態にある、本発明に係わる入れ子式上昇装置の、その第２の実施の形態を、縦断面図で示している。 第２の実施の形態に基づく、ハウジングからなる入れ子式上昇装置の構造を、部分横断面図Ａで示している。 第２の実施の形態に基づく、ハウジング内で案内される第１の段からなる入れ子式上昇装置の構造を、部分横断面図Ｂで示している。 第２の実施の形態に基づく、ハウジング内で案内される第２の内側の段からなる入れ子式上昇装置の構造を、部分横断面図Ｃで示している。 繰り出された第１の段を有し、上昇された状態にある、図４および５に示す入れ子式上昇装置を、部分縦断面図Ａで示している。 最終位置に繰り出された第２の段を有し、上昇された状態にある、図４および５に示す入れ子式上昇装置を、部分縦断面図Ｂ示している。 上昇装置に設けられたシーソー状のヒンジ支持体の構造を、および装置の上昇された状態にあるヒンジ支持体の機能を、部分略側面図Ａで示している。 上昇装置に設けられたシーソー状のヒンジ支持体の構造を、および装置の上昇された状態にあるヒンジ支持体の機能を、部分略側面図Ｂで示している。 行程を制限するための差込み可能な停止部を有する入れ子式上昇装置の構造を、図４に示した縦断面図で示している。 行程を制限するための差込み可能な停止部を有する入れ子式上昇装置の構造を、等角投影法の図で示している。 上昇された状態にある、本発明に係わる入れ子式上昇装置を、縦断面図で示し、他の機能構成要素のための内部空間の利用を示している。

Claims (10)

1. 自動車両との前面衝突の際に人を保護するための保護装置（１００）であって、前記自動車両は、車両前部を覆うフロントフードを有し、このフロントフードは、風防ガラス端部の、車両の両側で、各々のヒンジ装置によって、車両前部の車体に回転自在に取り付けられており、前記保護装置は、前記ヒンジ装置を車体端部に直接取り付けるための、前記車両前部の車体に上昇可能に取着されたヒンジ支持体と、ばね蓄勢装置の形で、前記ヒンジ支持体に係合するエネルギ蓄積手段と、前記ヒンジ支持体と作用係合するための、センサで制御される保持装置とを有し、前記ヒンジ支持体は、通常の状態では、押し下げられており、衝突の場合には、センサの作動によって、限られた上昇運動のために解放されることができてなる装置において、
   この保護装置（１００）は、車両に動かないように取着され、実質的に矩形のハウジング（１）を有し、このハウジングには、少なくとも２つの入れ子式に互いに組み合わされている上昇段が、リニアに上昇可能に収容されており、これらの上昇段のうち、第１の上昇段が前記ハウジング（１）に、第２の上昇段が少なくとも前記第１の上昇段に、リニアに案内されるように保持されており、前記上昇段のうち、少なくとも前記第２の上昇段は、前記ハウジングに収容された少なくとも１つの圧縮ばね（８）によってプレストレスがかけられていること、および実質的に矩形の上昇プレート（２，２´）が、通常の状態で前記ハウジング（１）の上方のカバープレートを形成する前記第２の上昇段に取着されており、この第２の上昇段には、前記ヒンジ支持体が取着されており、あるいは、この上昇段は直接前記ヒンジ支持体を形成することを特徴とする装置。
2. 更に、前記第１の上昇段は、前記ハウジング（１）に収容された少なくとも１つの圧縮ばね（８）によって、プレストレスがかけられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記第２の上昇段のみが３つの圧縮ばね（８）によってプレストレスがかけられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記第２の上昇段および前記第１の上昇段は、夫々、２つの圧縮ばね（８）によってプレストレスがかけられていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
5. 前記複数の上昇段は、形材本体（３，４；５）によって形成されており、これらの形材本体は、前記第１の上昇段の前記形材本体を前記ハウジング（１）におよび前記第２の上昇段の前記形材本体（５）を前記第１の上昇段の前記形材本体（３，４）に形状係合で案内するための案内要素（６，７；１ｅ，１ｆ，１０）を有すること、および、前記ハウジング（１）および前記複数の形材本体（３，４；５）には、前記複数の上昇段の上昇行程を制限するための複数の停止部（１ａ，３ａ；１ｂ，４ａ；５ａ，３ｂ；５ｂ，４ｂ）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１に記載の装置。
6. 前記停止部は、少なくとも部分的に、行程方向に調整可能に取着されることができることを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記第１の上昇段は、２つの、同一の、カラム状の形材本体（３，４）を有し、これらの形材本体は、前記矩形のハウジング（１）の短辺端部に、案内されるように収容されていること、および前記第２の上昇段は、ブロック状の形材本体（５）からなり、この形材本体は、前記第１の上昇段の前記２つのカラム状の形材本体（３，４）の間で、これらの形材本体の中で案内される状態で、収容されていることを特徴とする請求項５または６に記載の装置。
8. 前記第２の上昇段の少なくとも前記形材本体（５）は、少なくとも１つの圧縮ばね（８）を収容するためのリセスを有することを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１に記載の装置。
9. 更に、前記第１の段の前記複数のカラム状の形材本体（３，４）の各々には、圧縮ばね（８）を収容するためのリセスが形成されていることを特徴とする請求項７または８に記載の装置。
10. 前記上昇プレート（２´）は、シーソー状に、前記第２の上昇段に関節式に取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１に記載の装置。

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