WO2005037614A1 - Vorrichtung zum schutz von personen bei einem frontalaufprall auf ein kraftfahrzeug durch aufstellen dessen fronthaube - Google Patents

Vorrichtung zum schutz von personen bei einem frontalaufprall auf ein kraftfahrzeug durch aufstellen dessen fronthaube Download PDF

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WO2005037614A1
WO2005037614A1 PCT/EP2004/010001 EP2004010001W WO2005037614A1 WO 2005037614 A1 WO2005037614 A1 WO 2005037614A1 EP 2004010001 W EP2004010001 W EP 2004010001W WO 2005037614 A1 WO2005037614 A1 WO 2005037614A1
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WO
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locking
latching
housing
lifting
lifting element
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Application number
PCT/EP2004/010001
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English (en)
French (fr)
Inventor
Raphael Hartebrodt
Josef Lang
Original Assignee
Ise Innomotive Systems Europe Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/34—Protecting non-occupants of a vehicle, e.g. pedestrians
    • B60R21/38—Protecting non-occupants of a vehicle, e.g. pedestrians using means for lifting bonnets

Definitions

  • the invention relates to a device for protecting people in the event of a frontal impact on a motor vehicle, which has an active front hood that covers the front end and leads to the front windshield and that can be rotated on the side of the windshield on both sides of the vehicle via a hinge arrangement on the body of the front end is articulated, and is detachably attached to the front in a hood lock.
  • One solution principle is to defuse the aforementioned hard transition area to the windshield, ie to make it more flexible, for example using a sensor-controlled inflatable airbag or in accordance with DE 28 14 107 A in conjunction with DE 28 41 315 by means of a device actuated by means of an impact sensor for adjusting the front hood from a rest position into a resilient, more flexible impact position, That is, a so-called "active front hood”.
  • the front hood is resiliently adjusted in the collision with a pedestrian detected by the impact sensor in a collision position that is raised compared to its rest position, that is, in the normal case position, is in the sense of a pedestrian chest or head impact a more favorable energy reduction effective deformation path of the vehicle body created, which ensures reduced head and chest delays and thus less risk of injury.
  • DE 197 12961 A1 also shows impact protection by means of a front hood that can be flexibly set up in the event of a collision and is pivotably attached on the windshield side via a hinge arrangement.
  • This hinge arrangement is fastened to the body of the front end by means of a pivotably or displaceably mounted hinge bracket so that in the event of a collision of the vehicle with a person, the front hood by means of an energy-storing device acting on the hinge bracket, e.g. B. a spring energy accumulator, pivoted upward or shifted, d. H. can be raised.
  • This known construction is based on the idea of lifting the hinge arrangement itself with the articulated hinge support relative to the body, so that it is not necessary to provide a complex decoupling device between the hinge arrangement and the front hood in the event of an impact.
  • the state-of-the-art solutions for the active front hood with windscreen-side lifting of the front hood The hinge turn stop provides that the front hood lock remains in the closed state.
  • the front area of the bonnet is relatively stiff and hard, which can lead to direct injuries for the first direct contact between the vehicle and the accident person, in particular in the lower trunk area of the accident person (thigh and abdominal area).
  • DE 101 08880 A1 provides as a set-up element a piston-cylinder unit, which can be activated by a pyrotechnic propellant charge, which can be used both for setting up the rear hinge bracket and for setting up the front hood lock, the setting of the hood lock not being shown in any more detail is.
  • This solution requires a rigid locking of the erected piston, which severely limits the deformability of the system, since there is no spring deformation path.
  • the invention is based on the object, starting from the device described at the outset, in such a way that, without intervention in the hood lock mechanism, the front hood can be yielded with simple means when the hood lock is locked and mechanically held in the idle state in a simple manner and after an unwanted triggering the idle state is reversible.
  • a device for protecting people in the event of a frontal impact on a motor vehicle which has an active front hood which covers the front end and leads to the front windshield and which is rotatable on the windshield side on both sides of the vehicle via a hinge arrangement
  • Body of the front carriage is articulated and is detachably attached to the front in a hood lock
  • the hood lock is attached to a lock carrier, which in turn is connected to a lifting element which is held in a linear manner in a housing which is fixed to the vehicle and to which a set-up compression spring is assigned , and that a releasable latching connection between the first latching elements on the lifting element and the second latching elements on the housing, one of which is radially spreadable, for the releasable holding down of the lifting element when the tensioning spring is biased in the idle state hen, and that to trigger the latching connection and thus the release of the lifting element for a limited set-up stroke of the lock carrier, a sensor-
  • the front hood of a motor vehicle can be easily yielded without intervention in the hood lock mechanism using simple means by means of a spring accumulator in the event of a crash and can be held down mechanically in the idle state against the biasing force of the spring accumulator. Because of the construction of the device which is necessary for reasons of space, it is of great advantage that the holding device can also be measures small. Furthermore, the new holding device enables the front hood to be reversed very easily.
  • the lock carrier forms a kind of resilient deformation zone when it is set up, since the front area is now less hard or stiff, the risk of serious injuries can be significantly reduced.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a first embodiment of the erection device according to the invention with attached hood lock in the held-down state by locking lever,
  • FIG. 3 shows a detailed illustration of the more detailed design of the locking levers according to FIG. 1, which have a locking lug, 4 in a cutout representation corresponding to FIG. 3, the design of the locking lever with a locking cone,
  • Fig. 7 in three parts A - C the processes when triggering and setting up the device according to Fig. 6, and
  • Fig. 8 shows a schematic overview of the front of a car with the active front hood according to the invention.
  • FIG. 8 shows a schematic partial view of the front of a passenger car, the front hood 100 of which is set up in the protective position in the area of the hood lock 200 by means of the inventive device 1 for protecting people in the event of a frontal impact on the front hood in the region of the hood lock 200.
  • This device has a housing 2 which is fixed to the body 300 of the front end of the vehicle and has a positioning element 3 which is linearly guided in the housing 2 and on which the hood lock 200 is attached on the head side and which, in the event of a collision, together with the setting element 3, without that the lock must be unlocked is extended.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section of a first embodiment of the inventive device 1 for the front hood in the held basic state. It has a cylindrical or tubular housing 2, which is fixed to the vehicle in the area of the hood lock, and a cylindrical lifting element guided in the housing 1, which can be set up linearly by means of a compression spring 4, the setting element 3.
  • the setting element 3 has a lower, annular, circumferential collar 3a on, which serves for the lower guidance of the positioning element, and on which the compression spring 4 engages, which is supported at the other end on the bottom 2a of the housing 2.
  • the compression spring 4 is preloaded and thus forms a spring force r.
  • the set-up element On the head side, the set-up element has a fixed head plate 3b on which a carrier for the hood lock 200, hereinafter referred to as the lock carrier 5, is firmly attached.
  • the hood lock 200 is shown only symbolically for the sake of simplicity. It has a lock bolt 201 connected to the front hood and a lock bolt 204 which can be pivoted about the axis 202 by means of an unlocking element 203, the unlocking element 203 being able to be actuated in a conventional manner by a Bowden cable 205.
  • Fig. 1 the hood lock is shown in the locked state. If the set-up element 3 is set up in a manner to be described, the lock carrier 5 together with the hood lock 200, which remains locked, is also set up.
  • two locking holding levers 6 with a locking lug 6a are provided, which are articulated on the opposite side in the head plate 3b of the set-up element 3 so as to be rotatable about an axis 6b and are each locked by a leg spring 7 , ie in the holding Senses are biased. Openings 3c in the cylindrical part of the set-up element 3 ensure that the locking holding levers can be pivoted about the necessary angular range.
  • locking holding levers 6 can also be more than two locking holding levers 6, e.g. four locking holding levers, preferably distributed symmetrically along the head plate 3b, can be provided. In principle, only a single latch-holding lever can be provided, as will be explained.
  • the housing 2 has on the head side a tapered collar region 2b, the diameter of which is matched to the diameter of the cylindrical part of the positioning element 3, and which thus serves to additionally guide the positioning element during its installation.
  • the lower annular surface 2c of the housing collar area 2b serves as a stop for the collar 3a of the mounting element and therefore limits its lifting stroke.
  • latching recesses 2d are formed, preferably all around, the configuration of which is complementary to that of the latching lugs 6a of the latching holding lever 6.
  • the locking recesses on the housing and the locking lugs on the mounting element therefore form, as shown, a locking connection holding down the mounting element 3.
  • the device according to FIG. 1 furthermore has a sensor-actuated actuator 8 with a triggering element 8a which retracts in the activated state and to which a cylindrical locking element 9 is fastened on the head side.
  • a slight taper in the form of a bevel (bevel) is preferably formed at its head end.
  • a spring 10 ensures that after the triggering element 8a is retracted, it is returned to the initial state shown.
  • the locking member 9 spreads against the opposite latching holding lever 6 and holds it in the latched state. If only one latching holding lever is provided, then the locking member 9 is slidably guided in the mounting element 3 on the side opposite the latching holding lever, so that it cannot move sideways.
  • the actuator 8 can be formed by a pyrotechnic actuator or by a trigger magnet, which can be activated in a sensor-controlled manner in the event of a collision.
  • the various states of the set-up device 1 when the actuator 8 is activated are shown in FIG. 2 in seven parts A-G, for the sake of clarity only the essential elements of the set-up device being provided with reference numbers.
  • the part of the figure A corresponds to the basic state according to FIG. 1.
  • the locking member 9 prevents the locking holding levers 6 from being released from the locking.
  • the set-up compression spring 4 can press the locking holding lever 6 out of the locking of the locking lugs 6a with the locking openings 2d in the housing 2 as soon as the locking member 9 releases the locking holding lever 6.
  • the figure part B shows the state shortly before the release and the part C shows the state immediately after the release.
  • the set-up compression spring 4 then extends the set-up element 3 completely up to the predetermined stroke, the leg springs 7 pushing the latch-holding lever 6 back into the starting position.
  • Figure D shows this state.
  • the installation element can then slide up and down in the housing in a spring-elastic manner. This elastic flexibility in the event of an impact significantly reduces the risk of life-threatening injuries.
  • the driver of the device can reverse.
  • the set-up element 3 is pressed down by pressure on the front hood until the locking holding levers engage again automatically.
  • This reversing process is shown in the parts of the figure E-G in different states. According to FIG. 2G, the locking holding levers come to rest on the end face of the locking member when reversing. If it is then reversed even further, that is to say pushed in, the blocking member 9 is pressed in a few millimeters against the spring force of the spring 10.
  • the latch-holding levers pivot further outward into the holding position until they release the locking member and this can move upwards into the holding position according to FIG. 2A under the spring preload of the spring 10. Reversing and triggering can be promoted by a small slope of up to approx. 10 ° on the locking element.
  • FIGS 3, 4 and 5 show in cut-out representations different designs of the locking part of the locking holding elements.
  • FIG. 3 shows, for comparison purposes, the design as a latch 6a corresponding to the previously described embodiment according to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 4 shows the design of the locking part in the form of a locking cone 6'a with a complementary, preferably circumferential locking opening 2'd in the housing head part 2b.
  • FIG. 5 shows a variant with a stop surface 6c on the latch-holding lever 6 and a circumferential counter-stop surface 2e on the head part 2b of the housing 2.
  • the other elements are the same in all three cases, as is the mode of operation of the locking holding levers, as already described.
  • Figures 6 and 7 show a variant of the latch-hold tion according to the invention between the mounting element and the housing in the form of a ball latching.
  • Fig. 6 shows the corresponding construction, while the figure parts A - C of Fig. 7 represent the processes when setting up the lifting or lifting element 3.
  • the latching between the mounting element and the housing is formed by a latching recess on the housing jacket, the latching between the mounting element 3 and an inner, hollow cylindrical part 2f is provided in the ball latching according to FIG. 6 ,
  • This part 2f can be a separate part (ring) which is fastened on the actuator 8, or it can be formed in one piece as part of the housing 2.
  • the locking member 9 has two sections with different diameters, a lower section 9a for the holding position and an upper-smaller section 9b for the release position, with a rounded transition as a kind of sliding aid.
  • the inner housing part 2f has two, preferably four opposite bores for the positive reception of two locking balls 11, which can move radially in the bores. In principle, only one locking ball can be provided, analogous to the version with locking holding levers.
  • the hollow cylindrical mounting element 3 has on its inner wall two opposing dome-shaped recesses 3d for locking with the locking balls 11. However, the recess 3d is preferably formed all the way round.
  • the diameters of the sections 9a and 9b of the locking member are determined such that in the illustrated rest state according to FIG. 6 and FIG. 7A, the locking member presses the locking balls 11 into the dome-shaped recesses 3d and thus holds the mounting element 3 down against the biasing force of the mounting compression springs 4 ,
  • the dividing pressure springs 7 then set the lifting element 3 until its collar 3a strikes the head part of the housing 2. This state is shown in part 7c.
  • the raised lifting element is reversed into the basic state in a manner analogous to that in the case of the first exemplary embodiment, in accordance with the processes in FIG. 2E-G, until the locking balls engage again in the dome-shaped recesses 3d and are held in this position by the lower section 9a of the locking member.
  • the ball lock 11, 3d can also be designed such that the set-up element is locked in its set-up position, the catch balls 11 being designed in this way can be that they can be deformed when a certain force is exceeded and the locking is released and thus act as target deformation points.
  • the device 1 As an extension of the system, it is possible to provide the device 1 with a preventive installation, e.g. by means of a spindle gear motor.
  • a preventive installation e.g. by means of a spindle gear motor.
  • a pedestrian is recognized in advance and the front hood is set up in a predetermined time. If the installation height is not reached within the predetermined time and there is contact with a pedestrian, the actuator is also taken to help in order to reach the predetermined installation height as quickly as possible.
  • FIG. 8 shows the design of a motor vehicle with an active front hood 100 in which only the hood lock 200 can be installed under sensor control.
  • the hinges of the front hood can also be set up, e.g. by a device according to the older German patent application 10243497.2, consisting of a hinge bracket for the indirect body-side articulation, which can be set up on the body of the front end, and an energy-storing device in the form of a spring-loaded arrangement acting on the hinge bracket and a sensor-controlled holding device for an active intervention with the hinge bracket.
  • a device according to the older German patent application 10243497.2 consisting of a hinge bracket for the indirect body-side articulation, which can be set up on the body of the front end, and an energy-storing device in the form of a spring-loaded arrangement acting on the hinge bracket and a sensor-controlled holding device for an active intervention with the hinge bracket.
  • the installation and holding device according to the invention is very compact.
  • the overall height of the device is approximately 72 mm, its diameter is approximately 42 mm, and the lifting stroke is approximately 25 mm.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Superstructure Of Vehicle (AREA)

Abstract

Diese aktive Aufstellung der Fronthaube im Schlossbereich durch die Schutzvorrichtung (1) bildet eine frontseitige Deformationszone für einen entsprechenden Energieabbau und mindert dadurch die Schwere von Verletzungen. Die Erfindung sieht eine Vorrichtung vor, bei dem der Träger (5) des Haubenschlosses (200) mit einem Hubelement (3) verbunden ist, das in einem fahrzeugfesten Gehäuse (2) aufstellbar geführt ist und dem eine vorspannbare Aufstell­Druckfeder (4) zugeordnet ist. Rastelemente (6, 6a) am Hubelement (3) und dazu komplementäre Rastelemente (2d) am Gehäuse (2), die durch einen lösbaren Formschluss mit einem aktuatorbetätigten Sperrglied (9) in eine lösbare Rastverbindung bringbar sind, dienen als lösbare Halterung des Hubelementes (3) gegen die Vorspannkraft der Druckfeder (4) im Grundzustand.

Description

Vorrichtung zum Schutz von Personen bei einem Frontaiaufprall auf ein Kraftfahrzeug durch Aufstellen dessen Fronthaube
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schutz von Personen bei einem Frontalaufprall auf ein Kraftfahrzeug, welches eine den Vorderwagen abdeckende, bis zur vorderen Windschutzscheibe führende, aktiv aufstellbare Fronthaube aufweist, die windschutz- scheibenseitig an beiden Fahrzeugseiten jeweils über eine Scharnieranordnung drehbeweglich an der Karosse des Vorderwagens angelenkt ist, und frontseitig in einem Haubenschloss lösbar befestigt ist.
Jährlich ereignen sich zahlreiche Unfälle, bei denen Fußgänger, seien es Kinder oder Erwachsene, bzw. Zweiradfahrer oder Skater, von einem Kraftfahrzeug angefahren, auf die Front- oder Motorhaube sowie gegen die Windschutzscheibe geschleudert werden, und dabei zumindest schwere Verletzungen erfahren. Dabei ist insbesondere der Kopf sowie der Oberkörper eines erwachsenen Fußgängers bzw. Zweiradfahrers gefährdet, da dieser bei einem Zusammenprall mit einem Kraftfahrzeug - wie Crash-Versuche und auch die Erfahrungen gezeigt haben -, etwa im hinteren, relativ hartem Bereich an der Fronthaube am Übergang zur Windschutzscheibe aufschlägt und dabei erheblich verletzt wird.
Aufgrund von entsprechenden Forderungen arbeitet die Fahrzeugindustrie intensiv an dem Problem, den Personenschutz insoweit zu verbessern.
Es ist eine Reihe von Möglichkeiten zur Lösung dieses Problems bekannt geworden. Ein Lösungsprinzip besteht darin, den vorgenannten harten Übergangsbereich zur Windschutzscheibe zu entschärfen, d. h. nachgiebiger zu gestalten, z.B. durch einen sensorgesteuert aufblasbaren Luftsack oder gemäß DE 28 14 107 A in Verbindung mit der DE 28 41 315 durch eine mittels eines Aufprall-Sensors betätigte Vorrichtung zur Verstellung der Fronthaube aus einer Ruheposition in eine demgegenüber angehobene, nachgiebige Aufprallposition, d. h. eine sogenannte „aktive Fronthaube". Dadurch, dass die Fronthaube bei der von dem Aufprall-Sensor erfassten Kollision mit einem Fußgänger in eine gegenüber ihrer Ruhe - d. h. Normalfallstellung angehobene Aufprallstellung nachgiebig verstellt wird, wird ein beim Brust- oder Kopfaufprall des Fußgängers im Sinne eines günstigeren Energieabbaues zur Wirkung kommender Deformationsweg der Fahrzeugkarosserie geschaffen, der für verringerte Kopf- und Brustverzögerungen und damit für geringere Verletzungsrisiken sorgt.
Die DE 197 12961 A1 zeigt ebenfalls einen Aufprallschutz durch eine im Kollisionsfall aktiv nachgiebig aufstellbarer Fronthaube, die wind- schutzscheibenseitig über eine Scharnieranordnung drehbar angeschlagen ist. Diese Scharnieranordnung ist über einen schwenkbar oder verschiebbar gelagerten Scharnierträger so an der Karosserie des Vorderwagens befestigt, dass im Falle einer Kollision des Fahrzeuges mit einer Person die Fronthaube mittels einer an dem Scharnierträger angreifenden energiespeichernder Einrichtung, z. B. einem Feder- Kraftspeicher, nach oben verschwenkt bzw. verschoben, d. h. angehoben werden kann. Dieser bekannten Konstruktion liegt der Gedanke zugrunde, die Scharnieranordnung selbst mit dem angelenkten Scharnierträger gegenüber der Karosserie anzuheben, so dass es nicht notwendig ist, eine komplexe Entkoppeleinrichtung zwischen Scharnieranordnung und Fronthaube im Falle eines Aufpralles vorzusehen.
Die Lösungen nach dem vorgenannten Stand der Technik zur aktiven Fronthaube mit windschutzscheibenseitiger Anhebung der Fronthaube über den Scharnierdrehanschlag sehen vor, dass das vordere Hauben- schloss im geschlossenen Zustand verbleibt. Dadurch ist der Frontbereich der Fronthaube relativ steif und hart, was für den direkten ersten Kontakt zwischen dem Fahrzeug und der Unfallperson zu direkten Verletzungen führen kann, insbesondere im unteren Rumpfbereich der Unfallperson (Oberschenkel und Bauchbereich).
Um dies zu vermeiden, sind gemäß der DE 19721 565 A1 und DE 101 08880 A1 auch Konstruktionen für das sensorgesteuerte Aufstellen der Fronthaube im vorderen Hauben-Schlossbereich bekannt geworden. Die Konstruktion nach der erstgenannten DE 19721 565 A1 mit einer zweistufigen Schlossöffnung beruht auf dem Prinzip, das Haubenschloss zunächst in der 1. Stufe zu entriegeln und dann die so entriegelte Fronthaube durch eine vorgespannte Feder um einen gewissen Hub aufzustellen, ohne dass das Schloss ganz geöffnet wird, was eine relativ komplexe Haubenschloss-Konstruktion bedingt. Die Konstruktion nach der DE 101 08880 A1 sieht als Aufstellelement eine Kolben-Zylinder-Einheit, aktivierbar durch eine pyrotechnische Treibladung vor, die sowohl zum Aufstellen der rückwärtigen Scharnierträger als auch zum Aufstellen des vorderen Haubenschlosses dienen kann, wobei die Aufstellung des Haubenschlosses nicht näher dargestellt ist. Diese Lösung benötigt eine starre Verriegelung des aufgestellten Kolbens, welche die Deformationsfähigkeit des Systems stark einengt, da kein Federdeformationsweg gegeben ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von der eingangs bezeichneten Vorrichtung diese so auszubilden, dass ohne Eingriff in den Haubenschloss-Mechanismus die Fronthaube bei verriegeltem Haubenschloss mit einfachen Mitteln nachgebend aufstellbar ist und auf einfache Weise im Ruhezustand mechanisch gehalten und nach einer ungewollten Auslösung in den Ruhezustand reversierbar ist. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einer Vorrichtung zum Schutz von Personen bei einem Frontalaufprall auf ein Kraftfahrzeug, welches eine den Vorderwagen abdeckende, bis zur vorderen Windschutzscheibe führende, aktiv aufstellbare Fronthaube aufweist, die wind- schutzscheibenseitig an beiden Fahrzeugseiten jeweils über eine Scharnieranordnung drehbeweglich an der Karosse des Vorderwagens angelenkt ist und frontseitig in einem Haubenschloss lösbar befestigt ist, erfindungsgemäß dadurch, dass das Haubenschloss auf einem Schlossträger befestigt ist, der seinerseits mit einem Hubelement verbunden ist, das in einem fahrzeugfesten Gehäuse linear geführt gehaltert und welchem eine Aufstell-Druckfeder zugeordnet ist, und dass eine lösbare Rastverbindung zwischen ersten Rastelementen am Hubelement und zweiten Rastelementen am Gehäuse , von denen die einen radial spreizbar sind, zum lösbaren Niederhalten des Hubelementes bei vorgespannter Aufstell-Druckfeder im Ruhezustand vorgesehen ist, und dass zum Auslösen der Rastverbindung und damit der Freigabe des Hubelementes für einen begrenzten Aufstellhub des Schlossträgers ein sensorgesteuerter Aktuator mit einem längsverschiebbaren Auslöseglied und einem damit verbundenen Sperrglied vorgesehen ist, welches so ausgebildet ist, dass es im Ruhezustand im Formschluss mit den spreizbaren Rastelementen steht und diese in die komplementären Rastelemente drückt, sowie nach Auslösung durch seine Längsverschiebung den Formschluss und damit die Rastverbindung aufhebt.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann die Fronthaube eines Kraftwagens ohne Eingriff in den Haubenschloss-Mechanismus mit einfachen Mitteln mittels eines Federspeichers im Crash-Fall nachgebend aufgestellt sowie im Ruhezustand mechanisch gegen die Vorspannkraft des Federspeichers niedergehalten werden. Wegen der aus Platzgründen notwendigen Bauweise der Vorrichtung ist es von großem Vorteil, dass auch die Haltevorrichtung aufgrund der erfindungs- gemäßen Maßnahmen klein baut. Ferner ermöglicht die neue Haltevorrichtung eine sehr einfache Reversierung der aufgestellten Fronthaube.
Dadurch, dass der Schlossträger im aufgestellten Zustand eine Art federelastische Deformationszone bildet, da nunmehr der Frontbereich weniger hart bzw. steif ist, kann die Gefahr von schweren Verletzungen signifikant verringert werden.
Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet sowie ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung.
Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 in einer Längsschnitt-Darstellung eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufstellvorrichtung mit angebrachtem Haubenschloss im niedergehaltenen Zustand durch Rasthebel,
Fig. 2 in den Figurenteilen A - D die Abläufe beim Auslösen und Aufstellen der Vorrichtung nach Fig. 1 , und in den Figurenteilen E - G die Abläufe beim Reversieren der aufgestellten Vorrichtung in den Grundzustand nach Fig. 1 ,
Fig. 3 in einer Ausschnitt-Darstellung die nähere Ausbildung der Rasthebel nach Fig. 1 , die eine Rastnase aufweisen, Fig. 4 in einer Ausschnitt-Darstellung entsprechend Fig. 3 die Ausbildung des Rasthebels mit einem Rastkegel,
Fig. 5 in einer Ausschnitt-Darstellung entsprechend Fig. 3 die Ausbildung des Rasthebels mit einem Rastanschlag,
Fig. 6 in einer Teil-Längsschnitt-Darstellung eine Vorrichtung analog Fig. 1 , jedoch mit einer Kugelverrastung als Haltevorrichtung im Grundzustand,
Fig. 7 in drei Figurenteilen A - C die Abläufe beim Auslösen und Aufstellen der Vorrichtung nach Fig. 6, und
Fig. 8 in einer schematischen Übersichtsdarstellung den Vorderwagen eines PKW mit der erfindungsgemäßen aktiven Fronthaube.
Die Fig. 8 zeigt in einer schematischen Teilansicht den Vorderwagen eines Personenkraftwagens, dessen Fronthaube 100 mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Schutz von Personen bei einem Frontalaufprall auf die Fronthaube im Bereich des Haubenschlosses 200 in Schutzposition aufgestellt ist. Diese Vorrichtung weist ein Gehäuse 2 auf, das an der Karosserie 300 des Vorderwagens fahrzeugfest angebracht ist, und besitzt ein im Gehäuse 2 linear geführtes Aufstellelement 3, auf dem kopfseitig das Haubenschloss 200 angebracht ist, das im Kollisionsfall zusammen mit dem Auf Stellelement 3, ohne dass das Schloss entriegelt werden muss, ausgefahren wird.
Anhand der Figuren 1 bis 7 werden im folgenden verschiedene konstruktive Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Aufsteil- Vorrichtung 1 beschrieben. Die Fig. 1 zeigt in einer Längsschnitt-Darstellung eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufstell-Vorrichtung 1 für die Fronthaube im gehaltenen Grundzustand. Sie besitzt ein zylindrisches bzw. rohrförmiges Gehäuse 2, das fahrzeugfest im Bereich des Haubenschlosses angebracht ist, und ein zylindrisches im Gehäuse 1 geführtes, linear mittels einer Druckfeder 4 aufstellbares Hubelement, das Aufstellelement 3. Das Aufstellelement 3 weist einen unteren, ringförmig urnlaufenden Bund 3a auf, der zur unteren Führung des Aufstellelementes dient, und an dem die Druckfeder 4 angreift, die am anderen Ende sich am Boden 2a des Gehäuses 2 abstützt. Im dargestellten Zustand ist die Druckfeder 4 vorgespannt und bildet damit einen Fede rkraf tspeiche r.
Kopfseitig besitzt das Aufstellelement eine fest angebrachte Kopfplatte 3b, auf dem ein Träger für das Haubenschloss 200, im folgenden als Schlossträger 5 bezeichnet, fest angebracht ist. Das Haubenschloss 200 ist der Einfachheit halber nur symbolisch dargestellt. Es weist einen mit der Fronthaube verbundenen Schlossbolzen 201 und einen um die Achse 202 mittels eines Entriegelungselementes 203 schwenkbaren Schlossriegel 204 auf, wobei das Entriegelungselement 203 in konventioneller Weise durch einen Bowdenzug 205 betätigbar ist.
In der Fig. 1 ist das Haubenschloss im verriegelten Zustand dargestellt. Wird das Aufstellelement 3 in noch zu beschreibender Weise aufgestellt, wird auch der Schlossträger 5 samt Haubenschloss 200, das verriegelt bleibt, aufgestellt.
Zum Halten des Aufstellelementes 3 gegen die Vorspannkraft der Aufstell-Druckfeder 4 im Grundzustand sind zwei Rast-Haltehebel 6 mit Rastnase 6a vorgesehen, die gegenüberliegend in der Kopfplatte 3b des Aufstellelementes 3 um eine Achse 6b drehbar angelenkt sind und jeweils durch eine Schenkelfeder 7 im verrastenden, d.h. im haltenden Sinne vorgespannt sind. Durchbrüche 3c im zylindrischen Teil des Aufstellelementes 3 gewährleisten eine Verschwenkbarkeit der Rast- Haltehebel um den notwendigen Winkelbereich.
Es können auch mehr als zwei Rast-Haltehebel 6, z.B. vier Rast-Haltehebel, vorzugsweise symmetrisch entlang der Kopfplatte 3b verteilt, vorgesehen sein. Prinzipiell kann auch nur ein einziger Rast-Haltehebel vorgesehen sein, wie noch erläutert wird.
Das Gehäuse 2 besitzt kopfseitig einen durchmesserverjüngten Bundbereich 2b, dessen Durchmesser auf den Durchmesser des zylindrischen Teiles des Aufstellelementes 3 abgestimmt ist, und der damit zur zusätzlichen Führung des Aufstellelementes während dessen Aufstellung dient. Die untere Ringfläche 2c des Gehäuse-Bundbereiches 2b dient als Anschlag für den Bund 3a des Aufstellelementes und begrenzt daher dessen Aufstellhub.
Im Gehäuse-Bundbereich 2b sind Rastausnehmungen 2d, vorzugsweise umlaufend ausgebildet, deren Konfiguration komplementär zu derjenigen der Rastnasen 6a der Rast-Haltehebel 6 ist. Die Rastausnehmungen am Gehäuse und die Rastnasen am Aufstellelement bilden daher, wie dargestellt, eine das Aufstellelement 3 niederhaltende Rastverbindung.
Die Vorrichtung nach Fig. 1 weist ferner einen sensorbetätigten Aktuator 8 mit einem im aktivierten Zustand einziehenden Auslöseglied 8a auf, an dem kopfseitig ein zylindrisches Sperrglied 9 befestigt ist. An seinem kopfseitigen Ende ist vorzugsweise eine leichte Konizität in Form einer Abschrägung (Fase) ausgebildet. Eine Feder 10 sorgt dafür, dass nach einem Einziehen des Auslösegliedes 8a dieses wieder in den dargestellten Ausgangszustand zurückversetzt wird. lm dargestellten Grundzustand drückt das Sperrglied 9 spreizend gegen die gegenüberliegenden Rast-Haltehebel 6 und hält diese im verrasteten Zustand. Ist nur ein Rast-Haltehebel vorgesehen, dann wird das Sperrglied 9 an der dem Rast-Haltehebel gegenüberliegenden Seite gleitend im Aufstellelement 3 geführt, damit es nicht seitlich ausweichen kann.
Der Aktuator 8 kann durch einen pyrotechnischen Aktuator oder durch einen Auslösemagneten gebildet sein, die jeweils im Kollisionsfall sensorgesteuert aktivierbar sind. Die verschiedenen Zustände der Aufstell-Vorrichtung 1 beim Aktivieren des Aktuators 8 sind in Fig. 2 in sieben Figurenteilen A - G dargestellt, wobei der besseren Übersicht halber nur die wesentlichen Elemente der Aufstell-Vorrichtung mit Bezugsziffern versehen sind.
Der Figurenteil A entspricht dem Grundzustand nach Fig. 1. Das Sperrglied 9 verhindert, dass die Rast-Haltehebel 6 aus der Verrastung freikommen.
Wird nun das Sperrglied 9 eingezogen, kann die Aufstell-Druckfeder 4 die Rast- Haltehebel 6 aus der Verrastung der Rastnasen 6a mit den Rastöffnungen 2d im Gehäuse 2 drücken, sobald das Sperrglied 9 die Rast-Haltehebel 6 freigibt. Der Figurenteil B zeigt den Zustand kurz vor der Freigabe und der Figurenteil C den Zustand unmittelbar nach der Freigabe. Die Aufstell-Druckfeder 4 fährt dann das Aufstellelement 3 vollständig bis zum vorgegebenen Hub aus, wobei die Schenkelfedern 7 die Rast-Haltehebel 6 in die Ausgangsstellung zurückdrücken. Diesen Zustand zeigt der Figurenteil D. Das Aufstellelement kann dann im Gehäuse federelastisch auf- und abwärts gleiten. Diese elastische Nachgiebigkeit beim Aufprall mindert die Gefahr von lebensgefährlichen Verletzungen signifikant. Da es vorkommen kann, dass die Vorrichtung 1 ausgelöst wird, ohne dass es zu einem Aufprall kommt, und um dann nicht mit vorne, wenn auch nur leicht aufgestellter und noch im Haubenschloss befindlicher Fronthaube weiterfahren zu müssen, ist vorgesehen, dass der Fahrzeugführer die Vorrichtung reversieren kann. Beim Reversieren der Vorrichtung wird das Aufstellelement 3 durch Druck auf die Fronthaube nach unten gedrückt, bis die Rast-Haltehebel wieder selbsttätig einrasten. Dieser Reversiervorgang ist in den Figurenteilen E - G in verschiedenen Zuständen dargestellt. Gemäß Fig. 2G kommen beim Reversieren die Rast-Haltehebel auf dem Sperrglied stirnseitig zur Anlage. Wird dann noch weiter Reversiert, d.h. eingedrückt, wird das Sperrglied 9 gegen die Federkraft der Feder 10 noch einige Millimeter eingedrückt. Dabei schwenken die Rast-Haltehebel noch weiter in die Halteposition nach außen, bis diese das Sperrglied freigeben und dieses unter der Federvorspannung der Feder 10 nach oben in die Halteposition entsprechend Fig. 2A fahren kann. Durch eine kleine Schräge von bis zu ca. 10° an dem Sperrelement kann das Reversieren und auch das Auslösen gefördert werden.
Die Figuren 3, 4 und 5 zeigen in Ausschnitt-Darstellungen verschiedene Ausbildungen des Rastteiles der Rast-Halteelemente.
Die Fig. 3 zeigt dabei zu Vergleichszwecken die Ausbildung als Rastnase 6a entsprechend der bereits beschriebenen Ausführungsform nach Fig. 1 und 2.
Die Fig. 4 zeigt die Ausbildung des Rastteiles in Form eines Rastkegels 6'a mit einer dazu komplementären vorzugsweise umlaufenden Rastöffnung 2'd im Gehäuse-Kopfteil 2b. Die Fig. 5 schließlich zeigt eine Variante mit einer Anschlagfläche 6c am Rast-Haltehebel 6 und einer umlaufenden Gegen-Anschlagfläche 2e am Kopfteil 2b des Gehäuses 2. Die übrigen Elemente sind in allen drei Fällen gleich, ebenso die Wirkungsweise der Rast-Haltehebel, wie bereits beschrieben.
Andere Rastverbindungen sind natürlich für den Fachmann denkbar. So zeigen u.a. die Figuren 6 und 7 eine Variante der erfindungsgemäßen Rast-Halte rung zwischen Aufstellelement und Gehäuse in Form einer Kugelverrastung. Die Fig. 6 zeigt dabei die entsprechende Konstruktion, während die Figurenteile A - C der Fig. 7 die Abläufe beim Aufstellen des Aufstell- oder Hubelementes 3, darstellen.
Während bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen mit den Rast-Halte hebeln 6 die Verrastung zwischen Aufstellelement und Gehäuse durch eine Rastausnehmung am Gehäusemantel gebildet ist, ist bei der Kugelverrastung nach Fig. 6 die Verrastung zwischen dem Aufstellelement 3 und einem inneren, gehäusefesten hohizylindrischen Teil 2f vorgesehen. Dieses Teil 2f kann ein separates Teil (Ring) sein, das auf dem Aktuator 8 befestigt ist, oder es kann einstückig als Bestandteil des Gehäuses 2 ausgebildet sein.
Ferner besitzt das Sperrglied 9 zwei Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern, einem unteren Abschnitt 9a für die Haltestellung und einem oberen durchmesserkleineren Abschnitt 9b für die Freigabestellung, mit einem gerundeten Übergang als eine Art Gleithilfe.
Das innere Gehäuseteil 2f besitzt zwei, vorzugsweise vier gegenüberliegende Bohrungen für die formschlüssige Aufnahme von zwei Rastkugeln 11 , die sich in den Bohrungen radial bewegen können. Prinzipiell kann, analog der Ausführung mit Rast-Haltehebeln, nur eine Rastkugel vorgesehen sein. Das hohlzylindrische Aufstellelement 3 besitzt an seiner Innenwandung zwei gegenüberliegende kalottenförmige Ausnehmungen 3d für die Verrastung mit den Rastkugeln 11. Vorzugsweise ist jedoch die Ausnehmung 3d umlaufend ausgebildet.
Die Durchmesser der Abschnitte 9a und 9b des Sperrgliedes sind so bestimmt, dass im dargestellten Ruhezustand nach Fig. 6 und Figurenteil 7 A das Sperrglied die Rastkugeln 11 in die kalottenförmigen Ausnehmungen 3d drückt und damit das Aufstellelement 3 gegen die Vorspannkraft der Aufsteil-Druckfedern 4 niederhält.
Wird der Aktuator 8 aktiviert und das Auslöseglied 8a mit dem Sperrglied 9 nach unten gezogen, gelangen die Rastkugeln 11 in den oberen, durchmesserkleineren Abschnitt 9b. Die Aufstellkraft der Druckfeder 4 kann nunmehr die Rastkugeln 11 radial nach innen drücken, bis diese aus den kalottenförmigen Öffnungen vollständig frei kommen. Diesen Zustand unmittelbar nach einer Auslösung zeigt der Figurenteil 7 B.
Die Aufsteil-Druckfedern 7 stellen dann das Hubelement 3 auf, bis sein Bund 3a am Kopfteil des Gehäuses 2 anschlägt. Dieser Zustand ist im Figurenteil 7c dargestellt.
Das Reversieren des aufgestellten Hubelementes in den Grundzustand erfolgt sinngemäß wie im Fall des ersten Ausführungsbeispieles entsprechend den Abläufen in Fig. 2 E - G, bis die Rastkugeln wieder in die kalottenförmigen Ausnehmungen 3d einrasten und vom unteren Abschnitt 9a des Sperrgliedes in dieser Lage gehalten werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann das Kugelschloss 11, 3d auch so ausgebildet sein, dass das Aufstellelement in seiner aufgestellten Position verriegelt ist, wobei die Rastkugeln 11 so ausgebildet sein können, dass sie bei Überschreiten einer bestimmten Kraft unter Aufhebung der Verriegelung deformierbar sind und somit als Soll- Deformationsstellen wirken.
Als Erweiterung des Systems ist es möglich, die Vorrichtung 1 zusätzlich mit einer präventiven Aufstellung zu versehen, z.B. mittels eines Spindel-Getriebemotors. Durch eine sogenannte Nahfeldsensorik wird ein Fußgänger im Vorfeld erkannt und die Fronthaube in einer vorbestimmten Zeit aufgestellt. Sollte in der vorbestimmten Zeit die Aufstellungshöhe nicht erreicht werden und kommt es zu einem Kontakt mit einem Fußgänger, wird zusätzlich der Aktuator mit zu Hilfe genommen, um schnellstmöglich die vorbestimmte Aufstellungshöhe zu erreichen.
Die Fig. 8 zeigt die Ausführung eines Kraftfahrzeuges mit aktiv aufstellbarer Fronthaube 100, bei der nur das Haubenschloss 200 sensorgesteuert aufstellbar ist.
Es ist jedoch auch eine Ausführung möglich, bei der zusätzlich die in Fig. 8 nicht dargestellten Scharniere der Fronthaube aufstellbar sind, z.B. durch eine Vorrichtung nach der älteren deutschen Patentanmeldung 10243497.2, bestehend aus einem Scharnierträger für die mittelbare karosserieseitige Anlenkung, der aufstellbar an der Karosse des Vorderwagens angebracht ist, und aus einer an dem Scharnierträger angreifenden energiespeichernden Einrichtung in Form einer Federspeicher-Anordnung sowie aus einer sensorgesteuerten Haltevorrichtung für einen Wirkeingriff mit dem Scharnierträger.
Die erfindungsgemäße Aufstell- und Haltevorrichtung baut sehr kompakt. Die Gesamthöhe der Vorrichtung beträgt ca. 72 mm, ihr Durchmesser liegt bei ca. 42 mm, und der Aufstellhub beträgt ca. 25 mm.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1) zum Schutz von Personen bei einem Frontalaufprall auf ein Kraftfahrzeug, welches eine den Vorderwagen abdeckende, bis zur vorderen Windschutzscheibe führende, aktiv aufstellbare Fronthaube (100) aufweist, die windschutz- scheibenseitig an beiden Fahrzeugseiten jeweils über eine Scharnieranordnung drehbeweglich an der Karosse des Vorderwagens angelenkt ist, und frontseitig in einem Haubenschloss (200) lösbar befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Haubenschloss (200) auf einem Schlossträger (5) befestigt ist, der seinerseits mit einem Hubelement (3) verbunden ist, das in einem fahrzeugfesten Gehäuse (2) linear geführt gehaltert und welchem eine Aufstell-Druckfeder (4) zugeordnet ist, und dass eine lösbare Rastverbindung zwischen mindestens einem ersten Rastelement (6, 3d) am Hubelement (3) und einem zweiten gehäusefesten Rastelement (2d, 11) von denen eines beweglich ausgebildet ist, zum lösbaren Niederhalten des Hubelementes (3) bei vorgespannter Aufstell- Druckfeder (4) im Ruhezustand vorgesehen ist, und dass zum Auslösen der Rastverbindung und damit der Freigabe des Hubelementes (3) für einen begrenzten Aufstellhub des Schlossträgers (5) ein sensorgesteuerter Aktuator (8) mit einem längsverschiebbaren Auslöseglied (8a) und einem damit verbundenen Sperrglied (9) vorgesehen ist, welches so ausgebildet ist, dass es im Ruhezustand im Formschluss mit dem beweglichen Rastelement (6, 11) steht und dieses in das zugehörige komplementäre Rastelement (2d, 3d) drückt, sowie nach Auslösung durch seine Längsverschiebung den Formschluss und damit die Rastverbindung aufhebt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) rohrförmig und das darin geführte Hubelement (3) hohlzylindrisch ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubelement einen unteren Bund (3a) besitzt, an dem das eine Ende der Druckfeder (4) angreift, dessen anderes Ende sich am Gehäuseboden (2a) abstützt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, 3, dadurch gekennzeichnet, dass am kopfseitigen Ende des Hubelementes (3) zwei Rasthebel (6) gegenüberliegend drehbar angelenkt sind, die jeweils an einem Hebelarm das erste Rastelement (6a) für den Rasteingriff mit dem zweiten Rastelement (2d) am Gehäuse (2) aufweisen und mit dem anderen Hebelarm in lösbarem formschlüssigen, spreizenden Wirkeingriff mit dem Sperrglied (9) bringbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rastelement (6'a) am Rasthebel (6) nasenförmig und das zugehörige zweite Rastelement (2d) am Gehäuse (2) als umlaufende Hinterschneidung ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rastelement (6a) am Rasthebel (6) kegelförmig und das zugehörige zweite Rastelement (2d) am Gehäuse (2) umlaufend komplementär dazu ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass beide Rastelemente als Anschlagflächen (2e, 6c) ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasthebel (6) im verrastenden Sinne jeweils durch eine Schenkelfeder (7) vorgespannt sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrglied (9) kopfseitig angefast ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei, das zweite Rastelement bildende Rastkugeln (11) gegenüberliegend formschlüssig, und radial verschiebbar gehäusefest aufgenommen sind, denen als erstes Rastelement eine umlaufende Rille (3d) mit kalottenförmigem Querschnitt am Hubelement (2) zugeordnet ist, wobei die Rastkugeln (11) in lösbarem, formschlüssigen spreizenden Wirkeingriff mit dem Sperrglied (9) bringbar sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrglied (9) zwei Abschnitte (9a, 9b) mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist, mit dem durchmessergrößeren Abschnitt (9a) für die Halteposition und dem durchmesserkleineren Abschnitt (9b) für die Auslöseposition.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dem Auslöseglied (8a) eine Rückstellfeder (10) zum Zurückstellen des Sperrgliedes (9) in seine Grundposition nach einer Auslösung zugeordnet ist.
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