WO2005044645A1 - Actuator for a motor vehicle impact protection system - Google Patents
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- WO2005044645A1 WO2005044645A1 PCT/DE2004/001523 DE2004001523W WO2005044645A1 WO 2005044645 A1 WO2005044645 A1 WO 2005044645A1 DE 2004001523 W DE2004001523 W DE 2004001523W WO 2005044645 A1 WO2005044645 A1 WO 2005044645A1
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Abstract
The invention relates to an actuator (10) for a motor vehicle impact protection system, which is used for setting up the engine bonnet of the vehicle and a frame (12) which is fixable to the vehicle chassis and provided with a hinge (14) fixable to the engine bonnet and connectable to the frame by an articulated joint system (16, 18, 20) comprising a spring (22) for bringing said system into the first folded and the second unfolded position thereof, wherein said articulated joint system (16, 18, 20) is maintained by a plunger (24) in the first folded position and a pyrotechnical unit (26) is actively connected to the plunger (24) in such a way that when ignited said unit ejects the plunger (24) and unlocks the articulated joint system (16, 18, 20), thereby bringing said system into the second unfolded position thereof by the spring (22).
Description
Aktuator für ein Aufprallschutzsystem eines Fahrzeugs Actuator for an impact protection system of a vehicle
Die Erfindung betrifft einen Aktuator für ein Aufprallschutzsystem eines Fahrzeugs gemäss Anspruch 1.The invention relates to an actuator for an impact protection system of a vehicle.
Aufprallschutzsysteme für Fußgänger sollen die Unfallfolgen eines Zusammenstosses zwischen einem Kraftfahrzeug und einem Fußgänger abmildem. Als passive Aufprallschutzsysteme werden beispielsweise besonders gestaltete Fronthauben bei Kraftfahrzeugen eingesetzt, die im Falle eines Fussgänger-Aufpralls einen Aufprall abmildern sollen.Impact protection systems for pedestrians are intended to mitigate the consequences of an accident between a motor vehicle and a pedestrian. For example, specially designed bonnets are used as passive impact protection systems in motor vehicles, which are intended to mitigate an impact in the event of a pedestrian impact.
Als aktive Maßnahmen für einen Aufprallschutz sind derzeit Fußgänger- Airbags und das Anheben der Motorhaube eines Kraftfahrzeugs bei einem Aufprall vorgesehen. Dadurch soll die erforderliche Dämpfung einesPedestrian airbags and the lifting of the hood of a motor vehicle in the event of an impact are currently provided as active measures for impact protection. This is supposed to provide the necessary damping
Flussgänger-Aufpralls vermindert werden. Zudem sollen die im „European Enhanced Vehicle-Safety Committee" (EEVC) WG17 geforderten Werte für das HPC (Head Performance Criterion) von kleiner 1000 eingehalten werden. Der aktive Aufprallschutz wird durch eine Aufpralldetektionssensorik und ein Aufprallschutzsystem erreicht, das im Falle eines Aufpralls automatisch Fußgänger-Airbags zündet und/oder die Motorhaube des Kraftfahrzeugs anhebt.Riverwalker impact can be reduced. In addition, the values for the HPC (Head Performance Criterion) of less than 1000, which are required in the "European Enhanced Vehicle Safety Committee" (EEVC) WG17, are to be complied with Pedestrian airbags ignite and / or raise the hood of the motor vehicle.
Zum Anheben der Motorhaube werden häufig Federsysteme eingesetzt, die durch eine Sperrklinke in einer Ruheposition gehalten werden. Bei einem Aufprall eines Fussgängers wird die Sperrklinke durch einen Elektromagneten, pneumatisch oder auch hydraulisch entriegelt. Dadurch bringt das Federsystem die Motor- oder Fronthaube des Fahrzeugs in eine Endstellung, bei welcher die Dämpfung des Fussgängeraufpralls auf die Haube verringert ist. In dieser Endstellung ist die Haube in der Regel im Bereich der Winschutzscheibe eines Personenkraftwagens angehoben. Das Entriegelungssystem der oben erläuterten Sperrklinke ist allerdings technisch aufwendig, wodurch insbesondere bei der Montage in einem Kraftfahrzeug
hohe Kosten verursacht werden. Zudem werden technisch aufwendige und teure Komponenten wie Elektromagnete, hydraulische oder pneumatische Elemente eingesetzt.Spring systems are often used to lift the bonnet and are held in a rest position by a pawl. In the event of a pedestrian impact, the pawl is unlocked by an electromagnet, pneumatically or hydraulically. As a result, the spring system brings the engine or front hood of the vehicle into an end position in which the damping of pedestrian impact on the hood is reduced. In this end position, the hood is usually raised in the area of the windshield of a passenger car. However, the unlocking system of the pawl explained above is technically complex, which means in particular when it is installed in a motor vehicle high costs are incurred. In addition, technically complex and expensive components such as electromagnets, hydraulic or pneumatic elements are used.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Aktuator für ein Aufprallschutz eines Fahrzeugs vorzuschlagen, der einen einfacheren technischen Aufbau als die eingangs erläuterten Systeme besitzt und damit kostengünstiger in Fahrzeugen einsetzbar ist.The object of the present invention is therefore to propose an actuator for impact protection of a vehicle which has a simpler technical construction than the systems explained at the outset and can therefore be used more cost-effectively in vehicles.
Diese Aufgabe wird durch einen Aktuator für ein Aufprallschutz eines Fahrzeugs mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by an actuator for impact protection of a vehicle with the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention result from the dependent claims.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, eine Art „aktives" Scharnier als Aktuator zum Aufstellen einer Motorhaube eines Fahrzeugs einzusetzen. Ein derartiger Aktuator soll anstelle von teueren elektromagnetischen, hydraulischen oder pneumatischen Komponenten lediglich eine pyrotechnische Einheit aufweisen, die im Falle eines Fussgängeraufpralls gezündet wird und den Aktuator dadurch aktiviert, dass sie eine Feder freigibt, die ein Scharnier zum Aufstellen der Motorhaube ausklappt. Diese Konstruktion ist technisch weniger aufwendig als die eingangs geschilderten Lösungen, da sie auf elektromagnetische, hydraulische und pneumatische Komponenten verzichten kann, und daher in der Anwendung kostengünstiger. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass als pyrotechnische Einheit beispielsweise herkömmliche Zündpillen von Airbags eingesetzt werden können, die als Standardbauelement leicht verfügbar und kostengünstig sind. Schiiesslich kann der erfinduhgsgemässe Aktuator auch einfacher, nämlich elektrisch angesteuert werden als Aktuatoren mit hydraulischen oder pneumatischen Komponenten. Im Prinzip kann die pyrotechnische Einheit ähnlich wie beispielsweise Fussgänger-Airbags von einem Steuergerät einer Sicherheitseinrichtung mittels eines Zündimpulses angesteuert werden. Damit sind keine wesentlichen Modifikationen derartiger
Steuergeräte zur Ansteuerung des erfindungsgemässen Aktuators erforderlich.An essential idea of the invention is to use a kind of "active" hinge as an actuator for setting up a hood of a vehicle. Instead of expensive electromagnetic, hydraulic or pneumatic components, such an actuator should only have a pyrotechnic unit which is ignited in the event of a pedestrian impact and activates the actuator by releasing a spring that folds out a hinge for opening the bonnet. This construction is technically less complex than the solutions described at the outset since it can do without electromagnetic, hydraulic and pneumatic components and therefore in use A further advantage is that, for example, conventional squibs of airbags, which are readily available and inexpensive as a standard component, can be used as the pyrotechnic unit, and finally the actuator according to the invention can be used also easier, namely electrically controlled than actuators with hydraulic or pneumatic components. In principle, the pyrotechnic unit can be controlled by a control device of a safety device by means of an ignition pulse, similar to, for example, pedestrian airbags. So there are no significant modifications of such Control devices are required to control the actuator according to the invention.
Die Erfindung betrifft nun einen Aktuator für ein Aufprallschutzsystem eines Fahrzeugs, der zum Aufstellen einer Motorhaube des Fahrzeugs dient sowie einen am Fahrzeugchassis befestigbaren Rahmen und ein an der Motorhaube befestigbares Scharnier aufweist; das Scharnier ist mit dem Rahmen durch ein Gelenksystem verbunden, das eine Feder aufweist, die das Gelenksystem von einer ersten, eingeklappten, in eine zweite, ausgeklappte Lage bringen kann. Das Gelenksystem wird durch einen Stossel in der ersten, eingeklappten Lage gehalten. Ferner ist eine pyrotechnische Einheit vorgesehen, die mit dem Stossel derart in Wirkverbindung steht, dass sie bei einer Zündung den Stossel auswirft und das Gelenksystem entriegelt, so dass es durch die Feder in die zweite, ausgeklappte Lage gebracht werden kann.The invention now relates to an actuator for an impact protection system of a vehicle, which is used to set up a hood of the vehicle and has a frame that can be attached to the vehicle chassis and a hinge that can be attached to the hood; the hinge is connected to the frame by a hinge system which has a spring which can bring the hinge system from a first, folded, to a second, unfolded position. The joint system is held in the first, folded position by a plunger. Furthermore, a pyrotechnic unit is provided which is operatively connected to the plunger in such a way that when it is ignited it ejects the plunger and unlocks the joint system so that it can be brought into the second, unfolded position by the spring.
Insbesondere kann das Scharnier in der ersten eingeklappten Lage desIn particular, the hinge in the first folded position of the
Gelenksystems derart am Aktuator schräg gestellt werden, dass sich eine mit dem Scharnier verbundene Motorhaube öffnen lässt. Dadurch wird durch den Aktuator ein Öffnen der Motorhaube nicht behindert oder beeinträchtigt.Joint system be tilted on the actuator so that a bonnet connected to the hinge can be opened. As a result, the opening of the bonnet is not hindered or impaired by the actuator.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gelenksystem eine untere, mit dem Rahmen gelenkig verbundene Klammer sowie eine obere, mit der unteren Klammer einerseits und mit dem Scharnier andererseits gelenkig verbundene Klammer auf.In a preferred embodiment, the articulation system has a lower bracket that is hinged to the frame and an upper bracket that is hinged to the lower bracket on the one hand and to the hinge on the other.
Vorzugsweise ist die Feder eine Schraubenfeder, die zwischen der unteren und oberen Klammer eingeklemmt ist. Hierbei kann die Feder über Befestigungselemente an der oberen und/oder unteren Klammer fixiert sein. Beispielsweise können die obere und untere Klammer Vorsprünge oder Zapfen aufweisen, auf welche die Schraubenfeder aufgesteckt sein kann.The spring is preferably a helical spring which is clamped between the lower and upper clamps. Here, the spring can be fixed to the upper and / or lower clamp via fastening elements. For example, the upper and lower clamps can have projections or pins on which the helical spring can be attached.
Die Feder kann aber auch eine Schraubendrehfeder sein, die auf einer die untere und obere Klammer gelenkig verbindenden Achse sitzt, so dass ihre Federschenkel die untere und obere Klammer auseinander drücken. Diese
Ausführungsform besitzt den Vorteil, dass im Prinzip keine Befestigungselemente an der oberen und unteren Klammer für die Feder erforderlich sind.However, the spring can also be a helical torsion spring which sits on an axis which connects the lower and upper clamps in an articulated manner, so that their spring legs press the lower and upper clamps apart. This Embodiment has the advantage that in principle no fastening elements on the upper and lower clamps are required for the spring.
Weiterhin kann ein Arretierungselement zum Arretieren des Gelenksystems vorgesehen sein, das an seinem einen Ende mit der oberen Klammer gelenkig verbunden ist und an seinem anderen Ende verschiebbar in dem Rahmen gelagert ist. Das Arretierungselement dient vor allem dazu, ein zuverlässiges Ausklappen des Gelenksystems zu gewährleisten und dieses im ausgeklappten Zustand zu stabilisieren.Furthermore, a locking element can be provided for locking the joint system, which is articulated at one end to the upper bracket and is slidably mounted in the frame at its other end. The locking element primarily serves to ensure that the joint system is reliably unfolded and to stabilize it in the unfolded state.
Das Arretierungselement kann beispielsweise als Rahmen ausgebildet sein, der das Gelenksystem umgibt und dadurch stabilisiert. Eine derartige Ausführungsform beansprucht vor allem wenig Platz und vergrössert die Konstruktion des Aktuators nur geringfügig.The locking element can, for example, be designed as a frame which surrounds and thereby stabilizes the joint system. Such an embodiment mainly takes up little space and only slightly enlarges the construction of the actuator.
Vorzugsweise kann der Aktuator in der zweiten, ausgeklappten Lage des Gelenksystems eine mit dem Scharnier verbundene Motorhaube derart weit anheben, dass die Dämpfung eines Aufpralls auf der Motorhaube einen HPC- Wert von kleiner als etwa 1000 aufweist.In the second, unfolded position of the joint system, the actuator can preferably raise a bonnet connected to the hinge to such an extent that the damping of an impact on the bonnet has an HPC value of less than approximately 1000.
Um einen besonders kostengünsten Aktuator zu erhalten, ist die pyrotechnische Einheit vorzugsweise als ein austauschbares Element des Aktuators ausgebildet, und kann insbesondere ohne Demontage des gesamten Aktuators ausgewechselt werden. Damit ist es nicht erforderlich, nach einer Aktivierung des Aktuators beispielsweise nach einem Zusammenstoss mit einem Fussgänger, den gesamten Aktuator aus dem Fahrzeug auszubauen und durch einen neuen zu ersetzen. Stattdessen braucht nur die gezündete und damit verbrauchte pyrotechnische Einheit ersetzt werden, was im Falle einer einfach auswechselbaren Einheit ohne grösseren Wartungsaufwand bewerkstelligt werden kann.In order to obtain a particularly inexpensive actuator, the pyrotechnic unit is preferably designed as a replaceable element of the actuator, and can in particular be replaced without dismantling the entire actuator. It is therefore not necessary, after an activation of the actuator, for example after a collision with a pedestrian, to remove the entire actuator from the vehicle and to replace it with a new one. Instead, only the ignited and thus used pyrotechnic unit needs to be replaced, which can be done in the case of an easily replaceable unit without major maintenance.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines Aktuators nach der Erfindung mit einem Fussgängerschutzsystem eines Fahrzeugs,
insbesondere Kraftfahrzeugs. Der Aktuator kann hierbei ohne grösseren technischen Aufwand in einen Fussgängerschutzsystem eingebunden werden, da zur Ansteuerung lediglich Zündsignale eines Steuergeräts erforderlich sind, wie sie beispielsweise auch für Insassen-Airbags generiert werden.The invention further relates to the use of an actuator according to the invention with a pedestrian protection system of a vehicle, especially motor vehicle. The actuator can be integrated into a pedestrian protection system without major technical effort, since only ignition signals from a control device are required for actuation, as are also generated, for example, for occupant airbags.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel.Further advantages and possible uses of the present invention result from the following description in connection with the embodiment shown in the drawings.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in den Zeichnungen werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.In the description, in the claims, in the abstract and in the drawings, the terms and associated reference symbols used in the list of reference symbols given below are used.
Die Zeichnungen zeigen in:The drawings show in:
Fig. 1 eine Explosionszeichnung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemässen Aktuators;Figure 1 is an exploded view of an embodiment of the actuator according to the invention.
Fig. 2 den Aktuator von Fig. 1 , wobei sich das Gelenksystem in eingeklappter Lage befindet bei geschlossener Motorhaube;FIG. 2 shows the actuator from FIG. 1, the articulation system being in the folded position when the bonnet is closed;
Fig. 3 den Aktuator von Fig. 1 , wobei sich das Gelenksystem in eingeklappter Lage befindet, das Scharnier jedoch hochgeklappt ist bei geöffneter Motorhaube; und3 shows the actuator from FIG. 1, the joint system being in the folded position, but the hinge being folded up when the bonnet is open; and
Fig. 4 den Aktuator von Fig. 1 im aktivierten Zustand, wobei sich das Gelenksystem in ausgeklappter Lage befindet, um eine Motorhaube zur Verringerung der Aufpralldämpfung anzuheben;FIG. 4 shows the actuator of FIG. 1 in the activated state, the articulation system being in the unfolded position in order to raise a bonnet to reduce the impact damping;
Fig. 5 einen Ausschnitt einer Seitansicht a) und einer Draufsicht b) der gelenkigen Verbindung von unterer und oberer Klammer des Gelenksystems des erfindungsgemässen Aktuators, wobei eine
Schraubendrehfeder auf der die beiden Klammern verbindenden Achse sitzt.Fig. 5 shows a detail of a side view a) and a plan view b) of the articulated connection of the lower and upper bracket of the joint system of the actuator according to the invention, wherein one Helical torsion spring sits on the axis connecting the two brackets.
Der in Fig. 1 dargestellte Aktuator 10 weist einen Rahmen 12, ein Scharnier 14, eine untere Klammer 16, eine obere Klammer 18, eine Achse 20 zum Verbinden von oberer und unterer Klammer 16 bzw. 18, eine Feder 22, einen Stößel 24, eine pyrotechnische Einheit 26 und ein Arretierungselement 28 auf.The actuator 10 shown in FIG. 1 has a frame 12, a hinge 14, a lower bracket 16, an upper bracket 18, an axis 20 for connecting the upper and lower bracket 16 and 18, a spring 22, a plunger 24, a pyrotechnic unit 26 and a locking element 28.
Der Rahmen 12 besitzt Befestigungsmittel 30, beispielsweise Löcher, Langlöcher, Flansche etc., zur Befestigung an einem Fahrzeugchassis, insbesondere im Kotflügelbereich. Am Scharnier 14 sind ebenfalls Befestigungsmittel zur Befestigung des Scharniers 14 an der Motor- oder Fronthaube eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Der Aktuator 10 wird im Bereich der Motor- bzw. Fronthaube nahe der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs befestigt, um die Haube im Falle eines Zusammenstosses mit einem Fussgänger derart schräg zu stellen, dass der Kopf des Fussgängers auf die schräg gestellt Haube prallt, wodurch die Dämpfung des Aufpralls verrringert werden soll.The frame 12 has fastening means 30, for example holes, elongated holes, flanges etc., for fastening to a vehicle chassis, in particular in the fender area. Fastening means for fastening the hinge 14 to the engine or bonnet of a motor vehicle are also provided on the hinge 14. The actuator 10 is fastened in the area of the engine or front hood near the windshield of the motor vehicle in order to tilt the hood in the event of a collision with a pedestrian in such a way that the head of the pedestrian strikes the inclined hood, thereby damping the Impact should be reduced.
Die untere und obere Klammer 16 bzw. 18 sind gelenkig miteinander über die Achse 20 verbunden. Die untere Klammer 16 ist ferner gelenkig über eine Achse 34 mit dem Rahmen 12 verbunden. Beide Klammern 16 und 18 sowie die Achse 20 bilden ein Gelenksystem, das in einer ersten, eingeklappten Lage im Rahmen 12 versenkt ist (Fig. 2) und in einer zweiten, ausgeklappten Lage aus dem Rahmen 12 herausgeklappt sein kann (Fig. 4).The lower and upper brackets 16 and 18 are articulated to one another via the axis 20. The lower bracket 16 is also articulated to the frame 12 via an axis 34. Both brackets 16 and 18 and the axis 20 form a joint system which is sunk in the frame 12 in a first, folded-in position (FIG. 2) and can be folded out of the frame 12 in a second, folded-out position (FIG. 4).
Zur Stabilisierung des Gelenksystems ist das Arretierungselement 28 in Form eines Rahmen vorgesehen, der gelenkig mit dem Rahmen 12 verbunden ist. Hierzu befindet sich eine erste Achse 36 des Arretierungselements 28 verschiebbar in Langlöchern 32 des Rahmens 12. Eine zweite Achse 38 des Arretierungselements 28 greift in Aussparungen 40 der oberen Klammer 18 ein. In der ersten eingeklappten Lage des Gelenksystems, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, befindet sich die erste Achse 36 des Arretierungselements 28
an einem Ende des Langlochs 32. In der zweiten ausgeklappten Lage des Gelenksystems befindet sich die erste Achse 36 am anderen Ende des Langlochs 32 des Rahmens 12. Während einer Aktivierung des Aktuators 10 wird also die Achse 36 des Arretierungselements 28 in den Langlöchern 32 verschoben.To stabilize the joint system, the locking element 28 is provided in the form of a frame which is articulated to the frame 12. For this purpose, a first axis 36 of the locking element 28 is displaceably in elongated holes 32 of the frame 12. A second axis 38 of the locking element 28 engages in cutouts 40 in the upper bracket 18. In the first folded position of the joint system, as shown in FIG. 2, the first axis 36 of the locking element 28 is located at one end of the elongated hole 32. In the second unfolded position of the joint system, the first axis 36 is located at the other end of the elongated hole 32 of the frame 12. During activation of the actuator 10, the axis 36 of the locking element 28 is thus displaced in the elongated holes 32.
Die obere Klammer 18 weist als Befestigungsmittel 30 ebenfalls Öffnungen auf. Daran können Scharniere oder dergleichen Elemente beispielsweise der Motorhaube befestigt werden, um dem Aktuator 10 eine zusätzliche Stabilität zu geben.The upper bracket 18 also has openings as the fastening means 30. Hinges or similar elements, for example of the bonnet, can be attached to this, in order to give the actuator 10 additional stability.
Fig. 2 zeigt den Aktuator 10 mit dem Gelenksystem in eingeklappter Lage und ebenfalls eingeklapptem Scharnier 14, in einer normalen Betriebsweise, bei der die Motorhaube geöffnet werden kann, aber keine Aktivierung erfolgt (d.h. keine Anhebung des Gelenksystems des Aktuators 10 und damit der Motorhaube).2 shows the actuator 10 with the articulation system in the folded position and also the articulated hinge 14, in a normal operating mode in which the bonnet can be opened but no activation takes place (ie the articulation system of the actuator 10 and thus the bonnet are not raised). ,
Fig. 3 zeigt den Zustand des Aktuators 10 bei geöffneter Motorhaube, bei dem das Scharnier 14 hochgeklappt ist, sich das Gelenksystem jedoch in der eingeklappten Lage befindet. Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, lässt sich also in der normalen Betriebsweise das Scharnier 14 schräg stellen, um die Motorhaube problemlos öffnen zu können. Die Lage der Elemente des Gelenksystems des Aktuators, also insbesondere der beiden Klammern 16 und 18, ändert sich hierbei nicht, da der Stößel 24 in der gezeigten normalen Betriebsweise durch eine Öffnung 44 des Rahmens 12 hindurch in eineFig. 3 shows the state of the actuator 10 with the hood open, in which the hinge 14 is folded up, but the joint system is in the folded position. As can be seen in FIG. 3, the hinge 14 can be tilted in the normal operating mode in order to be able to open the bonnet without problems. The position of the elements of the joint system of the actuator, that is to say in particular of the two brackets 16 and 18, does not change here, since the plunger 24 in the normal operating mode shown through an opening 44 in the frame 12 into one
Öffnung 42 der oberen Klammer 18 eingreift und so beide Klammern 16 und 18 in ihrer im Wesentlichen horizontalen Lage im Rahmen 12 fixiert bzw. verriegelt. Die zwischen den beiden Klammern 16 und 18 angeordnete Feder 22 ist in dieser Betriebsweise zusammengedrückt und damit vorgespannt. An dieser Stelle sei angemerkt, dass wie in Fig. 5 im Ausschnitt gezeigt anstelle der oder auch zusätzlich zur Schraubenfeder 22 eine Schraubendrehfeder 22' eingesetzt werden kann, durch welche die Achse 20 gesteckt ist und deren beiden Drehfederschenkel 22" und 22'" die untere und obere Klammer 16
bzw 18 auseinander drücken. In den in Fig. 5 gezeigten Ausschnitten der gelenkigen Verbindung ist die obere Klammer 18 mit gestrichelten und die untere Klammer 16, die Achse 20, die Schraubendrehfeder 22' sowie deren Drehfederschenkel 22" und 22'" mit durchgezogenen Linien gezeichnetOpening 42 of the upper bracket 18 engages and thus both brackets 16 and 18 are fixed or locked in their substantially horizontal position in the frame 12. The spring 22 arranged between the two brackets 16 and 18 is compressed in this operating mode and is thus biased. At this point it should be noted that, as shown in FIG. 5 in the detail, instead of or in addition to the helical spring 22, a helical torsion spring 22 'can be used, through which the axis 20 is inserted and the two torsion spring legs 22 "and 22'" of the lower one and upper bracket 16 or 18 apart. In the sections of the articulated connection shown in FIG. 5, the upper bracket 18 is drawn with dashed lines and the lower bracket 16, the axis 20, the helical torsion spring 22 'and its torsion spring legs 22 "and 22'" with solid lines
Fig. 4 zeigt den Aktuator 10 in seiner aktivierten Betriebsweise, bei der die Motorhaube an der Fahrzeugfront geschlossen ist und im Bereich nahe der Windschutzscheibe angehoben bzw. angestellt wird. Wie in Fig. 4 klar zu erkennen ist, ist der Rahmen 12 mit der unteren Klammer 16, die untere Klammer 16 mit der oberen Klammer 18 und die obere Klammer 18 mit dem Scharnier 14 gelenkig verbunden. Das Arretierungselement 28 ist ebenfalls mit dem Rahmen 12 und der oberen Klammer 18 bzw. dem Scharnier 14 gelenkig verbunden.FIG. 4 shows the actuator 10 in its activated operating mode, in which the bonnet on the front of the vehicle is closed and is raised or turned on in the area near the windshield. As can be clearly seen in FIG. 4, the frame 12 is articulated to the lower bracket 16, the lower bracket 16 to the upper bracket 18 and the upper bracket 18 to the hinge 14. The locking element 28 is also articulated to the frame 12 and the upper bracket 18 or the hinge 14.
Bei einer Aktivierung des Aktuators 10 wirft die pyrotechnische Einheit 26 den Stößel 24 aus der Öffnung 44 aus, genauer gesagt drückt den Stossel 24 durch die Öffnung 44 und 42 hindurch in den Innenraum des Aktuators 10 hinein, der im Wesentlichen von der oberen und unteren Klammer 18 bzw. 16 gebildet wird. Dadurch wird die mechanische Verriegelung zwischen dem Rahmen 12 und der oberen Klammer 18 gelöst. Daraufhin drückt die in der Feder 22 gespeicherte Energie die beiden Klammern 16 und 18 auseinander, so dass sich das Scharnier 14 nach oben bewegt und so die Motorhaube angehoben wird. Das Arretierungselement 28 richtet sich hierbei auf und bewegt sich an seinem unteren Ende in den Langlöchern 32 des Rahmens 12 von links nach rechts. Durch die Ausgestaltung des Arretierungselements 28 kann hierbei die Öffnungshöhe des Aktuators 10 und damit der Motorhaube wie gewünscht angepasst werden. Weiterhin kann vorzugsweise ein erneutes Schließen des Aktuators nach einer Aktivierung verhindert werden, indem die Langlöcher 32 wie dargestellt L-förmig ausgeformt werden, so dass das Arretierungselement 28, genauer gesagt dessen Achse 36 bei Druck auf die Motorhaube bzw. das Scharnier 14 in die in Richtung zum Boden des Rahmens 12 verlaufenden Bereiche der Langlöcher 32 eingeführt und in der ausgeklappten Lage fixiert wird.
Zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Zustände des Aktuators 10 bei seiner Aktivierung sind beispielhaft in den Fig. 2 und 4 dargestellt. Fig. 2 zeigt den inaktiven Aktuator 10, bei dem der Stößel 24 in die Öffnung 42 der oberen Klammer 18 eingreift und so das Gelenk des Scharniers 14 in der tiefen Position fixiert, so dass die Fronthaube nicht angehoben wird. Fig. 4 zeigt einen Zustand nach Aktivierung der pyrotechnischen Einheit 26 und Auswurf des Stößels 24 aus der Öffnung 44. Infolge der gelösten mechanischen Verriegelung zwischen Rahmen 12 und oberer Klammer 18 drückt die Feder 22 die Klammern 16 und 18 auseinander und bewegt so das Gelenk des Scharniers 14 nach oben, wodurch die Motorhaube angestellt wird. Hierbei verschiebt sich die Achse 36 des Arretierungselements 28 in den Langlöchern 32 des Rahmens 12 von links nach rechts, bis schliesslich die Achse 36 des Arretierungselements 28 am rechten Ende der Langlöcher 32 angekommen ist. In dieser Stellung verhindert das Arretierungselement 28 ein weiteres Anheben des Scharniers 14.When the actuator 10 is activated, the pyrotechnic unit 26 ejects the plunger 24 from the opening 44, more precisely pushes the plunger 24 through the openings 44 and 42 into the interior of the actuator 10, which essentially extends from the upper and lower clamps 18 or 16 is formed. This releases the mechanical lock between the frame 12 and the upper bracket 18. The energy stored in the spring 22 then pushes the two brackets 16 and 18 apart, so that the hinge 14 moves upward and the bonnet is raised. The locking element 28 straightens up and moves at its lower end in the elongated holes 32 of the frame 12 from left to right. Due to the design of the locking element 28, the opening height of the actuator 10 and thus the bonnet can be adjusted as desired. Furthermore, a renewed closing of the actuator after activation can preferably be prevented by shaping the elongated holes 32 in an L-shaped manner as shown, so that the locking element 28, more precisely its axis 36, in the case of pressure on the bonnet or the hinge 14 Areas of the elongated holes 32 extending towards the bottom of the frame 12 are inserted and fixed in the unfolded position. Two chronologically successive states of the actuator 10 when it is activated are shown as an example in FIGS. 2 and 4. Fig. 2 shows the inactive actuator 10, in which the plunger 24 engages in the opening 42 of the upper bracket 18 and thus fixes the joint of the hinge 14 in the deep position so that the front hood is not raised. Fig. 4 shows a state after activation of the pyrotechnic unit 26 and ejection of the plunger 24 from the opening 44. As a result of the released mechanical locking between the frame 12 and the upper bracket 18, the spring 22 presses the brackets 16 and 18 apart and thus moves the joint of the Hinge 14 upwards, whereby the bonnet is turned on. Here, the axis 36 of the locking element 28 shifts in the elongated holes 32 of the frame 12 from left to right until finally the axis 36 of the locking element 28 has arrived at the right end of the elongated holes 32. In this position, the locking element 28 prevents the hinge 14 from being raised further.
Der in den Fig. dargestellte Aktuator 10 ermöglicht eine sehr kompakte Bauweise. Die oben erläuterte und durch die L-förmige ausgestalteten Langlöcher 32 verfügbare und integrierte Arretierung verhindert effizient, dass die Motorhaube bei einer entsprechenden Belastung wieder in die Anfangsposition gedrückt wird. Dadurch wird die Dämpfung eines aufprallenden Objekts wirksam reduziert. Die Ansteuerung der Aktuators 10 erfolgt vorzugsweise über eineThe actuator 10 shown in the figure enables a very compact design. The above-described locking device, which is available through the L-shaped elongated holes 32 and is integrated, efficiently prevents the bonnet from being pushed back into the starting position under a corresponding load. This effectively reduces the damping of an impacting object. The actuators 10 are preferably controlled via a
" austauschbare pyrotechnische Einheit 26, so dass bei einer eventuellen Fehlauslösung der Aktuator 10 ohne Austausch der gesamten Mechanik, sondern nur durch Ersetzen der verbrauchten pyrotechnischen Einheit 26 wieder in einen betriebsbereiten Zustand versetzt werden kann. Hierzu ist die pyrotechnische Einheit 26 mit Schrauben 36 am Rahmen 12 fixiert. Obwohl in den Fig. nur eine pyrotechnische Einheit 26 dargestellt ist, kann an beiden Seiten des Rahmens 12 jeweils eine pyrotechnische Einheit 26 vorgesehen
sein. Dadurch wird das Gelenksystem von zwei Seiten im Rahmen 12 gehalten.
" Interchangeable pyrotechnic unit 26, so that in the event of a faulty triggering, the actuator 10 can be put into an operational state again without replacing the entire mechanics, but only by replacing the used pyrotechnic unit 26. For this purpose, the pyrotechnic unit 26 with screws 36 on the frame 12. Although only one pyrotechnic unit 26 is shown in the figures, a pyrotechnic unit 26 can be provided on both sides of the frame 12 his. As a result, the joint system is held in the frame 12 from two sides.
Bezugszeichenreference numeral
Aktuator Rahmen Scharnier untere Klammer ober Klammer Achse Schraubenfeder ' Schraubendrehfeder ", 22'" Federschenkel der Schraubendrehfeder 22' Stossel pyrotechnische Einheit Arretierungselement Befestigungsmittel Langlöcher Achse Schrauben Achse Aussparungen Öffnungen für den Stossel 24 Öffnungen für den Stossel 24
Actuator frame hinge lower bracket upper bracket axis coil spring 'helical torsion spring', 22 '' spring leg of the coil torsion spring 22 'plunger pyrotechnic unit locking element fastening means elongated holes axis screws axis recesses openings for the plunger 24 openings for the plunger 24
Claims
1. Aktuator (10) für ein Aufprallschutzsystem eines Fahrzeugs, der zum Aufstellen einer Motorhaube des Fahrzeugs dient sowie einen am Fahrzeugchassis befestigbaren Rahmen (12) und ein an der Motorhaube befestigbares Scharnier (14) aufweist, das mit dem Rahmen durch ein Gelenksystem (16, 18, 20) verbunden ist, wobei das Gelenksystem (16, 18, 20) eine Feder (22) aufweist, die das Gelenksystem (16, 18, 20) von einer ersten, eingeklappten, in eine zweite, ausgeklappte Lage bringen kann, wobei das Gelenksystem (16, 18, 20) durch einen Stossel (24) in der ersten, eingeklappten Lage gehalten wird, und wobei eine pyrotechnische Einheit (26) vorgesehen ist, die mit dem Stossel (24) derart in Wirkverbindung steht, dass sie bei einer Zündung den Stossel (24) auswirft und das Gelenksystem (16, 18, 20) entriegelt, so dass es durch die Feder (22) in die zweite, ausgeklappte Lage gebracht werden kann.1.Actuator (10) for an impact protection system of a vehicle, which is used to set up a hood of the vehicle and has a frame (12) which can be fastened to the vehicle chassis and a hinge (14) which can be fastened to the hood, which is connected to the frame by a joint system (16 , 18, 20), the joint system (16, 18, 20) having a spring (22) which can bring the joint system (16, 18, 20) from a first, folded, into a second, unfolded position, wherein the joint system (16, 18, 20) is held in the first, retracted position by a plunger (24), and a pyrotechnic unit (26) is provided which is operatively connected to the plunger (24) such that it upon ignition, the plunger (24) ejects and unlocks the joint system (16, 18, 20) so that it can be brought into the second, unfolded position by the spring (22).
2. Aktuator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Scharnier (14) in der ersten eingeklappten Lage des Gelenksystems (16, 18, 20) derart am Aktuator (10) schräg gestellt werden kann, dass sich eine mit dem Scharnier (14) verbundene Motorhaube öffnen lässt.2. Actuator according to claim 1, characterized in that the hinge (14) in the first folded position of the joint system (16, 18, 20) on the actuator (10) can be tilted such that one with the hinge (14) connected bonnet can be opened.
3. Aktuator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenksystem eine untere, mit dem Rahmen (12) gelenkig verbundene Klammer (16) sowie eine obere, mit der unteren Klammer (16) einerseits und mit dem Scharnier (14) andererseits gelenkig verbundene Klammer (18) aufweist. 3. Actuator according to claim 2, characterized in that the joint system has a lower, with the frame (12) articulated bracket (16) and an upper, with the lower bracket (16) on the one hand and with the hinge (14) on the other hand articulated Has bracket (18).
4. Aktuator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (22) eine Schraubenfeder ist, die zwischen der unteren und oberen Klammer (16, 18) eingeklemmt ist.4. Actuator according to claim 3, characterized in that the spring (22) is a helical spring which is clamped between the lower and upper bracket (16, 18).
5. Aktuator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (22) eine Schraubendrehfeder (22') ist, die auf einer die untere und obere Klammer (16, 18) gelenkig verbindenden Achse (20) sitzt, so dass ihre Federschenkel (22", 22'") die untere und obere Klammer (16, 18) auseinander drücken.5. Actuator according to claim 3, characterized in that the spring (22) is a helical torsion spring (22 ') which sits on an axis (20) which connects the lower and upper brackets (16, 18) in an articulated manner, so that their spring legs ( 22 ", 22 '") push the lower and upper clamps (16, 18) apart.
6. Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Arretierungselement (28) zum Arretieren des Gelenksystems (16, 18, 20) vorgesehen ist, das an seinem einen Ende mit der oberen Klammer (18) gelenkig verbunden ist und an seinem anderen Ende verschiebbar in dem Rahmen (12) gelagert ist.6. Actuator according to one of the preceding claims, characterized in that a locking element (28) for locking the joint system (16, 18, 20) is provided, which is articulated at one end to the upper bracket (18) and at his the other end is slidably mounted in the frame (12).
7. Aktuator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierungselement (28) als Rahmen ausgebildet ist, der das Gelenksystem (16, 18, 20) umgibt und dadurch stabilisiert.7. Actuator according to claim 6, characterized in that the locking element (28) is designed as a frame which surrounds the joint system (16, 18, 20) and thereby stabilized.
8. Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er in der zweiten, ausgeklappten Lage des Gelenksystems (16, 18, 20) eine mit dem Scharnier (14) verbundene Motorhaube derart weit anheben kann, dass die Dämpfung eines Aufpralls auf der Motorhaube einen HPC-Wert von kleiner als etwa 1000 aufweist.8. Actuator according to one of the preceding claims, characterized in that in the second, unfolded position of the joint system (16, 18, 20) a bonnet connected to the hinge (14) can be raised to such an extent that the damping of an impact on the Bonnet has an HPC value of less than about 1000.
9. Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die pyrotechnische Einheit (26) als ein austauschbares Element des Aktuators (10) ausgebildet ist, insbesondere ohne Demontage des gesamten Aktuators (10) ausgewechselt werden kann.9. Actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the pyrotechnic unit (26) as an exchangeable element of the Actuator (10) is formed, in particular can be replaced without dismantling the entire actuator (10).
10. Verwendung eines Aktuators (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Fussgängerschutzsystem eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs. 10. Use of an actuator (10) according to one of the preceding claims with a pedestrian protection system of a vehicle, in particular a motor vehicle.
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