FRONTHAUBENANORDNUNG FÜRAUFPRALLSCHUTZSYSTEM FÜR FAHRZEUGE
Die Erfindung betrifft eine Fronthaubenanordnung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 202 15 543 UI geht eine Fronthaubenanordnung hervor, die eine mittels eines Eingelenkscharniers schwenkbar am Rohbau angebrachte Fronthaube umfasst . Das
Eingelenkscharnier ist an der Hinterkante, das heißt, der der Windschutzscheibe zugeordneten Kante der Fronthaube angeordnet. Die Fronthaube ist mittels eines am Eingelenkscharnier angreifenden Aktuators aus einer Normalposition, in der sie auf dem Rohbau aufliegt, in eine angehobene Schutzposition, in der sie zumindest teilweise beabstandet von darunter angeordneten, harten und massiven Baugruppen des Fahrzeugs, wie zum Beispiel dem Motorblock, angeordnet ist, überführbar. Hierdurch ist quasi eine Knautschzone geschaffen, welche die Verletzungsgef hr für einen auf die Fronthaube aufschlagenden Fußgänger reduziert . Der Aktuator ist lagebedingt durch das Eingelenkscharnier unmittelbar unterhalb desselben und im Übergangsbereich der A-Säule zum A-Säulenfuß angeordnet, was eine nicht gewünschte Beeinflussung der Karosserietragstruktur zur Folge haben kann.
Aus der DE 101 16 716 AI geht eine gattungsgemäße Fronthaubenanordnung hervor.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Alternative zu der bekannten Fronthaubenanordnung zu schaffen, mittels der ein platzsparender Aufbau realisierbar ist.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Fronthaubenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
Der Aktuator und das Eingelenkscharnier sind mittels einer Hebelmechanik miteinander gekoppelt und in
Fahrzeuglängsrichtung versetzt zueinander angeordnet . Diese Ausgestaltung der Fronthaubenanordnung bietet die Möglichkeit, den Aktuator deutlich entfernt von der A-Säule beziehungsweise dem A-Säulenfuß und gegebenenfalls im Übergangsbereich zwischen A-Säule beziehungsweise A-Säulenfuß und einem oberen Längsträger des Karosserierohbaus anzuordnen, " damit weder die A-Säule geschwächt, noch der obere Längsträger in seinem Faltungsbereich im Crashfall behindert wird. Die erfindungsgemäße Fronthaubenanordnung ermöglicht ferner einen einfachen und kostengünstigen Aufbau und bietet die Möglichkeit einer praktisch frei wählbaren Positionierung des Aktuators relativ gegenüber dem Eingelenkscharnier.
Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel der Fronthaubenanordnung, bei der die Hebelmechanik so ausgebildet ist, dass das Eingelenkscharnier entlang einer Bewegungsbahn verlagerbar ist, die in vertikaler Richtung (z- Richtung) , also senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Fahrzeuglängsachse verläuft. Die Bewegungsbahn kann also parallel zu einer gedachten Vertikalen oder aber schräg zu einer gedachten Horizontalen verlaufen. Dabei ist die
Hebelmechanik vorzugsweise so ausgeführt, dass trotz des Versatzes des Aktuators gegenüber dem Eingelenkscharnier in Fahrzeuglängsrichtung die Fronthaube bei einer Verlagerung in Schutzposition praktisch keine Bewegungskomponente in x- Richtung, das heißt also in Richtung der Fahrzeuglängsachse, oder alternativ nur eine definierte, vorgebbare und vorzugsweise einstellbare kleine Bewegungskomponente in x- Richtung aufweist. Die Bewegung der Fronthaube relativ gegenüber dem Karosserierohbau ist daher durch die Wahl der Hebelverhältnisse, Anlenk- und Lagerpunkte der Hebelmechanik so einstellbar, dass eine Kollision der Fronthaube bei ihrem Anheben aus der Normal- in die Schutzposition mit dem Rohbau ausgeschlossen werden kann.
Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel der Fronthaubenanordnung, die sich dadurch auszeichnet, dass die Hebelmechanik als modulare, vormontierbare Baueinheit ausgebildet ist, die in einem Vormontageschritt entweder an der Fronthaube oder am Karosserierohbau angebracht werden kann. Möglich ist auch, dass beispielsweise in der Rohbaumontage unter Verwendung der Hebelmechanik die Motorhaube montiert und justiert wird. In einem weiteren Schritt wird nach der Lackierung in der Montage der Aktuator eingesetzt und mit der Hebelmechanik verbunden. Dabei wird die Motorhaube nicht verstellt.
Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Fronthaubenanordnung ergeben sich aus Kombinationen der in den Unteransprüchen genannten Merkmale .
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorbaustruktur einer Fahrzeugkarosserie mit einem Ausführungsbeispiel einer Fußgängerschutzvorrichtung;
Fig. 2 einen Ausschnitt der Fußgängerschutzvorrichtung gemäß Figur 1 in perspektivischer Darstellung und
Fig. 3 eine schematische Ansicht der Vorbaustruktur mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der Fußgängerschutzvorrichtung .
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung einen vorderen Teil einer Ausführungsform einer Fahrzeugkarosserie 1, von der eine Vorbaustruktur 3 und Teile einer Fahrgastzelle 5, nämlich eine als Tragsäule dienende A-Säule 7 zu erkennen sind. Die Vorbaustruktur 3 schließt in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten an die Fahrgastzelle 5 an. Die Fahrzeugkarosserie 1 weist auf beiden Fahrzeugseiten jeweils einen oberen Längsträger 9 auf, die in ihrem hinteren Endbereich an jeweils eine A-Säule 7 anschließen.
In Figur 1 ist weiterhin ein Ausschnitt einer mit gestrichelter Linie angedeuteten Fronthaube 11, beispielsweise Motorhaube, von der Seite dargestellt. Die Fronthaube 11 ist über mehrere Scharniere mit dem Rohbau/Fahrzeugkarosserie 1 verbunden. Von den Scharnieren ist in der Darstellung gemäß Figur 1 lediglich das Eingelenkscharnier 13 erkennbar, das im Bereich der Seitenkante und der einer Windschutzscheibe naheliegenden Hinterkante 15 der Fronthaube 11 angeordnet ist. Des Weiteren ist im vorderen Bereich der Fronthaube 11 mindestens ein nicht dargestelltes, vorderes Schloss vorgesehen. Ferner ist in entsprechender Weise auf der anderen Seite der Fronthaube
11 ein weiteres, in den Figuren nicht dargestelltes Eingelenkscharnier angeordnet, das wegen seines identischen Aufbaus nicht näher beschrieben wird.
Die Fronthaube 11 ist in Figur 1 in ihrer Schutzposition dargestellt, in der sie im Bereich ihrer Hinterkante 15 angehoben ist. Die Fronthaube 11 ist in ihrer geschlossenen, beim normalen Gebrauch des Fahrzeugs einnehmenden Normalposition unmittelbar über den beziehungsweise auf den auf beiden Fahrzeugseiten vorgesehenen oberen Längsträgern 9 in bekannter Weise angeordnet.
Das Eingelenkscharnier 13 umfasst ein Scharnierauge 17, das am Ende eines Scharnierhebels 19 angeordnet, vorzugsweise daran ausgebildet ist, und einen an der Fronthaube 11 fixierten Scharnierbolzen 18. Der Scharnierhebel 19 ist Teil einer Hebelmechanik 21 zum Anheben der Fronthaube 11 aus ihrer Normalposition in die darstellte Schutzposition. Bei einem anderen, in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Scharnierbolzen 18 am Scharnierhebel 19 angeordnet oder ausgebildet und das Scharnierauge 17 ist an der Fronthaube 11 angeordnet, beispielsweise ausgebildet. Denkbar ist auch ein Ausführungsbeispiel, bei dem sich sowohl an der Motorhaube als auch am Scharnierhebel jeweils ein Scharnierauge befindet und diese mittels eines separaten Scharnierbolzens 18 miteinander verbunden werden.
Bei einem in den Figuren nicht dargestellten
Ausführungsbeispiel ist der haubenseitige Scharnierpunkt ein Montageteil, das im Fahrzeugaufbau bereits am Scharnier befestigt ist und erst dann an die Motorhaube gefügt wird.
Der Scharnierhebel 19 ist an seinem dem Eingelenkscharnier 13 gegenüberliegenden Ende in einer in Fahrzeuglängsrichtung (x- Richtung) verlaufenden Längsführung 23 verschieblich geführt. Die Längsführung 23 ist hier von Langlöchern gebildet, in denen ein mit dem Scharnierhebel 19 gekoppelter Scharnierbolzen 25, um den der Scharnierhebel 19 schwenkbar ist, verschieblich geführt ist (Figur 2) . Die Längsführung 23 ist so ausgebildet, dass der Scharnierbolzen 25 in einer gedachten, parallel oder im Wesentlichen parallel zur Horizontalen H verlaufenden Ebene verschoben werden kann. Die Längsführung 23 ist an einer Grundplatte 27 ausbildet, auf der auch die übrigen Teile der Hebelmechanik 21 montiert sind.
Die Hebelmechanik 21 umfasst ferner einen Koppelhebel 29, der an seinem einen Ende im Bereich eines Anbindungspunktes 30 gelenkig, das heißt, um eine Achse 31 schwenkbar mit dem Scharnierhebel 19 gekoppelt ist. Der Koppelhebel 29 ist an seinem gelenkabgewandten Ende auf der Grundplatte 27 abgestützt, das heißt, um eine ortsfeste Achse 33 schwenkbar gelagert, wobei die Schwenkachse 33 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in der gleichen Ebene wie die Längsführung 23 liegt, was jedoch nicht zwingend notwendig ist. Funktionen ist es bereits ausreichend, dass der Scharnierbolzen 25 und die Achse 33 parallel zueinander verlaufen. Der Koppelhebel 29 kontrolliert beim Aufstellen des Scharniers die x-Bewegung des Eingelenkscharniers 13. Eine Ausführung der Anbindungspunkte 30 und 33 als zweischnittige Verbindung gewährleistet eine stabile und spielarme Hebelkonstruktion.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Hebelmechanik 21 ist als modulare Baueinheit ausgebildet und auf der Oberseite des
Längsträgers 9 angeordnet und direkt oder mittels einer Halterung am Längsträger 9 befestigt .
Zum Anheben der Fronthaube 11 aus ihrer Normalposition in ihre in Figur 1 dargestellte Schutzposition, in der sie im Bereich ihrer windschutzscheibennahen Hinterkante 15 aufgestellt ist, ist ein unterhalb der Hebelmechanik 21 angeordneter Aktuator 35 vorgesehen, der bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 in der Ebene des oberen Längsträgers 9 angeordnet ist. Der Aktuator 35 weist ein ein- und ausfahrbares Stellglied 37 auf, das im Anbindungspunkt 30 des Koppelhebels 29 am Scharnierhebel 19 angreift. In alternativer Ausführung kann das Stellglied 37 in einen vom Anbindungspunkt 30 beabstandeter Stelle am Scharnierhebel 13 beziehungsweise unter Umständen am Koppelhebel 29 angebunden sein. Dadurch lässt sich die Kinematik der Hebelmechanik günstig beeinflussen.
Die anhand der Figuren 1 und 2 beschriebene Hebelmeσhanik 21 ist so ausgebildet, dass beim Ausfahren des Stellglieds 37, was in vertikaler Richtung erfolgt, der Koppelhebel 29 im Uhrzeigersinn um die Achse 33 und der Scharnierhebel 19 entgegen dem Uhrzeigersinn in der Längsführung 23 verschwenkt werden. Dabei wird der Scharnierhebel 19 gleichzeitig in der Längsführung 23 -gemäß der Darstellung der Figur 1- nach rechts verschoben. Dies führt insgesamt zu einer Verlagerung des Eingelenkscharniers 13 entlang einer vertikal, vorzugsweise parallel zur Bewegungsbahn des Stellglieds 37 verlaufenden Bewegungsbahn 39 (z-Richtung) nach oben. Es bleibt festzuhalten, dass das Eingelenkscharnier 13 und somit auch die Fronthaube 11 beim Anheben durch die Hebelmechanik 21 vorzugsweise keine, zumindest aber nur eine vernachlässigbar kleine Bewegungskomponente in x-Richtung, das heißt, in Richtung der Fahrzeuglängsachse aufweisen.
Zum Zwecke der Beeinflussung der Bewegung der Fronthaube 11 in x-Richtung kann beispielsweise die Grundplatte 27 gegenüber der Horizontalen H schräg gestellt oder im Bereich eine Durchbruchs im Längsträger 9 zur Durchführung des Stellglieds 37 geknickt beziehungsweise abgekrδpft ausgebildet sein. Dadurch wird erreicht, dass die Lage des Anbindungspunkts 30 des Aktuators 35 beziehungsweise des Koppelhebels 29 am Scharnierhebel 19 bei nicht ausgelöster, also in Normalposition angeordneter Fronthaube 11 in z- Richtung tiefer liegt. Bei Aktivierung der die Hebelmechanik 21 und den Aktuator 35 aufweisenden
Fußgängerschutzvorrichtung schwenkt der Koppelhebel 19 dann am Anbindungspunkt 30 zum Scharnierhebel 10 in x-Richtung. Variiert man zudem die Längenverhältnisse von Scharnier- und Koppelhebel, so ergibt sich die Möglichkeit der Beeinflussung der Bewegung der Fronthaube 11 in x-Richtung in gewissen konstruktiven Grenzen.
Wie aus der Darstellung gemäß Figur 2 teilweise ersichtlich, sind die Grundplatte 27, der Scharnierhebel 19 sowie der Koppelhebel 29 von U-Profilen gebildet, was sowohl vorteilhaft hinsichtlich einer Gewichtsreduzierung der Fronthaubenanordnung ist als auch ermöglicht, dass die Hebelmechanik 21 bei in Normalposition angeordneter Fronthaube 11 eine nur geringe Bauhöhe aufweist, da die Teile der Hebelmechanik 21 ineinanderschwenken. Im eingefahrenen Zustand sind der Koppelhebel 29 und der Scharnierhebel 10 im Wesentlichen vollständig zwischen die Seitenwangen 41 der Grundplatte 27 eingefahren, wobei der Koppelhebel 29 wiederum zwischen den Seitenwangen 43 des Scharnierhebels 19 angeordnet ist.
Zur Einstellung des Spiels der Hebelmechanik 21 sind bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel Justiermittel 45 vorgesehen, die hier eine Justierschraube 47 auf der Grundplatte 27 zur Einstellung der Hebelmechanik 21 in z-Richtung und Vermeidung oder Reduzierung des Spiels der Hebelmechanik 21 bei in Normalposition angeordneter Fronthaube 11 und eine Justierschraube 49 zur Reduzierung beziehungsweise Verhinderung einer Bewegung der Hebel 19 und 29 in y-Richtung, also quer zur Fahrzeuglängsachse, umfassen.
Der Aktuator 35 kann beispielsweise eine Gasfeder, Schraubenfeder oder ein Tellerpaket umfassen, die beziehungsweise das in Normalposition der Fronthaube 11 eine Vorspannung auf die Hebelmechanik 21 aufbringt, die das Überführen der Fronthaube von der Normalposition in die Schutzposition bewirkt oder unterstützt. Zum Auslösen der Gasfeder wird beispielsweise eine entsprechende Verriegelung gelöst. Andere Ausführungsformen des Aktuators 35 sind möglich.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der die Hebelmechanik 21 und den Aktuator 35 umfassenden Fußgängerschutzvorrichtung. Teile, die bereits anhand der Figuren 1 und 2 beschrieben wurden, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insofern auf die Beschreibung der vorangegangenen Figuren verwiesen wird. Das Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Aktuator 35 im Bauraum unter der Ebene des oberen Längsträgers 9 angeordnet ist. Die Verbindung zwischen Aktuator 35 beziehungsweise dem Stellglied 37 und der Hebelmechanik 21 im Bereich des Anbindungspunktes 30 erfolgt hier mittels einer Koppelstange 51, die die Ebene des oberen Längsträgers 9 durchdringt . Durch diese Einbauvariante kann eine Schwächung
der- oberen Längsträgerebene minimiert werden. Zudem gleicht die KoppelStange 51 die Bewegung des Anbindungspunktes 30 in x-Richtung relativ gegenüber dem Aktuator 35 aus. Die Koppelstange 51 ist zu diesem Zweck gelenkig mit dem Stellglied 37 gekoppelt und im Bereich des Anbindungspunkts 30 angebunden.
Zusammenfassend bleibt festzuhalten, dass die erfindungemäße Hebelmechanik 21 einen einfachen und somit kostengünstigen Aufbau aufweist sowie eine stabile und spielarme Lagerungsmöglichkeit für die Fronthaube 11 bietet. Dabei muss der Aktuator 35 -anders als bei der bekannten Fronthaubenanordnung- nicht direkt unter dem Eingelenkscharnier 13 positioniert werden, sondern kann mit Versatz in x-Richtung dazu an einer strukturmechanisch günstigeren Stelle untergebracht werden, beispielsweise im Bereich der steifen Anbindung der oberen Längsträgerebene an die A-Säule, wobei weder die A-Säule geschwächt noch der obere Längsträger in seinem Faltungsbereich bei einem Crash behindert wird.
In bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, dass jedes der im Bereich der Hinterkante 15 der Fronthaube 11 angeordneten Eingelenkscharniere 13 mit einer Hebelmechanik 21 wie oben beschrieben gekoppelt ist und dass jeder der Hebelmechaniken 21 jeweils ein Aktuator 35 zugeordnet ist. Dadurch kann ein seitliches Verkippen der Motorhaube beim Anheben mit hoher Sicherheit ausgeschlossen werden. Grundsätzlich ist es jedoch möglich, dass nur eine der Hebelmechaniken 21 mittels eines Aktuator angetrieben wird.