WO2018077472A1 - Scharnier für eine fahrzeugklappe - Google Patents
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- E05Y2900/53—Type of wing
- E05Y2900/536—Hoods
Definitions
- the invention relates to a hinge for a vehicle door according to the genus of patent claim 1.
- Modern vehicles have protective systems which protect an impacting person on a front flap from serious injury in an accident situation.
- a protection system is also referred to as a "pedestrian protection system.”
- This protection system causes the front flap, for example a bonnet, which is pivotably mounted on the body via a hinge, to be set up in opposition to the usual pivoting direction, with the end area facing the windscreen and thereby
- This lifting of the front door creates more space and thus space for components located below the front door, in particular a drive unit, which can reduce the risk of injury to the pedestrian in the event of a collision
- these hinges connect the vehicle door to a body of the vehicle, the hinges have a pedestrian protection function, whereby the vehicle door is moved from the hinge on the end facing the windscreen a
- the installation of the end area facing the windshield should take place within a few milliseconds following detection of a corresponding accident situation.
- the hinge also has an opening function and a closing function so that the front flap can be pivoted open or swiveled in at the end area facing away from the windshield.
- an actuator can be provided as a drive or as a power source.
- a generic hinge which pivots a front flap over two hinge joints and connects the front flap with the body.
- the hinge has a body-side disposed hinge base and a flap side arranged hinge shell.
- the hinge upper part and the hinge lower part are pivotally arranged on a first and a second of them
- Pivot struts connected together.
- the upper hinge part consists of a first, flap-side attached upper portion and a pivotally mounted on this, releasably secured via a locking second upper portion.
- At the second upper portion of the two pivot struts are pivotally mounted.
- the first pivoting strut consists of a first strut section arranged on the hinge lower part and a second strut section which is arranged on the second upper section section and is translationally movable relative to the first strut section.
- a controllable, coupled to the second upper portion or couplable actuator is provided which raises the front door in a protective position.
- the object of the invention is to provide a hinge for a vehicle flap, which has a pedestrian protection function which sets up an end region of the vehicle flap facing the windscreen within a few milliseconds.
- a first locking device releases a rotational movement of a second kinematic lever in a working position and blocks a rotational movement of the second kinematics lever in a pedestrian protection position
- the first locking device has a pliers-shaped base body with a guide receptacle, in which a guide pin of the second kinematic lever is guided, and is coupled via a connecting lever with a locking and / or unlocking lever, wherein the locking and / or unlocking lever in an accident situation transferred over the connecting lever, the first locking device of the working position in the pedestrian protection position.
- Under the vehicle door is understood in the following a front door.
- An end region of the vehicle flap facing away from the windshield can be pivoted between an open end position and a closed end position.
- a Aufschwenkamba corresponds to a pivoting movement in the direction of the open end position.
- the end region facing away from the windshield rests against the body, and the end region facing the windshield is set up.
- the erection movement is understood as the erection of the end region of the vehicle flap facing the windshield.
- the hinge according to the invention is understood to mean a hinge with a hinge upper part arranged on the flap side and a lower hinge part arranged on the body side.
- the hinge shell and the lower hinge part are connected to each other via a first kinematic lever and the second kinematic lever.
- the two kinematics levers are each rotatably connected at a first end portion with the hinge upper part and at a second end portion rotatably connected to the lower hinge part.
- the pivotal movement of the vehicle flap between the two end positions is made possible, inter alia, by the rotational movements of the two kinematic levers.
- the raising movement of the windshield facing end portion of the vehicle door is effected by an elongation of the first kinematic lever.
- the first locking device can prevent or at least make it more difficult to generate an opening moment of the hinge and thereby an uncontrolled pivoting movement of the end region of the vehicle flap facing away from the windshield during the pedestrian protection function.
- a faster setting up of the windshield facing end portion of the vehicle door is possible.
- a blocking of the rotational movement of the first kinematic lever by the first locking device or by an additional locking device can take place.
- in the working position which has the first locking device in normal operation, a rotational movement of the second kinematic lever and thereby the pivoting and / or pivoting of the vehicle door possible.
- the locking and / or unlocking lever can be operatively connected to an actuator, which in a triggering case transfers the locking and / or unlocking lever into the pedestrian protection position.
- the triggering case is the situation in which an accident situation is determined in which a person impacts the flap.
- the actuator can in such a situation For example, be triggered by igniting a pyrotechnic charge.
- the first locking device is also transferred by the connecting lever in the pedestrian protection position in an advantageous manner. This can be ensured in an advantageous manner that the normal opening movement of the vehicle door blocked and the installation of the vehicle door can take place quickly and purposefully.
- At least one spring element can prevent an excavation of the second kinematics lever in the working position by a bias of the first locking device when the vehicle is being driven.
- the at least one spring element can be designed, for example, as a tension spring or as a leg spring.
- an unwanted pivoting movement of the end region of the vehicle flap facing away from the windshield can be prevented during driving operation by the bias of the first locking device.
- the at least one spring element can bias the first locking device in the working position.
- the rotational movement of the second kinematic lever can be made possible when the Aufschwenkkraft is greater than the biasing force.
- the second kinematics lever can move the locking device against the spring force and thereby solve the fixation in the working position.
- the force required for swiveling the vehicle flap can be predetermined by the at least one spring element.
- the guide receptacle form a first stop, wherein the guide pin rests in the working position on the first stop.
- the guide receptacle may have an opening, wherein the guide pin at the rotational movement of the second kinematic lever in the direction of the open end position of the first stop along a guide slope through the opening from the guide receptacle can pivot.
- the guide pin can pivot from outside through the opening into the guide receptacle via the guide slope to the first stop.
- the working position of the first locking device and a rotational movement of the second kinematic lever can be easily implemented by the receptacle and the guide pin protruding from the second kinematic lever.
- the guide receptacle may have a second stop, wherein the guide pin rests in the pedestrian protection position on the second stop.
- the guide pin on the second stop can not swing out of the guide receptacle.
- the first locking device can be easily transferred to the pedestrian protection position, in which the connecting lever pulls the first Verriegelungsvor- direction against the force of the spring element in the direction of the guide pin. Wherein the second stop presses against the guide pin.
- the locking and / or unlocking lever in the pedestrian protection position can release a telescopic function of the first kinematics lever.
- the locking and / or unlocking lever in the pedestrian protection position can transfer a second locking device from a blocking position in which the second locking device locks the telescopic function of the first kinematic lever into a release position, in which the second locking device releases the telescopic function of the first kinematics lever.
- the locking and / or unlocking lever can release the telescopic function, in that the locking and / or unlocking lever releases the second locking device.
- the second locking device can fix a biased movably mounted lever element. After releasing the second locking device, the lever element can move and extend the first kinematics lever, whereby the windshield facing end region of the hinge upper part or the vehicle door can be raised.
- the lever element can be driven by the actuator, which also drives the locking and / or unlocking lever.
- a few elements must be activated and / or activated in order to implement the pedestrian protection position, as a result of which errors can be prevented.
- the actuator can drive the telescopic function of the first kinematic lever and / or further locking devices.
- Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of a hinge according to the invention for a vehicle in a working position
- Fig. 2 is a schematic representation of the hinge according to the invention of Fig. 1 in a pedestrian protection position.
- Fig. 3 is a schematic representation of the hinge according to the invention from Fig. 1 and 2 in an open end position
- FIGS. 1 to 3 shows a schematic detail of a first locking arrangement of the hinge according to the invention from FIGS. 1 to 3 with a transparent main body in the working position.
- a hinge 10 for a vehicle flap has a hinge upper part 12 arranged on the flap side and a hinge base 14 arranged on the side of the car body.
- the hinge upper part 12 and the lower hinge part 14 are connected to one another via a first kinematics lever 60 and a second kinematics lever 20.
- a vehicle door covers an opening on the vehicle front in a closed end position and releases this opening in an open end position.
- the vehicle door is movably connected to a vehicle body by the hinge 10.
- An end region of the vehicle flap facing away from the windshield can be pivoted between the closed end position and the open end position.
- a first locking device 40 releases a rotational movement of the second kinematic lever 20 in a working position and blocks the rotational movement of the second kinematic lever 20 in a pedestrian protection position
- the first locking device 40 has a gantry-shaped main body 43 with a guide receptacle 44 in which a guide pin 22 of the second kinematic lever 20 is guided, and is coupled via a connecting lever 30 with a locking and / or unlocking lever 50, wherein the locking and / or unlocking lever 50 transferred in an accident situation on the connecting lever 30, the first locking device 40 from the working position to the pedestrian protection position.
- the lower hinge part 14 is designed as a base plate, which can be connected to the vehicle body.
- the second kinematics lever 20 is rotatably mounted on the lower hinge part 14 at a first pivot point RP1.
- the first kinematics lever 60 is rotatably mounted at a second pivot point RP2 on the lower hinge part 14.
- the locking and / or unlocking lever 50 is likewise rotatably mounted on the lower hinge part 14 at the first pivot point RP1.
- the second kinematics lever 20 is rotatably mounted on the hinge upper part 12 at a fourth pivot point RP4.
- the first kinematics lever 60 is rotatably mounted on the hinge upper part 12 at a fifth pivot point RP5.
- the hinge upper part 12 is made in two parts, wherein a first part 12.1 is connected to the vehicle door and a second part 12.2 has the fourth pivot point RP4 and the fifth pivot point RP5.
- the first part 12.1 and the second part 12.2 of the hinge upper part 12 are rotatably connected to one another at a sixth pivot point RP6.
- the first kinematics lever 60 has a telescopic function, which is activated or released in the pedestrian protection position shown in FIG. 2, so that the first kinematics lever 60 in comparison to the one shown in FIG. 1 illustrated work position and in Fig. 3 shown open end position is extended.
- a second lever part 62 is mounted so as to move in a first lever part 61.
- the first lever part 61 has a guide element 64, which is guided in a slot 63 of the second lever part 62. The end portions of the slot 63 form two stops for the second lever part 62.
- the second lever part 62 is rotatably connected to the fifth pivot point RP5.
- the first lever part 61 is rotatably connected to the second pivot point RP2.
- the telescopic function of the first kinematic lever 60 can be locked via a second locking device 66 and released for transition to the pedestrian protection position.
- the second locking device 66 has in the illustrated embodiment, a hook member which engages around a pin 62.2 of the second lever member 62 and is rotatably mounted on the second pivot point RP2.
- the first kinematics lever 60 with the first lever part 61 and the second lever part 62 and the second locking device 66 can be rotated about the second pivot point RP2 in the working position, so that the telescopic function of the first kinematic lever 60 is locked remains.
- the second kinematic lever 20 can be rotated about the first pivot point RP1.
- the telescopic function is activated and the second lever part 62 has moved the upper part 12 of the hinge.
- the first locking device 40 prevents the rotational movement of the second kinematic lever 20.
- the rotational movement of the first kinematics lever 60 can additionally lend to another Locking device to be locked. This means that in the working position, only the rotational movements of the kinematics lever 20, 60 and no telescopic function is made possible.
- the first locking device 40 prevents the rotational movement of the second kinematic lever 20.
- the first locking device 40 has the forceps-shaped base body 43 with a guide receptacle 44, in which a guide pin 22 of the second kinematics lever 20 is guided.
- the locking and / or unlocking lever 50 can be operatively connected to an actuator, not shown, which in a triggering case, the locking and / or unlocking lever 50 transferred to the pedestrian protection position.
- the triggering case corresponds to the situation in which an accident is detected in which a person bounces on the vehicle door.
- the actuator not shown, engage at a drive point AP and rotate the locking and / or unlocking lever 50 about the first pivot point RP1, so that the connecting lever 30 coupled to the locking and / or unlocking lever 50, the pincer-shaped main body 43 of the first locking device 40th against the force of a spring member 47 rotates about a third pivot point RP3.
- the locking and / or unlocking lever 50 indirectly releases the telescoping function of the first kinematic lever 60 by rotating the locking and / or unlocking lever 50 about the second fulcrum RP2 as it rotates about the first fulcrum RP1 the hook releases the pin 62.2.
- the actuator not shown, the second lever part 62 in the event of a trip.
- the second lever part 62 can be biased in the working position of a spring element, wherein the spring force, the second lever part 62 is transferred to the pedestrian protection position as soon as the second locking device 66, the second lever part 62 releases.
- the guide receptacle 44 forms a first stop 41 in the exemplary embodiment shown, with the guide pin 22 abutting the first stop 41 in the working position.
- the guide receptacle 44 has an opening 45, wherein the guide pin 22 in the rotation of the second kinematic lever 20 and an associated movement of the hinge 10 and the vehicle door from the closed end position shown in FIG. 1 in the open shown in FIG End position of the first stop 41 along a guide slope 46 through the opening 45 from the guide receptacle 44 pivots.
- the guide pin 22 pivots from outside through the opening 45 into the guide receptacle 44 and the guide slope 46 to the first stop 41st
- a rotational movement of the second kinematic lever 20 is possible.
- the guide receptacle 44 has a second stop 42 in the exemplary embodiment shown, the guide pin 22 abutting the second stop 42 in the pedestrian protection position illustrated in FIG. 2. Since the guide pin 22 is surrounded in the direction of the rotational movement of the second kinematic lever 20 by the border of the guide receptacle 44, a rotational movement of the second kinematic lever 20 in the pedestrian protection position is prevented. So the Guide pin 22 abuts the second stop 42, the first locking device 40 is rotated before the transition to the pedestrian protection position against the force of the spring member 47 about the third pivot point RP3 and moved away from the hinge upper part 12. For the transition from the working position shown in Fig. 1 in the illustrated in Fig.
- the locking and / or unlocking lever 50 rotates with its second end the second locking device 66 about the second pivot point RP2, so that the hook releases the pin 62.2 and the telescopic function of the first kinematic lever 60.
- the hinge 10 and the vehicle door can be transferred to the pedestrian protection position, in which, the windshield facing end portion of the vehicle door is placed.
- the at least one spring element 47 prevents the excavation of the vehicle by a bias of the first locking device 40 a excavation of the second kinematic lever 20 in the working position.
- the at least one spring element 47 is designed, for example, as a tension spring or leg spring.
- the first locking device 40 can be biased so that the guide pin 22 of the second kinematic lever 20 can be moved against the spring force of the spring element from the first stop 41 to the opening 45.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Scharnier (10) für eine Fahrzeugklappe, mit einem klappenseitig angeordneten Scharnieroberteil (12) und einem karosserieseitig angeordneten Scharnierunterteil (14), welche über einen ersten Kinematikhebel (20) und einen zweiten Kinematikhebel (60) miteinander verbunden sind. Erfindungsgemäß gibt eine erste Verriegelungsvorrichtung (40) in einer Arbeitsstellung eine Drehbewegung des zweiten Kinematikhebels (20) frei und sperrt in einer Fußgängerschutzstellung die Drehbewegung des zweiten Kinematikhebels (20), wobei die erste Verriegelungsvorrichtung (40) einen zangenförmigen Grundkörper (43) mit einer Führungsaufnahme (44) aufweist, in welcher ein Führungsstift (22) des zweiten Kinematikhebels (20) geführt ist, und über einen Verbindungshebel (30) mit einem Ver- und/oder Entriegelungshebel (50) gekoppelt ist, wobei der Ver- und/oder Entriegelungshebel (50) in einer Unfallsituation über den Verbindungshebel (30) die erste Verriegelungsvorrichtung (40) von der Arbeitsstellung in die Fußgängerschutzstellung überführt.
Description
Scharnier für eine Fahrzeugklappe
Die Erfindung betrifft ein Scharnier für eine Fahrzeugklappe gemäß der Gat- tung des Patentanspruchs 1.
Moderne Fahrzeuge verfügen über Schutzsysteme, welche in einer Unfallsituation eine auf eine Frontklappe aufprallende Person vor gravierenden Verletzungen schützen. Ein solches Schutzsystem wird auch als„Fußgänger- Schutzsystem" bezeichnet. Dieses Schutzsystem bewirkt, dass die Frontklappe, beispielsweise eine Motorhaube, welche über ein Scharnier schwenkbar an der Karosserie gelagert ist, entgegen der üblichen Aufschwenkrichtung, mit dem der Windschutzscheibe zugewandten Endbereich aufgestellt und dadurch angehoben werden kann. Dieses Anheben der Frontklappe, schafft mehr Abstand und damit Raum zu unterhalb der Frontklappe befindlichen Bauteilen, insbesondere einem Antriebsaggregat, wodurch sich im Falle einer Kollision das Verletzungsrisiko für den Fußgänger reduzieren lässt. Korrespondierende Scharniere für eine solche Fahrzeugklappe sind ebenfalls in zahlreichen Variationen bekannt. Über diese Scharniere wird die Fahrzeugklappe mit einer Karosserie des Fahrzeugs verbunden. Die Scharniere weisen eine Fußgängerschutzfunktion auf. Hierbei wird die Fahrzeugklappe von dem Scharnier an dem der Windschutzscheibe zugewandten Endbereich aufgestellt. Für einen effektiven Fußgängerschutz sollte das Aufstellen des der Windschutzscheibe zugewandten Endbereichs innerhalb weniger Millisekunden nach einer Erkennung einer korrespondierenden Unfallsituation erfolgen. Das Scharnier weist zudem eine Öffnungsfunktion und eine Schließfunktion auf, so dass die Frontklappe an dem der Windschutzscheibe abge- wandten Endbereich aufgeschwenkt oder zugeschwenkt werden kann. Für
die Öffnungsfunktion und/oder Schließfunktion und/oder die Fußgängerschutzfunktion kann ein Aktuator als Antrieb bzw. als Kraftquelle vorgesehen werden. Aus der DE 10 2014 015 998 A1 ist ein gattungsgemäßes Scharnier bekannt, welches eine Frontklappe über zwei Scharniergelenke schwenkt und die Frontklappe mit der Karosserie verbindet. Das Scharnier weist ein karosse- rieseitig angeordnetes Scharnierunterteil und ein klappenseitig angeordnetes Scharnieroberteil auf. Das Scharnieroberteil und das Scharnierunterteil sind über eine erste und eine zweite an ihnen schwenkbar angeordnete
Schwenkstreben miteinander verbunden. Das Scharnieroberteil besteht aus einem ersten, klappenseitig befestigten Oberteilabschnitt und einem an diesem schwenkbar angeordneten, über ein Arretiermittel lösbar fixierten zweiten Oberteilabschnitt. An dem zweiten Oberteilabschnitt sind die beiden Schwenkstreben schwenkbar angeordnet. Die erste Schwenkstrebe besteht aus einem am Scharnierunterteil angeordneten ersten Strebenabschnitt und einem am zweiten Oberteilabschnitt angeordneten und relativ zum ersten Strebenabschnitt translatorisch bewegbaren zweiten Strebenabschnitt. Ein ansteuerbares, mit dem zweiten Oberteilabschnitt gekoppeltes oder koppel- bares Stellelement ist vorgesehen, welches die Frontklappe in eine Schutzstellung anhebt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Scharnier für eine Fahrzeugklappe bereitzustellen, welches eine Fußgängerschutzfunktion aufweist, wel- che ein der Windschutzscheibe zugewandten Endbereich der Fahrzeugklappe innerhalb weniger Millisekunden aufstellt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Bereitstellung eines Scharniers für eine Fahrzeugklappe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vor-
teilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Um ein Scharnier für eine Fahrzeugklappe bereitzustellen, welches eine Fußgängerschutzfunktion aufweist, welche ein der Windschutzscheibe zugewandten Endbereich der Fahrzeugklappe innerhalb weniger Millisekunden aufstellt, gibt eine erste Verriegelungsvorrichtung in einer Arbeitsstellung eine Drehbewegung eines zweiten Kinematikhebels frei und sperrt in einer Fußgängerschutzstellung eine Drehbewegung des zweiten Kinematikhebels, wo- bei die erste Verriegelungsvorrichtung einen zangenförmigen Grundkörper mit einer Führungsaufnahme aufweist, in welcher ein Führungsstift des zweiten Kinematikhebels geführt ist, und über einen Verbindungshebel mit einem Ver- und/oder Entriegelungshebel gekoppelt ist, wobei der Ver- und/oder Entriegelungshebel in einer Unfallsituation über den Verbindungshebel die erste Verriegelungsvorrichtung von der Arbeitsstellung in die Fußgängerschutzstellung überführt.
Unter der Fahrzeugklappe wird im Folgenden eine Frontklappe verstanden. Ein der Windschutzscheibe abgewandter Endbereich der Fahrzeugklappe kann zwischen einer offenen Endstellung und einer geschlossenen Endstellung verschwenkt werden. Hierbei entspricht eine Aufschwenkbewegung einer Schwenkbewegung in Richtung offener Endstellung. In der Fußgängerschutzposition liegt der, der Windschutzscheibe abgewandte Endbereich an der Karosserie an, und der, der Windschutzscheibe zugewandte Endbereich ist aufgestellt. Unter der Aufstellbewegung wird das Aufstellen des der Windschutzscheibe zugewandten Endbereichs der Fahrzeugklappe verstanden.
Unter dem erfindungsgemäßen Scharnier wird im Folgenden ein Scharnier mit einem klappenseitig angeordneten Scharnieroberteil und einem karosse- rieseitig angeordneten Scharnierunterteil verstanden. Das Scharnieroberteil
und das Scharnierunterteil sind über einen ersten Kinematikhebel und den zweiten Kinematikhebel miteinander verbunden. Die beiden Kinematikhebel sind jeweils an einem ersten Endabschnitt drehbeweglich mit dem Scharnieroberteil und an einem zweiten Endabschnitt drehbeweglich mit dem Scharnierunterteil verbunden. Die Schwenkbewegung der Fahrzeugklappe zwischen den beiden Endestellungen wird unter anderem durch die Drehbewegungen der beiden Kinematikhebel ermöglicht. Die Aufstellbewegung des der Windschutzscheibe zugewandten Endbereichs der Fahrzeugklappe erfolgt durch eine Längung des ersten Kinematikhebels.
In vorteilhafter Weise kann die erste Verriegelungsvorrichtung durch das Sperren der Drehbewegung des zweiten Kinematikhebels ein Erzeugen eines öffnenden Moment des Scharniers und dadurch eine unkontrollierte Auf- schwenkbewegung des der Windschutzscheibe abgewandten Endbereichs der Fahrzeugklappe während der Fußgängerschutzfunktion unterbinden oder zumindest erschweren. Dadurch ist ein schnelleres Aufstellen des der Windschutzscheibe zugewandten Endbereichs der Fahrzeugklappe möglich. Zusätzlich kann auch eine Sperrung der Drehbewegung des ersten Kinematikhebels durch die erste Verriegelungsvorrichtung oder durch eine zusätzliche Verriegelungsvorrichtung erfolgen. In vorteilhafter Weise ist in der Arbeitsstellung, welche die erste Verriegelungsvorrichtung im Normalbetrieb aufweist, eine Drehbewegung des zweiten Kinematikhebels und dadurch das Aufschwenken und/oder Zuschwenken der Fahrzeugklappe möglich. In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Scharniers kann der Ver- und/oder Entriegelungshebel mit einem Aktuator wirkverbunden werden, welcher in einem Auslösefall den Ver- und/oder Entriegelungshebel in die Fußgängerschutzstellung überführt. Unter dem Auslösefall wird die Situation verstanden, in welcher eine Unfallsituation ermittelt wird, in welcher eine Per- son auf die Klappe aufprallt. Der Aktuator kann in einer solchen Situation
beispielsweise durch Zünden einer pyrotechnischen Ladung ausgelöst werden. Durch das Überführen des Ver- und/oder Entriegelungshebels in die Fußgängerschutzstellung wird in vorteilhafter Weise die erste Verriegelungsvorrichtung durch den Verbindungshebel ebenfalls in die Fußgängerschutz- Stellung überführt. Dadurch kann in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, dass die normale Öffnungsbewegung der Fahrzeugklappe blockiert und die Aufstellung der Fahrzeugklappe schnell und zielgerichtet stattfinden kann.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Scharniers kann im Fahrbetrieb des Fahrzeugs mindestens ein Federelement durch eine Vorspannung der ersten Verriegelungsvorrichtung einen Aushub des zweiten Kinematikhebels in der Arbeitsstellung unterbinden. Hierbei kann das mindestens eine Federelement beispielsweise als Zugfeder oder als Schenkelfeder ausgeführt werden. In vorteilhafter Wiese kann eine ungewollte Auf- schwenkbewegung des der Windschutzscheibe abgewandter Endbereichs der Fahrzeugklappe während des Fahrbetriebs durch die Vorspannung der ersten Verriegelungsvorrichtung unterbunden werden. Das mindestens eine Federelement kann die erste Verriegelungsvorrichtung in der Arbeitsstellung vorspannen. In der geschlossenen Endstellung kann die Drehbewegung des zweiten Kinematikhebels ermöglicht werden, wenn die Aufschwenkkraft größer als die Vorspannkraft ist. Hierbei kann der zweite Kinematikhebel die Verriegelungsvorrichtung gegen die Federkraft bewegen und dadurch die Fixierung in der Arbeitsstellung lösen. Hierbei kann die Kraft, welche zum Aufschwenken der Fahrzeugklappe benötigt wird durch das mindestens eine Federelement vorgegeben werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Scharniers kann die Führungsaufnahme einen ersten Anschlag ausbilden, wobei der Führungsstift in der Arbeitsstellung am ersten Anschlag anliegt. Zudem kann die Führungsaufnahme eine Öffnung aufweisen, wobei der Führungsstift bei
der Drehbewegung des zweiten Kinematikhebels in Richtung offener Endstellung vom ersten Anschlag entlang einer Führungsschräge durch die Öffnung aus der Führungsaufnahme schwenken kann. Zudem kann der Führungsstift bei der Drehung des zweiten Kinematikhebels in Richtung der ge- schlossenen Endstellung von außen durch die Öffnung in die Führungsaufnahme über die Führungsschräge zum ersten Anschlag schwenken. In vorteilhafter Weise kann die Arbeitsstellung der ersten Verriegelungsvorrichtung und eine Drehbewegung des zweiten Kinematikhebels einfach durch die Aufnahme und den von dem zweiten Kinematikhebel abstehenden Füh- rungsstift umgesetzt werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Scharniers kann die Führungsaufnahme einen zweiten Anschlag aufweisen, wobei der Führungsstift in der Fußgängerschutzstellung am zweiten Anschlag anliegt. In vorteilhafter Weise kann der Führungsstift am zweiten Anschlag nicht aus der Führungsaufnahme rausschwenken. Dadurch ist die Drehbewegung des mit ihm verbundenen zweiten Kinematikhebels nicht möglich. Zudem kann die erste Verriegelungsvorrichtung einfach in die Fußgängerschutzstellung überführt werden, in dem der Verbindungshebel die erste Verriegelungsvor- richtung gegen die Kraft des Federelements in Richtung des Führungsstiftes zieht. Wobei der zweite Anschlag gegen den Führungsstift drückt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Scharniers kann der Ver- und/oder Entriegelungshebel in der Fußgängerschutzstellung eine Teleskopfunktion des ersten Kinematikhebels freigeben. Hierbei kann der Ver- und/oder Entriegelungshebel in der Fußgängerschutzstellung eine zweite Verriegelungsvorrichtung von einer Sperrstellung, in welcher die zweite Verriegelungsvorrichtung die Teleskopfunktion des ersten Kinematikhebels sperrt, in eine Freigabestellung überführen, in welcher die zweite Verriege- lungsvorrichtung die Teleskopfunktion des ersten Kinematikhebels freigibt. In
vorteilhafter Weise kann durch den Ver- und/oder Entriegelungshebel einerseits das unkontrollierte Aufschwenken der Fahrzeugklappe verhindert und andererseits das Anheben der Fahrzeugklappe ermöglicht werden. Hierbei kann der Ver- und/oder Entriegelungshebel die Teleskopfunktion freigeben, indem der Ver- und/oder Entriegelungshebel die zweite Verriegelungsvorrichtung löst. Die zweite Verriegelungsvorrichtung kann ein vorgespanntes beweglich gelagertes Hebelelement fixieren. Nach dem Lösen der zweiten Verriegelungsvorrichtung kann sich das Hebelelement bewegen und den ersten Kinematikhebel verlängern, wodurch der der Windschutzscheibe zugewand- ter Endbereich des Scharnieroberteils bzw. der Fahrzeugklappe angehoben werden kann. Alternativ kann das Hebelelement von dem Aktuator angetrieben werden, welcher auch den Ver- und/oder Entriegelungshebel antreibt. In vorteilhafter Weise müssen wenige Elemente angesteuert und/oder aktiviert werden um die Fußgängerschutzstellung umzusetzen, wodurch Fehler un- terbunden werden können.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Scharniers kann der Aktuator die Teleskopfunktion des ersten Kinematikhebels und/oder weitere Verriegelungsvorrichtungen antreiben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. Hierbei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Scharniers für ein Fahrzeug in einer Arbeitsstellung, und
Fig. 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Scharniers aus Fig. 1 in einer Fußgängerschutzstellung.
Fig. 3 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Scharniers aus Fig. 1 und 2 in einer offenen Endstellung, und
Fig. 4 eine schematische Detaildarstellung einer ersten Verriegelungsanordnung des erfindungsgemäßen Scharniers aus Fig. 1 bis 3 mit durchsichtigem Grundkörper in der Arbeitsstellung.
Wie aus Fig. 1 bis 4 ersichtlich ist, weist ein Scharnier 10 für eine Fahrzeugklappe ein klappenseitig angeordnetes Scharnieroberteil 12 und ein karosse- rieseitig angeordnetes Scharnierunterteil 14 auf. Das Scharnieroberteil 12 und das Scharnierunterteil 14 sind über einen ersten Kinematikhebel 60 und einen zweiten Kinematikhebel 20 miteinander verbunden.
Eine nicht dargestellte Fahrzeugklappe deckt eine Öffnung an der Fahrzeugfront in einer geschlossenen Endstellung ab und gibt diese Öffnung in einer offenen Endstellung frei. Die Fahrzeugklappe wird durch das Scharnier 10 beweglich mit einer Fahrzeugkarosserie verbunden. Ein der Windschutzscheibe abgewandter Endbereich der Fahrzeugklappe kann zwischen der geschlossenen Endstellung und der offenen Endstellung verschwenkt werden. Erfindungsgemäß gibt eine erste Verriegelungsvorrichtung 40 in einer Arbeitsstellung eine Drehbewegung des zweiten Kinematikhebels 20 frei und sperrt in einer Fußgängerschutzstellung die Drehbewegung des zweiten Kinematikhebels 20, wobei die erste Verriegelungsvorrichtung 40 einen zan- genförmigen Grundkörper 43 mit einer Führungsaufnahme 44 aufweist, in welcher ein Führungsstift 22 des zweiten Kinematikhebels 20 geführt ist, und
über einen Verbindungshebel 30 mit einem Ver- und/oder Entriegelungshebel 50 gekoppelt ist, wobei der Ver- und/oder Entriegelungshebel 50 in einer Unfallsituation über den Verbindungshebel 30 die erste Verriegelungsvorrichtung 40 von der Arbeitsstellung in die Fußgängerschutzstellung überführt.
Wie aus Fig. 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, ist das Scharnierunterteil 14 als Grundplatte ausgeführt, welche mit der Fahrzeugkarosserie verbunden werden kann. Wie aus Fig. 1 bis 4 weiter ersichtlich ist, ist der zweite Kinematikhebel 20 an einem ersten Drehpunkt RP1 drehbar am Scharnierunterteil 14 gelagert. Der erste Kinematikhebel 60 ist an einem zweiten Drehpunkt RP2 am Scharnierunterteil 14 drehbar gelagert. Der Ver- und/oder Entriegelungshebel 50 ist ebenfalls am ersten Drehpunkt RP1 drehbar am Scharnierunterteil 14 gela- gert. Zudem ist der zweite Kinematikhebel 20 an einem vierten Drehpunkt RP4 drehbar am Scharnieroberteil 12 gelagert. Der erste Kinematikhebel 60 ist an einem fünften Drehpunkt RP5 drehbar am Scharnieroberteil 12 gelagert. In der in Fig. 1 dargestellten Arbeitsstellung kann das Scharnier 10 bzw. die Fahrzeugklappe durch Drehen der beiden Kinematikhebel 20, 60 zwi- sehen den Endstellungen bewegt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Scharnieroberteil 12 zweiteilig ausgeführt, wobei ein erstes Teil 12.1 mit der Fahrzeugklappe verbunden wird und ein zweites Teil 12.2 den vierten Drehpunkt RP4 und den fünften Drehpunkt RP5 aufweist. Das erste Teil 12.1 und das zweite Teil 12.2 des Scharnieroberteils 12 sind an einem sechsten Drehpunkt RP6 drehbar miteinander verbunden.
Wie aus Fig. 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, weist der erste Kinematikhebel 60 eine Teleskopfunktion auf, welche in der in Fig. 2 dargestellten Fußgängerschutzstellung aktiviert bzw. freigegeben ist, so dass der erste Kinematikhe- bei 60 im Vergleich zu der in Fig. 1 dargestellten Arbeitsstellung und der in
Fig. 3 dargestellten offenen Endstellung verlängert ist. Zur Umsetzung der Teleskopfunktion ist ein zweites Hebelteil 62 schiebebeweglich in einem ersten Hebelteil 61 gelagert. Um die Bewegung des zweiten Hebelteils 62 zu begrenzen weist das erste Hebelteil 61 ein Führungselement 64 auf, welches in einem Langloch 63 des zweiten Hebelteils 62 geführt ist. Die Endbereiche des Langlochs 63 bilden zwei Anschläge für das zweite Hebelteil 62 aus. Das zweite Hebelteil 62 ist drehbar mit dem fünften Drehpunkt RP5 verbunden. Das erste Hebelteil 61 ist mit dem zweiten Drehpunkt RP2 drehbar verbunden. Die Teleskopfunktion des ersten Kinematikhebels 60 kann über eine zweite Verriegelungsvorrichtung 66 verriegelt und zum Übergang in die Fußgängerschutzstellung freigegeben werden. Die zweite Verriegelungsvorrichtung 66 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Hakenelement auf, welches einen Stift 62.2 des zweiten Hebelteils 62 umgreift und drehbar am zweiten Drehpunkt RP2 gelagert ist. Zum Übergang von der geschlossenen Endstellung in die offenen Endstellung können in der Arbeitsstellung der erste Kinematikhebel 60 mit dem ersten Hebelteil 61 und dem zweiten Hebelteil 62 sowie die zweite Verriegelungsvorrichtung 66 um den zweiten Drehpunkt RP2 gedreht werden, so dass die Teleskopfunktion des ersten Kinematikhebels 60 gesperrt bleibt. Gleichzeitig kann der zweite Kinematikhebel 20 um den ersten Drehpunkt RP1 gedreht werden. Durch diese Drehbewegungen wird die Schwenkbewegung des Scharniers 10 bzw. der Fahrzeugklappe ermöglicht.
In der in Fig. 2 dargestellten Fußgängerschutzstellung ist die Teleskopfunkti- on aktiviert und das zweite Hebelteil 62 hat das Scharnieroberteil 12 bewegt. Dadurch wird der, der Windschutzscheibe zugewandte Endbereich des Scharnieroberteils 12 bzw. der Fahrzeugklappe aufgestellt. Die erste Verriegelungsvorrichtung 40 unterbindet die Drehbewegung des zweiten Kinematikhebels 20. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann zusätz- lieh die Drehbewegung des ersten Kinematikhebels 60 von einer weiteren
Verriegelungsvorrichtung gesperrt werden. Das bedeutet, dass in der Arbeitsstellung lediglich die Drehbewegungen der Kinematikhebel 20, 60 und keine Teleskopfunktion ermöglicht wird. Zum Übergang in die Fußgängerschutzstellung wird lediglich die Teleskopfunktion freigegeben und die Dreh- bewegung von mindestens einem Kinematikhebel 20, 60 gesperrt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel verhindert die erste Verriegelungsvorrichtung 40 die Drehbewegung des zweiten Kinematikhebels 20.
Wie aus Fig. 1 bis 4 weiter ersichtlich ist, weist die erste Verriegelungsvor- richtung 40 den zangenförmigen Grundkörper 43 mit einer Führungsaufnahme 44 auf, in welcher ein Führungsstift 22 des zweiten Kinematikhebels 20 geführt ist.
Der Ver- und/oder Entriegelungshebel 50 kann mit einem nicht dargestellten Aktuator wirkverbunden werden, welcher in einem Auslösefall den Ver- und/oder Entriegelungshebel 50 in die Fußgängerschutzstellung überführt. Der Auslösefall entspricht der Situation, in welcher ein Unfall detektiert wird, bei welchem eine Person auf die Fahrzeugklappe prallt. Beispielsweise kann der nicht dargestellte Aktuator an einem Antriebspunkt AP angreifen und den Ver- und/oder Entriegelungshebel 50 um den ersten Drehpunkt RP1 drehen, so dass der mit dem Ver- und/oder Entriegelungshebel 50 gekoppelte Verbindungshebel 30 den zangenförmigen Grundkörper 43 der ersten Verriegelungsvorrichtung 40 gegen die Kraft eines Federelements 47 um einen dritten Drehpunkt RP3 dreht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel gibt der Ver- und/oder Entriegelungshebel 50 die Teleskopfunktion des ersten Kinematikhebels 60 indirekt frei, indem der Ver- und/oder Entriegelungshebel 50 bei seiner Drehung um den ersten Drehpunkt RP1 die zweite Verriegelungsvorrichtung 66 um den zweiten Drehpunkt RP2 dreht, wobei der Haken den Stift 62.2 freigibt. Dadurch werden zwei Elemente zeitgleich von einem Aktuator angetrieben. Zudem kann der nicht dargestellte Aktuator das zweite Hebelteil
62 im Auslösefall antreiben. Alternativ kann das zweite Hebelteil 62 in der Arbeitsstellung von einem Federelement vorgespannt werden, wobei die Federkraft das zweite Hebelteil 62 in die Fußgängerschutzstellung überführt, sobald die zweite Verriegelungsvorrichtung 66 das zweite Hebelteil 62 frei- gibt.
Wie aus Fig. 1 bis 4 weiter ersichtlich ist, bildet die Führungsaufnahme 44 im dargestellten Ausführungsbeispiel einen ersten Anschlag 41 aus, wobei der Führungsstift 22 in der Arbeitsstellung am ersten Anschlag 41 anliegt. Zudem umfasst die Führungsaufnahme 44 eine Öffnung 45, wobei der Führungsstift 22 bei der Drehung des zweiten Kinematikhebels 20 und bei einer damit verbundenen Bewegung des Scharniers 10 bzw. der Fahrzeugklappe von der in Fig. 1 dargestellten geschlossenen Endstellung in die in Fig. 3 dargestellte offene Endstellung vom ersten Anschlag 41 entlang einer Führungsschräge 46 durch die Öffnung 45 aus der Führungsaufnahme 44 schwenkt. Bei der Drehung des zweiten Kinematikhebels 20 und einer damit verbundenen Bewegung des Scharniers 10 bzw. der Fahrzeugklappe von der in Fig. 3 dargestellten offenen Endstellung in die in Fig. 1 dargestellte geschlossene Endstellung schwenkt der Führungsstift 22 von außen durch die Öffnung 45 in die Führungsaufnahme 44 und über die Führungsschräge 46 zum ersten Anschlag 41 . Dadurch ist eine Drehbewegung des zweiten Kinematikhebels 20 möglich.
Wie aus Fig. 1 bis 4 weiter ersichtlich ist, weist die Führungsaufnahme 44 im dargestellten Ausführungsbeispiel einen zweiten Anschlag 42 auf, wobei der Führungsstift 22 in der in Fig. 2 dargestellten Fußgängerschutzstellung am zweiten Anschlag 42 anliegt. Da der Führungsstift 22 in Richtung der Drehbewegung des zweiten Kinematikhebels 20 von der Umrandung der Führungsaufnahme 44 umgeben ist, wird eine Drehbewegung des zweiten Ki- nematikhebels 20 in der Fußgängerschutzstellung unterbunden. Damit der
Führungsstift 22 am zweiten Anschlag 42 anliegt, wird die erste Verriegelungsvorrichtung 40 vor dem Übergang in die Fußgängerschutzstellung gegen die Kraft des Federelements 47 um den dritten Drehpunkt RP3 gedreht und vom Scharnieroberteil 12 wegbewegt. Zum Übergang von der in Fig. 1 dargestellten Arbeitsstellung in die in Fig. 2 dargestellte Fußgängerschutzstellung greift der nicht näher dargestellte Antrieb im dargestellten Ausführungsbeispiel am Antriebspunkt AP an, und dreht den Ver- und/oder Entriegelungshebel 50 um die erste Drehachse RP1 . Dadurch wirkt der Ver- und/oder Entriegelungshebel 50 an einem ersten Ende über den Verbin- dungshebel 30 auf den zangenförmigen Grundkörper 43 der ersten Verriegelungsvorrichtung 40 und an einem zweiten Ende auf die zweite Verriegelungsvorrichtung 66. Dadurch wird der zweite Anschlag 42 der ersten Verriegelungsvorrichtung 40 gegen die Kraft des Federelements 47 bis zum Anschlag in Richtung Führungsstift 22 bewegt. Zeitgleich dreht der Ver- und/oder Entriegelungshebel 50 mit seinem zweiten Ende die zweite Verriegelungsvorrichtung 66 um den zweiten Drehpunkt RP2, so dass der Haken den Stift 62.2 und die Teleskopfunktion des ersten Kinematikhebels 60 freigibt. Dadurch kann das Scharnier 10 und die Fahrzeugklappe in die Fußgängerschutzstellung überführt werden, in welcher der, der Windschutzscheibe zugewandte Endbereich der Fahrzeugklappe aufgestellt ist.
Das mindestens eine Federelement 47 unterbindet im Fahrbetrieb des Fahrzeugs durch eine Vorspannung der ersten Verriegelungsvorrichtung 40 einen Aushub des zweiten Kinematikhebels 20 in der Arbeitsstellung. Das mindes- tens eine Federelement 47 ist beispielsweise als Zugfeder oder Schenkelfeder ausgeführt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann die erste Verriegelungsvorrichtung 40 so vorgespannt werden, dass der Führungsstift 22 des zweiten Kinematikhebels 20 gegen die Federkraft des Federelements vom ersten Anschlag 41 zur Öffnung 45 bewegt werden kann.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Scharnier
12 Scharnieroberteil
12.1 erstes Teil
12.2 zweites Teil
14 Scharnierunterteil als Grundplatte
20 zweiter Kinematikhebel
22 Führungsstift
30 Verbindungshebel
40 erste Verriegelungsvorrichtung
41 erster Anschlag
42 zweiter Anschlag
43 Grundkörper
44 Führungsaufnahme
45 Öffnung
46 Führungsschräge
47 Federelement
50 Ver- und/oder Entriegelungshebel
60 zweiter Kinematikhebel
61 erstes Hebelteil
62 zweites Hebelteil
62.2 Stift
63 Langloch
64 Führungselement
66 zweite Verriegelungsvorrichtung
RP1 erster Drehpunkt
RP2 zweiter Drehpunkt.
RP3 dritter Drehpunkt
vierter Drehpunkt fünfter Drehpunkt sechster Drehpunkt Antriebspunkt
Claims
1. Scharnier (10) für eine Fahrzeugklappe, mit einem klappenseitig angeordneten Scharnieroberteil (12) und einem karosserieseitig angeordneten Scharnierunterteil (14), welche über einen ersten Kinematikhebel (60) und einen zweiten Kinematikhebel (20) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Verriegelungs- Vorrichtung (40) in einer Arbeitsstellung eine Drehbewegung des zweiten Kinematikhebels (20) freigibt und in einer Fußgängerschutzstellung die Drehbewegung des zweiten Kinematikhebels (20) sperrt, wobei die erste Verriegelungsvorrichtung (40) einen zangenförmigen Grundkörper (43) mit einer Führungsaufnahme (44) aufweist, in wel- eher ein Führungsstift (22) des zweiten Kinematikhebels (20) geführt ist, und über einen Verbindungshebel (30) mit einem Ver- und/oder Entriegelungshebel (50) gekoppelt ist, wobei der Ver- und/oder Entriegelungshebel (50) in einer Unfallsituation über den Verbindungshebel (30) die erste Verriegelungsvorrichtung (40) von der Arbeitsstellung in die Fußgängerschutzstellung überführt.
2. Scharnier nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ver- und/oder Entriegelungshebel (50) mit einem Aktuator wirkverbunden ist, welcher in einem Auslösefall den Ver- und/oder Entriegelungshe- bei (50) in die Fußgängerschutzstellung überführt.
3. Scharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrbetrieb des Fahrzeugs mindestens ein Federelement (47) durch eine Vorspannung der ersten Verriegelungsvorrichtung (40) einen
Aushub des zweiten Kinematikhebels (20) in der Arbeitsstellung unterbindet.
4. Scharnier nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens ein Federelement (47) als Zugfeder oder als Schenkelfeder ausgeführt ist.
5. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsaufnahme (44) einen ersten Anschlag (41) ausbildet, wobei der Führungsstift (22) in der Arbeitsstellung am ersten Anschlag (41) anliegt.
6. Scharnier nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsaufnahme (44) eine Öffnung (45) aufweist, wobei der Führungsstift (22) bei der Drehung des zweiten Kinematikhebels (20) vom ersten Anschlag (41) entlang einer Führungsschräge (46) durch die Öffnung (45) aus der Führungsaufnahme(44) schwenkt oder von außen durch die Öffnung (45) in die Führungsaufnahme (44) über die Führungsschräge (46) zum ersten Anschlag (41) schwenkt.
7. Scharnier nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsaufnahme (44) einen zweiten Anschlag (42) aufweist, wobei der Führungsstift (22) in der Fußgängerschutzstellung am zweiten Anschlag (42) anliegt.
8. Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ver- und/oder Entriegelungshebel (50) in der Fußgängerschutzstellung eine Teleskopfunktion des ersten Kinematikhebels (60) freigibt.
9. Scharnier nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ver- und/oder Entriegelungshebel (50) in der Fußgängerschutzstellung eine zweite Verriegelungsvorrichtung (66) von einer Sperrstellung, in welcher die zweite Verriegelungsvorrichtung (66) die Teleskopfunktion des ersten Kinematikhebels (60) sperrt, in eine Freigabestellung überführt, in welcher die zweite Verriegelungsvorrichtung (66) die Teleskopfunktion des ersten Kinematikhebels (60) freigibt.
10.Scharnier nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktua- tor die Teleskopfunktion des ersten Kinematikhebels (60) und/oder weitere Verriegelungsvorrichtungen (40, 66) antreibt.
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