DE102005038474A1

DE102005038474A1 - Aktive Fronthaube mit virtuellem Drehpunkt vor einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102005038474A1
Application number: DE200510038474
Authority: DE
Inventors: Uwe Jürges; Thomas Piep; Volker Jacob
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2005-08-13
Filing date: 2005-08-13
Publication date: 2007-02-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung einer aktiven Fronthaube (10', 10'') an einem Fahrzeug mit einer Sicherheitseinrichtung, die bei einer Kollision des Fahrzeuges mit einem Gegenstand, insbesondere einer Person, die Fronthaube (10', 10'') aus einer Schließposition' in eine angehobene Position'' (Personenschutz) verlagert, wobei die Einrichtung zum Öffnen der Fronthaube (10') mindestens einen ersten Verstellmechanismus (26', 26'') aufweist, der so ausgebildet ist, dass die Fronthaube (10', 10'') im Kollisionsfall des Fahrzeuges mit dem Gegenstand aus der Schließposition' in die angehobene Position'' verlagerbar ist. DOLLAR A Es ist vorgesehen, dass die Fronthaube (10', 10'') über einen zweiten Verstellmechanismus (18', 18'', 20', 20'', 22', 22'') gemeinsam mit dem ersten Verstellmechanismus (26', 26'') von der Schließposition' in die angehobene Position'' verlagerbar ist, so dass die Fronthaube (10', 10'') einen virtuellen Fronthauben-Drehpunkt (28'') ausbildet, der vor dem vorderen Fronthaubenende (30) des Fahrzeuges liegt und ein vollständiges Anheben der Fronthaube (10'') zulässt.

Description

Die Erfindung betrifft die Anordnung einer aktiven Fronthaube an einem Fahrzeug mit einer Sicherheitseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Kraftfahrzeug mit einer als Personenschutzsystem verlegerbaren ausgebildeten Fronthaube als Sicherheitseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.

Um bei einer Kollision eines Fußgängers mit einem Kraftfahrzeug das Ausmaß von Verletzungen, insbesondere im Brust- und Kopfbereich, zu minimieren ist es aus der DE 28 41 315 A1 bekannt den fahrtrichtungsabgewandten hinteren Bereich der Frontklappe im Fall einer Fußgängerkollision anzuheben. Hierdurch wird ein Abstand der Frontklappe zur steifen Unterstruktur des Fahrzeuges (Motor, Federbeinaufnahmen etc.) erreicht, so dass an der Frontklappe ein Deformationsweg zur Verfügung steht. Die genannte Schrift zeigt prinzipielle Möglichkeiten zur Verlagerung der Frontklappe auf, ohne anzuheben, wie die Verlagerung bei einer im Bereich der Windschutzscheibe scharnierten Frontklappe erfolgen soll.

Weitere Möglichkeiten zur Verlagerung der Fronthaube sind aus der Patentliteratur bekannt. Die DE 101 16 717 offenbart eine Scharniereinrichtung für eine Fronthaube an einem Fahrzeug, mit einem Scharnierträger und zwischen diesem und der Fronthaube gelenkig angeordneten Scharniergliedern zum Anheben der Fronthaube im Anschlagbereich sowie einem Energiespeicher und einer Entriegelungseinrichtung, die bei einem Aufprall des Fahrzeugs betätigt wird.

Die DE 199 35 342 lehrt eine Fronthaube und angrenzende Frontabschlussteile an einem Fahrzeug, die mehrteilig überlappende Außenhautsegmente aufweisen, wobei die Außenhautsegmente aus einer aufbaunahen Grundstellung durch Aktuatoren in eine aufbauferne Schutzstellung mit vergrößertem Deformationsweg verlagerbar sind.

Aus der DE 199 48 881 ist ferner eine Fronthaubenanordnung bekannt, bei der eine Fronthaube eines Fahrzeuges über mindestens ein Scharnier an dem Rahmen des Fahrzeuges angelenkt ist, die ferner über wenigstens ein Haubenschloss verriegelbar ist, wobei das Haubenschloss in seinem verriegelten Zustand ein horizontales Verlagern der Fronthaube zulässt.

Eine weitere Sicherheitseinrichtung an einem Fahrzeug zum Schutz von Fußgängern mit einer eine mögliche Kollision erfassenden Sensonrvorrichtung und einer schwenkbaren Fronthaube, die durch ein durch die Sensorvorrichtung auslösbares Stellglied verlagerbar ist, geht aus der DE 197 21 565 hervor.

Schließlich offenbart die DE 100 43 931 ein Haubenscharnier für eine Fronthaube mit einer ersten Koppelgliederanordnung, mit welcher die Fronthaube von einer geschlossenen ersten Stellung in eine offene zweite Stellung verlagerbar ist, und die zusätzlich eine zweite Koppelgliederanordnung aufweist, mit welcher die Fronthaube von der geschlossenen ersten Stellung in eine Pufferstellung verlagerbar ist.

Bei den bekannten Lösungen ist zum einen nachteilig, dass die Anhebung der Fronthaube entweder im vorderen oder im hinteren Bereich durch die bekannten Lösungen möglich ist, so dass in dem jeweiligen nicht angehobenen Bereich kein ausreichender Deformationsweg als Personenschutz zur Erfüllung der Fußgängerschutzgesetzgebung geschaffen wird. Bei den vom Design gewünschten flachen Fronthauben ist der Deformationsweg ohne spezielle Fronthaubenanbindung entweder gar nicht oder nur mit hohem Aufwand durch passive Fronthaubenlösungen durchsetzbar.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Fronthaube durch ein aktives System so anzubinden, dass ein Deformationsweg für den Fußgängerschutz im gesamten Fronthaubenbereich geschaffen wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Fronthaube über einen zweiten Verstellmechanismus gemeinsam mit einem ersten Verstellmechanismus von der Schließposition in die angehobene Position verlagerbar ist, so dass die Fronthaube einen virtuellen Fronthaubendrehpunkt ausbildet, der vor dem Fronthaubenende des Fahrzeuges liegt und ein vollständiges Anheben der Fronthaube zulässt.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Verstellmechanismus eine Scharniereinrichtung, die relativ zu einer Karosserie verlagerbar ist.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Verstellmechanismus eine Viergelenkeinrichtung, die ebenfalls relativ zu der Karosserie verlagerbar ist.

Die Verlagerung des mindestens einen ersten Verstellmechanismus und/oder des mindestens einen zweiten Verstellmechanismus ist über mindestens einen Aktuator, wie beispielsweise Federelemente oder pyrotechnische Komponenten, ausführbar, wobei erfindungsgemäß mindestens ein Verstellmechanismus der beiden Verstellmechanismen über einen solchen Aktuator verfügt, um eine sensorgesteuerte Auslösung des mindestens einen Aktuators und somit die Verlagerung der Fronthaube zu ermöglichen.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung ist zwischen Fronthaube und dem mindestens einen ersten Verstellmechanismus und/oder dem mindestens einen zweiten Verstellmechanismus ein Schloss zum Öffnen der Fronthaube in der Schließposition und/oder in der angehobenen Position angeordnet. In der Regel weist zum Öffnen der Fronthaube mindestens ein Verstellmechanismus ein zum Öffnen der Fronthaube vorgesehenes Schloss auf, jedoch ist auch denkbar, dass in diesem Bereich der Sicherheitseinrichtung kein Schloss angeordnet ist beziehungsweise beide Verstellmechanismen ein Schloss zum Öffnen der Fronthaube aufweisen.

Der erste Verstellmechanismus in Form der Scharniereinrichtung kann sowohl im Bereich des vorderen Fronthaubenendes als auch im Bereich des hinteren Fronthaubenendes im Bereich der Windschutzscheibe angeordnet sein. Entsprechend ist der zweite Verstellmechanismus in Form der ausgeführten Viergelenkeinrichtung ebenfalls im Bereich des vorderen Fronthaubenendes oder im Bereich des hinteren Fronthaubenendes an der Windschutzscheibe ausführbar.

Erfindungsgemäß ist durch die Erfindung stets sichergestellt, dass bei Auslösung eines Verstellmechanismus, des ersten Verstellmechanismus und/oder des zweiten Verstellmechanismus, der ausgebildeten Scharniereinrichtung und/oder der ausgebildeten Viergelenkeinrichtung ein vollständiges Anheben der Fronthaube möglich ist, wobei ein virtueller Fronthaubendrehpunkt vor dem vorderen Fronthaubenende des Kraftfahrzeuges ausbildbar ist.

Die Ausführungsdetails zur Viergelenkeinrichtung werden in dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel detailliert erläutert.
Die 1 zeigt eine Fronthaube mit einem ersten Verstellmechanismus als schematisch dargestellte Scharniereinrichtung und einen zweiten Verstellmechanismus, ausgebildet als detailliert dargestellte Viergelenkeinrichtung, wobei die Fronthaube in einer Schließposition und einer angehobenen Position dargestellt ist.
Die einzige Figur zeigt die Sicherheitseinrichtung, die bei einer Kollision des Fahrzeuges mit einem Gegenstand, insbesondere einer Person, durch nicht dargestellte Sensoren auslösbar ist, wobei die Sicherheitseinrichtung als eine Anordnung einer aktiven Fronthaube 10', 10'' ausgebildet ist.
Die jeweils als Hochstellungen an die Bezugszeichen angefügten Zeichen (' und '') stellen jeweils eine Schließposition' oder die angehobene Position'' der jeweiligen Bauteile der Anordnung dar.
Die Fronthaube 10' ist in der Schließposition' dargestellt und weist ein vorderes Fronthaubenende 30 auf, wobei die Fronthaube 10' im Bereich einer Windschutzscheibe 12 eine Scharniereinrichtung 26' als ersten Verstellmechanismus aufweist, der über Aktuatoren 24' eine Verlagerung der Fronthaube 10' von der Schließposition' in die angehobene Position'' ermöglicht, wobei der Aktuator 24'' in der angehobenen Position" nur schematisch dargestellt ist.
Die schematische Darstellung der Aktuatoren 24', 24'' verdeutlicht, dass hier jede Art von Aktuatoren, wie pyrotechnische Auslöser, Federsysteme oder andere Elemente, anordbar sind, um eine Verlagerung der Fronthaube 10', 10'' zu ermöglichen.
Die Figur zeigt weiter, dass im vorderen Bereich der Fronthaube 10', 10'' ein zweiter Verstellmechanismus angeordnet ist, der im Wesentlichen als ein Viergelenk 18', 18'', 20', 20'', 22', 22'' ausgebildet ist und an einer Karosserie 14 angebunden ist. Zwischen der Fronthaube 10', 10'' ist ein Schloss 16', 16'' angeordnet, wodurch in diesem Ausführungsbeispiel ermöglicht wird, dass die Fronthaube 10', 10'' sowohl in der Schließposition' als auch in der angehobenen Position'' über die Scharniereinrichtung 26', 26'' durch Öffnen/Schließen des Schlosses 16', 16'' öffenbar/schließbar ist.
Der mindestens eine zweite Verstellmechanismus 18', 18'', 20', 20'', 22', 22'' ist als Viergelenkeinrichtung ausgebildet und weist eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende erste karosseriefeste Gelenkschwenkachse A' mit mindestens einem an einem ersten Gelenkschwenkpunkt P1' angreifenden ersten Gelenkhebel 18', 18'' und einer quer zur Fahrtrichtung verlaufenden zweiten karosseriefesten Gelenkschwenkachse B' mit mindestens einem an einem zweiten Gelenkschwenkpunkt P2' angreifenden zweiten Gelenkhebel 20', 20'' auf, die jeweils an einer quer zur Fahrtrichtung verlaufenden dritten verlagerbaren Gelenkschwenkachse C', C'' beziehungsweise einer vierten verlagerbaren Gelenkschwenkachse D', D'' an mindestens einem dritten Gelenkschwenkpunkt P3', P3'' beziehungsweise an mindestens einem vierten Gelenkschwenkpunkt P4', P4'' enden, wobei an dem mindestens einen dritten Gelenkschwenkpunkt P3', P3'' beziehungsweise an dem mindestens einen vierten Gelenkschwenkpunkt P4', P4'' ein die Fronthaube tragendes drehbewegliches Gelenkstützglied 22', 22'' angeordnet ist.
Wie die Hochstellungen (' und '') Schließposition' und angehobene Position'' bereits verdeutlichen, ist durch die Gesamtanordnung des ersten Verstellmechanismus 26', 26'' und des zweiten Verstellmechanismus 18', 18'', 20', 20'', 22', 22'' ein Anheben der gesamten Fronthaube 10' in die Fronthaubenposition 10'' möglich, wobei sich vor dem vorderen Fronthaubenende 30 ein virtueller Drehpunkt 28'' in der angehobenen Position'' ausbildet.
Beispielhaft zeigt 1, dass der Aktuator 24' aus der Schließposition' in die angehobene Position'' verlagert wird, so dass der ausgelöste Aktuator 24'' die Scharniereinrichtung 26' in die angehobene Position'' zu der Scharniereinrichtung 26'' verlagert. Durch die als zweiter Verstellmechanismus im vorderen Bereich der Fronthaube 10', 10'' ausgebildeten Elemente des Viergelenkes 18', 18'', 20', 20'', 22', 22'' erfolgt gleichzeitig eine Verlagerung aus der Schließposition' in die angehobene Position'' über die drehbar angeordneten Gelenkhebel 18', 18'' und 20', 20'' und das Gelenkstützglied 22', 22''.
Über die feststehende erste und zweite Gelenkschwenkachse A', B' werden der erste und zweite Gelenkhebel 18', 20' aus der Schließposition' in die angehobene Position'' verlagert, wodurch das mit den Gelenkhebeln 18', 18'' beziehungsweise 20', 20'' drehbar verbundene Gelenkstützglied aus der Schließposition 22' in die angehobene Position 22'' verlagert wird.
Abschließend sei erwähnt, dass diese Anordnung lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt und das Schloss 16 nicht zwangsläufig ausgeführt sein muss und ein Schloss 16 sowohl in dem ersten Verstellmechanismus als auch in dem zweiten Verstellmechanismus oder beiden ausgeführt sein kann, so dass ein Öffnen der Fronthaube 10', 10'' im Bereich des ersten Verstellmechanismus 26', 26'' und/oder im Bereich des zweiten Verstellmechanismus 18', 18'', 20', 20'', 22', 22'' ausführbar ist.
Grundsätzlich ist auch eine Anordnung denkbar, bei welcher der zweite Verstellmechanismus 18', 18'', 20', 20'', 22', 22'' im hinteren Bereich der Fronthaube 10', 10'', also im Bereich der Windschutzscheibe 12 und der erste Verstellmechanismus 26', 26'' im vorderen Bereich der Fronthaube 10', 10'' angeordnet ist. Eine Funktion des kompletten Anhebens der Fronthaube bei virtuell vor der Fronthaube 30 liegendem Drehpunkt 28' ist hier gleichermaßen ausführbar.
Schließlich gilt diese Feststellung auch für die Anordnung der Aktuatoren 24 zur Auslösung der Verlagerung, die wahlweise im Bereich des ersten Verstellmechanismus 26', 26'' und/oder des zweiten Verstellmechanismus 18', 18'', 20', 20'', 22', 22'' anordbar sind.
Diese Lösung ermöglicht neben sehr gutem Personenschutz die weitere Umsetzung von flachen Fronthaubendesigns und vorhandenen Strukturen wie der Scharnieranbindung 26', 26'' mit angeordneten Aktuatoren 24', 24'' im Bereich der Windschutzscheibe. Die vorhandenen Strukturen sind durch die Viergelenkeinrichtung 18', 18'', 20', 20'', 22', 22'' im vorderen Bereich der Fronthaube 10', 10'' ohne größeren Aufwand veränderbar, so dass vorhandene technische Lösungen mit der Erweiterung durch eine erfindungsgemäße Viergelenkeinrichtung 18', 18'', 20', 20'', 22', 22'' zu einer neuen Anordnung leicht realisierbar sind.

10' 10'': Fronthaube
12: Windschutzscheibe
14: Karosserie
16', 16'': Schloss
18', 18'': erster Gelenkhebel
20', 20'': zweiter Gelenkhebel
22', 22'': Gelenkstützglied
24', 24'': Aktuator
26', 26'': Scharniereinrichtung
28'': virtueller Drehpunkt
30: Fronthaubenende
': Schließposition
'': angehobene Position (Fußgängerschutz)
A': erste Gelenkschwenkachse
B': zweite Gelenkschwenkachse
P1': erster Gelenkschwenkpunkt
P2': zweiter Gelenkschwenkpunkt
C', C'': dritte Gelenkschwenkachse
P3', P3'': dritter Gelenkschwenkpunkt
D', D'': vierte Gelenkschwenkachse
P4', P4'': vierter Gelenkschwenkpunkt

Claims

Anordnung einer aktiven Fronthaube (10', 10'') an einem Fahrzeug mit einer Sicherheitseinrichtung, die bei einer Kollision des Fahrzeuges mit einem Gegenstand, insbesondere einer Person, die Fronthaube (10', 10'') aus einer Schließposition' in eine angehobene Position'' (Personenschutz) verlagert, wobei die Einrichtung zum Öffnen der Fronthaube (10') mindestens einen ersten Verstellmechanismus (26', 26'') aufweist, der so ausgebildet ist, dass die Fronthaube (10', 10'') im Kollisionsfall des Fahrzeuges mit dem Gegenstand aus der Schließposition' in die angehobene Position'' verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fronthaube (10', 10'') über einen zweiten Verstellmechanismus (18', 18'', 20', 20'', 22', 22'') gemeinsam mit dem ersten Verstellmechanismus (26', 26") von der Schließposition' in die angehobene Position'' verlagerbar ist, so dass die Fronthaube (10', 10'') einen virtuellen Fronthauben-Drehpunkt (28'') ausbildet, der vor dem vorderen Fronthaubenende (30) des Fahrzeuges liegt und ein vollständiges Anheben der Fronthaube (10'') zulässt.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste Verstellmechanismus (26', 26'') eine Scharniereinrichtung ist, die gegenüber einer Karosserie (14) verlagerbar ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zweite Verstellmechanismus (18', 18'', 20',20'',22',22'') eine Viergelenkeinrichtung ist, die gegenüber einer Karosserie (14) verlagerbar ist.
Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerung des mindestens einen ersten Verstellmechanismus (26', 26'') und/oder zweiten Verstellmechanismus (18', 18'', 20',20'', 22',22'') über mindestens eine Aktuator (24', 24''), wie beispielsweise Federelemente oder pyrotechnische Komponenten, erfolgt.
Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Fronthaube (10', 10'') und dem mindestens einen ersten Verstellmechanismus (26', 26'') und/oder zweiten Verstellmechanismus (18', 18'', 20', 20'', 22', 22'') ein Schloss (16', 16'') zum Öffnen der Fronthaube (10', 10'') in der Schließposition' und/oder in der angehobenen Position'' angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass – der mindestens eine zweite Verstellmechanismus ((18', 18'', 20', 20'', 22', 22'') eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende erste karosseriefeste Gelenkschwenkachse (A') mit mindestens einem an einem ersten Gelenkschwenkpunkt (P1') angreifenden ersten Gelenkhebel (18', 18'') und – eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende zweite karosseriefeste Gelenkschwenkachse (B') mit mindestens einem an einem zweiten Gelenkschwenkpunkt (P2') angreifenden zweiten Gelenkhebel (20', 20''), – die jeweils an einer quer zur Fahrtrichtung verlaufenden dritten verlegerbaren Gelenkschwenkachse (C', C'') beziehungsweise einer vierten verlegerbaren Gelenkschwenkachse (D', D'') an mindestens einem dritten Gelenkschwenkpunkt (P3', P3'') beziehungsweise an mindestens einem vierten Gelenkschwenkpunkt (P4', P4'') enden, aufweist und – an dem mindestens einem dritten Gelenkschwenkpunkt (P3', P3'') beziehungsweise an dem mindestens einem vierten Gelenkschwenkpunkt (P4', P4'') ein die Fronthaube (10', 10'') tragendes drehbewegliches Gelenkstützglied (22', 22'') angeordnet ist.
Kraftfahrzeug mit einer als Personenschutzsystem verlegerbaren ausgebildeten Fronthaube (10', 10'') als Sicherheitseinrichtung, gekennzeichnet durch eine Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.