DE102011056844A1

DE102011056844A1 - Viergelenk integrierter Fußgängerschutz

Info

Publication number: DE102011056844A1
Application number: DE102011056844A
Authority: DE
Inventors: Helmut Eck; Klaus Eisenblätter
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-06-27
Anticipated expiration: 2031-12-23
Also published as: DE102011056844B4; CN103174353B; CN103174353A; BR102012032521A2; RU2520889C1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Scharnier für eine Fronthaube eines Kraftfahrzeugs mit einem haubenseitig befestigten Scharnieroberteil und einem karosserieseitig befestigten Scharnierunterteil, wobei das Scharnieroberteil und das Scharnierunterteil gelenkig miteinander verbunden sind, wobei das Scharnieroberteil ein Haubenteil (6) zur Festlegung an der Fronthaube und ein Koppelteil (7) zur gelenkigen Verbindung mit dem Scharnierunterteil umfasst, wobei das Haubenteil (6) gegenüber dem Koppelteil (7) im normalen Betriebszustand über ein Verriegelungselement verriegelt ist, das im Falle eines Fußgängeraufpralls entriegelt wird, wobei ein Verriegelungselement mit seiner Haltefläche (10) mit einer korrespondierenden Fläche (11) eines Schließelements (12) in Eingriff steht. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Sperrfläche (13) am Koppelteil (7) vorgesehen ist, die mit einer korrespondierenden Fläche (14) an einem zweiten Schließelement (15) zusammenwirkt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Scharnier für eine Fronthaube eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus dem Serienfahrzeugbau ist es bekannt, sogenannte aktive Scharniere für eine Fronthaube eines Kraftfahrzeugs vorzusehen, die einerseits zum Öffnen der Fronthaube für den Servicefall ausgelegt sind und andererseits eine Anstellung der Fronthaube im Falle eines Fußgängeranpralls ermöglichen. Hierfür sind für verschiedene Scharniertypen ganz unterschiedliche Konstruktionen entwickelt worden.
So ist beispielsweise für ein sogenanntes Viergelenkscharnier in der DE 10 2009 041 418 vorgeschlagen worden, das Scharnieroberteil in zwei Abschnitte zu unterteilen, nämlich in einen Haubenteil und in ein Koppelteil, die für den normalen Betriebszustand der Fronthaube (Öffnen und Schließen derselben zu Servicezwecken) miteinander verriegelt sind. Im Falle eines Fußgängeraufpralls wird ein Aktuator aktiviert, der diese Verriegelung löst und das Scharnieroberteil und damit die Fronthaube anhebt. Hierfür ist ein Riegelelement am Haubenteil des Scharnieroberteils in Form eines zusätzlichen Bolzens befestigt.
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Scharnier derart weiterzuentwickeln, dass unter Beibehaltung der Funktionalität der Herstellungsaufwand reduziert wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der nachgeordneten Ansprüche.
Der Kern der Erfindung liegt darin, dass der im Stand der Technik notwendige Bolzen eingespart wird und stattdessen durch Schließelemente ersetzt wird, die vorzugsweise angeformt sind. Dass hat den Vorteil, dass Montageaufwand reduziert werden kann. Da Haubenteil und Koppelteil als Blechteile ausgebildet sind, können die Schließelemente lediglich durch Stanzen und Biegen hergestellt werden. Erfindungsgemäß umfasst das Scharnier ein haubenseitig befestigtes Scharnieroberteil und ein karosserieseitig befestigtes Scharnierunterteil, wobei das Scharnieroberteil und das Scharnierunterteil gelenkig miteinander verbunden sind. Das Scharnieroberteil setzt sich aus einem Haubenteil zur Festlegung an der Fronthaube und einem Koppelteil zur gelenkigen Verbindung mit dem Scharnierunterteil zusammen. Im normalen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs, also zum Beispiel bei der Fahrt, im Stillstand und auch bei Öffnen und Schließen der Fronthaube zu Servicezwecken ist das Haubenteil gegenüber dem Koppelteil über ein Verriegelungselement verriegelt. Das Verriegelungselement steht dabei mit seiner Haltefläche mit einer korrespondierenden Fläche eines Schließelements in Eingriff. Im Falle eines Fußgängeraufpralls wird das Verriegelungselement vorzugsweise über einen Aktuator entriegelt, d.h. die beiden genannten Flächen sind dann nicht mehr im Eingriff miteinander. Gleichzeitig ist im Unterschied zum Stand der Technik wirkt eine Sperrfläche am Koppelteil mit einer korrespondierenden Fläche an einem zweiten Schließelement zusammen. Durch die räumliche Trennung von Haltefläche und Sperrfläche können beide in einfacher Weise am Haubenteil bzw. am Koppelteil angeformt sein.
Für die Ausbildung eines Viergelenkscharniers kann die gelenkige Verbindung zwischen dem Scharnierunterteil und dem Scharnieroberteil durch einen vorderen Lenker und einen hinteren Lenker gebildet sein, wobei die beiden Lenker jeweils mit einem Ende am Koppelteil angelenkt sind.
Für eine vereinfachte Herstellung kann das erste Schließelement durch Ausstanzen eines Segments im Haubenteil gebildet sein. Die zur Haltefläche korrespondierenden Fläche kann dann durch Umbiegen eines Flansches hergestellt werden, der einen Randbereich des Segments bildet.
In ähnlicher Weise kann das zweite Schließelement durch Ausstanzen eines Ausschnitts im Haubenteil gebildet sein. Anschließend wird die zur Sperrfläche korrespondierende Fläche des Schließelements durch Umbiegen eines Flansches gebildet.
Für den Spielausgleich kann ein Puffer zwischen der Sperrfläche des Koppelteils und der korrespondierenden Fläche des Schließelements angeordnet sein. Dieser Puffer kann wahlweise an der Sperrfläche oder an der korrespondierenden Fläche befestigt sein.
Vorzugsweise kann die Sperrfläche durch Umbiegen eines Abschnitts des Koppelteils gebildet werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
1 ein Scharnier in einer ersten Ausführungsform der Erfindung in Schließposition,
2 das Scharnier gemäß 1 in einer aktivierten Position,
3 das Scharnier gemäß 1 in einer vollständig angehobener Position,
4 ein Detailausschnitt aus 1,
5 ein Scharnier in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in Schließposition,
6 das Scharnier gemäß 5 in einer aktivierten Position,
7 das Scharnier gemäß 5 in vollständig angehobener Position,
8 ein Detailausschnitt aus 5 sowie
9 eine Schnittdarstellung gemäß Linie IX-IX in 4.
Die 1 bis 4 zeigen ein sogenanntes Viergelenkscharnier 1 in einer ersten bevorzugten Ausgestaltungsform in einer Seitenansicht. Die Fahrtrichtung des nicht dargestellten Fahrzeuges ergibt sich aus dem Pfeil FR.
Das Scharnier 1 ist schematisch dargstellt und umfasst ein lediglich als Strich dargestelltes Scharnierunterteil 2 und ein Scharnieroberteil 3. Das Scharnierunterteil 2 ist an der Fahrzeugkarosserie, das Scharnieroberteil 3 ist an der Fronthaube befestigt. Das Scharnierunterteil 2 ist gegenüber dem Scharnieroberteil 3 schwenkbeweglich über einen in Fahrtrichtung gesehen vorderen Lenker 4 und einen hinteren Lenker 5 verbunden. Der vordere Lenker 4 ist über ein Gelenklager 24 und der hintere Lenker 5 ist über ein Gelenklager 25 am Scharnierunterteil 2 gelagert. Ferner ist der vordere Lenker 4 über ein Gelenklager 34 und der hintere Lenker 5 über ein Gelenklager 35 am Scharnieroberteil gelagert.
Das Scharnieroberteil 3 ist mehrteilig aus einem an der Unterseite der Fronthaube befestigten Haubenteil 6 und einem zwischen diesem und den Lenkern 4 und 5 geschalteten Koppelteil 7 aufgebaut, d.h. die Gelenklager 34 und 35 befinden sich am Koppelteil 7 des Scharnieroberteils 3. Das Haubenteil 6 und das Koppelteil 7 können über ein Gelenklager 8 scherenartig zueinander bewegt werden.
Am Koppelteil 7 ist ein Verriegelungshaken 9 drehbar über ein Gelenklager 29 befestigt. Der Verriegelungshaken 9 ist entgegen dem Urzeigersinn vorgespannt, so das dieser mit seiner Haltefläche 10 an einer korrespondierenden Fläche 11 an einem Schließelement 12 angreift. Das Schließelement 12 ist wiederum am Haubenteil 6 und insoweit an der Haube befestigt. Durch die Zugkraft des Verriegelungshaken 9 entgegen dem Uhrzeigersinn wird somit in Schließposition (vgl. 1) das Haubenteil 6 stets an das Koppelteil 7 herangezogen.
Am Koppelteil 7 ist zudem eine Sperrfläche 13 ausgeformt, die in Schließposition gegen eine korrespondierende Fläche 14 an einem zweiten Schließelement 15 des Haubenteils 6 gedrückt wird. Damit kann das Haubenteil 6 und das Koppelteil 7 in einer definierten Lage verspannt werden. Beide Schließelemente 12 und 15 können einteilig mit dem Haubenteil 6, d.h. angeformt sein. Das hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen Bolzen am Haubenteil 6 oder am Koppelteil 7 montiert werden müssen.
Der Verriegelungshaken 9 wird über einen Aktuator 16 an seinem Hebelabschnitt 17 um sein Gelenklager 29 im Uhrzeigersinn entgegen der Vorspannungskraft ausgelenkt. Dadurch gelangt die Haltefläche 10 des Verriegelungshakens 9 aus dem Eingriff mit seiner korrespondierenden Fläche 11 am ersten Schließelement 12 und damit in die in 2 dargestellte Auslöseposition. Dadurch können sich Haubenteil 6 und Koppelteil 7 relativ zueinander, nach Art einer Schere, voneinander weg bewegen. Im weiteren Verlauf der Aufstellbewegung des Scharniers 1 wird das Koppelteil 7 noch weiter nach oben geführt. Dabei nimmt das Koppelteil 7 über das Gelenklager 8 das Haubenteil 6 mit, so dass eine Anstellung der Fronthaube erfolgt.
In 4 ist im Detail der Verriegelungshaken 9 sowie die beiden Schließelemente 12 und 15 dargestellt. Zwischen der Sperrfläche 13 und dem Schließelement 15 ist ein Puffer 20 vorgesehen. Dieser kann entweder am Schließelement 15 oder auf der Sperrfläche 13 angeordnet sein. Mit dem Puffer 20 wird eine spielfreie Lagerung des Haubenteils 6 gegenüber dem Koppelteil 7 in Schließposition erreicht.
Ergänzend sei noch auf 9 hingewiesen, in der beispielhaft die Ausbildung der Haltefläche 11 am Schließelement 12 im Schnitt dargestellt ist. Durch Ausstanzen eines winkelförmigen Segments 70 kann im unteren Randbereich ein Flansch 71 umgebogen werden. Die mit Bezugsziffer 11 versehene Haltefläche wird durch die Oberseite dieses Flansches gebildet. Analog dazu wird die Fläche 14 des zweiten Schließelements 15 durch Umbiegen eines Flansches 73 gebildet, der ein Randbereich eines Ausschnitts 74 im Haubenteil (6) ist.
Im folgenden wird nun auf die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scharniers gemäß der 5 bis 8 eingegangen. Dabei werden gleiche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet und lediglich auf die Unterschiede zur ersten Ausführungsform eingegangen.
Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist beim Scharnier 1 gemäß 5 bis 8 der Verriegelungshaken 50 nicht am Koppelteil 7, sondern am Haubenteil 6 über ein Gelenklager 51 schwenkbar gelagert. Die Vorspannkraft wirkt hier ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Haltefläche 10 des Verriegelungshakens 50 steht damit in Eingriff mit einer korrespondierenden Fläche 11 am Schließelement 52. Dieses ist im Unterschied zur ersten Ausführungsform am Koppelteil 7 angeformt.
In 8 ist im Detail der Verriegelungshaken 50 dargestellt. Baugleich zur ersten Ausführungsform ist auch hier ein zweites Schließelement 15 vorgesehen. Am Koppelteil 7 ist die Sperrfläche 13 ausgeformt, die in Schließposition gegen die korrespondierende Fläche 14 am zweiten Schließelement 15 des Haubenteils 6 gedrückt wird. Damit kann das Haubenteil 6 und das Koppelteil 7 in einer definierten Lage verspannt werden. Zwischen der Sperrfläche 13 und der korrespondierenden Fläche 14 des Schließelements 15 ist ebenfalls ein Puffer 20 vorgesehen. Dieser kann entweder auf der Fläche 14 oder auf der Sperrfläche 13 angeordnet sein.
Zusätzlich ist beim Scharnier der zweiten Ausführungsform am Haubenteil 6 eine Stützfläche 55 ausgebildet, die in aktivierter Position des Scharniers von einer Druckfläche 56 beaufschlagt wird. Die Druckfläche 56 ist am Verriegelungshaken 9 angeformt. Die Auslenkung des Verriegelungshakens 9 in Uhrzeigersinn durch den Aktuator 16 bewirkt ein Auftreffen der Druckfläche 56 auf die Stützfläche 55 am Haubenteil 6, so dass das weitere Ausbringen des Aktuators 16 die Mitnahme des Haubenteils 6 bewirkt. Dadurch lässt sich ein nahezu horizontaler Kraftpfad erzeugen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009041418 [0003]

Claims

Scharnier für eine Fronthaube eines Kraftfahrzeugs mit einem haubenseitig befestigten Scharnieroberteil und einem karosserieseitig befestigten Scharnierunterteil, wobei das Scharnieroberteil und das Scharnierunterteil gelenkig miteinander verbunden sind, wobei das Scharnieroberteil ein Haubenteil (6) zur Festlegung an der Fronthaube und ein Koppelteil (7) zur gelenkigen Verbindung mit dem Scharnierunterteil umfasst, wobei das Haubenteil (6) gegenüber dem Koppelteil (7) im normalen Betriebszustand über ein Verriegelungselement verriegelt ist, das im Falle eines Fußgängeraufpralls entriegelt wird, wobei ein Verriegelungselement mit seiner Haltefläche (10) mit einer korrespondierenden Fläche (11) eines Schließelements (12) in Eingriff steht, gekennzeichnet dadurch, dass eine Sperrfläche (13) am Koppelteil (7) vorgesehen ist, die mit einer korrespondierenden Fläche (14) an einem zweiten Schließelement (15) zusammenwirkt.
Scharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gelenkige Verbindung zwischen dem Scharnierunterteil (2) und dem Scharnieroberteil (3) durch einen vorderen Lenker (4) und einen hinteren Lenker (5) gebildet ist, wobei die beiden Lenker jeweils mit einem Ende am Koppelteil (7) angelenkt sind.
Scharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schließelement (12) durch Ausstanzen eines Segments (70) im Haubenteil (6) gebildet ist.
Scharnier nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (11) durch Umbiegen eines kreisbogenähnlichen Flansches (71) gebildet ist, der einen Randbereich des Segments (70) bildet.
Scharnier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schließelement (15) durch Ausstanzen eines Ausschnitts (74) im Haubenteil (6) gebildet ist.
Scharnier nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (14) des Schließelements (15) durch Umbiegen eines Flansches (73) gebildet ist, der einen Randbereich des Ausschnitts (74) bildet.
Scharnier nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Puffer (20) zwischen der Fläche (14) des Schließelements (15) und der Sperrfläche (13) des Koppelteils (7) angeordnet ist.
Scharnier nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Puffer (20) wahlweise an der Fläche (14) oder an der Sperrfläche (13) befestigt ist.
Scharnier nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrfläche (13) durch Umbiegen eines Abschnitts des Koppelteils (7) gebildet ist.