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BEREICH DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Fußgängerschutzsysteme für Kraftfahrzeuge mit einer aufstellbaren Motorhaube, die mit aktiven Scharnieren ausgestattet ist. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein aktives Scharnier zur Verwendung mit einer aufstellbaren Motorhaube, das einen größeren Bewegungsbereich der Haube ermöglicht.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In den letzten Jahren wurde viel Wert auf die Entwicklung von Fußgängerschutzsystemen für den Einsatz in Kraftfahrzeugen gelegt, um die Wahrscheinlichkeit oder Schwere von Verletzungen zu verringern, die bei einem Zusammenstoß zwischen einem Fußgänger und einem Kraftfahrzeug entstehen. Ein solcher Entwicklungsbereich ist die Ausstattung von Kraftfahrzeugen mit einer Motorhaube, die Aufprallkräfte absorbieren kann.
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Ein „passives“ Fußgängerschutzsystem, das mit der Motorhaube verbunden ist, umfasst die Schaffung eines Knautschraums unter der Motorhaube zwischen der Motorhaube und den Bauteilen im Motorraum des Fahrzeugs. Dieser Knautschraum ist so ausgebildet, dass er die Wahrscheinlichkeit eines körperlichen Aufpralls auf die Komponenten im Motorraum verringert und insbesondere eine stoßdämpfende Wirkung hat. Die Verwendung von Motorhauben mit niedrigem Profil in modernen Kraftfahrzeugen zur Verbesserung der Ästhetik und Aerodynamik in Verbindung mit kleineren Motorräumen schränkt jedoch den verfügbaren Knautschraum ein.
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Alternativ bietet ein „aktives“ Fußgängerschutzsystem, das mit der Motorhaube des Fahrzeugs verbunden ist, eine „ausstellbare“ Motorhaube, die so ausgebildet ist, dass sie einen hinteren Teil der verriegelten Motorhaube anhebt, um den zusätzlichen Knautschraum unter der Motorhaube zu schaffen. Diese ausstellbare Motorhaube wird aktiviert, wenn eine Kollision eines Fußgängers mit der Frontpartie des Kraftfahrzeugs erkannt wird. In der Regel sind zwei aktive Scharniere in die Motorhaube integriert. Jedes aktive Scharnier umfasst ein Drehgelenk, das die Motorhaube mit der Fahrzeugkarosserie verbindet, und einen Aktuator, der das Drehgelenk zwangsweise bewegt, um die Motorhaube als Reaktion auf die Erkennung des Fußgängeraufpralls aus einer nicht ausgestellten Position in eine ausgefahrene Position zu bringen. Beispiele für aktive Scharniere, die diese Funktionalität bieten, sind in den allgemein bekannten
US-Patenten Nr. 8,544,590 und
8,893,354 offenbart.
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Es besteht nach wie vor Bedarf an weiteren Verbesserungen solcher aktiven Scharniere.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist es, ein aktives Scharnier bereitzustellen, das einfach konstruiert ist, nur wenige Komponenten benötigt und kostengünstig herzustellen und in Fahrzeuge einzubauen ist.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Bereitstellung eines aktiven Scharniers, das bei einem Aufprall eine erweiterte Fußgängerschutzzone bietet und gleichzeitig ein normales Öffnen und Schließen der Motorhaube bei normalem Gebrauch ermöglicht.
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Gemäß diesen und anderen Aspekten der Offenbarung wird ein aktives Scharnier bereitgestellt. Das aktive Scharnier umfasst eine Karosseriehalterung zur Befestigung an einer Fahrzeugkarosserie. Eine Haubenhalterung ist zur Befestigung an einer Fahrzeughaube vorgesehen und ist um einen Drehpunkt drehbar. Ein Aktuator ist vorgesehen, um das aktive Haubenscharnier selektiv von einem normalen Modus, in dem die Drehung der Haubenhalterung um den Drehpunkt eingeschränkt ist, in einen aktiven Fußgänger-Modus zu überführen, in dem die Drehung der Haubenhalterung um den Drehpunkt uneingeschränkt ist.
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Dementsprechend bietet die zusätzliche Drehung der Haubenhalterung einen erweiterten Weg der Aufwärts- und Rückwärtsbewegung der Fahrzeughaube bei Kollisionsereignissen, während der normale Betrieb der Fahrzeughaube außerhalb des Auftretens von Kollisionsereignissen erhalten bleibt. Die aktive Scharnieranordnung ist außerdem einfach aufgebaut, da sie nur zwei Halterungen benötigt und nur zwei primäre Drehpunkte umfasst, um den erweiterten Weg der Fahrzeughaube zu ermöglichen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung wird ein aktives Scharnier bereitgestellt. Das aktive Scharnier umfasst eine Karosseriehalterung zur Befestigung an einer Fahrzeugkarosserie. Das aktive Scharnier umfasst auch eine Haubenhalterung zur Befestigung an einer Fahrzeughaube. Die Haubenhalterung ist um einen Drehpunkt drehbar. Eine Ausstellhalterung ist durch eine erste mehrgliedrige Verbindungsanordnung mit der Haubenhalterung und durch eine zweite mehrgliedrige Verbindungsanordnung mit der Karosseriehalterung verbunden. Ein Aktuator ist vorgesehen, um das aktive Haubenscharnier selektiv von einem normalen Modus, in dem die Bewegung der Haube durch die Bewegung der ersten mehrgliedrigen Verbindungsanordnung definiert ist, die es der Haubenhalterung erlaubt, sich relativ zu der Ausstellhalterung zu bewegen, in einen aktiven Fußgänger-Modus zu überführen, in dem die Bewegung der Haube durch die Bewegung der ersten und zweiten mehrgliedrigen Verbindungsanordnung definiert ist, die es der Ausstellhalterung und der Haubenhalterung erlaubt, sich relativ zu dem Karosseriehalter zu bewegen.
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Dementsprechend bietet diese Anordnung des aktiven Scharniers zwei separate mehrgliedrige Verbindungsanordnungen, die im Tandem arbeiten, um sowohl die Aufwärts- als auch die Rückwärtsbewegung der Fahrzeughaube im ausgestellten, aktiven Fußgängermodus zu ermöglichen, wodurch ein großer Polsterraum unter der Haube entsteht. Andererseits ist zum Öffnen und Schließen der Motorhaube bei normaler, nicht ausgestellter Verwendung des aktiven Scharniers nur eine der Verbindungsanordnungen erforderlich.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung wird ein aktives Scharnier bereitgestellt. Das aktive Scharnier umfasst eine Karosseriehalterung zur Befestigung an einer Fahrzeugkarosserie. Das aktive Scharnier umfasst auch eine Haubenhalterung zur Befestigung an einer Fahrzeughaube. Eine Ausstellhalterung ist drehbar mit der Haubenhalterung verbunden. Eine Verbindungsanordnung verbindet die Ausstellhalterung und die Karosseriehalterung miteinander. Ein Löse-Verriegelungskabel ist zwischen einer verriegelten Position und einer entriegelten Position beweglich, wobei das Löse-Verriegelungskabel eine Bewegung der Haubenhalterung relativ zur Ausstellhalterung verhindert, wenn es sich in der verriegelten Position befindet, und wobei das Löse-Verriegelungskabel eine Bewegung der Haubenhalterung relativ zur Ausstellhalterung erlaubt, wenn es sich in der entriegelten Position befindet. Ein Aktuator ist so ausgebildet, dass er das Löse-Verriegelungskabel selektiv von der verriegelten Position in die entriegelte Position bewegt.
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Die Anordnung des Entriegelungs-Verriegelung-Kabels bietet eine einfache Möglichkeit, die Haubenhalterung von der Ausstellhalterung zu entkoppeln, um den Dämpfungseffekt im aktiven Fußgängermodus zu erzielen. Darüber hinaus kann das Entriegelungs-Verriegelungs-Kabel vorteilhafterweise in verschiedene Richtungen verlaufen (und ist nicht entlang einer einzigen Achse fixiert), was dem System Flexibilität verleiht.
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Weitere Anwendungsbereiche werden sich aus der vorliegenden Beschreibung ergeben. Die Beschreibung und die spezifischen Beispiele in dieser Zusammenfassung dienen nur der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
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Figurenliste
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Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zur Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Implementierungen, so dass die Zeichnungen nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen.
- 1 ist eine Seitenansicht einer bekannten Fahrzeughauben-Anordnung mit einer Motorhaube und einem aktiven Scharnier und zeigt die Fahrzeughauben-Anordnung in einer normal geschlossenen Position, wobei sich die Motorhaube in einem verriegelten Zustand und das aktive Scharnier in einem nicht ausgestellten Zustand befindet,
- 2 ist eine ähnliche Seitenansicht wie 1, die nun die Fahrzeughauben-Anordnung in einer ausgestellten Position zeigt, wobei die Motorhaube in ihrem verriegelten Zustand gehalten wird und ihr hinteres Randsegment angehoben ist und sich das aktive Scharnier in einem ausgestellten Zustand befindet,
- 3 ist eine perspektivische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines verbesserten aktiven Scharniers,
- 4 ist eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform des aktiven Scharniers in geöffneter Stellung während eines normalen Öffnungsvorgangs der Haube,
- 4A ist eine perspektivisch vergrößerte Seitenansicht eines Hochanschlag-Hebels der ersten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die zeigt, dass der Hochanschlag-Hebel in eine Karosseriehalterung eingreift, um die Drehung der Fahrzeughaube relativ zur Karosseriehalterung während des normalen Haubenöffnungsvorgangs zu begrenzen,
- 5 ist eine weitere perspektivische Seitenansicht der ersten Ausführungsform des aktiven Scharniers, in der der Hochanschlag-Hebel in die Karosseriehalterung eingreift,
- 6 ist eine Rückansicht eines Verriegelungskabels, das die Drehung des Hochanschlagzapfen-Hebels der ersten Ausführungsform des aktiven Scharniers während des normalen Öffnungsvorgangs der Motorhaube begrenzt,
- 7 ist eine seitliche perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform des aktiven Scharniers in einer geschlossenen Position,
- 8 ist eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform des aktiven Scharniers unmittelbar nach dem Auslösen eines Aktuators, während es in einen Fußgängerschutzmodus (ausgestellt) bewegt wird, wobei das Aufbrechen einer Niete zwischen der Haubenhalterung und einer Ausstellhalterung veranschaulicht wird, um die Bewegung der Haubenhalterung relativ zur Ausstellhalterung zu ermöglichen,
- 9 ist eine Seitenansicht eines Verriegelungskabels der ersten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die veranschaulicht, dass das Verriegelungskabel von einem schmalen Abschnitt eines sich verjüngenden Schlitzes eines primären Hebels zu einem breiteren Ende des sich verjüngenden Schlitzes als Reaktion auf das Auslösen des bewegt wird, während das aktive Scharnier in den Fußgängerschutzmodus bewegt wird,
- 10 ist eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die die Bewegung des Hochanschlag-Hebels, des Primärhebels, der Haubenhalterung und der Ausstellhalterung zeigt, während sich das aktive Scharnier in den Fußgängerschutzmodus bewegt,
- 11 ist eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform des aktiven Scharniers, nachdem es in den Fußgängerschutzmodus geschaltet wurde, und zeigt, dass die Bewegung der Ausstellhalterung durch den Eingriff der in die Haubenhalterung verhindert wird,
- 12 ist eine perspektivische Seitenansicht des Hochanschlag-Hebels der ersten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die den Hochanschlag-Hebel zeigt, der vor der Aktivierung des Betätigungselements in das Verriegelungskabel eingreift,
- 13 ist eine Seitenansicht des Verriegelungskabels der ersten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die das Verriegelungskabel zeigt, das sich seitlich innerhalb des sich verjüngenden Schlitzes bewegt, um Raum für die Drehung des Hochanschlag-Hebels während der Bewegung des aktiven Scharniers in den Fußgängerschutzmodus zu schaffen,
- 14 ist eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die die Bewegung eines Führungsbolzens der Haubenhalterung in einem Führungsschlitz der Haubenhalterung zeigt,
- 15 ist eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die einen Bewegungsbereich der Motorhaube während der Bewegung des aktiven Scharniers vom Normalmodus in den Fußgängerschutzmodus zeigt,
- 16 zeigt eine perspektivische Vorderansicht der ersten Ausführungsform des aktiven Scharniers,
- 17 zeigt die erste Ausführungsform des aktiven Scharniers im Normalbetrieb,
- 18 zeigt die erste Ausführungsform des aktiven Scharniers im ausgestellten Modus (Fußgängerschutz),
- 19 ist eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die das aktive Scharnier in einem nicht ausgestellten (normalen) Modus mit geschlossener Haube zeigt,
- 20 ist eine Seitenansicht der zweiten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die das aktive Scharnier im nicht ausgestellten Zustand mit geöffneter Haube zeigt,
- 21 ist eine erste Seitenansicht der zweiten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die das aktive Scharnier in einem ausgestellten, aktiven Fußgänger-Modus zeigt,
- 22 ist eine Seitenansicht der zweiten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die das aktive Scharnier im nicht ausgestellten Zustand zeigt,
- 23 ist eine Seitenansicht der zweiten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die das Brechen einer Niete nach dem Auslösen eines Aktuators während der anfänglichen Bewegung des aktiven Scharniers aus dem nicht ausgestellten Modus in einen ausgestellten (aktiven Fußgänger-) Modus zeigt,
- 24 ist eine Seitenansicht der zweiten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die das aktive Scharnier nach der Bewegung in eine erste Zwischenposition während der Bewegung in den ausgestellten Modus zeigt,
- 25 ist eine Seitenansicht der zweiten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die das aktive Scharnier nach der Bewegung in eine zweite Zwischenposition während der Bewegung in den ausgestellten Modus zeigt,
- 26 ist eine zweite Seitenansicht der zweiten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die das aktive Scharnier in der ausgestellten Position zeigt,
- 27 ist eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die die aktive Scharnieranordnung im normalen Modus mit geschlossener Haube zeigt,
- 28 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Drehhalters, eines Löse-Verriegelungskabels und einer Löse-Verriegelungsniete der dritten Ausführungsform des aktiven Scharniers, während sich das aktive Scharnier im normalen Modus befindet,
- 29 ist eine Seitenansicht der dritten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die die Bewegung der Haube über ein Gestänge zeigt, während sich das aktive Scharnier im normalen Modus befindet,
- 30 ist eine Seitenansicht der dritten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die zeigt, wie die Haubenhalterung relativ zur Ausstellhalterung geschwenkt wird, während sich das aktive Scharnier im ausgestellten Modus befindet,
- 31 ist eine vergrößerte Seitenansicht der Haubenhalterung, des Drehhalters und der Ausstellhalterung der dritten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die die Ausrichtung des Löse-Verriegelungskabels mit der Löse-Verriegelungsniete zeigt, um eine Drehung der Haubenhalterung relativ zur Ausstellhalterung zu verhindern, während sich das aktive Scharnier im normalen Modus befindet,
- 32 ist eine vergrößerte Seitenansicht der Haubenhalterung, des Drehhalters und der Ausstellhalterung der dritten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die das aktive Scharnier im normalen Modus vor der Aufstellung des Aktuators zeigt,
- 33 ist eine vergrößerte Seitenansicht der Haubenhalterung, des Drehhalters und der Ausstellhalterung der dritten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die den Aktuator nach der Erkennung eines Kollisionsereignisses und der Bewegung des aktiven Scharniers in den ausgestellten Modus zeigt, und
- 34 ist eine vergrößerte Seitenansicht der Haubenhalterung, des Drehhalters und der Ausstellhalterung der dritten Ausführungsform des aktiven Scharniers, die den Aktuator nach Erkennung eines Kollisionsereignisses zeigt, wobei der Aktuator den Drehhalter weiter dreht und die Haubenhalterung relativ zur Ausstellhalterung in den ausgestellten Modus dreht.
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Entsprechende Ziffern bezeichnen die entsprechenden Teile in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Beispielhafte Ausführungsformen einer Fahrzeughaubenanordnung mit einer Haube und mindestens einem aktiven Scharnier, die die Lehren der vorliegenden Offenbarung verkörpern, werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben.
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Wie noch näher erläutert werden wird, werden die aktiven Scharniere der vorliegenden Offenbarung als Teil einer Haubenanordnung für ein Fußgängerschutzsystem an Kraftfahrzeugen verwendet. Genauer gesagt werden aktive Scharniere des hierin offenbarten Typs zur Befestigung einer Fahrzeughaube an einer Fahrzeugkarosserie verwendet, um einen zusätzlichen Freiheitsgrad in der Bewegung der Fahrzeughaube einzuführen, wenn ein Fußgänger von dem Fahrzeug getroffen wird, um die Schwere der Verletzungen zu verringern, die der Fußgänger erleidet, wenn er die Fahrzeughaube berührt.
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Die 1 und 2 zeigen eine Seitenansicht einer bekannten Fahrzeughauben-Anordnung 10, die im Allgemeinen eine Haube 12 und mindestens ein aktives Scharnier 9 umfasst. Der Begriff „Fahrzeug“ soll im weitesten Sinne jeden Pkw, Lkw, Geländewagen, Transporter oder jede andere Art von Fahrzeug zur Personenbeförderung umfassen. Die Haubenanordnung 10 ist so ausgebildet, dass sie den Motorraum des Fahrzeugs, wie er durch die Fahrzeugkarosserie definiert ist, überdeckt. Die Haube 12 umfasst ein vorderes Segment 16, ein hinteres Segment 18 und ein Paar seitlich beabstandeter Seitensegmente 20. Wie üblich ist das vordere Segment 16 der Haube 12 so gestaltet, dass es sich in der Nähe eines vorderen Teils des Fahrzeugs befindet, während das hintere Segment 18 der Haube 12 so gestaltet ist, dass es sich in der Nähe der Windschutzscheibe 149 des Fahrzeugs befindet.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein Paar der aktiven Scharniere 9 (nur eines dargestellt) mit der Haubenanordnung 10 verbunden, wobei sich jedes in der Nähe eines der Seitensegmente 20 der Haube 12 befindet und so ausgebildet ist, dass die Haube 12 zwischen einer offenen Position, in der das vordere Segment 16 angehoben ist, um den Zugang zum Motorraum zu ermöglichen, und einer normal geschlossenen Position, in der die Haube 12 abgesenkt ist, um der das Fahrzeug bedienenden Person eine ungehinderte Sicht zu bieten, schwenken kann. 1 zeigt das aktive Scharnier 9, das so positioniert ist, dass die Haube 12 in der Nähe ihres hinteren Segments 18 schwenkt. Das Fahrzeug ist außerdem mit einer Verriegelungsvorrichtung 21 für die Motorhaube ausgestattet, die einen an der Unterseite des vorderen Segments 16 der Haube 12 befestigten Schließer 22 und einen an einem Strukturteil 26 der Fahrzeugkarosserie angebrachte Verriegelung 24 umfasst. 1 zeigt insbesondere den Schließer 22, der von der Verriegelung 24 in Eingriff genommen und gehalten wird, um die Haubenanordnung 10 in ihre normal geschlossene Position zu bringen, wobei das aktive Scharnier 9 in einem „nicht ausgestellten“ Zustand gehalten wird, wodurch das vordere Segment 16 der Haube verriegelt ist und sich das hintere Segment 18 der Haube 12 in seiner herkömmlichen abgesenkten Position befindet.
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Wie noch näher erläutert wird, verfügt das aktive Scharnier 9 über eine Fußgängerschutzvorrichtung, die im Falle eines Aufpralls eines Fahrzeugs auf einen Fußgänger automatisch funktioniert. Insbesondere dient die Fußgängerschutzvorrichtung dazu, das aktive Scharnier 9 aus seinem nicht ausgestellten Modus in einen ausgestellten (Fußgängerschutz-) Modus zu versetzen, wie in 2 gezeigt, indem das hintere Segment 18 der Haube 12 in eine angehobene oder ausgefahrene Position bewegt wird, während das vordere Segment 16 der Haube 12 über die Verriegelungsvorrichtung 21 verriegelt bleibt. Auf diese Weise bietet das aktive Scharnier 9 einen zusätzlichen Freiheitsgrad in seiner Bewegung, der es dem hinteren Segment 18 der Haube 12 ermöglicht, sich von seiner normalen abgesenkten Position (1) in seine angehobene Position (2) zu bewegen. Wie noch näher erläutert wird, wird dieser zusätzliche Freiheitsgrad in normalen Situationen (d. h. vor einer Kollision) durch eine primäre Verriegelung eines Verriegelungsmechanismus deaktiviert, der mit dem aktiven Scharnier 9 verbunden ist, was wiederum die normale Verwendung der Haube 12 ermöglicht. Unter normalem Gebrauch versteht man eine Schwenkbewegung der Haube 12 zwischen ihrer normalerweise geschlossenen Stellung (1) und einer normalerweise geöffneten Stellung (nicht dargestellt), wobei das aktive Scharnier 9 in seinem nicht ausgestellten Zustand gehalten wird. Die Freigabe der primären Verriegelung (über einen Aktuator) dient dazu, den Übergang des aktiven Scharniers 9 von seinem normalen Zustand in seinen ausgestellten Zustand einzuleiten.
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Die 3 bis 15 zeigen eine erste Ausführungsform einer verbesserten aktiven Scharnieranordnung 30 (oder „aktives Scharnier“). Wie in den 3 und 11 am besten dargestellt, umfasst das aktive Scharnier 30 eine Haubenhalterung 32 zur Befestigung an der Fahrzeughaube 12. Die Haubenhalterung 32 erstreckt sich zwischen einem vorderen / distalen Ende 34 (zur Vorderseite des Fahrzeugs hin) und einem hinteren / vorderen Ende 36 (zum Heck des Fahrzeugs hin). Die Haubenhalterung 32 umfasst eine obere Plattform 38, die mit der Fahrzeughaube 12 verbunden ist. Die Haubenhalterung 32 definiert auch einen Führungsschlitz 40 neben dem vorderen Ende 34. Der Führungsschlitz 40 erstreckt sich in einem allgemein bogenförmigen Pfad.
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Wie in 4 am besten dargestellt, ist eine Karosseriehalterung 42 zur Befestigung an der Fahrzeugkarosserie 43 vorgesehen. Die Karosseriehalterung 42 erstreckt sich zwischen einem vorderen Ende 44 und einem hinteren Ende 46, wobei das vordere Ende 44 mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist.
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Wie in 4 gezeigt, liegt eine Ausstellhalterung 48 über einer Seite der Haubenhalterung 32. Die Ausstellhalterung 48 erstreckt sich zwischen einem ersten Ende 50 und einem zweiten Ende 52. Die Ausstellhalterung 48 umfasst einen Führungsbolzen 49, der von einer Seite der Ausstellhalterung 48 neben dem zweiten Ende 52 hervorsteht. Der Führungsbolzen 49 wird von dem Führungsschlitz 40 der Haubenhalterung 32 aufgenommen, um darin zu gleiten und die Bewegung der Ausstellhalterung 48 relativ zur Haubenhalterung 32 zu ermöglichen. Darüber hinaus verbindet ein Niet 54 die Haubenhalterung 32 mit der Ausstellhalterung 48, so dass die Ausstellhalterung 48 bei normalem Gebrauch der Fahrzeughaube 12 fest mit der Haubenhalterung 32 verbunden ist. Ein Betätigungsflansch 56 erstreckt sich von einer Seite der Ausstellhalterung 48 (siehe 16) gegenüber dem Führungsbolzen 49 neben dem ersten Ende 50. Der Betätigungsflansch 56 ist so dargestellt, dass er durch den Bolzen 49 an der Ausstellhalterung 48 gehalten wird.
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Ein linear ausfahrbarer Aktuator 58 ist mit dem Betätigungsflansch 56 ausgerichtet, um als Reaktion auf die Erkennung eines Kollisionsereignisses linear mit dem Betätigungsflansch 56 in Eingriff zu kommen, um die Haubenhalterung 32 nach oben in einen ausgestellten Fußgängerschutzmodus zu bewegen und einen Knautschraum unter der Motorhaube zu schaffen. Ein Controller 57 und zugehörige Sensoren 59 sind vorgesehen, um das Kollisionsereignis zu erkennen und den Aktuator 58 zum Auslösen zu veranlassen. Darüber hinaus wird durch den Eingriff des Betätigungsflansches 56 durch den Aktuator 58 auch der Niet 54 gebrochen, um die Haubenhalterung 32 von der Ausstellhalterung 48 zu lösen, damit die Ausstellhalterung 48 relativ zur Haubenhalterung 32 schwenken kann und sich der Führungsbolzen der Ausstellhalterung 48 im Führungsschlitz 40 bewegen kann.
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Bezugnehmend auf 3 ist ein primärer Hebel (Gestänge) 60 entlang eines ersten Drehzapfens 62 entlang einer ersten Drehachse A drehbar mit der Haubenhalterung 32 verbunden. Darüber hinaus ist der primäre Hebel 60 entlang eines zweiten Drehzapfens 64 entlang einer zweiten Drehachse B drehbar mit der Karosseriehalterung 42 verbunden. Zusätzlich ist der primäre Hebel 60 entlang eines dritten Drehzapfens 66 entlang einer dritten Drehachse C drehbar mit der Ausstellhalterung 48 verbunden.
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Während des normalen Gebrauchs (vor dem Auslösen des Aktuators 58) der Haube 12, wenn sich das aktive Scharnier 30 im normalen Modus befindet, ist die Niete 54, die die Ausstellhalterung 48 an der Haubenhalterung 32 befestigt, intakt. Die Haubenhalterung 32 ist auch relativ zur Ausstellhalterung 48 fixiert. Dadurch ergibt sich die in 4 gezeigte, im Wesentlichen lineare Anordnung der Haubenhalterung 32, der Ausstellhalterung 48 und des Primärhebels 60. Andererseits kann sich die Haubenhalterung 32, nachdem der Niet 54 als Reaktion auf die Auslösung des Aktuators 58 durch Anweisungen des Controllers 57 in Reaktion auf die Erkennung eines Kollisionsereignisses durch den Sensor 59 gebrochen wurde, relativ zum Primärhebel 60 um die erste Drehachse A drehen. Dadurch kann der Führungsbolzen der Ausstellhalterung 48 von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende des Führungsschlitzes 40 der Haubenhalterung 32 gleiten. Es sollte gewürdigt werden, dass die Verankerung der Ausstellhalterung 48 an der Haubenhalterung 32 auf diese Weise dem gesamten aktiven Scharnier 30 Steifigkeit verleiht, und zwar im Normalbetrieb, beim Auslösen des Aktuators 58 und nach dem Auslösen des Aktuators 58, wenn sich das aktive Scharnier 30 im ausgestellten/aktiven Fußgänger-Modus befindet.
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Wie in 3 dargestellt, definiert der Primärhebel 60 einen konischen Schlitz 68, der sich zwischen der ersten Drehachse A und der zweiten Drehachse B befindet. Der konische Schlitz 68 hat ein schmales Ende 70, das im Allgemeinen auf die zweite Drehachse B zeigt, und ein breiteres Ende 72, das im Allgemeinen auf die erste Drehachse A zeigt.
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Ein Verriegelungskabel 74 erstreckt sich zwischen der Haubenhalterung 32 und dem Primärhebel 60. Insbesondere umfasst das Verriegelungskabel 74 ein erstes Ende 76, das drehbar mit der Haubenhalterung 32 in der Nähe der ersten Drehachse A verbunden ist, und ein zweites Ende 78, das in dem sich verjüngenden Schlitz 68 des Primärhebels 60 aufgenommen ist. Das zweite Ende 78 des Verriegelungskabels 74 ist zwischen dem schmalen und dem breiteren Ende 70, 72 des sich verjüngenden Schlitzes 68 beweglich, je nachdem, ob der Aktuator 58 als Reaktion auf ein Kollisionsereignis ausgelöst worden ist. Insbesondere befindet sich das zweite Ende 78 des Kabels 74 im schmalen Ende 70 des sich verjüngenden Schlitzes 68, wenn sich das aktive Scharnier 30 im normalen Modus befindet, wenn der Führungsbolzen 49 der Ausstellhalterung 48 in der verriegelten Position ist, und befindet sich im breiteren Ende 72 des sich verjüngenden Schlitzes 68 als Reaktion auf die Drehung der Haubenhalterung 32 relativ zum Primärhebel 60 um die erste Drehachse A während der Bewegung des aktiven Scharniers 30 in den ausgestellten Modus.
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Ein Hochanschlag-Hebel (Gestänge) 80 ist drehbar mit dem Primärhebel 60 und der Karosseriehalterung 42 entlang des zweiten Drehzapfens 64 und der zweiten Drehachse B verbunden. Der Hochanschlag-Hebel 80 erstreckt sich zwischen einem ersten Ende 82 und einem zweiten Ende 84 auf gegenüberliegenden Seiten des zweiten Drehzapfens 64 und weist einen Sperrflansch 86 am ersten Ende 82 und einen Sperrhaken 88 am zweiten Ende 84 auf. Ein Vorspannelement 90 spannt den Verriegelungshaken 88 des Hochanschlag-Hebels 80 in eine erste Richtung (in 3 im Uhrzeigersinn). Im Normalbetrieb der Haube 12, wenn sich das zweite Ende 84 des Verriegelungskabels 74 am schmalen Ende 70 des sich verjüngenden Schlitzes 68 befindet, ist der Verriegelungshaken 88 gegen das zweite Ende 84 des Verriegelungskabels 88 vorgespannt. Der Toleranzausgleich wird dadurch erreicht, dass sich das Verriegelungskabel 74 leicht biegen kann, um Druck auf das schmale Ende 70 auszuüben. Nach der Bewegung des Verriegelungskabels 74 vom schmalen Ende 70 zum breiteren Ende 72 als Reaktion auf die Auslösung des Aktuators 58 während eines Kollisionsereignisses kann sich der Verriegelungshaken 88 jedoch um ein vorbestimmtes Maß am konischen Schlitz 68 vorbeidrehen.
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Wie in den 4 und 4A am besten zu sehen ist, wird während des normalen Betriebs der Fahrzeughaube 12, wenn der Verriegelungshaken 88 des Hochanschlag-Hebels 80 in das Verriegelungskabel 74 eingreift, der Blockierflansch 86 des Hochanschlag-Hebels 80 so positioniert, dass er in das hintere Ende 46 der Karosseriehalterung 42 eingreift. Dadurch wird die Drehung des Primärhebels 60 und der Haubenhalterung 32 relativ zur Karosseriehalterung 42 in einem ersten Ausmaß begrenzt, so dass ein normales Öffnen und Schließen der Fahrzeughaube 12 möglich ist. Andererseits ist, wie in 11 gezeigt, nach dem Auslösen des Aktuators 58 als Reaktion auf ein erkanntes Kollisionsereignis und der Bewegung des vorgespannten Verriegelungshakens 88 über das Verriegelungskabel 74 und den sich verjüngenden Schlitz 68 hinaus der Blockierflansch 86 nicht mehr mit dem hinteren Ende 46 der Karosseriehalterung 42 ausgerichtet, wodurch eine zusätzliche Drehung des Primärhebels 60 relativ zur Karosseriehalterung 42 in einem zweiten Ausmaß ermöglicht wird. Dies ermöglicht eine zusätzliche Aufwärts- und Rückwärtsbewegung der Haube 12, um das aktive Scharnier 30 in den ausgestellten Modus zu bewegen und so einen erhöhten Dämpfungseffekt zu erzielen. Wie auch in 11 gezeigt, wird die Vorderseite der Haube 12 während des Aufpralls an der Fahrzeugkarosserie verriegelt, so dass die Haubenhalterung 32 und die Ausstellhalterung 48 allgemein nach unten abgewinkelt sind.
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Zusammenfassend zeigt 3 das aktive Scharnier 30 bei geschlossener Haube 12 im normalen Betriebsmodus (vor dem Einsatz des Aktuators 58) des aktiven Scharniers 30, und die 4-6 zeigen das aktive Scharnier 30 nach dem Öffnen der Haube 12 im normalen Betriebsmodus. Wie in allen diesen Figuren dargestellt, sind die Haubenhalterung 32, die Ausstellhalterung 48 und der Primärhebel 60 aufgrund der Niete 54, mit der die Ausstellhalterung 48 an der Haubenhalterung 62 befestigt ist, in einer im Allgemeinen linearen Anordnung zueinander fixiert. Darüber hinaus wird die Drehung dieser Komponenten relativ zur Karosseriehalterung 42 durch den Eingriff des Sperrflansches 86 des Hochanschlag-Hebels 80 gegen die Karosseriehalterung 42 begrenzt (ebenfalls in 12 dargestellt). Dies ermöglicht eine normale Auf-/Abwärtsbewegung der Haube 12. Wie in 6 am besten dargestellt, sind die Länge des Hebels 80 und der Durchmesser des Verriegelungskabels 74 so gewählt, dass die aktive Scharnieranordnung 30 beim normalen Öffnen und Schließen der Haube 12 eine ausreichende Festigkeit aufweist.
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Die 7-11 veranschaulichen die verschiedenen Stufen der Ausstellung des aktiven Scharniers 30 in den Betriebsmodus „Fußgängerschutz ausgestellt“ nach der Erkennung eines Kollisionsereignisses. 8 zeigt insbesondere das Brechen der Niete 54 zwischen der Haubenhalterung 32 und der Ausstellhalterung 48 nach der anfänglichen Bewegung des Linearaktuators 58 gegen den Betätigungsflansch 56 der Ausstellhalterung 48. 8 veranschaulicht ferner, dass das Brechen des Niets 54 es der Ausstellhalterung 48 ermöglicht, sich relativ zum Primärhebel 60 um die dritte Drehachse C zu drehen (zunächst im Uhrzeigersinn, wie in 8 dargestellt). 9 zeigt, dass die Drehung des Primärhebels 60 im Uhrzeigersinn relativ zur Haubenhalterung 32 das zweite Ende 78 des Verriegelungskabels 74 vom schmalen Ende 70 des sich verjüngenden Schlitzes 68 zum breiteren Ende 72 des sich verjüngenden Schlitzes 68 zieht. Wie in 10 dargestellt, ermöglicht die Bewegung des Verriegelungskabels 74 auf diese Weise eine Drehung des Hochanschlag-Hebels 80 im Uhrzeigersinn über den sich verjüngenden Schlitz 68 hinaus, wodurch der Sperrflansch 86 des Hochanschlag-Hebels 80 aus der Ausrichtung mit der Karosseriehalterung 42 herausbewegt wird, wodurch eine Drehung des Primärhebels 60 relativ zur Karosseriehalterung 42 bis zum zweiten Ausmaß ermöglicht wird, wodurch eine größere Aufwärts- und Rückwärtsbewegung der Haube 12 während des Kollisionsereignisses ermöglicht wird, um eine zusätzliche Dämpfung im ausgestellten Modus bereitzustellen. 10 zeigt auch, dass während der linearen Bewegung des Aktuators 58 und der damit verbundenen Drehbewegung der Haubenhalterung 32, der Ausstellhalterung 48 und des Primärhebels 60 der Führungsbolzen von einem Ende des Führungsschlitzes 40 zum anderen Ende des Führungsschlitzes 40 wandert. 11 zeigt die aktive Scharnieranordnung 30 nach vollständiger Ausstellung. Wie dargestellt, wird der Primärhebel 60 relativ zur Karosseriehalterung 42 um die zweite Drehachse B bis zu seiner zweiten Ausdehnung gedreht, wodurch eine zusätzliche Aufwärts- und Rückwärtsbewegung der Haube 12 ermöglicht wird, um eine erhöhte Dämpfung zu erzielen. Darüber hinaus ist die Haubenhalterung 32, wie dargestellt, im Allgemeinen nach unten zur Fahrzeugfront hin abgewinkelt, da die Vorderseite der Haube 12 an der Fahrzeugkarosserie verriegelt ist. Außerdem ist, wie dargestellt, die Aufwärts- und Rückwärtsbewegung der Haubenhalterung 32 durch die endgültigen Drehpositionen der Ausstellhalterung 48 und des Primärhebels 60 begrenzt.
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Es sollte auch verstanden werden, dass es während des normalen Betriebs wünschenswert ist, den Drehpunkt der Haube 12 so weit wie möglich in Richtung des Fahrzeughecks zu positionieren, damit die Haube 12 weit genug geöffnet werden kann, um den Zugang zu ermöglichen, ohne dass die Haube 12 so weit angehoben wird, dass die Benutzer nicht in der Lage sind, die vordere Kante der Haube 12 zu erreichen, um sie zu schließen, ohne dass die hintere Kante der Motorhaube (näher an der Windschutzscheibe) Karosserieteile berührt. Frühere Baugruppen, die diese Möglichkeit bieten, verwendeten mehrgliedrige Gestänge, die mehr Komponenten als das vorliegende aktive Scharnier 30 erfordern. Da der Drehpunkt des Primärhebels 60 an der zweiten Drehachse B radial weit nach hinten versetzt ist, ist ein Drehstopp erforderlich, bevor die Motorhaube mit der Karosserie des Fahrzeugs kollidiert, um zu verhindern, dass die Benutzer die Haube 12 nur schwer schließen können. Da die Haube 12 im aktiven Fußgängermodus eine neue, im Allgemeinen horizontale Position einnimmt, ist es außerdem nicht erforderlich, die Drehung der Haube 12 zu begrenzen, sodass die Drehung des einzelnen Primärhebels 60 durch Deaktivieren der durch den Hochanschlag-Hebel 80 bereitgestellten Drehstoppfunktion maximiert werden kann. Darüber hinaus ermöglicht die Verbindung des primären Hebels 60 mit dem Ende der Haubenhalterung 32 (in der Nähe der Windschutzscheibe des Fahrzeugs), dass sich die Haube 12 nach hinten bewegen kann, ohne dass es erforderlich ist, dass sich die Haube 12 sehr hoch bewegt, wie es durch die Drehung des primären Hebels 60 bestimmt wird, im Vergleich zu einem Drehpunkt in der Mitte der Haubenhalterung 32 wie bei den meisten früheren Scharnieranordnungen.
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Anhand von 15 wird deutlich, dass es von Vorteil ist, wenn der Abstand zwischen der ersten Drehachse A, die den Primärhebel 60 mit der Haubenhalterung 32 verbindet, und der zweiten Drehachse B, die den Primärhebel 60 mit der Karosseriehalterung 42 verbindet, im Vergleich zur Gesamtlänge der Haube 12 und der Karosseriehalterung 42 relativ kurz ist, da dies eine übermäßige Aufwärtsbewegung der Haube 12 verhindert. Um eine Rückwärtsbewegung der Haube 12 zu ermöglichen, muss der Primärhebel 60 zunächst gegen den Uhrzeigersinn um die zweite Drehachse B in seine höchste Position gedreht werden, bevor er sich nach hinten bewegt. Durch die Bereitstellung eines relativ kurzen Primärhebels 60 ist es für die Benutzer einfacher, an die Haube 12 heranzukommen, es kann ein kleinerer Betätigungskolben 58 verwendet werden, es kann weniger Energie zum Anheben der Haube 12 verbraucht werden, die verschiedenen Gestänge können bei geringerem Gewicht kleiner sein, und der aktive Fußgängermodus kann schneller bereitgestellt werden.
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Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die aktive Scharnieranordnung 30 eine Haube 12 bereitstellt, die in einem normalen / nicht aktiven Fußgängermodus normal geöffnet werden kann, sich aber im aktiven Fußgängermodus unter Verwendung eines einzigen Drehgelenks (Primärhebel 60) im Vergleich zu früheren komplexen Gestängekonfigurationen nach hinten bewegen lässt. Die aktive Scharnieranordnung 30 kann vorteilhaft in einem kleinen Raum in der Nähe des Fensters untergebracht werden.
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Schließlich sollte man sich darüber im Klaren sein, dass die aktive Haubenscharnieranordnung 30 nicht nur einen größeren Bereich für die Aufwärts- und Rückwärtsbewegung der Haube 12 bietet, um eine größere Polsterfläche zu schaffen, sondern auch nur wenige Teile benötigt und einfach in Design und Funktionalität ist, da sie nur zwei Halterungen und zwei Hauptdrehpunkte benötigt.
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In 17 ist ein Beispiel für den Betrieb der aktiven Scharnieranordnung 30 in einem normalen Modus dargestellt, in dem die Haube 12 um die Drehachse B schwenkt, aber daran gehindert wird, die umgebende Fahrzeugkarosserie zu berühren, z. B. ein Karosserieblech, den Kotflügel 148, die Motorabdeckung der Windschutzscheibe oder ähnliches, wenn sie sich in der offenen Position befindet, z. B. in der vollständig geöffneten Position, wie oben beschrieben.
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In 18 ist nun ein illustrativer Betrieb der aktiven Scharnieranordnung 30 im aktiven Fußgängermodus dargestellt, bei dem die Haube 12 um die Drehachse B schwenkt, der Winkel der Haube 12 bleibt jedoch nicht mit dem Primärhebel 60 ausgerichtet, und die hintere Kante 151 der Haube 12 wird nach oben bewegt, um zu verhindern, dass sie die umgebende Fahrzeugkarosserie 148 und die Windschutzscheibe 149 berührt, wenn sie sich rückwärts bewegt, nachdem sie die maximale Höhe erreicht hat, die illustrativ bei 90 Grad durch die gestrichelte Linie YY dargestellt ist, die den Wendepunkt zwischen dem Anheben der Haube 12, wenn sie sich rückwärts bewegt, und dem anschließenden Fallen der Haube 12 anzeigt, wenn sie sich weiter rückwärts über diesen durch die Linie YY dargestellten Knickwinkel hinaus bewegt. Die Kante 151 kann sich weiter nach hinten bewegen, ohne das benachbarte Paneel 148 und die Windschutzscheibe 149 zu berühren, bis ihre Bewegung entweder durch eine vordere Haubenverriegelung (nicht dargestellt), die eine weitere Rückwärtsbewegung verhindert, und/oder durch die aktive Scharnieranordnung 30 gestoppt wird, die einen Verriegelungszustand erreicht, bei dem ein aufrecht stehender Anschlagflansch 153, der sich von der Haubenhalterung 32 aus erstreckt, an der Halterung 48 anliegt und effektiv in sich selbst zusammenfällt. Außerdem ist der Primärhebel 60 ein einzelner Hebel.
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Die 19-26 zeigen eine weitere Ausführungsform einer verbesserten aktiven Scharnieranordnung (oder „aktives Scharnier“) 230. Das aktive Scharnier 230 umfasst eine Karosseriehalterung 232 zur Befestigung an einer Fahrzeugkarosserie 234 (schematisch dargestellt) und eine Haubenhalterung 236 zur Befestigung an einer Fahrzeughaube 212. Die Haubenhalterung 236 erstreckt sich zwischen einem hinteren Ende 238 in Richtung des hinteren Teils des Fahrzeugs und einem vorderen Ende 240 in Richtung der Vorderseite des Fahrzeugs. Eine Ausstellhalterung 242 ist mit einer ersten Verbindungsanordnung 244 drehbar mit der Haubenhalterung 236 und mit einer zweiten Verbindungsanordnung 246 drehbar mit der Karosseriehalterung 232 gekoppelt.
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Wie in 26 am besten dargestellt, umfasst die erste Verbindungsanordnung 244 ein erstes oberes Verbindungsglied 248, das drehbar mit der Haubenhalterung 236 an einer Stelle neben dem hinteren Ende 238 der Haubenhalterung 236 entlang eines ersten Drehzapfens 250 und einer ersten Drehachse AA verbunden ist. Das erste obere Verbindungsglied 248 ist auch drehbar mit der Ausstellhalterung 242 entlang eines zweiten Drehzapfens 252 und einer zweiten Drehachse BB verbunden. Die erste Verbindungsanordnung 244 umfasst ferner ein zweites oberes Verbindungsglied 254, das mit der Haubenhalterung 236 neben dem ersten Drehzapfen 250 entlang eines dritten Drehzapfens 256 und einer dritten Drehachse CC drehbar verbunden ist. Das zweite obere Verbindungsglied 254 ist auch drehbar mit der Ausstellhalterung 242 entlang eines vierten Drehzapfens 258 und einer vierten Drehachse DD verbunden.
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Die zweite Verbindungsanordnung 246 umfasst einen ersten Unterlenker 260, der entlang eines fünften Drehzapfens 262 und einer fünften Drehachse EE drehbar mit der Karosseriehalterung 232 verbunden ist. Der erste Unterlenker 260 ist auch drehbar mit der Ausstellhalterung 242 entlang eines sechsten Drehzapfens 264 und einer sechsten Drehachse FF verbunden. Die zweite Verbindungsanordnung 246 umfasst ferner einen zweiten Unterlenker 266, der entlang eines siebten Drehzapfens 268 und einer siebten Drehachse GG drehbar mit der Karosseriehalterung 232 verbunden ist. Der zweite Unterlenker 266 ist auch drehbar mit der Ausstellhalterung 242 entlang eines achten Drehzapfens 270 und einer achten Drehachse HH verbunden.
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Wie dargestellt, befinden sich die sechste Drehachse FF und die achte Drehachse HH zwischen der zweiten Drehachse BB und der vierten Drehachse DD an der Ausstellhalterung 42, so dass die ersten und zweiten Unterlenker 260, 266 zwischen den ersten und zweiten Oberlenkern 248, 254 an der Ausstellhalterung 242 angeordnet sind.
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Wie in den 22-23 am besten zu sehen ist, sichert ein Niet 272 die Ausstellhalterung 242 an der Haubenhalterung 236 während des normalen Betriebs. Außerdem erstreckt sich ein Eingriffsflansch 274 von der Haubenhalterung 236. Ein linearer Aktuator 276 ist mit der Fahrzeugkarosserie 34 verbunden und, wie weiter unten näher erläutert wird, so ausgebildet, dass er sich als Reaktion auf die Erkennung eines Kollisionsereignisses linear gegen den Eingriffsflansch 274 erstreckt, um den Niet 272 zu brechen und die Ausstellhalterung 242 und die Haubenhalterung 236 nach oben weg von der Karosseriehalterung 232 aus einer nicht ausgestellten Position in eine ausgestellte Position (im aktiven Fußgängermodus des aktiven Scharniers 230) zu treiben, um einen zusätzlichen Polsterraum unter der Motorhaube 212 zu schaffen. Wie in 19 gezeigt, sind ein Steuersystem 278 und ein Kollisionssensor 280 elektrisch mit dem Aktuator 76 verbunden, um das Kollisionsereignis zu erkennen und den Aktuator 76 anzuweisen, als Reaktion auf die Erkennung des Kollisionsereignisses auszulösen/linear auszufahren, um das aktive Scharnier 230 aus dem normalen Modus in den ausgestellten Modus zu bewegen.
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Wie in 26 am besten dargestellt, ist eine Federklammer 282 mit der zweiten unteren Verbindung 266 verbunden und so ausgebildet, dass sie die Aufwärtsbewegung der Ausstellhalterung 242 relativ zur Karosseriehalterung 232 begrenzt, indem sie in den Niet 272 eingreift. Nachdem das aktive Scharnier 230 in die ausgefahrene Position bewegt wurde, greift die zweite untere Verbindung 266 in den Niet 272 ein und verhindert so eine Abwärtsbewegung der Ausstellhalterung 242 relativ zur Karosseriehalterung 232. Die Federklammer 282 kann auch so ausgebildet sein, dass sie die Abwärtsbewegung der Ausstellhalterung 242 relativ zur Karosseriehalterung 232 durch Eingriff in die Niete 272 oder ein anderes Merkmal an der Karosseriehalterung 232 separat verhindert.
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Der Betrieb des aktiven Scharniers 230 im normalen Modus und im ausgestellten Modus nach der Erkennung einer Kollision wird nun beschrieben. 19 zeigt das aktive Scharnier 230 in seinem nicht ausgestellten, normalen Betriebsmodus und die Motorhaube 212 in ihrer geschlossenen Position. 20 zeigt das aktive Scharnier 230 in seiner nicht ausgestellten Position nach dem Öffnen der Motorhaube 212. Wie dargestellt, ist die Ausstellhalterung 242 durch den Niet 272 an der Karosseriehalterung 232 befestigt, wodurch die Haubenhalterung 236 relativ zur Ausstellhalterung 242 (und zur Karosseriehalterung 232) nur entlang der ersten und der zweiten oberen Verbindung 248, 254 in seine geöffnete Position schwenken kann. Mit anderen Worten, da der Niet 272 die Ausstellhalterung 242 an der Haube 212 befestigt, ist eine Bewegung der Ausstellhalterung 242 relativ zur Karosseriehalterung 232 entlang der ersten und zweiten unteren Verbindung 260, 266 nicht ermöglicht.
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Die 21-26 zeigen den Übergang des aktiven Scharniers 230 von seinem normalen Modus in den aktiven Fußgänger-Modus. Insbesondere 23 zeigt das aktive Scharnier 230 unmittelbar nach dem Auslösen des Aktuators 276 als Reaktion auf die Erkennung eines Kollisionsereignisses durch den Sensor 280. Wie gezeigt, wird die Ausstellhalterung 242 durch den Kontakt des Aktuators 276 mit dem Eingriffsflansch 274 nach oben gedrückt, wodurch der Niet 272 bricht und somit eine Bewegung der Ausstellhalterung 242 relativ zur Karosseriehalterung 232 ermöglicht wird. 24 zeigt das aktive Scharnier 230, nachdem sich der Aktuator 276 linear zu einem ersten Zwischenbereich bewegt hat. Wie dargestellt, hat sich die Ausstellhalterung 242 (und die Motorhaube 212) hauptsächlich nach oben (und leicht nach hinten) bewegt, da die Ausstellhalterung 242 entlang der ersten und zweiten unteren Verbindung 260, 266 relativ zur Karosseriehalterung 232 geschwenkt ist. 25 zeigt das aktive Scharnier 230, nachdem sich der Aktuator 276 zu einem zweiten Zwischenbereich bewegt hat. Wie gezeigt, bewegt sich die Haubenhalterung 236 zusätzlich zu der Bewegung der Ausstellhalterung 242 in erster Linie in Aufwärtsrichtung und auch deutlich in Rückwärtsrichtung relativ zur Ausstellhalterung 242, da die Haubenhalterung 236 entlang der ersten und zweiten oberen Verbindungen 248, 254 relativ zur Ausstellhalterung 242 schwenkt. 26 zeigt das aktive Scharnier 230, nachdem der Aktuator 276 vollständig ausgefahren ist. Wie dargestellt, haben sich die Haubenhalterung 236 (und die Haube 212) in hohem Maße nach oben und hinten bewegt, wodurch ein großer Polsterraum unter der Haube 212 entsteht. Es sei darauf hingewiesen, dass das Ausmaß der Bewegung nach oben und nach hinten auf der Grundlage der Längen der ersten und zweiten Verbindungsanordnungen 246, 246 und der Halterungen sowie der Positionen der verschiedenen Drehzapfen angepasst werden kann.
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Wie in 26 weiter gezeigt, wird, nachdem das aktive Scharnier 230 in der ausgestellten, aktiven Fußgängerposition vollständig ausgefahren ist, eine Abwärtsbewegung der Ausstellhalterung 242 relativ zur Karosseriehalterung 232 durch den Eingriff des zweiten Unterlenkers 266 gegen den Niet 272 verhindert. Außerdem wird die Aufwärtsbewegung der Ausstellhalterung 242 über einen bestimmten Punkt hinaus durch den Eingriff der Federklammer 282 gegen den Niet 272 verhindert.
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Dementsprechend verfügt das aktive Scharnier 230 über zwei getrennte Zweigelenkverbindungen 244, 246, die im Tandembetrieb sowohl eine Aufwärts- als auch eine Rückwärtsbewegung der Motorhaube 212 im ausgestellten, aktiven Fußgängermodus ermöglichen, wodurch bei Fußgängerkollisionen ein großer Polsterraum unter der Motorhaube 212 entsteht. Darüber hinaus ist nur die erste Verbindungsanordnung 244 erforderlich, um das Öffnen und Schließen der Motorhaube 212 während der normalen, nicht ausgestellten Verwendung des aktiven Scharniers 230 zu ermöglichen.
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Die 27-34 zeigen eine weitere Ausführungsform einer verbesserten aktiven Scharnieranordnung (oder „aktives Scharnier“) 330. Das aktive Scharnier 330 umfasst eine Karosseriehalterung 332 zur Befestigung an einer Fahrzeugkarosserie 334 (schematisch dargestellt) und eine Haubenhalterung 336 zur Befestigung an einer Fahrzeughaube 338 (schematisch dargestellt). Die Karosseriehalterung 332 erstreckt sich zwischen einem hinteren Ende 340 in Richtung eines hinteren Teils des Fahrzeugs und einem vorderen Ende 342 in Richtung eines vorderen Teils des Fahrzeugs. Ebenso erstreckt sich die Haubenhalterung 336 zwischen einem hinteren Ende 344 in Richtung des hinteren Teils des Fahrzeugs und einem vorderen Ende 346 in Richtung der Vorderseite des Fahrzeugs. Eine Ausstellhalterung 348 ist drehbar mit der Haubenhalterung 336 um einen ersten Drehzapfen 350 verbunden, der sich allein auf einer ersten Achse AAA befindet. Die Ausstellhalterung 350 erstreckt sich auch zwischen einem hinteren Ende 352 in Richtung des hinteren Teils des Fahrzeugs und einem vorderen Ende 354 in Richtung der Vorderseite des Fahrzeugs.
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Eine Verbindungsanordnung 356 verbindet die Ausstellhalterung 348 mit der Karosseriehalterung 332 und ermöglicht eine Schwenkbewegung der Ausstellhalterung 348 relativ zur Karosseriehalterung 332. Insbesondere umfasst die Verbindungsanordnung 356 ein kurzes Verbindungsglied 358, das mit dem Körperträger 352 zusammen mit einem zweiten Drehzapfen 360 entlang einer zweiten Drehachse BBB neben dem vorderen Ende 342 der Karosseriehalterung 332 verbunden ist und mit der Ausstellhalterung 348 entlang eines dritten Drehzapfens 362 entlang einer dritten Drehachse CCC neben dem vorderen Ende 354 der Ausstellhalterung 348 verbunden ist. Die Verbindungsanordnung 356 umfasst auch ein langes Verbindungsglied 364, das mit der Karosseriehalterung 332 entlang eines vierten Drehzapfens 366 entlang einer vierten Drehachse DDD neben dem hinteren Ende 340 der Karosseriehalterung 332 verbunden ist und mit der Ausstellhalterung 348 entlang eines fünften Drehzapfens 368 entlang einer fünften Drehachse EEE neben dem vorderen Ende 354 der Ausstellhalterung 348, aber hinter der dritten Drehachse CCC, verbunden ist. Wie in den 27-28 am besten dargestellt, ermöglicht die Verbindungsanordnung 356 während des normalen Betriebs des aktiven Scharniers 330 eine Drehung der Haubenhalterung 336 relativ zur Karosseriehalterung 332 zwischen einer geschlossenen Position (in der die Haube 338 geschlossen ist) und einer offenen Position, in der die Haube geöffnet ist (für normalen Zugang zum Motorraum).
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Die Haubenhalterung 336 definiert ferner einen bogenförmigen Schlitz 370, der radial nach außen von der ersten Achse AAA beabstandet ist und sich in einer Umfangsrichtung relativ zur ersten Achse AAA erstreckt. Die Ausstellhalterung 348 umfasst einen Führungsbolzen 372, der von dem Schlitz 370 der Haubenhalterung 336 aufgenommen wird, so dass ein Bereich der Schwenkbewegung der Haubenhalterung 336 relativ zu der Ausstellhalterung 348 durch den Führungsbolzen 372 begrenzt wird, der in die Enden des Schlitzes 370 eingreift. Ein Drehhalter 374 ist mit einem sechsten Drehzapfen 376, der sich entlang einer sechsten Achse FFF befindet, drehbar mit der Haubenhalterung 336 verbunden. Ein Vorspannelement (nicht dargestellt), z. B. eine Torsionsfeder, spannt den Drehhalter 374 gegen den Uhrzeigersinn um die sechste Achse FFF vor. Ein Löse-Verriegelungsniet 378 erstreckt sich von der Ausstellhalterung 342 in Ausrichtung mit dem Drehhalter 374 in axialer Richtung. Die Haubenhalterung 336 definiert einen Kabelführungsschlitz 380 in der Nähe des Löse-Verriegelungsnietes 378. Der Kabelführungsschlitz 380 hat einen schmalen Abschnitt 382, der sich entlang eines Umfangs des Löse-Verriegelungsniets 378 erstreckt, und einen breiten Abschnitt 384, der sich relativ zum schmalen Abschnitt 382 nach außen verjüngt, wenn er sich zum hinteren Ende 344 der Haubenhalterung 336 hin erstreckt. Ein Löse-Verriegelungskabel 386 umfasst ein erstes Ende 388, das von dem Kabelführungsschlitz aufgenommen wird, und ein zweites Ende 390, das drehbar von einer Schwenköffnung 392 in der Drehhalterung 374 aufgenommen wird. Da die Drehhalterung 374 gegen den Uhrzeigersinn vorgespannt ist, ist das erste Ende 388 des Löse-Verriegelungskabels 386 in einer normalen Konfiguration vor dem Auslösen (wie in den 27, 28, 31 und 32 gezeigt) mit der Löse-Verriegelungsniete 378 ausgerichtet, so dass die Haubenhalterung 336 daran gehindert wird, sich in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn relativ zur Ausstellhalterung 348 zu drehen. Andererseits ist die Haubenhalterung 336 in dieser Position daran gehindert, sich im Uhrzeigersinn relativ zur Ausstellhalterung 348 zu drehen, da der Führungsbolzen 372 an einem oberen Ende des Führungsschlitzes 370 anliegt.
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Die drehbare Halterung 374 umfasst ferner einen Flansch 394 an einer Stelle, die radial von dem sechsten Drehzapfen 376 beabstandet ist. Wie weiter unten noch näher erläutert wird, ist ein Aktuator 396 mit einem linear beweglichen Element 398 auf den Flansch 394 ausgerichtet, so dass bei der Erkennung eines Kollisionsereignisses das bewegliche Element 398 in den Flansch 394 eingreift und den Drehhalter 374 zwingt, sich im Uhrzeigersinn zu drehen, Dadurch wird das erste Ende 388 des Löse-Verriegelungskabels 386 von dem schmalen Ende 382 des Kabelführungsschlitzes 380 zu dem breiten Abschnitt 384 des Kabelführungsschlitzes 380 bewegt, wodurch auch das erste Ende 388 des Löse-Verriegelungskabels 386 aus der Ausrichtung mit dem Löse-Verriegelungsniet 378 bewegt wird und eine Bewegung der Haubenhalterung 336 relativ zu der Ausstellhalterung 348 gegen den Uhrzeigersinn ermöglicht wird. Ein Controller 400 und zugehörige Sensoren 342 sind vorgesehen, um das Kollisionsereignis zu erkennen und den Aktuator 396 zum Auslösen anzuweisen (wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen).
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Während des Betriebs, wie in den 27-28 und 31 gezeigt, werden, während sich die Haube 338 in einer geschlossenen Position befindet, die lange und die kurze Verbindung 364, 358 der Verbindungsanordnung 356 in eine kompakte Position heruntergeklappt, so dass sich die Haubenhalterung 336 in vertikaler Richtung in unmittelbarer Nähe der Gehäusehalterung 332 befindet. Außerdem ist, wie bereits erwähnt, in dieser Position die drehbare Halterung 374 gegen den Uhrzeigersinn vorgespannt, so dass das Löse-Verriegelungskabel 386 in den schmalen Abschnitt 382 des Löse-Verriegelungskabels 386 vorgespannt ist. Dementsprechend wird die Drehung der Haubenhalterung 336 relativ zur Ausstellhalterung 348 im Gegenuhrzeigersinn durch den Eingriff des ersten Endes 388 des Löse-Verriegelungskabels 386 gegen den Löse-Verriegelungsniet 378 und im Uhrzeigersinn durch den Eingriff des Führungsbolzens 372 gegen das Ende des Schlitzes 370 blockiert. Dadurch wird sichergestellt, dass die Bewegung der Haube 338 ausschließlich durch die Bewegung der Haubenhalterung 336 relativ zur Karosseriehalterung 332 durch die Verbindungsanordnung 356 erfolgt, wie in 29 dargestellt, wodurch ein normales Öffnen und Schließen der Haube 338 bei normalem Gebrauch gewährleistet wird.
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Die 32 bis 34 zeigen die Ausstellung des aktiven Scharniers 330 in den aktiven Fußgänger-Modus (ausgestellt) als Reaktion auf die Erkennung eines Kollisionsereignisses durch den Sensor 402. In 32 ist insbesondere der Aktuator 396 vor dem Ausstellen dargestellt. 33 zeigt den Aktuator 396 nach der ersten Ausstellung des beweglichen Elements 398. Wie dargestellt, greift das bewegliche Element 398 des Aktuators 396 in den Flansch 394 der drehbaren Halterung 374 ein, wodurch sich die drehbare Halterung 374 im Uhrzeigersinn dreht und dadurch das Löse-Verriegelungskabel 386 vom schmalen Abschnitt 382 des Kabelführungsschlitzes 380 zum breiten Abschnitt 384 des Kabelführungsschlitzes 380 bewegt, wodurch auch das erste Ende 388 des Löse-Verriegelungskabels 386 aus der Ausrichtung mit dem Löse-Verriegelungsniet 378 bewegt wird. 34 zeigt die fortgesetzte Bewegung des beweglichen Elements 398 gegen den Flansch 394, was eine Bewegung der Haubenhalterung 336 relativ zur Ausstellhalterung 348 gegen den Uhrzeigersinn um die erste Achse AAA und eine vertikale Bewegung der Haubenhalterung 336 relativ zur Karosseriehalterung 332 über die Verbindungsanordnung 356 in die in 30 gezeigte Position bewirkt.
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Bei dieser Ausführungsform des aktiven Scharniers 330 bewegt sich das Löse-Verriegelungskabel 386 entlang eines Weges, der nicht entlang eines festen Weges verläuft, im Gegensatz zu aktiven Scharnieranordnungen, die eine zerbrechliche Niete zur Befestigung einer Haubenhalterung relativ zu einer anderen Halterung verwenden. Außerdem. Das betreffende aktive Scharnier 330 kann sich in x-Richtung über eine große Strecke vom Drehpunkt aus bewegen. Darüber hinaus ermöglicht das Profil des breiten Abschnitts 384 des Schlitzes 380 einen Toleranzausgleich, indem es die Verbindung immer fest macht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 8544590 [0004]
- US 8893354 [0004]