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Das
technische Gebiet der Erfindung ist das der im Fahrzeugsicherheitsbereich
verwendeten Vorrichtungen zum Fußgängerschutz bei einem Frontalaufprall
eines Fußgängers auf
ein Kraftfahrzeug.
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Wenn
ein Fußgänger vom
Frontbereich eines Kraftfahrzeugs erfasst wird, kommt üblicherweise
der Kopf des Fußgängers in
direkten Kontakt mit der Fronthaube des Fahrzeugs. Durch den Aufprall des
Kopfes auf die Fronthaube kommt es zu Deformationen der Fronthaube.
Diese Deformationen entstehen oft, bis die Fronthaube auf den Motorblock und
jegliche starren Teile auftrifft, wie Stoßdämpferschächte, Wischermechanik usw.
... Die Bewegung des Kopfes des Fußgängers wird dann schlagartig von
der mit dem Motorblock in Kontakt stehenden Fronthaube gestoppt
und erfährt
dadurch eine heftige Verlangsamung, die schwere Verletzungen des Fußgängers verursachen
kann.
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Im
Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, die bei einem Zusammenstoß zwischen
einem Fußgänger und
einem Kraftfahrzeug das Anheben der Fronthaube des Fahrzeugs um
eine bestimmte Höhe
ermöglichen,
so dass vermieden wird, dass die Gliedmassen des Fußgängers und
besonders sein Kopf beim Aufprall auf die Fronthaube durch den Motorblock
gestoppt werden, der sich unmittelbar unter der Fronthaube befindet.
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen wird das Anheben der
Fronthaube hinten an der Fronthaube ausgeführt, das heißt, an der
Seite der Windschutzscheibe, die der Seite gegenüberliegt, die im Normalbetrieb
der Fronthaube zu deren Öffnen
und Schließen
verwendet wird, wobei die Fronthaube vorne am Kraftfahrzeug befestigt
bleibt.
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Die
Patentanmeldung
GB 2 373 218 beschreibt
eine Vorrichtung zum Anheben der Fronthaube eines Kraftfahrzeugs
bei einer Kollision. Diese Vorrichtung umfasst einen mittels eines
Gasgenerators aufblasbaren Aufbau. Dieser Aufbau besteht aus einem
plastisch verformbaren Material. Bei dieser Vorrichtung ist der
Gasgenerator mit einem Crash-Sensor gekoppelt, wodurch, wie in vorhergehenden
Anmeldungen, die Fronthaube sehr früh angehoben werden kann, das
heißt,
wenn das Fahrzeug den Fußgänger erfasst.
In diesem Fall ist die Fronthaube bereits angehoben, wenn beispielsweise der
Kopf des Fußgängers auf
die Fronthaube prallt. In einer derartigen Vorrichtung ist es erforderlich, den Gasgenerator
direkt unter dem aufblasbaren Aufbau anzuordnen, um ein schnelles
und unmittelbares Aufblasen des Aufbaus zu erreichen. Für den Einbau
einer derartigen Vorrichtung ist es daher erforderlich, unter der
Fronthaube des Kraftfahrzeugs sehr viel Platz zur Verfügung zu
haben. Nun ist aber Freiraum in einem Fahrzeug zunehmend rar, besonders
aufgrund der Vervielfachung der Anzahl von insbesondere elektronischen
Vorrichtungen. Außerdem
muss diese Vorrichtung nach Gebrauch vollständig ersetzt werden.
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Die
Druckschrift
US 6,439,330 beschreibt eine
Vorrichtung zum Anheben der Fronthaube eines Kraftfahrzeugs. Diese
Vorrichtung umfasst eine Anhebeanordnung mit einem Arm, der an seinem
einen Ende an einem fest mit der Fronthaube verbundenen Haubenscharnier
drehbar gelagert ist. Das zweite Ende des Arms ist fest mit einer
Drehachse verbunden, die auf einer Schiene montiert ist und entlang dieser
Schiene gleitfähig
ist. Eine pyrotechnische Auslösevorrichtung
umfasst eine Stange, deren Ende drehbar auf der Drehachse gelagert
ist. Das Herausziehen der Stange unter dem Einfluss der in der Auslösevorrichtung
erzeugten Gase bewirkt daher die der Schiene folgende Translation
der Achse, was das Anheben der Fronthaube zur Folge hat. Die beschriebene
Vorrichtung weist ferner eine Verriegelungsvorrichtung auf, die
das Fixieren der Anhebeanordnung übernimmt, wenn diese in unbetätigtem Zustand
ist und die dadurch das Anheben der Fronthaube verhindert.
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Um
das Anheben der Fronthaube zu erreichen, kombiniert eine Vorrichtung
wie die im letztgenannten amerikanischen Patent beschriebene eine Translation
und eine Rotation ihrer Anhebeanordnung. Eine derartige Kinematik
erfordert daher die Verwendung eines spezifischen Bauteils, in diesem Fall
einer Schiene, um die Translation des Armendes zu erreichen.
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Die
Druckschrift
DE 199 57 872 offenbart ebenfalls
eine Vorrichtung zum Anheben der Fronthaube eines Kraftfahrzeugs.
Gemäß einer
ersten Anordnung, umfasst diese Vorrichtung einen an seinen beiden
Enden drehbar gelagerten Hebelarm mit einerseits der Fronthaube
des Fahrzeugs an seinem ersten Ende und andererseits, an seinem
zweiten Ende, einem fest mit dem Fahrzeug verbundenen Deformationselement.
Eine pyrotechnische Auslösevorrichtung
umfasst eine Kolbenstange, deren Ende im Wesentlichen in der Mitte
des Hebelarms drehbar gelagert ist. Die pyrotechnische Auslösevorrichtung ist
unter dem Hebelarm angeordnet, so dass bei seiner Betätigung seine
Kolbenstange vertikal ausgefahren wird, um den Hebelarm zu verschwenken.
Bei einem Zusammenstoß mit
einem Fußgänger bewirkt daher
das Ausfahren der Kolbenstange das Verschwenken des Hebelarms um
die Achse an dessen zweitem Ende. Wenn der Hebelarm verschwenkt
ist, bewirkt der Aufprall des Fußgängers auf die Fronthaube das
Kippen des Hebelarms um seinen Mittelpunkt, wobei dieses Kippen
des Hebelarms durch die Deformation des Deformationselements ermöglicht wird.
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Gemäß einer
zweiten Anordnung dieser Vorrichtung, ist der Hebelarm an seinem
zweiten Ende direkt am Fahrzeug befestigt. Beim Aufprall des Fußgängers auf
die Fronthaube kippt der Hebelarm nicht, indem er sich um seinen
Mittelpunkt, an dem die Kolbenstange befestigt ist, dreht, sondern
verbiegt sich in dem Bereich zwischen seinem Mittelpunkt und seinem
ersten Ende.
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Eine
derartige Vorrichtung ermöglicht
es im Gegensatz zu der in der amerikanischen Druckschrift
US 6,439,330 beschriebenen
Vorrichtung, auf den Einsatz einer Schiene zu verzichten, um das
Anheben der Fronthaube zu erreichen. Zusätzlich verwendet eine derartige
Vorrichtung eine einfache Betriebskinematik, da das Anheben nur
durch Rotation des Hebelarms erreicht wird. Allerdings verwendet sie
keine Verriegelungsvorrichtung, die das Öffnen der Fronthaube verhindert.
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Außerdem wird
in einer derartigen Vorrichtung das Anheben der Fronthaube vollständig und
direkt durch die Kolbenstange der Auslösevorrichtung herbeigeführt. Die
nötige
Kraft, die erzeugt werden muss, um die Fronthaube anzuheben, muss
dabei sehr groß sein
und erfordert daher die Verwendung einer großen Menge pyrotechnischen Materials.
Die Verwendung einer derartigen Vorrichtung kann sich daher als
platzraubend und voluminös
erweisen.
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Die
Eigenschaften des ersten Teils des Anspruchs 1 sind aus der Druckschrift
DE-A-10111146 bekannt.
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Ziel
der Erfindung ist es also, eine Sicherheitsvorrichtung zu erhalten,
die im Fall eines Aufpralls eines Kraftfahrzeugs gegen einen Fußgänger betätigt werden
kann, die durch einfachen manuellen Druck von oben her auf die Fronthaube
zurückgesetzt
werden kann. Diese Funktion der Zurücksetzbarkeit wird von einem
schwenkbaren Fanghaken übernommen,
dessen Geometrie und Platzierung das "Wiederverriegeln" der Vorrichtung erlauben. Auf diese
Weise ist es möglich,
nachdem die Vorrichtung ausgelöst
wurde, die Fronthaube in ihre übliche
Stellung am Fahrzeug zurückzustellen,
um das Fahrzeug fahren und reparieren lassen zu können. Es
muss präzisiert
werden, dass, wenn die Vorrichtung ihre Funktion erfüllt hat,
die heißen
Gase des Kolbens ein erneutes Absenken der Fronthaube verhindern.
Das Schließen
der Fronthaube durch einfachen "manuellen
Druck" ist erst
möglich,
wenn die Gase abgekühlt sind,
das heißt
nach einigen Minuten.
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In
der nachfolgenden Beschreibung muss der Ausdruck "Drehachse" so verstanden werden, dass
er sowohl die fiktive Linie, um die herum die Rotation erfolgt,
als auch das mechanische Bauteil bedeutet, das die Durchführung dieser
Rotation ermöglicht.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist durch die Eigenschaften des Anspruchs
1 definiert und betrifft eine Sicherheitsvorrichtung zum Anheben
der Fronthaube eines Kraftfahrzeugs im Falle eines Zusammenstosses,
mit einem Hebemechanismus der Fronthaube, einer Auslösevorrichtung
mit einem pyrotechnischen Gasgenerator und ein Verriegelungselement
des Hebemechanismus.
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Das
Verriegelungselement besteht aus einem schwenkbar und kraftschlüssig mit
dem Kraftfahrzeug verbundenen Fanghaken, wobei die Auslösevorrichtung
eine Aktion des Fanghakens bewirkt, um den Hebemechanismus zu entriegeln.
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Auf
diese Weise bewirkt die Auslösevorrichtung
entweder direkt oder mittels eines mechanischen Bauteils das Verschwenken
des Fanghakens, um die Sicherheitsvorrichtung freizugeben.
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Vorteilhafterweise
verfügt
der Fanghaken über
ein Rückholsystem,
das ihm ermöglicht,
sich zu positionieren, nachdem die Vorrichtung ihre Funktion erfüllt hat.
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In
bevorzugter Weise ist das Rückholsystem aus
einer Spiralfeder gebildet. Auf diese Weise erlaubt das Rückholsystem
einerseits, dass der Fanghaken in Kontakt mit dem Hebemechanismus
bleibt, um diesen daran zu hindern, sich zu entfalten, solange die
Sicherheitsvorrichtung nicht funktioniert hat, und andererseits,
um nach dem Auslösen
der Vorrichtung den Fanghaken in eine Position zurückzuführen, die
das "Wiederverriegeln" des Hebemechanismus
gestattet.
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Die
Auslösevorrichtung
umfasst einen Druckkolben, welcher dazu geeignet ist, sich unter Einwirkung
der von dem Generator erzeugten Gase zu verschieben, um den Fanghaken
zu verschieben und den Hebemechanismus zu entriegeln.
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Der
Hebemechanismus umfasst einen Schwenkarm mit einer Drehachse an
einem Ende, die durch den Fanghaken zurückgehalten wird, wobei die
Achse der Drehachse für
die normale Öffnung der
Fronthaube entspricht und der Schwenkarm an seinem anderen Ende
zwei Drehachsen zu seiner Drehung während des Betriebs der Vorrichtung
besitzt.
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Vorzugsweise
verlaufen die drei Achsen parallel zueinander.
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Vorteilhafterweise
besteht der Schwenkarm aus einem länglichen Hauptteil, das einen
U-förmigen Abschnitt
hat, in dessen Innerem die pyrotechnische Auslösevorrichtung untergebracht
ist, wobei jedes dieser beiden Elemente eine Drehachse hat, die mit
den beiden am selben Ende des Armes befindlichen Drehachsen übereinstimmt.
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In
bevorzugter Weise trägt
das Hauptteil ein verschiebbares Teil, das schwenkbar verbunden
ist mit einem fest mit der Fronthaube verbundenen Haubenscharnier,
wobei diese Schwenkachse um die Drehachse angeordnet ist, die dem
normalen Öffnen der
Fronthaube dient und diese Achse anfänglich durch den Fanghaken
zurückgehalten
wird. Vorteilhafterweise besitzt der Druckkolben eine Kolbenstange,
die einen Absatz aufweist und das Hauptteil des Schwenkarms umfasst
eine Protuberanz mit einer Abflachung, so dass die Bewegung des
Druckkolbens gestoppt wird, wenn der Absatz an die Abflachung der
Protuberanz schlägt.
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Vorzugsweise
ist, bezogen auf die Oberfläche
der Befestigung des Schwenkarms am Fahrzeug, die Drehachse des Hauptteils
oberhalb der Drehachse der Auslösevorrichtung
angeordnet.
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Die
Zündung
der Auslösevorrichtung
bewirkt die Bewegung des Kolbens, der zunächst den Fanghaken wegstößt, um den
Hebemechanismus zu entriegeln und anschließend mittels des Absatzes an seiner
Kolbenstange an der Abflachung einer Protuberanz des Hauptteils
des Schwenkarms anliegt. Dadurch, dass die Drehachse des Hauptteils
oberhalb der Drehachse der pyrotechnischen Auslösevorrichtung angeordnet ist,
wird der Schwenkarm verschwenkt und hebt sich, was zum Anheben der Fronthaube
mittels des Haubenscharniers führt,
das schwenkbar um das im Hauptteil des Schwenkarms angeordnete verschiebbare
Teil montiert ist. Wenn sich der Schwenkarm hebt, bewegt sich das
verschiebbare Teil und erlaubt eine Verlängerung des Hauptteils. Die
Bewegung, die auf diese Weise auf die Fronthaube übertragen
wird, ist eine reine Drehbewegung, die es erlaubt, die Beanspruchungen
aufzuheben, die auf die vorderen Drehpunkte der Fronthaube wirken.
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Vorteilhafterweise
wird der Fanghaken in seiner Rückbewegung
durch ein fest mit dem Fahrzeug verbundenes Widerlager blockiert.
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In
bevorzugter Weise weist der Fanghaken eine runde äußere Oberfläche auf,
die das Wiederverriegeln der Sicherheitsvorrichtung fördert, wenn der
Fanghaken durch das Widerlager blockiert ist, wobei der Vorgang
des Wiederverriegelns darin besteht, dass die Drehachse durch einen
einfachen manuellen Stoß auf
die Fronthaube wieder in den Fanghaken eingeklinkt wird. Dieses
Schließen
der Fronthaube ist erst einige Minuten später möglich, nach der Zeit, welche
die durch die pyrotechnische Ladung emittierten Gase benötigen, um
ausreichend abzukühlen.
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Die
erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtungen
weisen den Vorteil auf, dass sie auf die Fronthaube eine reine Drehbewegung übertragen
und dadurch jegliche Beanspruchung der vorderen Drehpunkte der Fronthaube
vermeiden. Auf diesem Weg wird das normale Schließsystem
der Fronthaube durch das Auslösen
der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtungen
nicht beschädigt.
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Sie
haben ferner den Vorteil, dass sie um eine bereits vorhandene Drehachse
angelenkt sind, welche der Achse entspricht, um die das normale Schließen der
Fronthaube durchgeführt
wird, wodurch der Betätigungsmechanismus
dieser Vorrichtungen vereinfacht werden kann, indem die Anzahl der
beteiligten Bauteile reduziert wird.
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Schließlich haben
die erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtungen
den Vorteil eines geringeren Raumbedarfs, dank der kompakten Anordnung der
Bauteile. Nachfolgend werden zwei bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 näher beschrieben.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung
nach Beendigung des Betriebs.
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2 ist
eine Schnittansicht entlang der Längsachse der Sicherheitsvorrichtung
der 1 vor dem Betrieb.
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3 ist
eine Schnittansicht entlang der Längsachse der Sicherheitsvorrichtung
der 1 während
des Betriebs.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung
während
des Betriebs.
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5 ist
eine Schnittansicht entlang der Längsachse der Sicherheitsvorrichtung
der 4 vor dem Betrieb.
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6 ist
eine Schnittansicht entlang der Längsachse der Sicherheitsvorrichtung
der 4 während
des Betriebs.
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7 ist
eine Schnittansicht entlang der Längsachse eines Teils der Sicherheitsvorrichtung der 4.
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Unter
Bezugnahme auf die 1, 2 und 3 umfasst
eine erste bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform einer Sicherheitsvorrichtung 1 ein
am Fahrzeug befestigtes Trägerteil 2,
einen Hebemechanismus 3, der an dem Trägerteil 2 gelenkig befestigt
ist, und einen fest mit dem Trägerteil 2 verbundenen
Fanghaken 4.
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Das
Trägerteil 2 ist
länglich
und umfasst einen hinteren Teil 5 mit zwei hochgezogenen
Wandungen, deren Oberflächenebenen
parallel zueinander verlaufen, so dass der hintere Teil 5 im
Querschnitt U-förmig
ausgebildet ist und einen vorderen Teil 6 mit ebenfalls
zwei hochgezogenen Wandungen, deren Oberflächenebenen parallel zueinander verlaufen,
so dass der vordere Teil 6 im Querschnitt auch U-förmig ausgebildet
ist. Jede der beiden hochgezogenen Wandungen des hinteren Teils 5 weist zwei
einander von Wandung zu Wandung entsprechende Öffnungen auf, wobei jede der
beiden Öffnungen
einer Wandung dazu vorgesehen ist, eine Drehachse 7, 8 in
Form eines kleinen zylindrischen Bauteils aufzunehmen und wobei
jede der beiden Achsen 7, 8 an die beiden Wandungen
anschließt und
die Achsen parallel zueinander angeordnet sind. Für eine gegebene
Wandung ist die eine der beiden Öffnungen,
die als obere bezeichnet wird, oberhalb der anderen Öffnung angeordnet,
die als untere bezeichnet wird, bezogen auf die Oberfläche der
Befestigung des Trägerteils 2 am
Fahrzeug, wobei die obere Öffnung
näher am
Ende des Trägerteils 2 platziert ist,
als die untere Öffnung.
Jede der beiden hochgezogenen Wandungen des vorderen Teils 6 des
Trägerteils 2 weist
eine Öffnung
auf, die der anderen Öffnung
gegenüberliegt,
wobei die Öffnungen
dazu vorgesehen sind, eine Drehachse 9 in Form eines kleinen
zylindrischen Bauteils aufzunehmen. Die drei Drehachsen 7, 8, 9,
die durch das Trägerteil 2 geführt sind,
verlaufen parallel zueinander. Die beiden hochgezogenen Wandungen
des vorderen Teils 6 des Trägerteils 2 weisen
an ihrem oberen Rand jeweils eine Ausnehmung 10 auf, wobei
die beiden Ausnehmungen 10 einander gegenüberliegend
angeordnet sind und dazu vorgesehen sind, eine Drehachse 11 aufzunehmen
in Form eines kleinen zylindrischen Bauteils und wobei die Achse 11 Parallel
angeordnet ist zu den drei anderen Drehachsen 7, 8, 9,
die durch das Trägerteil 2 geführt sind.
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Unter
Bezugnahme auf die 2 und 3 weist
der Fanghaken 4 einen unteren und einen oberen Teil auf
bezogen auf die Oberfläche
der Befestigung des Trägerteils 2 am
Fahrzeug, wobei der untere Teil der näher an der Oberfläche gelegene
ist, ebenso wie zwei Seitenflächen
bezogen auf eine fiktive Achse, die längs ihrer größten Länge durch
den unteren und den oberen Teil hindurchgeht und wobei die eine
der beiden Seitenflächen
als vordere bezeichnet wird und dem hinteren Teil 5 des
Trägerteils 2 zugewandt
ist und die andere, als hintere bezeichnete Seitenfläche hinter
dem Fanghaken 4 gelegen ist. Der untere Teil umfasst eine Öffnung,
die dazu vorgesehen ist, die Drehachse 9 aufzunehmen, die durch
den vorderen Teil 6 des Trägerteils 2 geführt ist,
und der obere Teil, der eine runde Kontur 12 hat, weist
eine runde seitliche Ausnehmung 13 auf, die an der vorderen
Seitenfläche
des Fanghakens 4 ausgeschnitten ist und die zur Aufnahme
der Drehachse 11 vorgesehen ist, die von den Ausnehmungen 10 des vorderen
Teils 6 des Trägerteils 2 gestützt wird.
Der Fanghaken 4, der geeignet ist, eine Drehbewegung um
die Drehachse 9 zu erfahren, die durch seinen unteren Teil
geführt
ist, wird in eine gegebene Richtung zurückgestoßen mittels eines Rückholsystems 14 in
Form einer Blattfeder, die an dem Trägerteil 2 befestigt
ist und an der hinteren Seitenfläche
des Fanghakens 4 anliegt. Ein in den Zeichnungen nicht sichtbares,
im Inneren des Trägerteils 2 angeordnetes
Widerlager begrenzt die Rückbewegung
des Fanghakens 4. Der Hebemechanismus 3 umfasst
einen Schwenkarm, der aus einem länglichen Hauptteil 15 besteht,
das einen U-förmigen
Abschnitt hat, in dem eine pyrotechnische Auslösevorrichtung 16 untergebracht
ist mit einem V-förmigen
zylindrischen Körper,
in dem aufeinander folgend eine pyrotechnische Ladung 17,
eine Brennkammer 18 und ein Druckkolben 19 angeordnet
sind. Unter Bezugnahme auf die 2 und 3,
in denen die hochgezogene Wandung des Hauptteils 15 des
Schwenkarms entfernt wurde, um eine Sicht auf das Innere dieses
Teils 15 zu ermöglichen,
umfasst ein Abschnitt des Körpers
die pyrotechnische Ladung 17 und der andere Abschnitt umschließt die Brennkammer 18 und
den Kolben 19. Der Kolben 19 weist einen erweiterten
Teil 20 auf, dessen Außendurchmesser
kleiner ist, als der Innendurchmesser des Körpers der Auslösevorrichtung 16,
so dass der erweiterte Teil 20 dicht in dem Körper gleiten
kann und eine Kolbenstange 21 mit einem Absatz 22,
der es erlaubt, einen ersten Teil, der sich an den erweiterten Teil 20 des
Kolbens 19 anschließt
und einen zweiten Teil mit kleinerem Innendurchmesser zu unterscheiden,
dessen Ende mit einem ebenfalls im Durchmesser erweiterten Kopf 23 abschließt. Das
Hauptteil 15 des Schwenkarms umfasst einen hinteren Teil,
dessen beide hochgezogenen Wandungen jeweils mit einem Loch versehen sind,
das dem Loch der anderen Wandung zugekehrt ist und das zur Aufnahme
der Drehachse 8 vorgesehen ist, die durch die oberen Öffnungen
des hinteren Teils des Trägerteils 2 geführt ist.
Die pyrotechnische Auslösevorrichtung 16 weist
ebenfalls einen hinteren Teil auf, der der Stelle der pyrotechnischen
Ladung 17 entspricht, wobei dieser Teil mit einem Loch
versehen ist, das zur Aufnahme der Drehachse vorgesehen ist, die
durch die unteren Öffnungen
des hinteren Teils des Trägerteils 2 geführt ist.
Das Hauptteil 15 des Schwenkarms umfasst einen vorderen
Teil, mit einer seitlichen Protuberanz 24, die eine Abflachung 25 aufweist,
deren Ebene parallel zu der von dem Absatz 22 der Kolbenstange 21 des
Kolbens 19 definierten Ebene ist. Der vordere Teil des
Hauptteils 15 des Schwenkarms umfasst ein längliches
verschiebbares Teil 26 mit zwei hochgezogenen Wandungen,
deren Oberflächenebenen
parallel zueinander verlaufen, so dass das verschiebbare Teil 26 im
Querschnitt U-förmig
ausgebildet ist. Jede der hochgezogenen Wandungen des verschiebbaren
Teils 26 schießt
mit einem runden erweiterten Ende 27 ab, das mit einem Loch
versehen ist, das dem Loch der anderen Wandung zugekehrt ist, und
die Löcher
bilden einen Durchgang zur Aufnahme der Drehachse 11, die
von den beiden Ausnehmungen 10 des vorderen Teils 6 des
Trägerteils 2 gestützt wird.
Das erweiterte Ende 27 jeder hochgezogenen Wandung des verschiebbaren
Teils 26 bildet einen Anschlag, der verhindert, dass das
verschiebbare Teil 26 vollständig in das Hauptteil 15 des
Schwenkarms eingefahren werden kann. Ein Haubenscharnier 28,
bestehend aus einem Teil mit zwei zueinander senkrechten Oberflächenebenen,
stellt die Verbindung zwischen dem verschiebbaren Teil 26 und
der Fronthaube 29 des Fahrzeugs her, mit dem es fest verbunden
ist. Eine Ebene des Haubenscharniers 28 ist durchbrochen,
damit sie von der Drehachse 11 durchquert werden kann,
die durch das runde erweiterte Ende 27 des verschiebbaren
Teils 26 verläuft
und die andere Ebene des Haubenscharniers 28 ist mittels
einer Vielzahl von nicht in den Zeichnungen dargestellten Schrauben an
der Fronthaube 29 des Fahrzeugs befestigt.
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Die
Betriebsart der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
wie folgt. Unter Bezugnahme auf die 2 führt das
Anzünden
der pyrotechnischen Ladung 17 zunächst zur Erzeugung von Gas
in der Brennkammer 18 und anschließend zur Bewegung des Kolbens 19.
Zeitlich nacheinander stößt der Kopf 23 des
Kolbens 19 den Fanghaken 4 an seinem unteren Teil,
um ihn zu verschwenken, so dass er die Drehachse 11 freigibt,
die anfänglich
von dem oberen Teil des Fanghakens 4 zurückgehalten wird,
dann kommt der Absatz 22 der Kolbenstange 21 des
Kolbens 19 mit der Abflachung 25 der Protuberanz 24 in
Kontakt um das Hauptteil 15 des beweglichen Arms anzustoßen. Unter
Bezugnahme auf die 1 und 3, drehen
sich das Hauptteil 15 und die mit diesem fest verbundene
Auslösevorrichtung 16 um
ihre Drehachse 7, 8, die durch den hinteren Teil 5 des
Trägerteils 2 geführt ist
entgegen dem Uhrzeigersinn. Der bewegliche Arm hebt sich dann an seinem
vorderen Teil. Je mehr sich der Arm hebt, desto mehr ragt das verschiebbare
Teil 26 aus dem Hauptteil 15 heraus und verleiht
diesem einen teleskopischen Charakter. Die Fronthaube 29 hebt
sich dann mittels des Haubenscharniers 28, das an dem verschiebbaren
Teil 26 angelenkt ist und dessen Positionierung durch die
Zunahme der sichtbaren Länge
des Hauptteils 15 während
der Hebephase verstellt wird. Die verschiedenen in dieser Vorrichtung 1 einbezogenen
Gelenke übertragen
auf die Fronthaube 29 eine reine Drehbewegung um die fiktive
Drehachse, die aus dem normalen Schließsystem der Fronthaube 29 am
Fahrzeug besteht, wobei dieses System vorne am Fahrzeug angeordnet
ist. Die spezielle Geometrie des Fanghakens 4 ebenso wie
seine durch das Rückholsystem 14 bewirkte
Positionierung und der Anschlag erlauben ein Absenken der Fronthaube 29 durch
einfachen Druck auf die Fronthaube 29 zum Wiedereinklinken
der Drehachse 11 des verschiebbaren Teils 26 in
den Fanghaken 4. Die Vorrichtung 1 kann auf diese
Weise leicht wieder verriegelt werden. Dabei ist zu beachten, dass
dieses manuelle Schließen
erst möglich
ist, wenn die Gase abgekühlt
sind, das heißt einige
Minuten nachdem die Vorrichtung ihre Funktion erfüllt hat.
Unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 umfasst
eine zweite bevorzugte Ausführungsform
einer Sicherheitsvorrichtung 100 gemäß der Erfindung einen Hebemechanismus 103,
der zwischen einer pyrotechnischen Auslösevorrichtung 116 und
einem Fanghaken 104 angeordnet ist, wobei die Auslösevorrichtung 116 und
der Fanghaken 104 fest mit einem am Fahrzeug befestigten
Trägerteil 102 verbunden
sind. Das längliche
Trägerteil 102 umfasst
einen hinteren Teil 105 mit zwei hochgezogenen Wandungen,
deren Oberflächenebenen
parallel zueinander verlaufen, so dass dieser hintere Teil 105 im
Querschnitt U-förmig
ausgebildet ist und einen vorderen Teil 106 mit ebenfalls
zwei hochgezogenen Wandungen deren Oberflächenebenen parallel zueinander
sind, so dass dieser vordere Teil 106 im Querschnitt U-förmig ausgebildet
ist. Jede der beiden hochgezogenen Wandungen des hinteren Teils 105 weist
ein Loch auf, wobei die Löcher
sich von Wandung zu Wandung gegenüberliegen um einen Durchgang
zu bilden zur Aufnahme einer Drehachse 108, in Form eines
kleinen zylindrischen Bauteils.
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Die
Löcher
sind im oberen Teil des hinteren Teils 105 des Trägerteils 102 angeordnet
bezogen auf die Oberfläche
der Befestigung des Trägerteils 102 am
Fahrzeug.
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Die
pyrotechnische Auslösevorrichtung 116 weist
einen L-förmigen
zylindrischen Körper
auf, in dem aufeinander folgend eine pyrotechnische Ladung 117,
eine Brennkammer 118 und ein Druckkolben 119 angeordnet
sind. Unter Bezugnahme auf die 5 und 6 umfasst
ein Abschnitt des Körpers die
pyrotechnische Ladung 117 und der andere Abschnitt umschließt die Brennkammer 118 und
den Kolben 119. Der Kolben 119 weist einen erweiterten Teil 120 auf,
dessen Außendurchmesser
kleiner ist, als der Innendurchmesser des Körpers der Auslösevorrichtung 116,
so dass der erweiterte Teil 120 dicht in dem Körper gleiten
kann und eine Kolbenstange 121, die in einem erweiterten
Kopf 123 mit einem Loch endet. Jede der beiden hochgezogenen
Wandungen des vorderen Teils 106 des Trägerteils 102 weist
eine Öffnung
auf, die der anderen Öffnung
gegenüberliegt,
wobei die Öffnungen
zur Aufnahme einer Drehachse 109, in Form eines kleinen
zylindrischen Bauteils vorgesehen sind. Die beiden hochgezogenen
Wandungen des vorderen Teils 106 des Trägerteils 102 weisen
an ihrem oberen Rand ebenfalls eine Ausnehmung 110 auf,
wobei jede der Ausnehmungen 110 der anderen gegenüberliegt
und zur Aufnahme einer Drehachse 111 in Form eines zylindrischen
Bauteils vorgesehen ist. Unter Bezugnahme auf die 5 und 6 weist
der Fanghaken 104 bezogen auf die Oberfläche der
Befestigung des Trägerteils 102 am
Fahrzeug einen unteren Teil und einen oberen Teil auf, wobei der
untere Teil der näher an
der Oberfläche
gelegene ist, ebenso wie zwei Seitenflächen bezogen auf eine fiktive
Achse, die durch den unteren und den oberen Teil längs ihrer
größten Länge hindurchgeht
und wobei die eine der beiden Seitenflächen als vordere bezeichnet
wird und dem hinteren Teil 105 des Trägerteils 102 zugewandt
ist und die andere, als hintere bezeichnete Seitenfläche hinter
dem Fanghaken 104 gelegen ist. Der untere Teil umfasst
eine Öffnung,
die dazu vorgesehen ist, die Drehachse 109 aufzunehmen,
die durch den vorderen Teil 106 des Trägerteils 102 geführt ist,
und der obere Teil, der eine runde Kontur 112 hat, weist
eine runde seitliche Ausnehmung 113 auf, die an der vorderen
Seitenfläche
des Fanghakens 104 ausgeschnitten ist und die zur Aufnahme
der Drehachse 111 vorgesehen ist, die von den Ausnehmungen 110 des
vorderen Teils 106 des Trägerteils 102 gestützt wird.
Der Fanghaken 104, der geeignet ist, eine Drehbewegung
um die Drehachse 109 zu erfahren, die durch seinen unteren
Teil geführt
ist, wird in eine gegebene Richtung zurückgestoßen mittels eines Rückholsystems 114 in
Form einer Spiralfeder, die an dem Trägerteil 102 befestigt
ist und mit einem abgewinkelten Abschnitt an der hinteren Seitenfläche der Feder 114 des
Fanghakens 104 anliegt. Die Feder 114 ist abschnittsweise
um die Drehachse 109 gewickelt, die durch den unteren Teil
des Fanghakens 104 geführt
ist. Der untere Teil des Fanghakens 104 umfasst einen Anschlagstift 140,
der parallel zur Drehachse 109 des Fanghakens 104 und
zwischen dem oberen Teil des Fanghakens 104 und der Drehachse 109 angeordnet
ist. Ein in den Zeichnungen nicht sichtbares, im Inneren des Trägerteils 102 angeordnetes
Widerlager begrenzt die Rückbewegung
des Fanghakens 104.
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Der
Hebemechanismus 103 umfasst einen länglichen Hebelarm 115,
der aus zwei identischen und parallel zueinander verlaufenden länglichen
Seitenwandungen besteht, die durch eine Verbindungswandung miteinander
verbunden sind, deren Oberflächenebene
senkrecht zu den Oberflächenebenen der
Seitenwandungen verläuft.
Wie den 5 und 6 zu entnehmen
ist, umfasst jede der beiden Seitenwandungen des Hebelarms 115 einen
hinteren Teil mit einem Schlitzloch 150, das dem Schlitzloch 150 der
anderen Seitenwandung zugekehrt ist um einen Durchgang zu bilden
zur Aufnahme der Drehachse 108, die durch die Löcher des
hinteren Teils 105 des Trägerteils 102 geführt ist
und einen vorderen Teil. Die Schlitzlöcher 150 des hinteren
Teils des Hebelarms 115 und die Löcher des hinteren Teils des Trägerteils 102 entsprechen
sich. Der hintere Teil des Hebelarms 115 ist in einen oberen
Bereich und einen unteren Bereich unterteilt bezogen auf die Oberfläche der
Befestigung des Trägerteils 102 am
Fahrzeug, wobei sich der untere Bereich zwischen dem oberen Teil
des Hebelarms 115 und der Oberfläche der Befestigung befindet.
Die Schlitzlöcher 150 sind im
oberen Bereich des hinteren Teils des Hebelarms 115 angeordnet.
Der untere Bereich weist einen Befestigungsstift 160 auf,
dessen Achse parallel zur Drehachse 108 verläuft, die
durch das Schlitzloch 150 des hinteren Teils des Hebelarms 115 geführt ist. Die
Auslösevorrichtung 116 ist
fest mit dem Hebelarm 115 verbunden mittels des Befestigungsstifts 160,
der den erweiterten Kopf 123 der Kolbenstange 121 des
Kolbens 119 durchdringt. Unter Bezugnahme auf die 7 weist
jede Seitenwandung des Hebelarms 115 an ihrem vorderen
Teil ein Schlitzloch 170 auf, dessen große Querachse
parallel zur großen
Querachse des Schlitzlochs 150 des hinteren Teils des Hebelarms 115 verläuft, wobei
jedes der Schlitzlöcher 170 des
vorderen Teils dem Schlitzloch der anderen Seitenwandung zugekehrt
ist, um einen Durchgang zu bilden zur Aufnahme der Drehachse 111,
die durch die beiden seitlichen Ausnehmungen 110 des vorderen
Teils 106 des Trägerteils 102 verläuft, wobei
die Achse 111 ebenfalls durch die runde seitliche Ausnehmung 113 des
Fanghakens 104 verläuft.
Der vordere Teil jeder der beiden Seitenwandungen des Hebelarms 115 umfasst
ein abgerundetes Ende 180 und eine zurückgesetzt an dem Ende 180 angeordnete
Aussparung, wobei die Aussparung eine Auflagefläche 190 schont, die
dazu vorgesehen ist, an den Anschlagstift 140 des unteren
Teils des Fanghakens 104 zu schlagen.
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Ein
Haubenscharnier 128 bestehend aus einem Teil mit zwei zueinander
senkrechten Oberflächenebenen
stellt die Verbindung zwischen dem vorderen Teil des Hebelarms 115 und
der Fronthaube 129 des Fahrzeugs her, mit dem es fest verbunden ist.
Eine Ebene des Haubenscharniers 128 ist durchbrochen, damit
sie von der Drehachse 111 durchquert werden kann, die durch
die Schlitzlöcher 170 des
vorderen Teils des Hebelarms 115 verläuft und die andere Ebene des
Haubenscharniers 128 ist mittels einer Vielzahl von nicht
in den Zeichnungen dargestellten Schrauben an der Fronthaube 129 des Fahrzeugs
befestigt.
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Die
Betriebsart der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
wie folgt. Unter Bezugnahme auf die 5 führt das
Anzünden
der pyrotechnischen Ladung 117 zunächst zur Erzeugung von Gas
in der Brennkammer 118 und anschließend zur Translationsbewegung
des Kolbens 119. Da der Kolben 119 fest mit dem
Hebelarm 115 verbunden ist, erfährt der Hebelarm 115 durch
die Schlitzlöcher 150 und 170,
mit denen er an seinem vorderen und seinem hinteren Teil versehen
ist, ebenfalls eine Translationsbewegung. Unter Bezugnahme auf die 7 kommt
der vordere Teil des Hebelarms 115 mittels der von der
Aussparung geschonten Auflagefläche 190 in
Kontakt mit dem Anschlagstift 140 des Fanghakens 104 und
bewirkt das Verschwenken des Fanghakens 104, der dann die von
dem Fanghaken 104 zurückgehaltene
Drehachse 111 freigibt. Die Translationsbewegung des Hebelarms 115 wird
ausgeführt,
bis das im hinteren Teil des Hebelarms 115 angeordnete
Schlitzloch 150 an die Drehachse 108 schlägt, die
ihn durchdringt und die am hinteren Teil 105 des Trägerteils 102 befestigt
ist.
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Der
Hebelarm 115 wird dann um die Drehachse 108 verschwenkt
und hebt sich dann mit seinem vorderen Teil, der nun freigegeben
ist. Das Anheben der Fronthaube 129 erfolgt dabei mittels
des Haubenscharniers 128, das schwenkbar verbunden ist
mit dem vorderen Teil des Hebelarms 115. Das Anheben wird
ermöglicht
durch die Schlitzlöcher 170 des
vorderen Teils des Hebelarms 115, die es der Drehachse 111,
die sie durchdringt, erlauben, sich in den Schlitzlöchern 170 zu
bewegen um während
der Hebephase der Fronthaube 129 die Positionierung des
Haubenscharniers 128 anzupassen.
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Die
spezielle Geometrie des Fanghakens 104 ebenso wie seine
durch das Rückholsystem 114 bewirkte
Positionierung und der Anschlag ermöglichen das Absenken der Fronthaube 129 durch
einfachen Druck auf die Fronthaube 129, um die Drehachse 111 des
vorderen Teils des Hebelarms 115 wieder in den Fanghaken 104 einzuklinken.
Die Vorrichtung 100 kann auf diese Weise leicht wieder
verriegelt werden. Das Schließen
der Fronthaube kann erst einige Minuten nachdem die Vorrichtung
ihre Funktion erfüllt
hat erfolgen, nach der Zeit, welche die durch den Generator erzeugten
Gase benötigen,
um abzukühlen.