DE102007033325A1

DE102007033325A1 - Scharnier

Info

Publication number: DE102007033325A1
Application number: DE102007033325A
Authority: DE
Inventors: Ralf Schuchmann; Frank Goseberg; Markus Szidzek; Werner Schmidt
Original assignee: ACTS GmbH and Co KG
Current assignee: Magna Electronics Europe GmbH and Co OHG
Priority date: 2006-07-14
Filing date: 2007-07-16
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2027-07-17
Also published as: DE102007033325B4

Abstract

Ein Scharnier zur schwenkbeweglichen Anbindung einer Abdeckung oder Haube an einem Kraftfahrzeug umfasst ein Karosserieanbindungsteil (1), einen Verbindungsarm (2) und ein daran gehaltenes Haubenanbindungsteil (3), wobei der Verbindungsarm (2) gegenüber dem Karosserieanbindungsteil (1) schwenkbeweglich angeschlagen ist. Zur Verwirklichung einer Fußgängerschutzfunktion wird vorgeschlagen, dass das Haubenanbindungsteil (3) an dem abstehenden Ende des Verbindungsarms (2) in einem durch ein Sperrelement (5) gegen ein Verschwenken aus einer Ruhelage gesperrten Gelenk (4) gehalten ist. Vorzugsweise wird dabei das Sperrelement (5) unter Freigabe des Gelenks (4) beim Überschreiten eines vorgegebenen Drehmoments zerstörbar ausgestaltet. Zur Reversierung der beschriebenen Fußgängerschutzfunktion sind in einer weiteren Ausgestaltung aktivierbare zusätzliche Sperrmittel (6, 7, 8) zum Festlegen des Gelenks (4) vorgesehen, deren Aktivierung durch ein Verschwenken des Gelenks (4) aus der Ruhelage heraus bewirkbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Scharnier und eine Vorrichtung zum Anstellen eines Fahrzeugkarosserieteils mit einem solchen Scharnier. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Scharnier zum Anstellen einer Motorraumabdeckung bei einem Kraftfahrzeug zur Verwendung in einer Einrichtung zum Fußgängerschutz.
Eine bekannte Vorrichtung zum Anheben oder Anstellen einer Frontklappe oder Motorraumabdeckung an einem Fahrzeug zeigt die DE 102 39 882 A1 . Diese umfasst ein Scharnier, das ein Verschwenken einer Frontklappe oder Motorraumabdeckung an dem Fahrzeug zum normalen Öffnen und Schließen erlaubt. Das Scharnier ist mit einem Haubenanbindungsteil an der Frontklappe oder Motorraumabdeckung und mit einem Karosserieanbindungsteil an der Karosserie des Fahrzeugs angebracht. Durch eine Sensoreinrichtung wird eine Kollision des Fahrzeugs mit einem Fußgänger oder Radfahrer erfasst. In diesem Fall ist vorgesehen, die Frontklappe oder Motorraumabdeckung gegenüber der geschlossenen Stellung zusammen mit dem Scharnier durch eine Betätigungsvorrichtung anzuheben. Ferner offenbart das erwähnte Dokument ein Verfahren zur Montage dieser Anordnung. Dabei wird zunächst das Scharnier montiert, indem das Karosserieanbindungsteil mit zumindest einer Schraube an der Karosserie angeschraubt und das Haubenanbindungsteil des Scharniers an der Frontklappe oder Motorraumabdeckung befestigt wird. Anschließend wird die Betätigungseinrichtung an der Karosserie einerseits und an dem Haubenanbindungsteil befestigt. Schließlich werden die Schrauben, mit denen das Karosserieanbindungsteil an der Karosserie angeschraubt ist, wieder entfernt.
Mit dem bekannten Scharnier kann allerdings ein einfaches Zurücksetzen der angestellten Frontklappe oder Motorraumabdeckung nach einer Betätigung der Anstellfunktion nicht erreicht werden.
Die vorliegende Erfindung stellt sich demnach die Aufgabe, ein Scharnier für den Aufbau einer Vorrichtung zum Anstellen einer Haube, Frontklappe oder Motorraumabdeckung zu schaffen, mit dem ein Zurücksetzen der bewirkten Anstellung durch einfache Benutzermaßnahmen möglich ist.
Diese Aufgabe löst die vorliegende Erfindung durch ein Scharnier mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und die Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 10.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beispielshalber beschrieben, wobei auf die anhängenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Darin zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Scharniers von schräg oben im Einbauzustand in einer geschlossenen Stellung;
2 eine perspektivische Ansicht des Scharniers gemäß 1 von schräg oben in einer geöffneten Stellung in einem Zustand, der sich nach dem Betätigen der Fußgängerschutzfunktion ergibt;
3 eine perspektivische Ansicht des Scharniers gemäß 1 von schräg vorne in einer geöffneten Stellung in einem Zustand, der sich beim Zurücksetzen nach dem Betätigen der Fußgängerschutzfunktion ergibt;
4 eine Seitenansicht auf den Verbindungsarm des Scharniers gemäß 1;
5 zwei veranschaulichende Schnittansichten entlang der Ebene X-X in 4; und
6 eine perspektivische Ansicht auf eine Vorrichtung zum Anstellen einer Motorraumabdeckung an einem Kraftfahrzeug mit einem Scharnier gemäß 1.
Die 1 bis 3 zeigen eine Ausführungsform eines Scharniers gemäß der vorliegenden Erfindung, die zur Verwendung als Scharnieranbindung einer Motorraumabdeckung an einem Fahrzeugkörper vorgesehen ist. Die Anbringung des Scharniers an dem Fahrzeugkörper wird über ein Karosserieanbindungsteil 1 vermittelt. Daran ist über ein Viergelenk aus zwei Hebeln 9, 10 ein Verbindungsarm 2 angeschlagen. Durch das Viergelenk wird die Funktion des Scharniers beim Öffnen der Motorraumabdeckung bewerkstelligt. Soweit ein Anheben der hinteren Kante der Motorraumabdeckung beim Öffnen nicht erforderlich ist, kann auch eine einfache Drehgelenkstelle zwischen dem Karosserieanbindungsteil 1 und dem Verbindungsarm 2 ausreichen. Die Anbindung der Motorraumabdeckung an dem Scharnier erfolgt an einem Haubenanbindungsteil 3, das dafür vorzugsweise eine annähernd in der Ebene der Motorraumabdeckung liegende flache Flanschfläche hat. Das Haubenanbindungsteil 3 ist an einem von dem Viergelenk beabstandeten Ende des Verbin dungsarms 2 durch ein Gelenk 4 gehalten. Dessen Schwenkachse verläuft vorzugsweise annähernd parallel zu den Schwenkachsen des Viergelenks. Im Einbauzustand des Scharniers ist das Gelenk 4 durch ein Sperrelement 5 gegen ein Verschwenken gesperrt. Insbesondere kann eine einfache Sperrung durch einen runden Stift 5 bewirkt werden, der sich beabstandet zu dem Gelenk 4 annähernd in der Richtung von dessen Schwenkachse durch benachbarte Abschnitte von Verbindungsarm 2 und Haubenanbindungsteil 3 hindurch erstreckt. Das Sperrelement 5 bewirkt, dass beim Öffnen der Motorraumabdeckung eine Bewegung ausschließlich in dem Viergelenk der Hebel 9, 10 möglich ist. Bei gesperrtem Gelenk 4 verhält sich das dargestellte Scharnier demnach wie ein konventionelles Scharnier.
Über die konventionelle Funktion hinausgehend ist das dargestellte Scharnier weiterhin dazu eingerichtet, eine typische Fußgängerschutzfunktion an einem Kraftfahrzeug zu verwirklichen. Diese an sich bekannte Fußgängerschutzfunktion erfordert das Anheben der im Bereich der Windschutzscheibe liegenden Kante der Motorraumabdeckung bei geschlossenem vorderen Haubenschloss. Falls die hintere Kante der Motorraumabdeckung mit konventionellen Scharnieren an dem Fahrzeugkörper festgelegt ist, kann die Fußgängerschutzfunktion nicht bewirkt werden.
Für die Fußgängerschutzfunktion sieht das dargestellte Scharnier ein Sperrelement 5 vor, das ausgelegt ist, bei einer Überlast, d.h. beim Überschreiten eines vorgegebenen Drehmoments in dem Gelenk 4, zerstört zu werden. Nach der Zerstörung des Sperrelements 5 ist die Sperrung in dem Gelenk 4 zwischen dem Haubenanbindungsteil 3 und dem Verbindungsarm 2 aufgehoben. Die Freigabe des Gelenks 4 erlaubt es gemäß 3, die hintere, im Bereich der Haubenanbindungsteile 3 liegende Kante der Motorraumabdeckung anzuheben, ohne gleichzeitig die Motorraumabdeckung von vorne her aufzuschwenken. Wegen der Freigabe des Gelenks 4 kann sich der Verbindungsarm 2 an dem Viergelenk wie beim Öffnen der Motorraumabdeckung aufrichten. Dementsprechend entfernt sich das Gelenk 4 mit dem Haubenanbindungsteil 3 von dem Karosserieanbindungsteil 1.
Das dargestellte Scharnier ist insbesondere gemäß den 3 bis 5 weiterhin dazu eingerichtet, das Zurücksetzen der Motorraumabdeckung aus der angehobenen Lage nach dem Auslösen der Fußgängerschutzfunktion zu unterstützen. Durch das Zurücksetzen soll die Motorraumabdeckung wieder annähernd in die Lage vor dem Auslösen der Fußgängerschutzfunktion verbracht werden können, um eine Weiterbenutzung des Fahrzeugs zu ermöglichen. Außerdem muss die Motorraumabdeckung in der zurückgesetzten Lage sicher gehalten werden und es sollte die Möglichkeit bestehen, die Motorraumabdeckung in der konventionellen Weise über das Scharnier aufzuklappen.
Dies setzt das neuerliche Sperren des Gelenks 4 voraus. Hierfür sieht das dargestellte Scharnier aktivierbare weitere Sperrmittel 6, 7, 8 vor. Diese erlauben nach ihrer Aktivierung ein erneutes Sperren des Gelenks 4. Die weiteren aktivierbaren Sperrmittel 6, 7 umfassen in der dargestellten Ausführungsform vorzugsweise einen Passkörper oder einen Stift 6, der ähnlich dem Sperrelement 5 in eine durch Aussparungen oder Bohrungen 21, 31 in benachbarten Abschnitten von Verbindungsarm 2 und Haubenanbindungsteil 3 hindurch verlaufende Lage verbringbar ist. Um die erneute Sperrung beim Zurücksetzen automatisch zu bewirken, sobald die entsprechenden Aussparungen oder Bohrungen 21, 31 in eine zueinander fluchtende Lage gelangen, ist der dargestellte Stift 6 durch eine vorgespanntes Federmittel 7 in Richtung auf seine zur Sperrung des Gelenks 4 vorgesehene Lage vorbelastet. Das Federmittel 7 wird zweckmäßig kostengünstig als länglicher Federbügel 7 ausgeführt, der an einem seiner Enden mit dem flachen Abschnitt 21 des Verbindungsarms 2 verschweißt oder vernietet ist. Das andere Ende des Federbügels 7 liegt vorgespannt auf dem Ende des Stifts 6 auf.
Da die Lage der Sperrung des Gelenks 4 nach dem Zurücksetzen annähernd oder vorzugsweise genau der Lage der ursprünglichen Sperrung durch das Sperrelement 5 entspricht, müssen die weiteren Sperrmittel 6, 7 im Einbauzustand des Scharniers inaktiv und erst durch die Auslösung der Fußgängerschutzfunktion aktivierbar ausgestaltet sein. Dies wird in der dargestellten Ausführungsform durch ein Sicherungsmittel 8 bewirkt, das im Einbauzustand den Stift 6 an der Verlagerung in die Sperrlage hindert und durch eine erstmalige Bewegung des Gelenks 4 aus der Einbaulage heraus entfernbar ist. Besonders einfach kann dieses Sicherungsmittel 8 gemäß 5 als Stopfen 8 ausgeführt sein, der in einem erweiterten Bereich 211 der Bohrung 21 in dem Verbindungsarm 2 aufgenommen ist und ein Verschieben des Stifts 6 aufgrund der Kraft aus der Feder 7 verhindert.
Im Einbauzustand des Scharniers stehen sich wiederum gemäß 5 im Bereich der annähernd fluchtend verlaufenden Bohrungen 21, 31 Abschnitte von Verbindungsarm 2 und Haubenanbindungsteil 3 gegenüber. Der Durchmesser des Stopfens 8 ist etwas größer bemessen, als derjenige der Bohrung 31 im benachbarten Haubenanbindungsteil 3. Dadurch kann der Stopfen 8 nicht aufgrund der Federkraft der Feder 7 aus seiner Lage herausbewegt werden, solange das Scharnier seinen Einbauzustand beibehält. Beim erstmaligen Bewegen des Gelenks 4 aus der Einbaulage heraus wird ein Herausfallen des Stop fens 8 aus dem erweiterten Bereich 211 der Bohrung 21 möglich, sobald der um die Bohrung 31 verlaufende Abschnitt des Haubenanbindungsteils 3 die Bohrung 21 freigibt. Dann wird die Federkraft der Feder 7 über Stift 6 den Stopfen 8 aus dem erweiterten Bereich 211 der Bohrung 21 vollständig herausdrücken. Um beim Zurückschwenken des Gelenks 4 in die Einbaulage ein Auflaufen des vorstehenden Stifts 6 an der Kante des Haubenanbindungsteils 3 zu vermeiden, ist an dieser Kante eine Auflaufschräge vorgesehen, an der der Stift 6 bei weiterem Zurückschwenken zurückgeschoben wird. Sobald die Bohrungen 21, 31 in Verbindungsarm 2 und Haubenanbindungsteil 3 fluchten, bewegt die Kraft der Feder 7 den Stift 6 in die Sperrlage. Damit ist ein nochmaliges Verschwenken des Gelenks 4 unterbunden. Das Gelenk 4 ist nach dem Zurücksetzen in annähernd in der gleichen Lage gesperrt, in der es durch das Sperrelement 5 im Einbauzustand festgelegt war. Die beschriebenen Vorgänge beim Zurücksetzen des Scharniers kann der Benutzer einfach bewirken, indem er die Motorraumabdeckung an ihrem vorderen Ende anhebt, bis die selbsttätige Verriegelung durch die Feder 7 und den Stift 6 gemäß 3 erfolgt. Beim weiteren Aufschwenken der Motorraumabdeckung wird diese nur noch um das Viergelenk verschwenken, bis dessen Anschlag die Bewegung begrenzt.
Zur Betätigung der Fußgängerschutzfunktion ist gemäß 6 eine vorzugsweise außerhalb des Scharniers angeordnete Betätigungseinrichtung 11 vorgesehen. Vorzugsweise wird wie gezeigt ein pyrotechnischer Aktuator 11 Verwendung finden. Alternative Möglichkeiten sind mechanische oder pneumatische Aktuatoren, insbesondere Federspeicher oder Druckspeicher. Bei dem gezeigten pyrotechnischen Aktuator 11 erfolgt die Auslösung in elektrisch. Dabei wird ein in einem Zylinder des Aktuators 11 enthaltenes pyrotechnisches Element zur Explosion gebracht. Das dabei erzeugte Gasvolumen treibt einen Stößel 12 um eine vorbestimmte Strecke aus dem Zylinder des Aktuators 11. Dieser ist in Bezug auf das Scharnier so angebracht, dass die Bewegung des Stößels 12 von unten gegen das Haubenanbindungsteil 3 erfolgt, um dieses nach oben anzuheben. Das vordere Ende des Stößels 12 ist vorzugsweise spitz zulaufend, kugelig, ballig oder kegelförmig ausgeführt, um bei der Bewegung zuverlässig in ein Loch oder eine Aussparung in dem Haubenanbindungsteil 3 zum Eingriff zu gelangen. An den spitz zulaufenden Abschnitt anschließend befindet sich zweckmäßig ein Anschlag, insbesondere ein Bund, der gegen das Haubenanbindungsteil 3 zur Anlage gelangt und dessen Mitnahme bei der weiteren Bewegung des Stößels 12 vermittelt.

1: Karosserieanbindungsteil
2: Verbindungsarm,
21: Bohrung darin,
211: erweiterter Bereich
3: Haubenanbindungsteil,
31: Bohrung darin
4: Gelenk
5: Sperrelement
6: Stift
7: Feder
8: Stopfen
9: Hebel, erster
10: Hebel, zweiter
11: Aktuator
12: Stößel

Claims

Scharnier mit einem Karosserieanbindungsteil (1), einem Verbindungsarm (2) und einem daran gehaltenen Haubenanbindungsteil (3), wobei der Verbindungsarm (2) gegenüber dem Karosserieanbindungsteil (1) schwenkbeweglich angeschlagen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Haubenanbindungsteil (3) an dem abstehenden Ende des Verbindungsarms (2) in einem durch ein Sperrelement (5) gegen ein Verschwenken aus einer Ruhelage gesperrten Gelenk (4) gehalten ist und das Sperrelement (5) unter Freigabe des Gelenks (4) beim Überschreiten eines vorgegebenen Drehmoments zerstörbar ist.
Scharnier nach Anspruch 1, wobei aktivierbare weitere Sperrmittel (6, 7, 8) zum Festlegen des Gelenks (4) vorgesehen sind, deren Aktivierung durch ein Verschwenken des Gelenks (4) aus der Ruhelage heraus bewirkbar ist.
Scharnier nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verbindungsarm (2) über ein Gelenk an dem Karosserieanbindungsteil (1) angeschlagen ist.
Scharnier nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsarm (2) über ein Viergelenk mit zwei Hebeln (9, 10) an dem Karosserieanbindungsteil (1) angeschlagen ist.
Scharnier nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Schwenkachse der schwenkbeweglichen Verbindung zwischen dem Karosserieanbindungsteil (1) und Verbindungsarm (2) zu derjenigen des Gelenks (4) im Wesentlichen parallel verläuft.
Scharnier nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die weiteren Sperrmittel (6, 7, 8) einen in einer Aussparung oder Bohrung (21) im Verbindungsarm (2) geführten Passkörper oder Stift (6) umfassen, der mittels einer vorgespannten Feder (7) mit einer in Flucht bringbaren Aussparung bzw. Bohrung (31) in einem angrenzenden Abschnitt des Haubenanbindungsteil (3) in Eingriff bewegbar ist.
Scharnier nach Anspruch 6, wobei der Eingriff herstellbar ist, wenn das Gelenk (4) sich in einer Lage im Bereich der Ruhestellung befindet.
Scharnier nach Anspruch 6 oder 7, wobei ein entfernbares oder aufhebbares Sicherungsmittel (8) ein Einschieben des Körpers oder Stifts (6) verhindert, wobei das Sicherungsmittel (8) durch eine Bewegung des Gelenks (4) aus der Ruhelage heraus entfernbar oder aufhebbar ist.
Scharnier nach Anspruch 8, wobei in einem erweiterten Bereich (211) der Aussparung oder Bohrung (21) angrenzend an das Haubenanbindungsteil (3) ein Stopfen (8) enthalten ist, der größer als der Durchmesser der Aussparung bzw. Bohrung in dem Haubenanbindungsteil (3) ist.
Vorrichtung zum Anstellen einer Motorraumabdeckung oder Gepäckraumhaube an einem Kraftfahrzeug, aufweisend ein Scharnier nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und eine Betätigungseinrichtung (11), die vorgesehen ist, das Haubenanbindungsteil (3) aus der Ruhestellung in eine von dem Karosserieanbindungsteil (1) entfernte Position zu verlagern.