DE102007033325A1 - Scharnier - Google Patents
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Abstract
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 gemäß1 von schräg oben in einer geöffneten Stellung in einem Zustand, der sich nach dem Betätigen der Fußgängerschutzfunktion ergibt; -
3 eine perspektivische Ansicht des Scharniers gemäß1 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 gemäß1 ; -
5 zwei veranschaulichende Schnittansichten entlang der Ebene X-X in4 ; und -
6 eine perspektivische Ansicht auf eine Vorrichtung zum Anstellen einer Motorraumabdeckung an einem Kraftfahrzeug mit einem Scharnier gemäß1 . - Die
1 bis3 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 Karosserieanbindungsteil1 vermittelt. Daran ist über ein Viergelenk aus zwei Hebeln9 ,10 ein Verbindungsarm2 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 Karosserieanbindungsteil1 und dem Verbindungsarm2 ausreichen. Die Anbindung der Motorraumabdeckung an dem Scharnier erfolgt an einem Haubenanbindungsteil3 , das dafür vorzugsweise eine annähernd in der Ebene der Motorraumabdeckung liegende flache Flanschfläche hat. Das Haubenanbindungsteil3 ist an einem von dem Viergelenk beabstandeten Ende des Verbin dungsarms2 durch ein Gelenk4 gehalten. Dessen Schwenkachse verläuft vorzugsweise annähernd parallel zu den Schwenkachsen des Viergelenks. Im Einbauzustand des Scharniers ist das Gelenk4 durch ein Sperrelement5 gegen ein Verschwenken gesperrt. Insbesondere kann eine einfache Sperrung durch einen runden Stift5 bewirkt werden, der sich beabstandet zu dem Gelenk4 annähernd in der Richtung von dessen Schwenkachse durch benachbarte Abschnitte von Verbindungsarm2 und Haubenanbindungsteil3 hindurch erstreckt. Das Sperrelement5 bewirkt, dass beim Öffnen der Motorraumabdeckung eine Bewegung ausschließlich in dem Viergelenk der Hebel9 ,10 möglich ist. Bei gesperrtem Gelenk4 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 Gelenk4 , zerstört zu werden. Nach der Zerstörung des Sperrelements5 ist die Sperrung in dem Gelenk4 zwischen dem Haubenanbindungsteil3 und dem Verbindungsarm2 aufgehoben. Die Freigabe des Gelenks4 erlaubt es gemäß3 , die hintere, im Bereich der Haubenanbindungsteile3 liegende Kante der Motorraumabdeckung anzuheben, ohne gleichzeitig die Motorraumabdeckung von vorne her aufzuschwenken. Wegen der Freigabe des Gelenks4 kann sich der Verbindungsarm2 an dem Viergelenk wie beim Öffnen der Motorraumabdeckung aufrichten. Dementsprechend entfernt sich das Gelenk4 mit dem Haubenanbindungsteil3 von dem Karosserieanbindungsteil1 . - Das dargestellte Scharnier ist insbesondere gemäß den
3 bis5 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 Sperrmittel6 ,7 ,8 vor. Diese erlauben nach ihrer Aktivierung ein erneutes Sperren des Gelenks4 . Die weiteren aktivierbaren Sperrmittel6 ,7 umfassen in der dargestellten Ausführungsform vorzugsweise einen Passkörper oder einen Stift6 , der ähnlich dem Sperrelement5 in eine durch Aussparungen oder Bohrungen21 ,31 in benachbarten Abschnitten von Verbindungsarm2 und Haubenanbindungsteil3 hindurch verlaufende Lage verbringbar ist. Um die erneute Sperrung beim Zurücksetzen automatisch zu bewirken, sobald die entsprechenden Aussparungen oder Bohrungen21 ,31 in eine zueinander fluchtende Lage gelangen, ist der dargestellte Stift6 durch eine vorgespanntes Federmittel7 in Richtung auf seine zur Sperrung des Gelenks4 vorgesehene Lage vorbelastet. Das Federmittel7 wird zweckmäßig kostengünstig als länglicher Federbügel7 ausgeführt, der an einem seiner Enden mit dem flachen Abschnitt21 des Verbindungsarms2 verschweißt oder vernietet ist. Das andere Ende des Federbügels7 liegt vorgespannt auf dem Ende des Stifts6 auf. - Da die Lage der Sperrung des Gelenks
4 nach dem Zurücksetzen annähernd oder vorzugsweise genau der Lage der ursprünglichen Sperrung durch das Sperrelement5 entspricht, müssen die weiteren Sperrmittel6 ,7 im Einbauzustand des Scharniers inaktiv und erst durch die Auslösung der Fußgängerschutzfunktion aktivierbar ausgestaltet sein. Dies wird in der dargestellten Ausführungsform durch ein Sicherungsmittel8 bewirkt, das im Einbauzustand den Stift6 an der Verlagerung in die Sperrlage hindert und durch eine erstmalige Bewegung des Gelenks4 aus der Einbaulage heraus entfernbar ist. Besonders einfach kann dieses Sicherungsmittel8 gemäß5 als Stopfen8 ausgeführt sein, der in einem erweiterten Bereich211 der Bohrung21 in dem Verbindungsarm2 aufgenommen ist und ein Verschieben des Stifts6 aufgrund der Kraft aus der Feder7 verhindert. - Im Einbauzustand des Scharniers stehen sich wiederum gemäß
5 im Bereich der annähernd fluchtend verlaufenden Bohrungen21 ,31 Abschnitte von Verbindungsarm2 und Haubenanbindungsteil3 gegenüber. Der Durchmesser des Stopfens8 ist etwas größer bemessen, als derjenige der Bohrung31 im benachbarten Haubenanbindungsteil3 . Dadurch kann der Stopfen8 nicht aufgrund der Federkraft der Feder7 aus seiner Lage herausbewegt werden, solange das Scharnier seinen Einbauzustand beibehält. Beim erstmaligen Bewegen des Gelenks4 aus der Einbaulage heraus wird ein Herausfallen des Stop fens8 aus dem erweiterten Bereich211 der Bohrung21 möglich, sobald der um die Bohrung31 verlaufende Abschnitt des Haubenanbindungsteils3 die Bohrung21 freigibt. Dann wird die Federkraft der Feder7 über Stift6 den Stopfen8 aus dem erweiterten Bereich211 der Bohrung21 vollständig herausdrücken. Um beim Zurückschwenken des Gelenks4 in die Einbaulage ein Auflaufen des vorstehenden Stifts6 an der Kante des Haubenanbindungsteils3 zu vermeiden, ist an dieser Kante eine Auflaufschräge vorgesehen, an der der Stift6 bei weiterem Zurückschwenken zurückgeschoben wird. Sobald die Bohrungen21 ,31 in Verbindungsarm2 und Haubenanbindungsteil3 fluchten, bewegt die Kraft der Feder7 den Stift6 in die Sperrlage. Damit ist ein nochmaliges Verschwenken des Gelenks4 unterbunden. Das Gelenk4 ist nach dem Zurücksetzen in annähernd in der gleichen Lage gesperrt, in der es durch das Sperrelement5 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 Feder7 und den Stift6 gemäß3 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 Betätigungseinrichtung11 vorgesehen. Vorzugsweise wird wie gezeigt ein pyrotechnischer Aktuator11 Verwendung finden. Alternative Möglichkeiten sind mechanische oder pneumatische Aktuatoren, insbesondere Federspeicher oder Druckspeicher. Bei dem gezeigten pyrotechnischen Aktuator11 erfolgt die Auslösung in elektrisch. Dabei wird ein in einem Zylinder des Aktuators11 enthaltenes pyrotechnisches Element zur Explosion gebracht. Das dabei erzeugte Gasvolumen treibt einen Stößel12 um eine vorbestimmte Strecke aus dem Zylinder des Aktuators11 . Dieser ist in Bezug auf das Scharnier so angebracht, dass die Bewegung des Stößels12 von unten gegen das Haubenanbindungsteil3 erfolgt, um dieses nach oben anzuheben. Das vordere Ende des Stößels12 ist vorzugsweise spitz zulaufend, kugelig, ballig oder kegelförmig ausgeführt, um bei der Bewegung zuverlässig in ein Loch oder eine Aussparung in dem Haubenanbindungsteil3 zum Eingriff zu gelangen. An den spitz zulaufenden Abschnitt anschließend befindet sich zweckmäßig ein Anschlag, insbesondere ein Bund, der gegen das Haubenanbindungsteil3 zur Anlage gelangt und dessen Mitnahme bei der weiteren Bewegung des Stößels12 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 (10)
- 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.
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