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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Fußgängerschutz-Aktuator
zum Verlagern der Fronthaube eines Kraftfahrzeugs, insbesondere
eines Personenkraftwagens, in eine relativ zu der Normalposition angehobene
Schutzposition, aufweisend eine gespannte Feder, die von einer Verriegelungseinrichtung
in der gespannten Position gehalten ist und eine von einer Druckbeaufschlagungseinrichtung
druckbeaufschlagbare Verlagerungseinrichtung, die zur Unterstützung der
Feder vorgesehen ist.
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Derartige Aktuatoren sind aus
DE 100 33 126 A1 und
DE 197 21 565 A1 bekannt.
Ein Problem bei diesem bekannten Stand der Technik ist es, einerseits
eine sichere und zuverlässige
Verriegelung des Aktuators im gespannten, d.h. einsatzbereiten Zustand,
sicherzustellen, aber gleichzeitig sicherzustellen, dass diese Verriegelung
im Bedarfsfall schnell und zuverlässig aufgehoben werden kann.
Bei
DE 100 33 126
A1 besteht die Verriegelung in einem mit Sollbruchstellen
versehenen Element, das von einer pyrotechnischen Zündladung
zu Beginn der Auslösung
gezielt zerstört
werden muss. Eine derartige Konstruktion ist nachteilig, das für das „Freibrechen" des Aktuators ein
gewisser Anteil der Energie des pyrotechnischen Elements aufgewendet
werden muss. Außerdem
führt dieses „Freibrechen" zu einer gewissen
Verzögerung
bei der Auslösung
des Aktuators. Da derartige Fußgängerschutzsysteme,
um wirksam zu sein, innerhalb kürzester
Zeiten ausgefahren sein müssen,
ist eine solche Zeitverzögerung
höchst
unerwünscht.
Des weiteren ist diese Einrichtung nicht reversibel, d.h. nach einem
Auslösen
des Aktuators kann dieser nicht mehr wenigstens so weit zurückgestellt
werden, dass die Feder in dem gespannten Zustand verriegelt ist
und die Fahrt mit einer geschlossenen Motorhaube fortgesetzt werden
kann.
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Demgegenüber lehrt
DE 197 21 565 A1 , den Aktuator
integral mit dem Fronthaubenschloss vorzusehen und zur Entriegelung
einen pyrotechnischen Aktuator in dem Bowdenzug zur Entriegelung
des Fronthaubenschlosses zu integrieren. Um sicherzustellen, dass
die Entriegelung erfolgt ist, bevor es zur Zündung des pyrotechnischen Elements
in dem Aktuator kommt, muss das pyrotechnische Element des Aktuators
eine gewisse Zeit nach dem pyrotechnischen Element für die Entriegelung
zünden
Diese Zeitverzögerung
führt auch
zu einer längeren Öffnungszeit
mit den vorangehend genannten Nachteilen. Außerdem ist das Ausfallrisiko
des Aktuators durch die Verwendung zweier pyrotechnischer Elemente
erhöht.
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Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen Fußgängerschutz-Aktuator
der vorangehend genannten Art bereitzustellen, bei dem einerseits
eine zuverlässige
Verriegelung im betriebsbereiten Zustand sichergestellt ist, und
der andererseits so ausgelegt ist, dass eine zuverlässige Entriegelung
nach dem Zünden
der Druckbeaufschlagungseinrichtung innerhalb kürzester Zeit ohne großen Energieaufwand
erfolgt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch
gelöst,
dass die Verriegelungseinrichtung ein mit einer Anlagefläche zusammenwirkendes
Verriegelungselement aufweist, und dass die Anlagefläche derart
an der Verlagerungseinrichtung vorgesehen ist, dass betriebsmäßig nach
einer Druckbeaufschlagung der Verlagerungseinrichtung die Anlagefläche von
der Verlagerungseinrichtung derart verlagert wird, dass die gespannte
Feder freigegeben wird.
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Diese erfindungsgemäße Lösung führt zu einer
zwangsweisen Entriegelung und Freigabe der gespannten Feder innerhalb
kurzer Zeit mit relativ geringem Kraftaufwand, da lediglich Kraft
und Gleitreibung des Verriegelungselements und der Anlagefläche überwunden
werden müssen.
Insbesondere bei Aktuatoren, die im Bereich der Vorderkante oder Haube
angeordnet werden sollen, ist das schnelle Auslösen und Anheben der Haube von
wesentlicher Bedeutung. Hier sollte das Anheben der Haube innerhalb
von weniger als 40 ms, vorzugsweise weniger als 30 ms, bevorzugt
weniger als 25 ms ab dem Erkennen eines Zusammenstoßens erfolgt
sein.
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Es ist günstig, wenn die Entriegelung
der Feder zu Beginn der Bewegung der Verlagerungseinrichtung erfolgt.
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Es ist außerdem günstig, wenn der Aktuator derart
ausgelegt ist, dass er mit den Fronthaubenverriegelungen verbunden
werden kann, um im Verlauf der Entriegelung der gespannten Feder
auch eine Entriegelung der Fronthaube zu bewerkstelligen, so dass
in der weiteren Öffnungsbewegung
des Aktuators problemlos die Fronthaube angehoben werden kann. Der
Gedanke des Anschlusses des Aktuators an die Verriegelungseinrichtungen
der Fronthaube und das Entriegeln der Fronthaube im Verlauf einer Auftaktbewegung" des Aktuators wird
als selbständig erfinderisch
bei Fußgängerschutz-Aktuatoren
der genannten Art angesehen, insbesondere ohne die Merkmale der
Anlagefläche
und das damit zusammenwirkende Verriegelungselement.
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Vorzugsweise ist die Druckbeaufschlagungseinrichtung
ein pyrotechnisches Element. Alternativ kann ein unter Druck stehendes
Gas zur Druckbeaufschlagung beispielsweise aus einer Gaspatrone
verwendet werden.
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Vorzugsweise weist die Verlagerungseinrichtung
ein erstes Hubelement und ein relativ dazu verlagerbares zweites
Hubelement auf, und weiterhin vorzugsweise ist die Anlagefläche an dem
ersten Hubelement vorgesehen, wobei bei einer Druckbeaufschlagung
zuerst das erste Hubelement verlagert wird, bis die Anlagefläche das
Verriegelungselement und die gespannte Feder freigibt, und sich
im weiteren Verlauf das zweite Hubelement und die Feder im Wesentlichen
gemeinsam bewegen. Die Anlagefläche
kann integral mit dem ersten Hubelement ausgebildet sein oder an
diesem angeschlossen sein. Das erste Hubelement und das zweite Hubelement
können
an einer gemeinsamen Basisstruktur beweglich angeordnet sein. Die
Basisstruktur kann beispielsweise eine Grundplatte sein, die auch
zu Befestigungszwecken an dem Fahrzeug verwendet wird. Das zweite
Hubelement kann eine der Anlageflächen zum Gespannthalten der
gespannten Feder aufweisen. Ferner kann das Verriege lungselement
auf das zweite Hubelement einwirken und somit dieses und die Feder
im gespannten Zustand halten. Günstigerweise
ist das Verriegelungselement an der Basisstruktur vorgesehen. Entsprechend
ergibt sich nach der Druckbeaufschlagung eine Relativverlagerung
des ersten Hubelements relativ zu der Basisstruktur und dem zweiten
Hubelement, wobei die Anlagefläche
aus der Zusammenwirkung mit dem Verriegelungselement kommt, und
das an dem zweiten Hubelement angreifende Verriegelungselement das
zweite Hubelement freigibt und eine Relativbewegung des zweiten
Hubelements relativ zu der Basisstruktur erfolgt. Es ist günstig, einen
Anschlag für das
erste Hubelement vorzusehen, um dessen Bewegung zu stoppen, nachdem
die Freigabe des zweiten Hubelements und der Feder abgeschlossen
ist. Entsprechend führt
das erste Hubelement nach der Druckbeaufschlagung des Aktuators
zuerst eine "Auftaktbewegung" aus, die lediglich
der Entriegelung des zweiten Hubelements dient und ggf. zusätzlich über beispielsweise
einen Bowdenzug oder über einen
Mechanismus zur Entriegelung der Fronthaube herangezogen wird, bevor
das zweite Hubelement beginnt, sich zu bewegen. Der Bewegungsweg
des ersten Hubelements kann relativ kurz gehalten sein. Entsprechend
kann auch die für
diese Bewegung benötigte
Menge an Energie der Druckbeaufschlagungseinrichtung relativ gering
sein, so dass der weitaus überwiegende
Teil der zur Verfügung
stehenden Energie der Druckbeaufschlagungseinrichtung der Verlagerung
des zweiten Hubelements und der Motorhaube zur Verfügung steht.
Vorzugsweise ist ein Endanschlag für die Feder vorgesehen. Dieser Endanschlag
kann entweder direkt auf die Feder wirken oder kann über das
zweite Hubelement auf die Feder wirken.
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Vorzugsweise ist die Feder eine Schraubendruckfeder.
Die Feder kann günstigerweise
so ausgelegt sein, dass sie bzw. ihre Federkennlinie in erster Linie
auf die Erfordernisse des Fußgängerschutzes
abgestimmt ist. Die Druckbeaufschlagungseinrichtung, insbesondere
ein pyrotechnisches Element, kann kräftig genug sein, die Fronthaube
in die angehobene Schutzposition zu bringen.
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Typischerweise ist das gefährdetste
Körperteil
eines Fußgängers oder
Radfahrers bei der Kollision mit einem Kraftfahrzeug, und insbesondere
einem Personenkraftwagen, der Kopf des Fußgängers. Entsprechend wird für die Abschätzung der
Unfallfolgen ein sog. HIC-Wert (Head Injury Criterium) herangezogen.
Empirische Untersuchungen haben gezeigt, dass ein HIC-Wert von größer 1000
bleibende Schäden
zur Folge hat. Entsprechend ist es wünschenswert, den HIC-Wert unter
1000 und insbesondere deutlich unter 1000 zu senken. Beim Aufprall des
Kopfes auf die angehobene Motorhaube treten verschiedene Verzögerungsmechanismen
auf. Zum einen die Verformung der Haut der Fronthaube, die bei Fahrzeugen,
deren Antrieb vorne sitzt, erst durch das Anheben der Haube möglich ist,
da bei geschlossener Haube praktisch kein Verformungsweg in Folge
der unmittelbar darunter liegenden Motorteile gegeben ist. Ein weiterer
Mechanismus ist die Ausweichbewegung der angehobenen Motorhaube.
Hier muss zum einen die Haube selbst beschleunigt werden. Dieser
Beschleunigung wirkt die Masse der Haube entgegen. Die dafür erforderliche
Kraft und damit der HIC-Wert kann beispielsweise durch eine deutliche
Massereduzierung abgesenkt werden. Als Weiteres ist es erforderlich,
die Haube gegen die Kraft der Feder zu beschleunigen. Hier spielt
die Federkennlinie eine große
Rolle. So hat es sich gezeigt, dass bei vier Aktuatoren an einer
Fronthaube mit einer Masse von 15 bis 20 kg die Federkraft einer
Feder bei geöffneter
Haube unter 200 N, vorzugsweise unter 175 N und besonders bevorzugt
150 N oder darunter betragen sollte. Bei dem Haubengewicht von 20
kg ergibt sich damit eine Restfederkraft von unter 150 N, vorzugsweise
unter 125 N und besonders bevorzugt von 100 N, um einen geeigneten HIC-Wert
im Bereich von etwa 1000 zu erreichen. Eine Restfederkraft bei vier
Aktuatoren von deutlich unter 100 N kann zu einer Erhöhung des
HIC-Werts führen.
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Aus diesen Überlegungen erkennt man problemlos,
welchen großen
Einfluss die Steifigkeit oder die Härte der Feder auf die Unfallfolgen
hat. Bei ansonsten fest vorgegebenen Werten, beispielsweise Gewicht
der Haube, Dicke des Haubenmaterials, etc. kann der HIC-Wert über die
Auswahl der Feder eingestellt werden. Dabei kann das Kriterium des
Fußgängerschutzes
bei der Federauswahl so weit gehen, dass der Beitrag der Feder für das Öffnen der Haube
bzw. für
den Antrieb des Aktuators relativ gering ist oder gar zu vernachlässigen ist
und die gesamte Öffnungskraft über die
Druckbeaufschlagungseinrichtung zur Verfügung gestellt wird.
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Vorzugsweise ist das zweite Hubelement
der Verlagerungseinrichtung becherförmig, und vorzugsweise ist
die gespannte Feder in dem zweiten Hubelement angeordnet. Diese
Ausbildung ermöglicht eine
sehr kompakte, gekapselte Ausführung
des Aktuators. Außerdem
kann das Innere des Bechers den Raum für die Druckbeaufschlagung definieren.
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Vorzugsweise weist die Verlagerungseinrichtung
ein Führungselement
auf, an dem das zweite Hubelement geführt ist. Dieses Führungselement kann
vorzugsweise rohrförmig
sein, wobei das zweite Hubelement entweder an der Außenseite
des Führungselements
oder an der Innenseite des Führungselements
geführt
sein kann. Bei einem becherförmigen
zweiten Hubelement und einer rohrförmigen Führung sind diese teleskopisch
verfahrbar miteinander angeordnet und definieren in ihrem Inneren
den druckbeaufschlagten Raum. Führung
und zweites Hubelement können
so ausgebildet sein, dass ein Endanschlag für die Hubbewegung des Aktuators gebildet
ist.
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Vorzugsweise ist das erste Hubelement
der Verlagerungseinrichtung im einsatzbereiten Zustand von der gespannten
Feder gehalten. Ebenso bevorzugt ist, wenn eine separate Haltefeder
zum Halten des ersten Hubelements im einsatzbereiten Zustand vorgesehen
ist. Das Vorsehen einer Feder zum Halten des ersten Hubelements
im einsatzbereiten Zustand ermöglicht
einerseits, dass die Druckbeaufschlagungseinrichtung das erste Hubelement
gegen die Kraft der Feder relativ problemlos verlagern kann. Außerdem ist
sichergestellt, dass das erste Hubelement und damit die Anlagefläche im einsatzbereiten Zustand
sicher gehalten sind. So sollte die Feder so ausgelegt sein, dass
sie das erste Bauteil bei dem typischen bei Fahrzeugbetrieb auftretenden
Belastungen sicher in Position hält.
So ist es insbesondere günstig,
diese Feder so auszulegen, dass sie bei Beschleunigung des Fünffachen,
Zehnfachen, Zwanzigfachen und besonders bevorzugt Dreißigfachen
der Erdbeschleunigung einen sicheren Halt des ersten Hubelements
gewährleistet.
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Vorzugsweise ist das erste Hubelement
der Verlagerungseinrichtung topfförmig ausgebildet und auf einem
Führungselement,
vorzugsweise einem Führungszapfen
verschieblich geführt,
wobei ein Raum zwischen Führungszapfen
und topfförmigem ersten
Hubelement ausgebildet ist und die Druckbeaufschlagungseinrichtung
an diesen Raum angeschlossen ist. Weiterhin sind vorzugsweise in
den seitlichen Topfwänden Überströmöffnungen
vorgesehen, durch welche sich der Druck in einen Hubraum ausbreiten
kann, der von dem zweiten Hubelement und dem Führungselement definiert ist.
Dabei sind die Überströmöffnungen
so ausgebildet, dass diese ein wesentliches Überströmen dann zulassen, wenn die
mit dem ersten Hubelement verbundene Anlagefläche seine Bewegung im Wesentlichen
abgeschlossen hat und das Verriegelungselement freigegeben hat.
Diese Konstruktion – stellt
sicher, dass nach der Druckbeaufschlagung in jedem Fall zuerst die
Entriegelung erfolgt, bevor der Hubraum druckbeaufschlagt wird,
um die eigentliche Bewegung des Aktuators auszuführen.
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Die Erfindung betrifft ferner ein
Kraftfahrzeug aufweisend einen einer Fronthaube zugeordneten Fußgängerschutz-Aktuator
gemäß einem
der vorangehenden Ansprüche.
Vorzugsweise ist der Fußgängerschutz-Aktuator
mit einem Schloss für
die Fronthaube derart verbunden, dass betriebsmäßig nach einer Druckbeaufschlagung
der Verlagerungseinrichtung des Aktuators das Schloss der Fronthaube
geöffnet
und die Fronthaube freigegeben wird.
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Die Erfindung und Ausgestaltungen
der Erfindung werden nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen
erläutert.
Es gilt:
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1 zeigt
eine erste Ausführungsform
des Fußgängerschutz-Aktuators
gemäß der vorliegenden Erfindung
in betriebsbereitem Zustand;
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2 einen
Fußgängerschutz-Aktuator
gemäß 1 kurz nach der Entriegelung;
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3 den
Fußgängerschutz-Aktuator
gemäß 1 in ausgefahrenem Zustand;
und
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4 eine
alternative Ausführungsform
eines Fußgängerschutz-Aktuators
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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1 zeigt
einen Fußgängerschutz-Aktuator in
der betriebsbereiten Position. Man erkennt eine Feder 4 im
gespannten Zustand, die von einer Verriegelungseinrichtung 6 in
der gespannten Position gehalten ist. Man erkennt ferner eine Druckbeaufschlagungseinrichtung 8 in
der Form eines pyrotechnischen Elements sowie eine druckbeaufschlagbare Verlagerungseinrichtung 10.
Die Verriegelungseinrichtung 6 weist eine Anlagefläche 12 auf,
die ein Verriegelungselement 14 in Position hält.
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Insbesondere ist das Verriegelungselement 14 als
ein Verriegelungsstift 16 ausgebildet, der in einer Führung 18 geführt ist.
Die Führung 18 ist
fest mit einem in der Formeiner Grundplatte 20 ausgebildeten
Basiselement verbunden. Die Verlagerungseinrichtung 10 weist
ein erstes Hubelement 22 in der Form eines Topfes 24 auf,
zudem ein zweites Hubelement 26 in der Form eines becherförmigen Hubtopfes 28.
Der becherförmige
Hubtopf 28 ist in einer rohrförmigen Führung 30, die an der
Grundplatte 20 angeschlossen ist, geführt. Eine Dichtung 32 dichtet den
Aktuator 2 zwischen Hubtopf 28 und Führung 30 im
einsatzbereiten Zustand ab. Der Topf 24 ist auf einem Führungszapfen 32 verschieblich
gelagert. Der Führungszapfen 32 weist
an seinem unteren Ende einen Flansch 34 (siehe 3) auf, gegen den die gespannte
Feder 4 einen aufgebogenen Rand 36 des Topfes 24 hält. Damit
stellt die gespannte Feder 4 sicher, dass der Topf 24 bzw.
das erste Hubelement der Verlagerungseinrichtung 10 im
betriebsbereiten Zustand so festgelegt ist, dass es durch betriebsübliche Erschütterungen
nicht verlagert werden kann.
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Man erkennt, dass die Anlagefläche 12 an
einem sich verjüngenden
Stift 38 vorgesehen ist, der an dem ersten Hubelement 22 angeschlossen
ist. Ferner erkennt man einen auf der Oberseite des ersten Hubelements 22 befestigten
Gummiklotz 40, der die Bewegung des ersten Hubelements
nach oben dämpft.
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Man erkennt ferner, dass der Führungszapfen 32 im
Wesentlichen massiv ausgebildet ist. Zwischen dem Führungszapfen 32 und
dem Topfboden bzw. den Seitenwänden
des Topfes 24 ist ein erster Hubraum 44 definiert,
in den die Druckbeaufschlagung durch einen Einströmkanal 42 erfolgen
kann.
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In der 2 ist
der Aktuator 2 gemäß 1 kurz nach der Auslösung gezeigt.
Man erkennt insbesondere, dass das erste Hubelement bzw. der Topf 24 durch
die Druckbeaufschlagung des Raums 44 nach oben bewegt wurde,
wodurch die Feder 4 zusätzlich
komprimiert wurde. Mit dieser Bewegung des Topfes 24 nach
oben wurde auch der Stift 38 nach oben bewegt, so dass
die Zusammenwirkung von Anlagefläche 12 und
Verriegelungselement 14 aufgehoben wurde und der Hubtopf 28 und
damit die Feder 4 freigegeben sind. Es sei darauf hingewiesen,
dass in der Darstellung der 2 und
noch besser in der Darstellung der 3 die
umfangsmäßig um den Hubtopf 28 verlaufende
Ausnehmung 46 sichtbar ist, in die das Verriegelungselement 14 im
betriebsbereiten Zustand eingreift. Es sei darauf hingewiesen, dass
umfangsmäßig mehrere
Verriegelungselemente 14 vorgesehen sein können.
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Durch das Aufheben der Verriegelung
des Hubtopfes 28 und der Feder 4 ist in der Darstellung der 2 die teleskopische Bewegung
des Hubtopfes 28 in der Führung 30 freigegeben.
In der Darstellung der 2 erkennt
man ferner Überströmkanäle 48 in
dem Topf 24, durch die der Gasdruck aus dem Raum 44 an
den Federwindungen vorbei nach oben in den großen Hubraum 50 im
Hubtopf 28 strömen kann.
Der sich dadurch schlagartig erhöhende
Druck in dem großen
Hubraum 50 im Hubtopf 28 bewirkt eine explosive
teleskopische Verlagerung des Hubtopfes 28 in der Führung 30 nach
oben.
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In der 3 erkennt
man, wie dieser teleskopischen Bewegung des Hubtopfes 28 nach
oben durch einen Anschlag 52 eine Grenze gesetzt ist. Allerdings
ist der Hubtopf 28 in dieser ausgefahrenen Position nicht
verriegelt. Eine Bewegung gegen die Kraft der Feder 4 nach
unten, die beispielsweise durch den Aufprall eines Fußgängers auf
die Motorhaube ausgelöst
wird, ist möglich.
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Man erkennt, dass es relativ leicht
möglich ist,
nach dem Auslösen
des Aktuators 2 diesen durch ein Zusammendrücken der
Feder 4 und ein kurzfristiges Eindrücken des Stifts 28 wieder
in den betriebsbereiten Zustand zu verbringen. Nach dem Austauschen
der Druckbeaufschlagungseinrichtung 8 ist der Aktuator 2 dann
wieder einsatzbereit.
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Man erkennt, dass sich insbesondere
bei Verwendung einer pyrotechnischen Druckbeaufschlagungseinrichtung 8 in
dem Raum 44 sehr schnell ein sehr hoher Druck aufbaut,
so dass das erste Hubelement 22 und damit der Stift 28 mit
relativ großer
Kraft nach oben bewegt werden. Diese Kraft ist bei Weitem mehr,
als für
das Entriegeln der Verriegelungseinrichtung 6 erforderlich
ist. So ist es möglich,
an den Stift 28, beispielsweise an dessen unteres Ende,
einen Bowdenzug oder einen Mechanismus anzuschließen, der
mit dem Schloss für
die Fronthaube des Kraftfahrzeugs verbunden ist, so dass im Verlauf
der Auftaktbewegung",
d.h. der Feder-Entriegelungsbewegung, gleichzeitig das Fronthaubenschloss
entriegelt wird.
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Wie in den Figuren gezeigt, kann
der schnelle Druckaufbau in dem Aktuator noch dadurch verstärkt werden,
dass die Hubräume 47, 50 durch
geeignete Volumen-reduzierende Bauteile, wie beispielsweise den
Klotz 40 sowie den Führungszapfen 32 deutlich
verringert werden können.
Der Druckaufbau in derart kleinen Räumen 44, 50 erfolgt
besonders schnell.
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In der 4 ist
eine alternative Ausführungsform
eines Fußgängerschutz-Aktuators 2 gezeigt. Insbesondere
erkennt man eine gespannte Feder 4, die von einer Verriegelungseinrichtung 6 in
Position gehalten ist, und eine von einer Druckbeaufschlagungseinrichtung 8 beaufschlagbare
Verlagerungseinrichtung 10. Man erkennt ferner zwei Anlageflächen 12 sowie
zwei Verriegelungselemente 14. Die Druckbeaufschlagungseinrichtung 8 ist
wieder vorzugsweise als pyrotechnisches Element ausgebildet. Die
druckbeaufschlagte Verlagerungseinrichtung 10 weist ein
erstes Hubelement 22 und ein relativ dazu verlagerbares
zweites Hubelement 26 auf. Ferner erkennt man eine Basisstruktur 60 mit
Befestigungsöffnungen 62 zum
Befestigen des Aktuators 2. An der Basisstruktur 60 ist
ein im Wesentlichen zylinderförmiges
Führungselement 30 angeschlossen,
in dem der außen
an dem Führungselement 30 geführte Hubtopf 28 bzw.
das zweite Hubelement 26 geführt ist. Eine vorgespannt dargestellte
Dichtung 64 ist ringförmig ähnlich wie
die Dichtung 32 der ersten Ausführungsform vorgesehen, um ein
Eindringen von Schmutz, Wasser und Staub in das Innere des Aktuators 2 im
betriebsbereiten Zustand zu verhindern.
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An der Führung 30 ist ein in
Draufsicht leiterartiges Element 64 befestigt. Dieses leiterartige
Element 64 besteht aus zwei in der Darstellung der 4 hintereinander angeordneten
Streben 66 und den beiden Verriegelungselementen 14,
die wie Leitersprossen zwischen den beiden Streben 66 vorgesehen
sind. Zwischen den Sprossen bzw. den Verriegelungselementen 14 und
den seitlich davon vorgesehenen Anlageflächen 12 sind die beiden
Enden eines U-förmigen
Federelements 68 festgelegt, wobei die Verdickungen 70 an
den Enden der Schenkel des U-förmigen
Federelements eine Bewegung des Federelements 68 verhindern.
Das U-förmige
Federelement ist beispielsweise mit Nieten 72 an dem Hubtopf 28 bzw.
dem zweiten Hubelement 26 angeschlossen.
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Das erste Hubelement 22 ist
bei 74 an der Basisstruktur bzw. bei 76 an dem
Führungselement 30 verschieblich
gelagert, wobei mit 78 ein Dichtungsring zwischen dem ersten
Element 22 und der Führung 30 bezeichnet
ist. Eine Haltefeder 80 stützt sich zum einen an dem Basiselement 60 und
zum anderen an einem Bund 82 des ersten Hubelements ab und
drückt
das erste Hubelement in Richtung nach oben in der 4. Die Aufgabe der Haltefeder 80 bei der
Ausführungsform
gemäß 4 ist es, zu verhindern,
dass sich bei dem Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs und den dabei
auftretenden Erschütterungen das erste
Hubelement 22 nach unten bewegt und somit unbeabsichtigt
die Verriegelung der Feder 4 aufhebt. In ähnlicher
Weise ist bei der Ausführungsform der 1 bis 3 die Feder 4 so angeordnet,
dass sie eine entsprechende Bewegung des ersten Hubelements 22 verhindert.
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Ein Hubraum 84 ist von den
Seitenwänden der
Führung 30,
dem Hubtopf 28 und dem ersten Hubelement 22 gebildet,
wobei zwischen dem Hubtopf 28 und der Führung 30 die Dichtung 64 und
zwischen der Führung 30 und
dem ersten Hubelement 22 die Dichtung 78 diesen
Hohlraum abdichtet.
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Bei einer Druckbeaufschlagung dieses
Hubraums 84 durch die Druckbeaufschlagungseinrichtung 8 in
Richtung des Pfeils Z erfolgt zunächst eine Bewegung des zweiten
Hubelements 22 nach unten entgegen der Richtung des Pfeils
Z, bis die Anlageflächen 12 nach
unten unterhalb der Verriegelungselemente 14 bzw. Sprossen
bewegt sind. Dadurch werden die verdickten Enden 70 des
Uförmigen
Halteelements 68 freigegeben, und die Feder 4 und
der sich aufbauende Druck in dem Hubraum 84 bewegen das
zweite Hubelement bzw. den Hubtopf 28 nach oben. Bei dieser
Bewegung wird wieder die Fronthaube des Fahrzeugs angehoben. Die
Bewegung endet, wenn der umgebogene Rand 86 am unteren Ende
des Hubtopfes 28 mit dem umgebogenen Rand 88 am
oberen Ende der Führung 30 in
Anlage kommt.
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Die Bewegung des ersten Hubelements 22 kann über eine
geeignete Mechanik wieder zur Öffnung
der Schlösser
der Fronthaube des Fahrzeugs eingesetzt werden. Die Bewegung des
ersten Hubelements 22 nach unten endet, wenn der Bund 90 an dem
ersten Hubelement mit dem umgebogenen Rand 92 des Basiselements 60 in
Anlage kommt.
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Wie bei der ersten Ausführungsform
ist es möglich,
den Aktuator im ausgefahrenen Zustand gegen die Federkraft einzudrücken, so
dass der Aufprall eines Fußgängers abgemildert
werden kann. Ferner ist es auch möglich, den Aktuator 2 wieder
durch Vorspannen der Feder 4 und Ineingriffbringen der
Verriegelung sowie durch den Austausch der Druckbeaufschlagungseinrichtung 8 in
den betriebsbereiten Zustand zurückzusetzen.
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Die gezeigten Ausführungsformen
des Fußgängerschutz-Aktuators
besitzen eine im Wesentlichen rotationssymmetrische bzw. zylinderförmige Gestalt.
Es ist jedoch grundsätzlich
auch möglich,
an Stelle davon eine andere z.B. mehreckige oder rechteckige bzw.
quadratische Konfiguration vorzusehen.
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Es ist auch möglich, bei der Ausführungsform
gemäß 4 Volumen reduzierende Bauteile
in dem Hubraum 84 vorzusehen, um einen schnelleren Druckanstieg
zu realisieren.
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Typischerweise sind vier Aktuatoren 2 für die Fronthaube
vorgesehen, wobei die einzelnen Aktuatoren 2 jeweils im
Wesentlichen an einer der Eckbereiche der Fronthaube angeordnet
sind. Im einsatzbereiten Zustand beträgt der Abstand von dem Aktuator 2 zu
der geschlossenen Haube etwa 10 mm. Damit ist sichergestellt, dass
bei einem kraftvollen Schließen
der Haube diese nicht gegen den Aktuator stößt. Der Aktuator ist typischerweise
so ausgelegt, dass er einen Hub von ca. 30 bis 100 mm, vorzugsweise
einen Hub von etwa 50 mm ausführt,
so dass die Haube vorzugsweise etwa 30 bis 70 mm, besonders bevorzugt
etwa 40 mm, angehoben wird.