DE10255249A1 - Adjustment mechanism for vehicle outer cladding for protecting pedestrians, cyclists has traction element(s) joined to vehicle part and outer cladding, consisting at least partly of shape memory alloy - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung an einem Fahrzeug zum Schutz von Fussgängern und Zweiradfahrern. Diese Sicherheitsvorrichtung ist insbesondere in eine Motorhaube eingebaut, welche gelenkig angeordnet ist, um einen gegenüber konventionellen Motorhauben erhöhten Verformungsweg bereitzustellen.The invention relates to a safety device on a vehicle to protect pedestrians and two-wheelers. This Safety device is particularly built into a hood, which is articulated to one compared to conventional bonnets increased Deformation path to provide.
Motorhauben mit verschiedensten Anstellmechanismen sind aus dem Stand der Technik bekannt.Bonnets with various adjustment mechanisms are known from the prior art.
Ein Beispiel ist die
Die Anhebung einer Fahrzeughaube
mittels federbetätigter
Scharniervorrichtungen wird beispielsweise in
Da auch für die Rückführung der Fahrzeughaube nach
Diese Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung zum Anheben und Absenken einer Fahrzeughaube. Eine derartige Verstellvorrichtung besteht aus einer Scharniervorrichtung und einem in seiner Länge veränderlichen Verbindungsglied. Dieses in seiner Länge reversibel veränderliche Verbindungsglied ist in einer bevorzugten Ausführungsform aus einer Formgedächtnislegierung aufgebaut. Durch die Verwendung eines einzigen, in der Länge reversibel veränderlichen Verbindungsgliedes, kann der Platzbedarf der Verstellvorrichtung zum Anheben und Absenken der Fahrzeughaube minimiert werden.This invention relates to an adjustment device for lifting and lowering a vehicle hood. Such an adjustment device consists of a hinge device and a variable in length Link. This is reversibly variable in length In a preferred embodiment, the connecting link is made of a shape memory alloy built up. By using a single, reversible in length variable Link, the space requirement of the adjustment device be minimized to raise and lower the vehicle hood.
Die erfindungsgemäße Versteilvorrichtung für Fahrzeugaußenverkleidungen findet Anwendung vornehmlich für Sicherheitseinrichtungen, welche dazu dienen, den Aufprall eines Hindernisses auf das Fahrzeug energieabsorbierend aufzufangen. Insbesondere bringt die Erfindung für den Fußgängerschutz Vorteile. Wenn es zum Aufprall eines Fußgängers mit einem Fahrzeug kommt, wird eine Fronthaube unter Aktivierung der Verstellvorrichtung in ihrem Winkel oder ihrer Höhe verstellt, sodaß vermieden werden kann, daß der Fußgänger mit seinem Kopf auf die Windschutzscheibe aufprallt. Sobald ein im Frontbereich des Fahrzeugs angebrachter Sensor eine derartige Aufprallsituation detektiert, wird die Verstellvorrichtung aktiviert. Die Fahrzeugaußenverkleidung wird in Höhe und Winkel verstellt. Wenn es sich bei der Fahrzeugaußenverkleidung um eine Motorhaube handelt, wird diese angehoben und um einen Winkel angestellt. Während des Aufpralls und unmittelbar danach, wird die Verstellvorrichtung unmittelbar deaktiviert, sodaß ein Teil der Stoßenergie absorbiert werden kann. Durch Somit wird die Verletzungsgefahr für Fußgänger und Zweiradfahrer reduziert. Die Aktivierung und Deaktivierung der Verstellvorrichtung erfolgen reversibel, sodass ein wiedeholter Einsatz der Verstellvorrichtung nicht ausgeschlossen ist. Wenn die mit der Verstellvorrichtung bewegte Fahrzeugaußenverkleidung über den elastischen Bereich hinaus verformt wurde, muß allein die Fahrzeugaußenverkleidung, aber nicht der zugehörige Verstellmechanismus ausgetauscht werden.The adjusting device according to the invention for vehicle outer panels is mainly used for Safety devices, which serve the impact of a Obstacle to absorb energy absorbing the vehicle. In particular brings the invention for pedestrian protection Benefits. If a pedestrian collides with a vehicle, a front hood is activated by activating the adjustment device their angle or their height adjusted so that can be avoided can that the Pedestrians with hits his head on the windshield. As soon as one in the front area sensor attached to the vehicle such an impact situation detected, the adjustment device is activated. The vehicle exterior paneling will be in height and adjusted angle. If it is in the vehicle exterior paneling is a bonnet, it is raised and an angle hired. While of the impact and immediately afterwards, the adjustment device immediately deactivated, so a Part of the impact energy is absorbed can be. This reduces the risk of injury to pedestrians and Two-wheeler reduced. Activation and deactivation of the adjustment device take place reversibly, so that the adjustment device can be used again is not excluded. If the vehicle outer panel moved with the adjustment device over the the outer area of the vehicle, but not the associated adjustment mechanism be replaced.
Wird eine Formgedächtnislegierung bei "tiefer" Temperatur bleibend
verformt, so „erinnert" sich diese bei Erwärmung über eine
kritische Temperatur an ihre ursprüngliche Form und nimmt diese
wieder ein. Voraussetzung hierfür
ist eine diffusionslose, thermoelastische martensitische Umwandlung.
Dabei liegen die beteiligten Phasen, zum einen die Hochtemperaturphase
(Austenit) und zum anderen die Niedertemperaturphase (Martensit),
in geordneten Gitterstnakturen vor. In
Die treibende Kraft ist der Drang der Gitterstruktur, immer ein Niveau niedrigster freier Enthalpie einzunehmen. Die Reversibilität des thermoelastischen Martensits liegt darin, dass bei der Umwandlung nur geringe elastische Spannungen im Gitter vorkommen, die fast keine irreversible plastische Verformung hervorrufen.The driving force is the urge the lattice structure to always take a level of the lowest free enthalpy. The reversibility of thermoelastic martensite is that in the transformation only slight elastic tensions occur in the grid, which almost do not cause irreversible plastic deformation.
Die Umwandlung von der Hochtemperaturphase
in die Niedertemperaturphase und die Rückumwandlung von der Niedertemperaturphase
in die Hochtemperaturphase finden bei unterschiedlichen Temperaturen
statt. Die dabei durchlaufende Hysterese (siehe hierzu
Seim Abkühlen der Hochtemperaturphase wandelt
sich der Austenit nach Unterschreiten der Martensitstarttemperatur
oder Ms-Temperatur (
Bei weiterer Abkühlung unter die Martensitfinishtemperatur
oder Mf-Temperatur (
In der vorliegenden Erfindung beinhaltet
ein Zugelement (
Dieses Zugelement weist nach
Durch die Last wird die benötigte Kraft aufgebracht, um die Martensitstruktur der Formgedächtnislegierung in kaltem Zustand zu entzwillingen. Die Last leitet somit die Formänderung des Zugelements ein ohne eine Phasenänderung zu bewirken.The required force is due to the load applied to the martensite structure of the shape memory alloy to escape in a cold state. The load therefore guides the change in shape of the tension element without causing a phase change.
Wenn an ein derartiges Zugelement eine elektrische Spannung an seinen Enden gelegt wird, kommt es zur Erwärmung des Zugelements und dementsprechend zu der Phasenumwandlung in die Hochtemperaturphase (Austenit) welche eine Verkürzung desselben zur Folge hat. Die Kontraktion beträgt 3,5 bis 5 %, der ursprünglichen Länge des Zugelements. Diese Verkürzung kann dazu genützt werden, einen Verstellmechanismus zu aktivieren, welcher die Position einer Fahrzeugaußenverkleidung als Reaktion auf einen von einem Fahrzeugsensor detektierten Aufprall verändert. Wenn die Erwärmung durch Anlegen einer genügend hohen Spannung hervorgerufen wird, kann die Verkürzung innerhalb weniger Sekunden erfolgen. In Vorversuchen wurde mit einem Drahtverbund von 37 cm Länge innerhalb einer Zeit von 53 ms ein Hub größer als 16 mm bei einer Spannung von 63 Volt realisiert.If on such a tension element an electrical voltage is placed at its ends, it happens for warming of the tension element and corresponding to the phase change into the high temperature phase (Austenite) which is a shortening has the same consequence. The contraction is 3.5 to 5%, the original Length of Tension member. This shortening can be used for this be able to activate an adjustment mechanism which the position a vehicle exterior paneling as Response to an impact detected by a vehicle sensor changed. If the warming through Put on enough high voltage, the shortening can take place within a few seconds respectively. In preliminary tests, a wire composite of 37 cm length within a stroke greater than 53 ms 16 mm realized with a voltage of 63 volts.
Sobald es zu einer Abkühlung des
Zugelements kommt, wird die Gefügestruktur
wieder vom Austenit in den verzwilligten Martensit umgewandelt. Dadurch
fährt Fahrzeugaußenverkleidung
automatisch in ihre Ausgangsposition zurück. Durch das Gewicht der Fahrzeugaußenverkleidung
kommt es wiederum zu der Entzwillingung des Martensits. Somit kann
durch die Verwendung einer Formgedächtnislegierung in einem Zugelement
ein nahezu vollständig reversibler
Verstellmechanismus realisiert werden. Die elektrische Spannung
wird über
einen Spannungsvervielfacher (Transformator) (
In
Frontendträger, Stossfängerträger oder eine Karosserie können als
geeignete Teile eines Fahrzeugs angesehen werden, da sie im allgemeinen
auf wesentlich größere Kräfte ausgelegt
werden müssen,
als die Kräfte,
die durch die Aktivierung einer Motorhaube oder eines anderen Verkleidungsteils
in die besagte Frontendträger,
Stossfängerträger oder eine
Karosserie eingeleitet werden. Das in
Wenn die Fahrzeugaußenverkleidung
(
Durch diese Umlagerung verkürzt sich das Zugelement um mindestens 3 % bis 5% seiner Ausgangslänge, wodurch sich der Winkel zwischen den beiden Gelenkarmen vergrößert, was zu einem Anheben der Fahrzeugaußenverkleidung führt.This rearrangement shortens the tension element by at least 3% to 5% of its initial length, whereby the angle between the two articulated arms increases what to raise the vehicle exterior paneling leads.
Im Unterschied zu
Alternativ kann auch vorgesehen werden, den
Gelenkpunkt (
In einer weiteren Ausführungsvariante können in die Gelenkarme auch pneumatische oder hydraulische Zylinder integriert sein, welche eine zusätzliche Translationsbewegung ermöglichen.In a further variant can Pneumatic or hydraulic cylinders are also integrated in the articulated arms be what an additional Allow translational movement.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel
wird in
Wenn die Fahrzeugaußenverkleidung
nicht nur in x-Richtung d.h. Fahrtrichtung und in z-Richtung, das
bedeutet Vertikalrichtung verstellt werden soll, sondem auch in
y-Richtung verschoben
werden soll, kann vorgesehen sein, die transfatorisch bewegbare
Lagerung (
In
In
Alternativ können an das Zugelement (
Im Unterschied der in
In
Die Form der Schiene (
Für den Führungsbolzen kann zusätzlich vorgesehen werden, dass er bezüglich jeder Raumrichtung entweder während der Hubbewegung verstellt werden kann oder unabhängig davon, um verschiedenen Beladungen des Fahrzeugs Rechnung zu tragen. Damit können je nach Aufprall nicht nur frontale Stöße absorbiert werden, sondern auch auf seitlich oder schräg auftreffende Hindernisse eine erhöhte absorbierende Wirkung ausgeübt werden. Damit erhöht sich die Bandbreite an Stößen, welche durch unterschiedliche Höhen- oder Winkelverstellung wirksamer absorbiert werden können.For the guide pin can also be provided be that regarding any direction in space either during the stroke movement can be adjusted or independently to different To take account of vehicle loads. With that you can after impact not only frontal shocks are absorbed but also on the side or at an angle hitting obstacles have an increased absorbing effect. So that increases the range of bumps caused by different heights or angle adjustment can be absorbed more effectively.
- 11
- Zugelement tension element
- 22
- Spannungsvervielfachervoltage multiplier
- 33
- Kondensatorcapacitor
- 44
- Signalsignal
- 55
- HalbleiterschalterSemiconductor switches
- 66
- Lastload
- 77
- Teil des Fahrzeugspart of the vehicle
- 88th
- Gelenkjoint
- 99
- Gelenkarmarticulated arm
- 1010
- Gelenkarmarticulated arm
- 1111
- Anlenkpunktarticulation
- 1212
- FahrzeugaußenverkleidungVehicle exterior cladding
- 1313
- Gelenkpunktfulcrum
- 1414
- ortsfester Gelenkpunktstationary fulcrum
- 1515
- Befestigungattachment
- 1616
- Gelenkarmarticulated arm
- 1717
- Gelenkarmarticulated arm
- 1818
- ortsfester Gelenkpunktstationary fulcrum
- 1919
- elastisches Zugseilelastic rope
- 2020
- Umlenkrolleidler pulley
- 2121
- verschiebbar gelagerter Anlenkpunktmovable mounted pivot point
- 2222
- Führungsblockguide block
- 2323
- Führungselementguide element
- 2424
- Auflageedition
- 2525
- Schiefe Ebenecrookedness level
- 2626
- Führungsbolzenguide pins
- 2727
- Schienerail
- 2828
- Auflageelementsupport element
- 2929
- Führungszylinderguide cylinder
- 3030
- bewegbare Lagerungmovable storage
- 3131
- Af: Austenitfonishtemperaturaf: Austenitfonishtemperatur
- 3232
- As: AustenitstarttemperaturAs: austenite
- 3333
- Mf: Martensitfinishtemperaturmf: martensite
- 3434
- Ms: Martensitstarttemperaturms: martensite
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: PEGUFORM GMBH, 79268 BOETZINGEN, DE Owner name: BENTELER AUTOMOBILTECHNIK GMBH, 33102 PADERBORN, D Owner name: ETO MAGNETIC KG, 78333 STOCKACH, DE Owner name: SIEMENS RESTRAINT SYSTEMS GMBH, 63755 ALZENAU, DE |
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8131 | Rejection | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: PEGUFORM GMBH, 79268 BOETZINGEN, DE Owner name: BENTELER AUTOMOBILTECHNIK GMBH, 33102 PADERBOR, DE Owner name: ETO MAGNETIC KG, 78333 STOCKACH, DE Owner name: CONTINENTAL SAFETY ENGINEERING INTERNATIONAL G, DE |