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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Fußgängerschutz-Aktuator zum Verlagern
der Fronthaube eines Kraftfahrzeugs in eine relativ zu der Normalposition
angehobene Schutzposition, aufweisend:
- (a)
ein erstes Teil,
- (b) ein zweites, relativ zu dem ersten Teil verschiebbar an
dem ersten Teil angeschlossenes Teil,
wobei das erste Teil
und das zweite Teil zum Anschließen an der Fahrzeugkarosserie
bzw. an der Fronthaube ausgebildet sind,
- (c) eine Verschiebeeinrichtung, die zwischen dem ersten Teil
und dem zweiten Teil derart vorgesehen ist, dass sie das zweite
Teil relativ zu dem ersten Teil aus einer Ausgangsposition in eine
Ausfahrposition verschieben kann,
- (d) eine Verriegelungseinrichtung, die in der Ausgangsposition
das zweite Teil an dem ersten Teil festlegt; und
- (e) eine Auslöseeinrichtung,
die an der Verriegelungseinrichtung derart angeschlossen ist, dass sie
bei Betätigung
diese entriegelt.
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Ein
derartiger Fußgängerschutz-Aktuator
ist beispielsweise aus
DE
100 33 126 A1 bekannt. Ein ähnlicher Fußgängerschutz-Aktuator ist aus
DE 197 21 565 A1 bekannt.
Fußgängerschutz-Aktuatoren werden
bei den Fronthauben von Kraftfahrzeugen verwendet, um für den Fall
einer Kollision mit einem Fußgänger oder
mit einem Radfahrer das Verletzungsrisiko für diesen zu minimieren. Sensoren,
die beispielsweise im Bereich der vorderen Stoßstange angeordnet sind, erfassen
den Aufprall und lösen
in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich Fußgängerschutz-Aktuatoren aus,
die an der Fronthaube angeordnet sind. Typischer weise sind bis zu
vier Fußgängerschutz-Aktuatoren
an der Fronthaube eines Kraftfahrzeugs angeordnet. Eine Auslösung erfolgt
typischerweise nicht, wenn sich das Fahrzeug annähernd im Stillstand befindet.
Eine Auslösung
erfolgt auch dann nicht, wenn das Fahrzeug eine gewisse Geschwindigkeit überschreitet,
bei der der Fußgängerschutz-Aktuator
keine Wirkung mehr entfaltet.
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Fußgängerschutz-Aktuatoren
sind zum Teil relativ komplizierte Bauteile, die typischerweise
nach einem einheitlichen Schema aufgebaut sein können, jedoch für unterschiedliche
Fahrzeuge häufig
speziell ausgebildet sein müssen.
Es ist mit relativ hohen Kosten verbunden, für jedes Fahrzeug einen einzelnen
speziellen Fußgängerschutz-Aktuator
zu konstruieren und zu bauen. Typischerweise ist der Bauraum dort,
wo ein Fußgängerschutz-Aktuator
eingebaut werden soll, relativ begrenzt. Der unterschiedliche Bauraum
und die unterschiedlichen Anforderungen an die Federkraft machen
eine individuelle Auslegung eines Fußgängerschutz-Aktuators für einzelne
Fahrzeugtypen erforderlich.
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WO 02/09983 A2 beschreibt
ebenfalls einen Fußgängerschutz-Aktuator
mit den vorangehend angegebenen Merkmalen (a) bis (e), bei dem die
Verriegelungseinrichtung und die Aulöseeinrichtung im wesentlichen
in einem Raum angeordnet sind, der zwischen dem ersten Teil und
dem zweiten Teil definiert ist.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fußgängerschutz-Aktuator
der beschriebenen Art bereitzustellen, mit dem sich der typische schmale
zur Verfügung
stehende Bauraum gut nutzen lässt
und der modular ausgebildet ist und einfach und kostengünstig für verschiedene
Anwendungsfälle
anpassbar ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Das zweite Teil ist als eine Baueinheit ausgebildet, die die Verriegelungseinrichtung
und die Auslöseeinrichtung
aufweist, und das erste Teil weist die Verschiebeeinrichtung auf.
Vorzugsweise sind in dem ersten Teil auch wesentliche Bauteile,
die typischerweise der Verschiebeeinrichtung zugeordnet sind, angeschlossen, so
dass auch diese aufwändigen
Strukturen nicht an dem ersten Teil vorgesehen sein müssen. Bei
einer derartigen modularen Bauweise ist das zweite Teil für verschiedenste
Anwendungsfälle
gleich. Es ist vorzugsweise ein Gussteil, das beispielsweise aus
Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gegossen wird. Dagegen ist
das zweite Bauteil ein relativ einfach herzustellendes und einfach
aufgebautes Teil, das für
verschiedene Anwendungen einfach und kostengünstig unterscheidlich hergestellt
werden kann.
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Vorzugsweise
ist das erste Teil, in dem die Verschiebeeinrichtung vorgesehen
ist, ein im Stranggussverfahren hergestelltes Bauteil. Die Größe der Verschiebeeinrichtung
wird im Wesentlichen durch die erforderliche Auslösekraft
bestimmt. Das ist häufig
der wesentliche unterscheidende Faktor zwischen den verschiedenen
Anwendungen.
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Die
Verschiebeeinrichtung weist in der Ausgangsposition von der Verriegelungseinrichtung
in einer gespannten Position gehaltene Druckfedern auf. Die Größe der Druckfeder
bzw. die Anzahl der Druckfedern und deren Anordnung bestimmt die
Form und Größe des Stranggussbauteils.
Das Stranggussbauteil liefert im Wesentlichen das Gehäuse für die Druckfedern.
Es ist günstigerweise
in der Längsrichtung
der Druckfeder im Wesentlichen mit gleichem Querschnitt ausgebildet.
Das ermöglicht
eine relativ einfache Herstellung. Unterschiedliche Federgrößen lassen
sich beispielsweise durch unterschiedliche Federlängen realisieren.
Das Stranggussbauteil kann einfach auf unterschiedliche Längen zugeschnitten
werden. Falls es erforderlich ist, Federn mit unterschiedlichen
Federdurchmessern einzusetzen, so lässt sich relativ kostengünstig ein
entsprechend geformtes Stranggussbauteil herstellen.
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Es
sind mehrere Druckfedern funktional parallel zueinander, beispielsweise
räumlich
entlang einer Linie angeordnet vorgesehen. Eine derartige Konstruktion
ist häufig
bevorzugt, da sich damit eine bessere Anpassung an den zur Verfügung stehende Bauraum
realisieren lässt.
So kann man sich vorstellen, beispielsweise zwei oder drei, vorzugsweise
vier bis sechs, bei der vorliegenden Ausführungsform besonders bevorzugt
fünf Druckfedern
parallel zueinander räumlich
in einer Reihe vorzusehen. Andere räumliche Anordnungen sind auch
vorstellbar. Damit lässt
sich ein relativ schmaler länglicher
Aktuator realisieren, wie er häufig
in Karosseriehohlräumen
zur Verfügung
steht. Es sei weiter darauf hingewiesen, dass an Stelle einzelner
Druckfedern auch Federpakete, beispielsweise aus zwei oder mehreren
ineinander geschachtelten Schraubenfedern, verwendet werden können, beispielsweise
um eine bestimmte gewünschte
Federcharakteristik zu erreichen oder um den Bauraum des Aktuators
in Hubrichtung zu verringern. So können beispielsweise mittels
einer Zwischenhülse,
die an ihrem einen Ende einen nach außen vorstehenden Rand aufweist
und die an ihrem anderen Ende einen nach innen vorstehenden Rand aufweist,
zwei Schraubenfedern "ineinander
liegend" angeordnet
sein, wobei sich die innere Schraubenfeder an dem inneren Rand abstützt und
sich die äußere Schraubenfeder
an dem äußeren Rand
abstützt. Bei
einer Auslösung
und der darauf folgenden Entriegelung dieses Federpakets wird die
innere Feder relativ zu der äußeren Feder
von der Zwischenhülse mitgenommen
und dehnt sich dabei typischerweise auch selbst aus, so dass mittels
eines relativ kurzen Federpakets ein relativ großer Hub realisierbar ist.
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Vorzugsweise
ist zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil eine Wegbegrenzung
vorgesehen. Es wurde bereits angesprochen, dass die Rückstelleinheit
selbst, insbesondere die Gewindespindel/Spindelstein-Kombination
als Wegbegrenzung vorgesehen ist. Diese Art der Begrenzung kann
insbesondere dann ausreichend sein, wenn lediglich eine Druckfeder
vorgesehen ist.
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Vorzugsweise
sind bei mehreren parallelen Druckfedern mehrere Wegbegrenzungen
vorgesehen, die vorzugsweise einzelnen Druckfedern bzw. Druckfederpaketen
und vorzugsweise allen Druckfedern zugeordnet sind. Wegbegrenzungen
erfüllen – unabhängig davon,
ob sie für
eine einzelne Feder/Federpaket oder für mehrere parallel zueinander
angeordnete Federn bei Fußgängerschutzaktuatoren
vorgesehen sind, im Wesentlichen eine Doppelfunktion. Sie dienen
zum Einen als Wegbegrenzung für
einen maximalen Federhub. Die Fronthaube soll von dem Aktuator (bzw.
den mehreren an der Fronthaube vorgesehenen Aktuatoren) extrem schnell
geöffnet
werden. Dafür
ist eine hohe Federkraft erforderlich. Um eine durch die Funktion
dieses Fußgängerschutz-Mechanismus
verursachte Verletzung der Fußgängers zu
vermeiden, ist es jedoch erforderlich, diese Bewegung bei Erreichen
des maximalen gewünschten Öffnungszustands
zu begrenzen. Es soll Aufprallenergie des Fußgängers durch ein Komprimieren
der Feder in dem Aktuator aufgenommen werden, und nicht durch eine
Bewegung des Aktuators auf den aufprallenden Fußgänger dieser zusätzlich gefährdet werden.
Die zweite Aufgabe der Wegbegrenzung liegt in der Halterung der
geöffneten Fronthaube.
Die geöffnete
Fronthaube ist im Wesentlichen nur noch über die Begrenzungen an der
Karosserie angeschlossen. Entsprechend müssen die Wegbegrenzungen auch
Abstützkräfte für die Fronthaube
aufnehmen und übertragen,
insbesondere bei einer Vollbremsung oder dann, wenn es nach dem Öffnen der
Fronthaube zu einem Aufprall des Fahrzeugs auf einem harten Gegenstand
kommt, wobei die Massenträgheit
tendenziell die Haube von dem Fahrzeug weg bewegt.
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Vorzugsweise
weist die Wegbegrenzung eine an dem zweiten Teil befestigte Hülse mit
einem Eingreifbereich und ein an dem ersten Teil angeschlossenes
Stangenelement ebenfalls mit einem Eingreifbereich auf. Der Eingreifbereich
an der Hülse kann
beispielsweise das Ende eines Schlitzes in Längsrichtung der Hülse in der
Seitenwand der Hülse sein,
in dem beispielsweise die seitlichen Arme eines T-förmigen Gegenstücke beispielsweise
an dem Stangenelement eingreifen. Alternativ kann der Eingreifbereich
der nach innen oder nach außen
aufgebogene Rand der Hülse
sein, der mit einem entsprechenden Eingreifbereich an dem Stangenelement zusammenwirkt.
Alternativ könnte
man sich auch zwei entgegengesetzt zueinander angeordnete U-förmige Wegbegrenzungselemente
vorstellen, die gegeneinander bis zum Anschlag teleskopieren. So weisen
die beiden U-förmigen
Wegbegrenzungselemente jeweils die seitlichen Schenkel des "U" und das diese Schenkel verbindende
Basisstück
auf. Bei einer entgegengesetzten Anordnung der U's, wobei diese jeweils um 90° um ihre
Längsrichtung
verdreht sind, können
die U-förmigen
Wegbegrenzungselemente sich gegeneinander teleskopisch bewegen, bis
die beiden Basiselemente in Anlage miteinander kommen.
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Zur
Dämpfung
des Anschlags an der Wegbegrenzung können Dämpfungselemente, beispielsweise
aus Kunststoffmaterial, vorgesehen sein.
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Die
Verriegelungseinrichtung weist ein Verriegelungselement auf, welches
in der Ausgangsposition mit einer, aber insbesondere bei mehreren
parallel angeordneten Federn mit mehreren räumlich voneinander getrennten
Anlageflächen,
die an dem ersten Teil angeschlossen sind, in Eingriff ist. Insbesondere
ist es bevorzugt, bei mehreren parallel in einer Reihe angeordneten
Druckfedern jeweils im Bereich der äußeren Druckfedern Anlageflächen für die Verriegelungseinrichtung
vorzusehen. Auch diese Konstruktion erfüllt mehrere Aufgaben. Zum Einen kann es
bei nur einer Anlagefläche
durch die Kräfte der
vorgespannten Feder zu einem Verformen des Aktuators, im schlimmsten
Fall zu einem Klemmen des Aktuators, kommen. Zum Anderen überträgt der Aktuator
im geschlossenen Zustand Kräfte
von der Fronthaube auf die Karosserie. Es wurde bereits ausgeführt, dass
die Fronthaube als strukturelles Element der Karosserie dient. Insbesondere
bei Unfällen bei
höherer
Geschwindigkeit ist die Fronthaube in den Verformungsmechanismus
mit einbezogen, durch den die Energie des Aufpralls absorbiert wird. U.
a. aus diesem Grund ist die Steuerung von Fußgängerschutz-Aktuatoren so ausgelegt,
dass ab einer bestimmten Geschwindigkeit, beispielsweise 60 km/h,
der Fußgängerschutz-Aktuator
nicht ausgelöst wird,
sondern die Fronthaube in der üblichen
Weise verriegelt bleibt. Nach dieser Schilderung versteht sich von
selbst, dass die Fronthaube diese Verformungskräfte nur dann aufnehmen und übertragen kann,
wenn der Fußgängerschutz-Aktuator
in der Lage ist, in einem solchen Fall die Kräfte von der Fronthaube auf
die Karosserie zu übertragen.
Eine Verriegelungseinrichtung, die lediglich eine oder mehrere im
Wesentlichen an einer Stelle angeordnete Anlagefläche aufweist,
kann möglicherweise
bei einer solchen Belastung versagen, beispielsweise weil Momentenkräfte von
einer derartigen Verriegelungseinrichtung nicht übertragen werden können. Außerdem kommt
die Verwendung mehrerer Anlageflächen,
die räumlich
voneinander getrennt sind, der Lebensdauer des Aktuators entgegen.
Typischerweise sind die Aktuatoren, die im Bereich der Windschutzscheibe
des Fahrzeugs angeordnet sind, mit dem einen Teil an der Karosserie
befestigt und mit dem zweiten Teil an dem Haubenscharnier befestigt. Es
ist häufig
konstruktiv erwünscht,
dass die Fronthaube im geschlossenen Zustand unter einer gewissen
Spannung steht. Damit wird ein Flattern der Haube vermieden. Zum
Anderen wird die Haubenkonstruktion dadurch vorgespannt und versteift.
Diese Vorspannung der Haube führt
dazu, dass auch das Scharnier immer unter einer gewissen Vorspannung steht,
d. h. von dem Scharnier auf die Karosserie Drehmomente übertragen
werden müssen.
Diese Drehmomente führen
tendenziell speziell bei dem beim Betrieb auftretenden dynamischen
Belastungsverlauf zu einem erhöhten
Verschleißrisiko,
dem durch eine räumliche
Verteilung der Anlagefläche entgegen
gewirkt werden kann.
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Wenn
im Folgenden zu der Anordnung der Anlagefläche an dem Stangenelement der
Wegbegrenzung Ausführungen
gemacht werden, so sollen diese sowohl den Fall umfassen, dass lediglich
eine einzige Feder/Federpaket und somit lediglich ein einzelnes
Stangenelement vorhanden ist, als auch den Fall, dass mehrere parallele
Druckfedern und entsprechend mehrere Stangenelemente vorhanden sind.
Es soll insbesondere darauf hingewiesen sein, dass nicht bei jeder
Druckfeder ein Stangenelement erforderlich sein muss. So ist es
beispielsweise möglich,
in dem Zentrum einer Druckfeder die Spindel der Rückstelleinrichtung
vorzusehen.
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Vorzugsweise
ist eine Anlagefläche
an einem Stangenelement der Wegbegrenzung vorgesehen. Der Eingreifbereich
des Stangenelements für die
Wegbegrenzung kann beispielsweise gleichzeitig in der Ausgangsposition
des Aktuators als Anlagefläche
für das
Verriegelungselement dienen. Vorzugsweise ist ein Verriegelungselement
vorgesehen, das mit mehreren, besonders bevorzugt mit allen, Anlageflächen kooperiert.
Damit ist die Öffnungsbewegung
synchronisiert.
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Vorzugsweise
ist eine Stangenelement mit Anlagefläche im Bereich der Anlagefläche in dem zweiten
Teil geführt.
Diese Führung
ist vorzugsweise als eine seitliche Führung ausgebildet und dient
im Wesentlichen dazu, beim Auslösen,
bei dem das Verriegelungselement typischerweise explosionsartig von
der Anlagefläche
weg gezogen wird, dem über eine
gewisse Länge
auskragenden Stangenelement ein seitliches Widerlager zu geben.
Dieses Widerlager stellt einerseits sicher, dass die Auslösung zuverlässig erfolgt.
Es ist weiterhin vorteilhaft für
eine besonders schnelle Auslösung
und bewirkt, dass nur ein relativ kurzer Auslöseweg erforderlich ist.
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Vorzugsweise
ist ein Stangenelement mit Anlagefläche mittels mindestens einer
in der Ausgangsposition vorgespannten Tellerfeder an dem ersten
Teil angeschlossen. In der Ausgangsposition ist die Druckfeder/sind
die Druckfedern vorzugsweise "auf
Block", d. h. die
einzelnen Federwindungen sind in Anlage miteinander. Die vorgespannte
Tellerfeder spannt die einzelnen Bauteile des Aktuators mit hoher
Kraft im Wesentlichen spielfrei gegeneinander vor. Verglichen mit
der bereits genannten Federkraft in der Größenordnung von 500 Newton der
Druckfedern liefert die Tellerfeder eine Kraft im Bereich von 1500
Newton, d. h. wesentlich darüber.
Diese hohe Kraft der Tellerfeder stellt sicher, das beispielsweise durch
die Haube beim Fahrbetrieb in den Aktuator eingeleitete schädliche Schwingungen
im Wesentlichen nicht zu Relativbewegungen der Bauteile des Aktuators
zueinander führen,
insbesondere dann nicht, wenn Bauteiltoleranzen vorhanden sind,
die ein Auftreten derartiger Schwingungen typischerweise zulassen
würden.
Diese Schwingungen und Relativbewegungen der Bauteile zueinander
würden
im Verlauf des Betriebs zu Verschleiß führen können, insbesondere zu einem
Ausschlagen der Passungen der Einzelteile, was in der Folge zu einem
Klappern oder im Extremfall vorzeitigen Versagen des Aktuators führen könnte. Mittels
einer derartigen Kompensationsfedereinheit wird die Haube im Wesentlichen starr
an die Karosserie angeschlossen. An Stelle der Tellerfedern könnte man
auch andere Federn verwenden, die ausreichende Federkräfte leisten
können,
beispielsweise Druckfedern etc. Tellerfedern sind bevorzugt, weil
sie sehr hohe Federkräfte
bei kurzem Federhub und damit geringem Bauraum liefern können.
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Vorzugsweise
weist ein Stangenelement mit Anlagefläche an seinem freien Ende einen
pilzartig aufgeweiteten Kopf auf, dessen unterer Rand die Anlagefläche bildet.
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Vorzugsweise
ist der Kopf derart ausgebildet, dass er im Verlauf der Rückstellbewegung
des Aktuators aus der Ausfahrposition in die Ausgangsposition das
Verriegelungselement gegen eine elastisch nachgiebige Vorspanneinrichtung
verlagern kann und somit zulässt,
dass sich dieser an dem Verriegelungselement vorbei bewegt, um schließlich hinter
dem Kopf an der Anlagefläche
einzurasten. Der Kopf hat vorzugsweise eine kegelstumpfförmige Gestalt,
wobei die Kegel-Seitenfläche
als Auflauf- und Verlagerungsfläche
dient. Es ist besonders günstig, wenn
diese Fläche
einen Winkel von in etwa 45° bezogen
auf die Längsrichtung
des Stangenelements aufweist.
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Vorzugsweise
ist das Verriegelungselement ein Verriegelungsschlitten, der in
dem zweiten Teil verschiebbar gelagert ist. An dem Schlitten können für die Anlageflächen entsprechende
Hintergreifungsbereiche vorgesehen sein. An dem Schlitten ist vorzugsweise
ferner ein Anlageelement vorgesehen, an dem die Auslöseeinrichtung
angreift.
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Vorzugsweise
ist eine Dichtungseinrichtung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten
Teil vorgesehen, die derart ausgebildet ist, dass sie sowohl in
der Ausgangsposition als auch in der Ausfahrposition ein Eindringen
von Verschmutzung in den Raum zwischen dem ersten Teil und dem zweiten
Teil verhindert. Typischerweise kann der Aktuator so ausgebildet
sein, dass er ein Gehäuse
aufweist, so dass der Aktuator in der Ausgangsposition komplett
geschlossen ist. Es wurden bereits Aktuatoren angedacht, die eine
Dichtung aufweisen, um das Gehäuse im
verschlossenen Zustand abzudichten. Es ist insbesondere deshalb
wünschenswert,
weil damit ein Eindringen von Lack in den Aktuator verhindert wird, wenn
der Aktuator in die Karosserie vor der Tauchbadlackierung montiert
wird. Weniger Gedanken hat man sich bisher zu der Problematik des
Eindringens von Schmutz nach dem Auslösen des Aktuators gemacht.
Typischerweise wurde häufig
davon ausgegangen, die Aktuatoren komplett auszutauschen. Mit der
Möglichkeit
des einfachen Rückstellens
des Aktuators, insbesondere mit Blick auf den voll reversiblen Aktuator
kann Schmutz, der möglicherweise
beim Auslösen
des Aktuators in diesen eindringt, zu einer Beschädigung,
beispielsweise zu Korrosion, etc. des Aktuators führen, so
dass dieser unbrauchbar wird. Um ein derartiges Eindringen von Schmutz
in den Aktuator zu vermeiden, wird es als selbständig erfinderisch, d. h. insbesondere
ohne die weiteren Merkmale des Anspruchs 1, bei FußgängerschutzAktuatoren
angesehen, eine derartige Dichtungseinrichtung vorzusehen. Vorzugsweise
weist die Dichtungseinrichtung zwei teleskopisch zueinander verschiebbare
Dichtungssegmente auf. Vorzugsweise sind die beiden Dichtungssegmente
an dem ersten Teil bzw. an dem zweiten Teil angeschlossen. Der Anschluss
an dem ersten und/oder zweiten Teil erfolgt besonders bevorzugt
derart, dass für
den Fall eines Verklemmens der Dichtungssegmente dieser Anschluss
getrennt werden kann, so dass eine sichere Funktion des Aktuators
sichergestellt ist.
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Ein
weiteres Problem bei Fußgängerschutz-Aktuatoren
ist das Erfordernis, diese nach einem Auslösen zurückzustellen. Insbesondere nach Bagatellunfällen, d.
h. einem Aufprall bei niedriger Geschwindigkeit auf ein Hindernis,
nach denen das Fahrzeug im Wesentlichen unbeschädigt seine Fahrt fortsetzen
könnte,
ist es erforderlich, die Fronthaube des Kraftfahrzeugs wieder in
die Normalposition zurückzuverbringen.
Ein Grund dafür
ist, dass die Fronthaube ein nicht zu vernachlässigendes Strukturbauteil der
Karosserie ist. So ist die geschlossene und verriegelte Fronthaube
in die Kraftübertragungswege
der Karosserie eingebunden. Ein weiterer Grund ist die unzureichende
Befestigung der Fronthaube an der Fahrzeugkarosserie im angehobenen Zustand.
So kann sich die nach einem Bagatellunfall angehobene Fronthaube
beispielsweise bei einem weiteren Unfall losreißen und ernsthafte Schäden, insbesondere
an der Fahrzeugbesatzung oder Dritten, verusachen. Ein Rücksetzen
von Hand ist bei manchen Aktuatoren, insbesondere bei solchen, die mit
Druckfedern arbeiten, häufig
nicht möglich,
da betriebsmäßig Federn
mit zu hohen Federkräften
erforderlich sind, die sich nicht ohne Weiteres von Hand zurückstellen
lassen. Außerdem
sind typischerweise mehrere Aktuatoren an einer Fronthaube vorgesehen,
beispielsweise bis zu vier Stück,
so dass bei einer Rückstellung
von Hand, bei der typischerweise die Aktuatoren nacheinander zurückgestellt
werden, die Fronthaube verspannt und verformt wird, wie grundsätzlich bei
einer Rückstellung
von Hand ein relativ hohes Beschädigungsrisiko
der Fronhaube gegeben ist. Bei bisherigen Aktuatorkonstruktionen wurde
regelmäßig davon
ausgegangen, die Rückstellung
in der Werkstatt vorzunehmen.
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Es
wäre günstig, wenn
die Rückstellung ohne
großen
Kraftaufwand von dem Fahrzeuglenker problemlos selbst durchgeführt werden
kann.
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Dieses
Problem wird durch eine Rückstelleinrichtung
zum Zurückstellen
des zweiten Teils aus der Ausfahrposition in seine Ausgangsposition
gelöst.
Die Rückstelleinrichtung
ist typischerweise zwischen dem ersten und dem zweiten Teil angeschlossen
und derart ausgebildet, dass sie betriebsmäßig das zweite Teil relativ
zu dem ersten Teil verlagert und diese in ihre Ausgangsposition
zurück
bewegt. Nach der Zurückbewegung
in die Ausgangsposition, in der das erste Teil an dem zweiten Teil
typischerweise mittels einer Verriegelungseinrichtung festgelegt ist,
kann die Rückstelleinrichtung
selbst wieder in ihre Ausgangsposition zurück gesetzt werden, so dass sie
ggf. wieder einsatzbereit ist. In dieser Ausgangsposition der Rückstelleinrichtung
kann diese beispielsweise als eine Wegbegrenzung für die Relativbewegung
des ersten Teils relativ zu dem zweiten Teil dienen. Es sei darauf
hingewiesen, dass die Rückstelleinrichtung
bei Fußgängerschutz-Aktuatoren
für sich
alleine, d. h. insbesondere ohne die Merkmale des Anspruchs 1, für erfinderisch
angesehen wird.
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Vorzugsweise
weist die Verschiebeeinrichtung eine Druckfeder auf, die in der
Ausgangsposition von einer Verriegelungseinrichtung in einer gespannten
Position gehalten ist. Insbesondere bei mit Druckfedern ausgestatteten
Aktuatoren ist eine Rückstelleinrichtung
erforderlich, da bei deren Rückstellung
relativ große
Kräfte überwunden
werden müssen.
Fußgängerschutz-Aktuatoren
müssen
in der Lage sein, innerhalb extrem kurzer Zeiträume nach dem Auslösen die
Fronthaube eine gewisse Höhe
anzuheben. So verlangen momentane gesetzliche Vorschriften einen
Mindesthub von 50 mm. In absehbarer Zukunft werden diese Vorschriften
einen Mindesthub von 80 mm erfordern. Druckfedern bzw. Druckfederanordnungen
mit Federkräften
von 500 Newton und darüber
sind keine Seltenheit. Neben Feder-Verschiebeeinrichtungen sind
auch druckbeaufschlagte Aktuatoren, beispielsweise pyrotechnisch
beaufschlagte Aktuatoren, bekannt, die typischerweise nach einem
Auslösen
relativ leicht zurück gesetzt
werden können.
Daneben hat man auch schon mit Aktuatoren experimentiert, die eine
Kombination von Druckbeaufschlagung und Federbeaufschlagung nutzen.
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Vorzugsweise
weist die Rückstelleinrichtung eine
Gewindespindel und eine damit in Eingriff befindlichen Spindelstein
auf. Alternativ kann die Rückstelleinrichtung
auch ein seilartiges Element, beispielsweise ein Stahlseil aufweisen,
welches an einem der beiden Teile angeschlossen ist und an seinem
anderen Ende an einer Art Winde angeschlossen ist, so dass beim
Aufwickeln des Stahlseils das erste und das zweite Teil gegeneinander
bewegt werden. Als weitere Alternative kann ein mit einer Zahnstange
zusammenwirkendes Zahnrad vorgesehen sein oder ein mit Eingriffszähnen versehener
Ratschenmechanismus, der an einer Zahnstange angreift.
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Vorzugsweise
ist die Gewindespindel an dem ersten Teil angeschlossen, und vorzugsweise
ist der Spindelstein an dem zweiten Teil angeschlossen. Dabei ist
besonders bevorzugt, wenn das erste Teil zur Befestigung an der
Karosserie vorgesehen ist und das zweite Teil zur Befestigung an
der Fronthaube ausgebildet ist. Auf diese Weise werden die bei der
Rückstellung
auftretenden Kräfte,
beispielsweise die Drehmomentkräfte,
bei der Gewindespindel und Spindelstein aufweisenden Rückstelleinrichtung
auf die Karosserie übertragen
und nicht auf die weniger stabile Fronthaube. Der Spindelstein ist
vorzugsweise von einer Anlagefläche
abgestützt
und gegen ein gemeinsames Verdrehen mit der Spindel formschlüssig festgelegt.
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Es
ist günstig,
Spindel und Spindelstein im Wesentlichen spielfrei in dem Aktuator
abzustützen, so
dass unerwünschte
Geräuschbildung
vermieden ist. Ggf. können
elastisch nachgiebige Dämpfungselemente
vorgesehen sein.
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Vorzugsweise
weist die Rückstelleinrichtung einen
Antriebsmotor auf. Der Antriebsmotor kann ein elektrisch angetriebener
Antriebsmotor sein. Ein derartiger Antriebsmotor kann beispielsweise über einen im
Fahrzeuginnenraum angeordneten Schalter betätigt werden, so dass eine Rückstellung
prinzipiell automatisch erfolgt. Es ist dann günstig, eine Kontrolleinrichtung
vorzusehen, die sicherstellt, dass eine Betätigung dieses Antriebsmotors
nur nach einer erfolg ten Auslösung
des Aktuators möglich
ist, und die ferner sicherstellt, dass die Rückstelleinrichtung nach dem
Rückstellen
und nachdem das erste Teil an dem zweiten Teil verrastet ist, wieder
in ihre Ausgangsposition zurück
verbracht wird. Letzteres ist besonders dann sehr bevorzugt, wenn
die Verriegelungseinrichtung mit einer Auslöseeinrichtung zusammenwirkt, die
nicht in der Form eines pyrotechnischen Elements ausgebildet ist,
sondern elektromotorisch, elektromagnetisch oder elektrohydraulisch
auslöst. So
kann man sich beispielsweise eine elektrohydraulische Auslöseeinheit
als eine an das ABS-Hydraulikaggregat oder den Bremsdruckkreislauf
angeschlossene Hydraulikeinheit vorstellen, die mittels eines schnellen
Schaltventils die Verriegelungseinheit bei einer entsprechenden
Aktivierung entriegelt. Ein derartiger Aktuator kann nach der Rückstellung
sofort wieder in einen einsatzbereiten Zustand verbracht werden.
Insbesondere ist es bei einem derartigen Aktuator nicht erforderlich,
das pyrotechnische Element auszutauschen, bevor der Aktuator wieder
einsatzbereit ist. Ein derart ausgebildeter Aktuator ist "voll reversibel" und deshalb besonders
bevorzugt.
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Alternativ
zu einer motorisch angetriebenen Rückstellvorrichtung kann auch
eine einfache von Hand angetriebene mechanische Rückstelleinrichtung
vorgesehen sein. So kann beispielsweise ein mittels einer Ratsche
oder eines mechanischen Hilfsmittels betätigbarer Rückstellmechanismus vorgesehen
sein. Bei der Konstruktion mit Gewindespindel kann diese beispielsweise
mit einem Sechskant versehen sein, an den ein übliches Werkzeug angesetzt werden
kann.
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Vorzugsweise
ist der Antriebsmotor über
ein Getriebe an der Gewindespindel angeschlossen. Insbesondere elektrische
Antriebsmotoren haben typischerweise ein relativ hohes Drehzahlniveau.
Erforderlich ist jedoch bei der Verwendung in der Rückstelleinrichtung
ein relativ hohes Drehmoment, welches mittels des Getriebes relativ
problemlos bereitgestellt werden kann. Die Konstruktion mit Elektromotor
und Getriebe erlaubt die Verwendung eines relativ kleinen Elektromotors,
was aus Gründen
des bei Kraftfahrzeugen generell nur eingeschränkt vorhandenen Raums besonders
bevorzugt ist. Außerdem lässt sich
auf diese Weise eine relativ leichte Rückstelleinrichtung realisieren.
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Vorzugsweise
ist die Dichtungseinrichtung aus Kunststoffmaterial hergestellt.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug aufweisend einen Akutator
gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Die
Erfindung und Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend an
Hand eines Ausführungsbeispiels
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Fußgängerschutz-Aktuators;
-
2 eine
perspektivische Schnittansicht des Fußgängerschutz-Aktuators gemäß 1;
-
3 eine
Längsschnittansicht
durch den Fußgängerschutz-Aktuator
gemäß 1;
-
4 einen
Verriegelungsschlitten eines Fußgängerschutz-Aktuators
gemäß 1;
-
5 eine
perspektivische Ansicht einer Dichtungseinrichtung eines Fußgängerschutz-Aktuators
gemäß 1;
und
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6 eine
Schnittansicht durch eine Dichtungseinrichtung gemäß 5.
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1 zeigt
den Fußgängerschutz-Aktuator 2 gemäß der vorliegenden
Erfindung in einer perspektivischen Darstellung. Derartige Fußgängerschutz-Aktuatoren 2 werden
zum Anheben der Fronthaube eines Kraftfahrzeugs verwendet. Typischerweise
sind mehrere Fußgängerschutz-Aktuatoren
an einer Fronthaube angeschlossen. Häufig werden beispielsweise
zwei Fußgängerschutz-Aktuatoren
in Fahrtrichtung vorne an der Fronthaube, typischerweise in räumlicher
Nähe zu
den Schlössern
der Fronthaube, vorgesehen, und zwei Fußgängerschutz-Aktuatoren 2 im
Bereich der Windschutzscheibe, d. h. hinten an der Fronthaube des
Kraftfahrzeugs vorgesehen. Typischerweise befindet sich hinten an
der Fronthaube des Kraftfahrzeugs auch die Scharniereinrichtung
zum Öffnen
der Fronthaube. Der vorliegende Fußgängerschutz-Aktuator 2 eignet
sich ganz besonders zum Anschließen an die Scharniereinrichtung
des Kraftfahrzeugs, d. h. die Scharniereinrichtung des Kraftfahrzeugs
ist über
den Fußgängerschutz-Aktuator 2 an
der Karosserie des Fahrzeugs angeschlossen.
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Entsprechend
muss der Fußgängerschutz-Aktuator
sämtliche
im Fahrbetrieb auftretenden statischen und dynamischen Kräfte von
der Fronthaube auf die Karosserie übertragen. Der erfindungsgemäße Fußgängerschutz-Aktuator
ist besonders an die beengten Bauraumverhältnisse in diesem Bereich in
der Nähe
der Windschutzscheibe angepasst. Typischerweise ist dort in der
Struktur parallel zur Fahrzeugaußenseite etwas Platz vorhanden. Senkrecht
dazu und in Vertikalrichtung ist der Platz typischerweise beschränkt.
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Der
Fußgängerschutz-Aktuator 2 weist
ein erstes Teil 4 zum Anschließen an die Karosserie und ein
zweites Teil 6 zum Anschließen an der Fronthaube bzw.
an das Scharnier 14 der Fronthaube auf. Es ist theoretisch
auch möglich,
das erste Teil 4 an der Fronthaube anzuschließen und
das zweite Teil 6 an der Fahrzeugkarosserie anzuschließen
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Das
erste Teil 4 weist ein im Wesentlichen komplett geschlossenes
Gehäuse
auf. Man erkennt einen Boden 8. Ferner erkennt man Befestigungslaschen 10.
Die Befestigungslaschen 10 sind so ausgebildet, dass ein
Anschluss seitlich an die Karosserie möglich ist. Die Befestigungslaschen 10 sind
derart angeordnet, dass auch ein horizontaler Anschluss, wie in 2 gezeigt,
an die Karosserie möglich
ist.
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An
dem zweiten Teil 6 erkennt man Befestigungsöffnungen 12 zum
Anschluss an das Scharnier 14 (siehe 2).
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Zu
den Figuren ist generell zu sagen, dass sie mit einem CAD-Programm
gezeichnet sind, welches die Rundungen eines Kreisbogens durch Sehnen
annähert.
Deshalb sind beispielsweise runde oder zylinderförmige Elemente, wie die Befestigungsöffnungen 12 in
den Zeichnungen als Vielecke dargestellt.
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In
dem zweiten Teil 6 erkennt man eine mittels zweier Schrauben 15 befestigte
Abdeckung 16, unter der sich ein pyrotechnisches Element
befindet. Aus der Abdeckung 16 ist ein Kabel 18 für das Zünden des
Fußgängerschutz-Aktuators 2 herausgeführt. Dieses
Kabel 18 ist an die Steuereinrichtung geführt.
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In
der 1 erkennt man ferner einen Antriebsmotor 20 sowie
ein Getriebe 22 einer Rückstelleinrichtung.
Antriebsmotor 20 und Getriebe 22 sind auf einer
Basisplatte 24 befestigt.
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In
der 2 ist der Fußgängerschutz-Aktuator 2 perspektivisch
im Schnitt gezeigt. Man erkennt wieder das erste Teil 4 und
das zweite Teil 6, die jetzt im ausgefahrenen Zustand,
d. h. der Ausfahrposition gezeigt sind, während der Fußgängerschutz-Aktuator 2 in
der 1 in der Ausgangsposition gezeigt ist. In dem
Schnitt der 2 sind die einzelnen Druckfedern
zur besseren Darstellung weggelassen. Man erkennt eine Dichtungseinrichtung 26,
die ebenfalls geschnitten gezeigt ist. Ferner erkennt man die Wand 28 des
ersten Teils 4, die innen ausgerundete Aufnahmebereiche
für die
Federn aufweist. An der Wand 28 ist bei 30 die
Dichtungseinrichtung 26 angeschlossen.
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In
der 2 erkennt man Einzelheiten der Rückstelleinrichtung 32.
So erkennt man eine Gewindespindel 34 und einen Gewindestein 36,
der in einer an dem Seitenteil 6 angeschlossenen Hülse 38 geführt ist.
Der Gewindestein 36 ist in Draufsicht nicht rund, sondern
weist eine äußere Kontur
auf, mittels der er in der Hülse 38 geführt ist.
Man erkennt, dass der untere Rand der Hülse 40 nach innen
umgebogen ist und eine Anlagefläche
für den
Gewindestein 36 bildet. Wird aus der in der 2 gezeigten
Ausfahrposition der Antriebsmotor 20 betätigt, so
setzt dieser über
das Untersetzungsgetriebe 22 die Gewindespindel 34 in
Drehung. Der Nutenstein 36 schraubt sich, in Anlage mit
dem nach innen umgebogenen Rand 40 der Hülse 38 in
Richtung auf das Getriebe nach unten und zieht dabei das zweite
Teil 6 gegen die Kraft der (nicht gezeigten) Federn gegen das
erste Teil 4.
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In
der 2 erkennt man auch die Wegbegrenzungen 42,
die den Bewegungshub des Fußgängerschutz-Aktuators
begrenzen. Insbesondere erkennt man zwei verschiedene Arten von
Wegbegrenzung 42 und 44. Die Wegbegrenzung 42 weist
eine Hülse 46 ähnlich der
Hülse 38 auf.
Auch die Hülse 46 hat
einen unten nach innen umgebogenen Rand 48 oder Eingreifbereich 48.
Ein Dämpfungselement 50 liegt
auf dem Rand auf. Die Wegbegrenzung 44 weist ferner ein
Stangenelement 52 auf, das an seinem freien Ende 60 einen
pilzartig aufgeweiteten Kopf 62 aufweist. Der untere Rand
des Kopfes 62 bildet einen Eingreifbereich bzw. eine Anlagefläche 64.
Die zweite Wegbegrenzung 44 ist bei den beiden Druckfedern vorgesehen, über denen
ein pneumatisches Element 66 angeordnet ist, und damit
weniger Platz vorhanden ist. Auch hier ist eine Hülse 68 mit
einem an ihrem unteren Ende umgebogenen Rand vorgesehen. Ferner
ist ein Stangenelement 70 mit einem aufgeweiteten oberen
freien Ende 72 vorgesehen. Zwischen der oberen Hülse 68 und
dem Stangenelement ist eine Zwischenhülse 74 vorgesehen,
die in der Ausfahrposition an der oberen Hülse 68 und an dem Kopf
des Stangenelements 70 eingreift. Die Stangenelemente 70 sind
in der Bodenplatte 8 befestigt.
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Man
erkennt in der 2 ferner das pyrotechnische
Element 66, bei dem es sich um einen pyrotechnischen Schubkolben
handelt, wie er von der Fa. Hirtenberger aus Hirtenberg, Österreich,
angeboten wird. Im Unterschied zu den üblichen pyrotechnischen Elementen,
wie sie beispielsweise in Airbags Verwendung finden, und bei denen
die Gefahr des Auslösens
besteht, darf dieser pyrotechnische Schubkolben in Werkstätten ausgewechselt
werden, da er bestimmte Schutzvorschriften erfüllt. Entsprechend muss nicht,
wie das bei Airbags üblich
ist, nach einer Auslösung
oder einem Defekt der gesamte Fußgängerschutz-Aktuator 2 ausgetauscht
werden. Es reicht aus, nach einer Auslösung und dem Zurückstellen,
das pyrotechnische Element 66 auszutauschen. Das kann relativ
problemlos in der Werkstatt erfolgen. Es ist auch darauf hingewiesen,
dass mittels der Leitung 18 zu dem pyrotechnischen Element 66 nicht
nur ein Zündsignal
gegeben werden kann. Es ist auch möglich, den pyrotechnischen Schubkolben
mittels der Diagnoseelektronik des Fahrzeugs auf Funktion zu überprüfen, d.
h. der Fußgängerschutz-Aktuator
gemäß der vorliegenden
Erfindung hat OBD-Fähigkeit
(OBD-on board diagnostic). Von dem Steuergerät wird dabei ein Strom unterhalb
der Zündgrenze
("no fire-Grenze") durch das pyrotechnische
Element geleitet. Dabei wird festgestellt, ob der Zünddraht
funktionsfähig
ist oder unterbrochen ist. Ggf. kann ein Signal zum Austauschen
des pyrotechnischen Elements generiert werden.
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Man
erkennt ferner, dass der in der 2 gezeigte
pyrotechnische Schubkolben 66 nicht parallel zu der Längsachse
des Fußgängerschutz-Aktuators 2 ange ordnet
ist, sondern leicht diagonal, d. h. leicht schräg gestellt, angeordnet ist.
Aus diesem Grund ist das pyrotechnische Element 66 in dem
Schnitt der 3 schräg zu seiner Symmetrieachse
geschnitten gezeigt. Man erkennt in der 2 das pyrotechnische
Element 66, welches in seinem Zentralbereich einen ringförmigen Wulst 76 aufweist,
der in einer entsprechenden Ausnehmung in dem zweiten Teil 6 angeordnet
ist. Das zweite Teil 6 kann aus beliebigem Material hergestellt
sein. Ein Aluminium-Gussmaterial oder ein Gussmaterial einer Aluminiumlegierung
ist bevorzugt. Das pyrotechnische Element 66 stützt sich
in der Ausnehmung mit dem Ring 76 ab. Man erkennt des Weiteren
den Kolben 78 des pyrotechnischen Elements 66 und
mit unterbrochenen Linien ist der Kolben 78 in der ausgefahrenen
Position gezeigt. Der Kolben 78 wirkt auf einen Verriegelungsschlitten 80.
Der Verriegelungsschlitten 80 wird beim Ausfahren des Kolbens 78 nach
rechts gegen eine Vorspannfeder 82 verlagert. Wenn nach
dem Zünden des
pyrotechnischen Elements 66 der Druck in dem pyrotechnischen
Element 66 abgebaut ist, ist die Feder 82 in der
Lage, den Verriegelungsschlitten 80 zurück in seine Ausgangsposition
zu verschieben. Der Verriegelungsschlitten 80 ist Teil
einer Verriegelungseinrichtung, die in dem zweiten Teil 6 angeordnet
ist und die nachfolgend detaillierter beschrieben werden soll. Man
erkennt einen Teil des Verriegelungsschlittens 80 auch
im Bereich der linkesten Druckfederkammer in 2.
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In
der 3 erkennt man Druckfedern 84, wie sie
in der Ausgangsposition in dem Fußgängerschutz-Aktuator 2 angeordnet
sind. Man erkennt besonders deutlich, dass die Druckfedern 84 auf
Block, d. h. mit den Windungen in Anlage aneinander, angeordnet
sind. Ferner erkennt man, wie die Druckfedern 84 von Verriegelungseinrichtungen 86, 88 im
gespannten Zustand gehalten sind, bzw. wie das erste Teil 4 an
dem zweiten Teil 6 verriegelt ist. Die Verriegelungseinrichtungen 86 und 88 sind
an den beiden äußersten
Druckfedern 84 vorgesehen, um den auftretenden Hebelkräften an
dem Fußgängerschutz-Aktuator
möglichst
gut entgegenzuwirken, und um eine sichere Funktion und eine gesicherte Kraftübertragung
von der Fronthaube auf die Fahrzeugkarosserie über den Fußgängerschutz-Aktuator 2 zu
gewährleisten.
Der Verriegelungsschlitten 80 ist in der 4 deutlicher
gezeigt. Man erkennt Öffnungen 90,
durch welche die Köpfe 62 der
Stangenelemente 52 hindurch passen, und an deren Rändern sie
in der Ausgangsposition verrastet sind.
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Man
erkennt ferner, dass die Buchsen 46 an ihrem oberen Rand
umgebogen sind und in entsprechende Ausnehmungen des relativ massiv
ausgebildeten zweiten Teils 6 abgestützt sind. Man erkennt ferner
einen Ring 92, der in die entsprechende Montageöffnung 94 in
dem zweiten Teil 6 eingesetzt ist, und im Bereich der Anlagefläche 64 des
Stangenelements 52 an dem Verriegelungsschlitten 80 den
Kopf 62 des Stangenelements 52 seitlich abstützt. Bei dem
explosionsartigen Auslösen
und damit Verschieben des Verriegelungsschlittens 80 wird
von dem Ring 92 der Kopf 62 des Stangenelements 52 in
seiner Position gehalten, so dass eine sichere Auslösung gewährleistet
ist.
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Man
erkennt in der 3, dass in dem zweiten Teil 6 des
FußgängerschutzAktuators 2 die
wesentlichen Bauteile des Fußgängerschutz-Aktuators 2 angeordnet
sind. So befinden sich dort im Wesentlichen die kompletten Verriegelungsvorrichtungen 86, 88.
Es befindet sich dort die im Wesentlichen das pyrotechnische Element 66 aufweisende
Auslöseeinrichtung 96,
und ferner sind dort die Hülsen 46 der Wegbegrenzungen 42 befestigt.
Auch die Hülsen 68 der "kurzen" Wegbegrenzungen 44 sind
in dem zweiten Teil 6 angeschlossen. Man erkennt insbesondere rohrförmige Sicherungsstifte 98,
welche die Hülsen 68 in
dem zweiten Teil 6 festlegen.
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Aus
der Gesamtdarstellung ergibt sich, dass das zweite Teil 6 ein
relativ kompliziertes Gussteil ist. Demgegenüber ist das erste Teil 4 ein
relativ einfach aufgebautes Bauteil, das in Längsrichtung der Druckfedern
einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt aufweist. Entsprechend
lässt sich
dieses Bauteil relativ problemlos als Stranggusssbauteil herstellen.
Die Herstellung eines derartigen Teils ist relativ einfach. Diese
Anordnung der wesentlichen Funktionsgruppen in dem zweiten Teil 6 ermöglicht eine modulare
Ausbildung des Fußgängerschutz-Aktuators 2 und
eine kostengünstige
Herstellung für
verschiedenste Einsatzbereiche. Dabei kann das zweite Bauteil 6 immer
im Wesentlichen gleich bestückt
verwendet werden, was zu hohen Produktionszahlen des zweiten Bauteils 6 und
damit zu dessen Kostenminimierung führt. Je nach dem Fahrzeugtyp,
in dem der Fußgängerschutz-Aktuator
eingesetzt werden soll, kann die die Druckfedern 84 aufweisende
Verschiebeeinrichtung 100 entsprechend angepasst werden,
beispielsweise indem längere/kürzere Druckfedern 84 oder
Druckfedern 84 mit einem kleineren/größeren Durchmesser, etc. Verwendung
finden. Es ist relativ problemlos möglich, das Stranggusssprofil
des ersten Bauteils 4 in verschiedenen Längen herzustellen.
Es ist auch ohne großen
Kostenaufwand möglich,
dieses Stranggusssbauteil für Federn
mit einem etwas größeren oder
etwas kleineren Federdurchmesser herzustellen.
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In
der 3 erkennt man auch die Basisplatte 24,
an der der Antriebsmotor 20 und das Getriebe 22 der
Rückstelleinrichtung
befestigt sind. Man erkennt ferner, dass an der Basisplatte 24 die
Stangenelemente 52 angeschlossen sind. Dagegen sind die Stangenelemente 70 der "kurzen" Wegbegrenzung 44 in
der Bodenplatte 8 des ersten Teils 4 befestigt.
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Zwischen
der Basisplatte 24 und der Bodenplatte 8 sind
Tellerfedern 102 vorgesehen. Tellerfedern haben typischerweise
bei einem extrem kurzen Federhub eine sehr hohe Federkraft. Bei
der vorliegenden Ausführungsform
hat eine Tellerfeder eine Federkraft von größenordnungsmäßig 1500
Newton, während
die Druckfedern zusammen eine Federkraft von 750 Newton im gespannten
Zustand bzw. 400 Newton im entspannten Zustand haben. Demgegenüber steht
eine Federkraft von ca. 3000 Newton der Tellerfedern. Daraus ergibt
sich, dass die vorgespannten Tellerfedern eine ca. viermal so hohe
Federkraft wie die zusammengedrückten
Schraubenfedern liefern. Über
diese Federkraft der Tellerfedern werden die von der Fronthaube
auf den Fußgängerschutz-Aktuator 2 eingeleiteten
Kräfte
auf die Fahrzeugkarosserie übertragen.
Diese hohe Federkraft stellt eine Spielfreiheit des Fußgängerschutz-Aktuators
sicher.
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Es
kann günstig
sein, einen formschlüssigen Eingriff
zwischen dem ersten Teil 4 und dem zweiten Teil 6 im
Ausgangszustand vorzusehen. So können (nicht
gezeigte) Stifte vorgesehen sein, die in korrespondierende Öffnungen
an dem anderen Teil ragen. Alternativ oder zusätzlich kann der obere Rand
der Wand 28 des ersten Teils 4 mit einem z. B.
umlaufenden Bund an dem zweiten Teil 6 in Eingriff sein.
Damit lassen sich bei einem Unfall mit hoher Geschwindigkeit, bei dem
die Fußgängerschutz-Aktuatoren 2 nicht
ausgelöst
werden, besonders große
Kräfte,
insbesondere Scherkräfte übertragen.
Eine ähnliche Verbindung
zur Aufnahme von Scherkräften,
z. B. eine Siftverbindung, kann man zwischen dem Boden 8 und
der Basisplatte 24 vorsehen.
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Verbringt
man den in der in 2 gezeigten Ausfahrposition
befindlichen Fußgängerschutz-Aktuator
mittels der Rückstelleinrichtung
in die in 3 gezeigte Ausgangsposition
zurück,
so zieht die rotierende Gewindespindel 34 mittels des Spindelsteins 36 das
zweite Teil 6 gegen die Kraft der Druckfeder 84 in
Richtung auf das erste Teil 4, bis die Druckfedern 84 auf
Block gehen. Im Verlaufe dieser Bewegung werden die Köpfe 62 mit
den Schrägflächen gegen
den Verriegelungsschlitten 80 im Bereich der Öffnungen 90 gedrückt, schieben
den Verriegelungsschlitten 80 in Richtung nach rechts in
der 2 gegen die Vorspannfeder 82 und schieben
den Kopf vorbei an dem Verriegelungsschlitten 80. Im Verlauf der
weiteren Spannbewegung der Rückstelleinrichtung 32 werden – durch
die Blockbildung der Druckfedern 84 – das erste Teil 4 und
das zweite Teil 6 gemeinsam in Richtung auf die Basisplatte 24 gegen die
Kraft der Tellerfedern 102 bewegt. Im Verlauf dieser Bewegung
bewegen sich die Köpfe 62 gänzlich an
dem Verriegelungsschlitten 80 vorbei, so dass die Vorspannfeder 82 den
Verriegelungsschlitten 80 wieder nach links in der 2 schiebt,
so dass dieser mit den Anlageflächen 64 an
dem unteren Rand der Köpfe 62 in
Eingriff kommt. Sobald diese Position erreicht ist, kann die Rückstelleinrichtung 32 abgeschaltet werden.
Für eine
erneute Verwendung ist es erforderlich, die Rückstelleinrichtung 32 zurück in den
Ausgangszustand laufen zu lassen, in dem sich der Spindelstein 36 im
Bereich des oberen Endes der Gewindespindel 34 befindet.
Nach dem Austausch des pyrotechnischen Elements 66, der
durch die seitliche Öffnung,
die von der Abdeckung 16 verschlossen ist, relativ einfach
erfolgen kann, ist der Fußgängerschutz-Aktuator 2 wieder
einsatzbereit.
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In
der 5 ist die Dichtungseinrichtung 36 gezeigt.
Die Dichtungseinrichtung 36 besteht aus einem oberen Dichtungssegment 104 und
einem unteren Dichtungssegment 106. Im Inneren der Dichtungseinrichtung 36 erkennt
man den oberen Rand 108 des unteren Dichtungssegments 106.
Man erkennt ferner, dass das obere Dichtungssegment 104 Öffnungen
aufweist, mittels derer es an dem zweiten Teil 6 befestigt
werden kann. man erkennt außerdem, dass
das untere Dichtungssegment an seinem unteren äußeren Rand mit einem Eingriffsbereich 110 ausgebildet
ist, bei dem es sich um umlaufende Nuten und Vorsprünge handelt.
Mittels dieses Eingriffsbereichs 110 ist das untere Dichtungssegment
mit einer gewissen Vorspannung an der Stelle 30 im Inneren
des korrespondierend ausgebildeten ersten Teils 4 festgelegt.
Damit ist die Dichtungseinrichtung 36 zwar an dem zweiten
Teil 6 relativ fest angeschlossen. Der Anschluss an dem
ersten Teil 4 ist jedoch so, dass für den Fall, dass eine teleskopische
Auseinanderbewegung des ersten und des zweiten Dichtungssegments 104, 106 nicht
möglich
ist, das zweite Dichtungssegment 106 von dem ersten Teil 4 losgelöst wird
und eine ungehinderte Funktion des Fußgängerschutz-Aktuators 2 möglich ist.
Die Dichtungseinrichtung ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial,
beispielsweise PA (Polyamid) oder POM (Polyoxymethylen) hergestellt.