DE10315827B4 - Vorrichtung zum Schutz von Personen bei einem Frontalaufprall auf ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Vorrichtung zum Schutz von Personen bei einem Frontalaufprall auf ein Kraftfahrzeug Download PDFInfo
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Abstract
– einem Scharnierträger für die mittelbare karosserieseitige Anlenkung der Scharnieranordnung, der aufstellbar an der Karosse des Vorderwagens angebracht ist,
– einer an dem Scharnierträger angreifenden Federspeicher-Anordnung, und einer
– sensorgesteuerten Verriegelungseinrichtung für einen Wirkeingriff mit dem Scharnierträger, derart, dass im Normalzustand der Scharnierträger niedergehalten ist und im Kollisionsfall sensorbetätigt für eine begrenzte Aufstellbewegung freigebbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung an zwei symmetrisch gegenüberliegenden Seiten des Scharnierträgers (5) mindestens einen Rastbolzen (15) für eine Rastverbindung mit einem fahrzeugfesten Rastsitz (16) sowie ein zentrales Abstützelement (18) für eine lösbare Abstützung der beiden gegenüberliegenden Rastbolzen (15) besitzt.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
- Jährlich ereignen sich zahlreiche Unfälle, bei denen Fußgänger, Skater oder Zweiradfahrer, von einem Kraftfahrzeug angefahren, auf die Front- oder Motorhaube sowie gegen die Windschutzscheibe geschleudert werden, und dabei zumindest schwere Verletzungen erfahren. Dabei ist insbesondere der Kopf sowie der Oberkörper einer erwachsenen Unfallperson gefährdet, da dieser bei einem Zusammenprall mit dem Kraftfahrzeug – wie Crash-Versuche und auch die praktischen Erfahrungen gezeigt haben -, etwa im hinteren, relativ hartem Bereich an der Fronthaube am Übergang zur Windschutzscheibe aufschlägt und dabei erheblich verletzt wird.
- Aufgrund von entsprechenden Forderungen arbeitet die Fahrzeugindustrie intensiv an dem Problem, den Personenschutz insoweit zu verbessern.
- Es sind eine Reihe von Möglichkeiten zur Lösung dieses Problems bekannt geworden, wie ein vor der Windschutzscheibe liegendes netzartiges Auffangelement oder ein im Aufprallfall sensorgesteuert aufblasbarer Luftsack im Übergangsbereich zwischen Windschutzscheibe und Frontscheibe.
- Die
DE 28 14 107 A in Verbindung mit derDE 28 41 315 zeigt ein anderes Lösungsprinzip zur Verringerung der Verletzungsgefahr beim Aufprall von Personen auf die Fronthaube, das auf der Überlegung beruht, das im fahrtrichtungsabgewandten hinteren Bereich der Fronthaube liegende, relativ harte und unnachgiebige Aufschlaggebiet wesentlich zu entschärfen. Dies wird durch eine mittels eines Aufprall-Sensors betätigte Vorrichtung zur Verstellung der Fronthaube aus einer Ruheposition in eine demgegenüber angehobene, nachgiebige Aufprallposition, d.h. durch eine sogenannte „aktive Fronthaube" bewirkt. Dadurch, dass die Fronthaube bei der von dem Aufprall-Sensor erfassten Kollision mit einer Person in eine gegenüber ihrer Ruhe – d.h. Normalfallstellung angehobene Aufprallstellung nachgiebig verstellt wird, wird ein Abstand der Fronthaube zur steifen Unterstruktur des Fahrzeuges (Motor etc.), d.h. ein beim Brust- oder Kopfaufprall der Person im Sinne eines günstigeren Energieabbaues zur Wirkung kommender Deformationsweg der Fahrzeugkarosserie geschaffen, der für verringerte Kopf- und Brustverzögerungen und damit für geringere Verletzungsrisiken sorgt. - Für das „aktive" Aufstellen der Fronthaube sind eine Reihe von konstruktiven Möglichkeiten mit unterschiedlichen Antriebsarten bekannt geworden.
- So zeigt die
DE 197 12 961 A1 einen Aufprallschutz durch eine „aktive Fronthaube", die windschutzscheibenseitig über eine Scharnieranordnung drehbar angeschlagen ist. Diese Scharnieranordnung ist mittelbar über einen schwenkbar oder vertikal verschiebbar gelagerten Scharnierträger so an einem Stützträger der Karosserie des Vorderwagens befestigt, dass im Kollisionsfall die Fronthaube mittels einer an dem Scharnierträger angreifenden energiespeichernden Einrichtung, vorzugsweise einem Federspeicher, nach oben verschwenkt bzw. verschoben, d.h. angehoben werden kann. - Dieser bekannten Konstruktion liegt der Gedanke zugrunde, die Scharnieranordnung selbst mit dem angelenkten Scharnierträger, der quasi die Grundplatte für die Scharnieranordnung bildet, gegenüber der Karosserie aufzustellen, so dass es nicht notwendig ist, eine komplexe Entkoppeleinrichtung zwischen Scharnieranordnung und Fronthaube im Falle eines Aufpralles vorzusehen.
- Dieses Konstruktionsprinzip setzt voraus, dass im Grundzustand der Scharnierträger gegen die Kraft des vorgenannten Federspeichers durch eine Verriegelungseinrichtung, sensorgesteuert lösbar, niedergehalten ist. Im bekannten Fall ist der Scharnierträger über eine sensorgesteuerte Verriegelungseinrichtung mit einem exzentrisch gelagerten Riegel arretiert. Diese Verriegelungseinrichtung ist neben dem Scharnierträger an dem Stützträger montiert, wobei der verschwenkbare Riegel im Wirkeingriff mit der hinteren Kante des Scharnierträgers steht. Im Kollisionsfall wird die Verriegelungseinrichtung durch Verschwenken des Riegels gelöst und der Scharnierträger freigegeben.
- Auch ist in dieser Schrift eine Verriegelungseinrichtung mit einem elektromagnetisch betätigten Riegel im Aufstellweg des Scharnierträgers dargestellt.
- Diese bekannten Verriegelungseinrichtungen mit einem einseitig wirkenden Riegel benötigen relativ hohe Entriegelungskräfte und bringen die Gefahr des Verkantens bzw. Verklemmens bei der Aufstellung des Scharnierträgers in sich.
- Die
DE 199 22 454 A1 beschreibt eine aufstellbare Schutzvorrichtung der vorgenannten Art mit einer Verriegelungseinrichtung der Scharnieranordnung in Form einer Klinke, ohne dass zu der Konstruktion selbst nähere Hinweise gegeben werden. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von der eingangs bezeichneten Vorrichtung zum Schutz von Personen bei einem Frontalaufprall, diese hinsichtlich der Verriegelungseinrichtung so auszubilden, dass eine sichere, schnelle und kräftearme Entriegelung gewährleistet ist.
- Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einer Vorrichtung zum Schutz von Personen bei einem Frontalaufprall auf ein Kraftfahrzeug, welches eine den Vorderwagen abdeckende Fronthaube aufweist, die windschutzscheibenseitig an beiden Fahrzeugseiten jeweils über eine Scharnieranordnung drehbeweglich an der Karosse des Vorderwagens angelenkt ist, bestehend jeweils aus
- – einem Scharnierträger für die mittelbare karosserieseitige Anlenkung der Scharnieranordnung, der aufstellbar an der Karosse des Vorderwagens angebracht ist,
- – einer an dem Scharnierträger angreifenden Federspeicher-Anordnung, und einer
- – sensorgesteuerten Verriegelungseinrichtung für einen Wirkeingriff mit dem Scharnierträger, derart, dass im Normalzustand der Scharnierträger niedergehalten ist und im Kollisionsfall sensorbetätigt für eine begrenzte Aufstellbewegung freigebbar ist,
- Durch die erfindungsgemäße symmetrisch angeordnete Rastbolzen-Verriegelung ist eine sichere, weil verkantungsfreie, Aufstellung des Scharnierträgers gewährleistet. Das zentrale Abstützelement ermöglicht dabei eine kräftearme Entriegelung, die auch sehr schnell erfolgt, weil sie mittels der hohen Aufstellkraft der Federspeicher-Anordnung geschieht. Hinzu kommt, dass sich die Rastbolzen immer in den fahrzeugfesten Rastsitzen selbsttätig zentrieren und damit auch den Scharnierträger für eine klemm- bzw. verkantungsfreie Aufstellung zentrieren. Die Rastbolzen bewirken dabei in Verbindung mit der zentralen Abstützung eine einerseits hochbelastbare und andererseits schnell aufhebbare Halterung.
- Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet und ergeben sich zudem aus der Figurenbeschreibung.
- Anhand von in den Zeichnungen in verschiedenen Ansichten und Zuständen dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher beschrieben.
- Es zeigen:
-
1 in einer isometrischen Darstellung mit halbseitig geschnittener und weggebrochener Ansicht eine Schutz-Vorrichtung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bolzen-Verriegelung in Verbindung mit einem Teleskop-Aufsteller, -
2 in einer Längsschnitt-Darstellung mit hälftig unterschiedlichen Schnittlinien den inneren Aufbau einerseits des Teleskop-Aufstellers mit den zugehörigen Aufstellfedern und andererseits der Bolzen-Verriegelung in Verbindung mit einem zentralen Abstütz- und Auslöseelement in Form einer konischen Ringfläche und eines pyrotechnischen Aktuators, -
3 eine Schnitt-Darstellung entsprechend2 , jedoch mit einer durchgehenden Schnittlinie, die im wesentlichen den Aufbau des Teleskop-Aufstellers und des zentralen Stütz- und Auslöseelementes zeigt, -
4 im Figurenteil A eine Querschnittansicht der Vorrichtung nach2 entlang der Schnittlinie C – C mit konischer Abstützfläche, und im Figurenteil B eine Ausschnitt-Vergrößerung aus7 unter Darstellung eines schwimmend gelagerten Stützkörpers mit einem zylindrischen Stützabschnitt und konischer Einführschräge, -
5 in einer waagrechten Längsschnitt-Darstellung den inneren Aufbau der erfindungsgemäßen Bolzen-Verriegelung nach1 mit vier Rastbolzen und zugehörigem Gestänge, die zu dem zentralen Abstützkörper führen, -
6 eine Ausschnitt-Vergrößerung aus5 , -
7 in einer schematisierten Vertikal-Längsschnitt-Darstellung die Konstruktion der Bolzenverriegelung und des zentralen Abstützelementes in Form eines Kegelstumpfes in der Aufstellplatte des Teleskopaufstellers im verriegelten Grundzustand, -
8 eine Darstellung entsprechend7 im entriegelten Zustand, -
9 eine Darstellung analog7 , jedoch mit einer ringförmigen konischen Abstützfläche am Kolben eines pyrotechnischen Aktuators im verriegelten Zustand, -
10 eine Darstellung entsprechend9 im entriegelten Zustand, -
11 eine Darstellung entsprechend2 im entriegelten Zustand, -
12 den aufgestellten Zustand des Teleskop-Aufstellers, -
13 in vier Längsschnitt-Figurenteilen A – D den Aufbau und den Entriegelungsablauf bei einer Bolzen-Entriegelung nach der Erfindung mit einem zangenförmigen, kräfteunterstützenden Zwischenglied zwischen den Rastbolzen und dem zentralen Abstützelement, -
14 in zwei Figurenteilen A, B eine Variante der Ausführung nach13 mit Direktanbindung der Rastbolzen an das zangenförmige Zwischenglied, und -
15 in zwei Figurenteilen A, B den Aufbau einer Ausführungsform der Bolzenverriegelung mit einem Kniehebel als zentrales Abstützelement. - Die Figuren zeigen bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung bei einer speziellen Vorrichtung zum Schutz von Personen bei einem Frontalaufprall auf ein Kraftfahrzeug, welches eine den Vorderwagen abdeckende Fronthaube aufweist, die windschutzscheibenseitig an beiden Fahrzeugseiten jeweils über eine Scharnieranordnung drehbeweglich an der Karosse des Vorderwagens angelenkt ist, wobei diese Vorrichtung einen Scharnierträger für die mittelbare karrosserieseitige Anlenkung der Scharnieranordnung aufweist, der mittels einer Teleskop-Anordnung sensorgesteuert aufstellbar ist. Dabei ist der Aufbau der Fronthaube und der Scharnieranordnungen der Einfachheit nicht dargestellt. Er folgt dem Aufbau nach dem Stand der Technik.
- Die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung kann natürlich auch bei Vorrichtungen mit anderen Aufstellkonstruktionen, z.B. linear verschiebbaren Aufstellsäulen oder Scheren-Aufstellern, angewendet werden.
- Die dargestellte Vorrichtung mit einem Teleskop-Aufsteller weist ein längliches, im wesentlichen rechteckiges Gehäuse
1 mit einem angeformten Boden1a auf. Das Gehäuse kann auch aus einem entsprechend geformten Profilteil bestehen, an dem der Boden1a befestigt wird. Ein derartiges Gehäuse1 ist jeweils an beiden Seiten des Vorderwagens im Scharnierbereich an der Karosserie (Stützträger) befestigt. - In dem Gehäuse
1 ist eine erste Teleskopstufe, gebildet durch zwei in den Enden des Gehäuses angeordnete Profile2 ,3 , aufstellbar geführt gehaltert. Anschläge1b am Gehäuse und2a ,3a an den Profilkörpern2 ,3 begrenzen den Aufstellhub der ersten Teleskopstufe. - Zwischen den beiden Profilkörpern
2 ,3 ist eine zweite Teleskopstufe, gebildet durch einen Profilkörper4 , aufstellbar geführt gehaltert. Anschläge2b und3b an den Profilkörpern2 ,3 der ersten Teleskopstufe und Anschläge4a ,4b am Profilkörper4 begrenzen den Aufstellhub der zweiten Teleskopstufe. - An dem Profilkörper
4 der zweiten Teleskopstufe ist eine rechteckige Aufstellplatte5 mittels Schrauben6 befestigt. Im eingefahrenen Zustand der Aufstellvorrichtung bildet diese Aufstellplatte5 praktisch einen das Gehäuse1 abdichtenden Gehäuse-Deckel, mit einem gedämpften Spiel zur Gehäusewandung, das einen lockeren, d.h. klemmfreien, jedoch klapperfreien Sitz des Deckels gewährleistet. - Diese Aufstellplatte
5 kann unmittelbar der Scharnierträger sein, d.h. auf ihr kann unmittelbar das karosserieseitige Ende der zugehörigen Scharnieranordnung angeschlagen sein. Auf der Aufstellplatte5 kann aber auch ein separater Scharnierträger z. B. wippenartig außermittig angelenkt sein. - Innerhalb des Profilkörpers
4 der zweiten Teleskopstufe sind zwei Federführungsbolzen7 mittels Schrauben8 am Gehäuseboden1a befestigt. Sie nehmen zwei Aufstellfedern9 geführt auf, die sich jeweils einmal am Gehäuseboden1a und zum anderen an der Aufstellplatte5 abstützen. Diese Aufstellfedern9 sind im verriegelten Zustand der Vorrichtung vorgespannt und stellen nach einer Auslösung der noch zu erläuternden Verriegelung die zweite Teleskopstufe mit der Aufstellplatte5 auf. Sie würden dabei über die Anschläge4a ,2b und4b ,3b auch die Profilkörper2 ,3 der ersten Teleskop-Aufstellstufe mitnehmen, jedoch besitzen in der dargestellten Ausführungsform diese Profilkörper2 ,3 zur Beschleunigung der Aufstellbewegung eigene Aufstellfedern10 , die in zugehörigen Federführungsbolzen11 , welche ebenfalls mittels Schrauben12 am Gehäuseboden1a befestigt sind, aufgenommen sind und sich zwischen dem Gehäuseboden1a und der Kopfseite der Profilkörper2 ,3 vorgespannt erstrecken. - Im folgenden soll nunmehr die erfindungsgemäße sogenannte Bolzen-Verriegelungseinrichtung und das an sie angepasste sensorgesteuerte Auslöse-System beschrieben werden. In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die erfindungsgemäße Bolzenverriegelung in der Aufstellplatte
5 untergebracht. Sie weist, wie insbesondere die5 zeigt, an beiden Seiten, d.h. jeweils im Winkel von 90 % zur Aufstell-Richtung, jeweils zwei Verriegelungsstangen13 auf, die an den nach außen gewandten Enden jeweils einen durch eine Druckfeder14 im ausstoßenden Sinne vorgespannten Rastbolzen15 verschiebbar aufnehmen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Rast-Wirkfläche der Rastbolzen15 kugelförmig ausgebildet. Sie kann aber auch kegelförmig oder dergleichen ausgebildet sein. - Die Rastbolzen
15 stehen in Rast-Wirkverbindung mit am Gehäuse1 seitlich angebrachten Kugelpfannen16 , die komplementär zu der Kugelform der Rastfläche der Rastbolzen15 ausgeformt sind. Durch die in der Aufstellplatte5 eingebauten vorspannenden Druckfedern14 entsteht eine form- und reibschlüssige Verbindung zwischen den Rastbolzen15 und den zugeordneten Kugelpfannen16 . Die Kugelpfannen16 , bzw. im Fall von kegeligen Rastbolzen die Kegelpfannen, sind über eine Gewindeverbindung (7 ) axial einstellbar, um auftretende Fertigungstoleranzen damit ausgleichen zu können. Dadurch ist stets ein annähernd spielfreier Sitz der Verrastung gewährleistet. - Die Vorspannung der Druckfedern
14 reicht jedoch nicht aus, um insoweit allein eine ausreichende Halterung der Aufstellplatte5 zu erzeugen. Denn die Aufstellkraft der Aufstellfedern9 ,10 ist um ein Vielfaches größer als die Haltekraft der Bolzen-Druckfedern14 und sie würde die Rastbolzen15 aus den Kugelpfannen16 drücken. - Um eine ausreichende Halterung der Aufstellplatte
5 gegen die Vorspannkraft der Aufstellfedern9 ,10 zu erzielen, werden die Verriegelungsstangen13 durch ein zentral angebrachtes Halte(Stütz)- und Auslöseelement gegen ein Zurückschieben abgestützt und gesichert. - Bei der Ausführungsform nach den
1 bis12 sind in der Aufstellplatte5 in entsprechenden Räumen zwei plattenförmige Schieber17 und ein zentrales, vorzugsweise eine zylinderförmige Abstützfläche und eine sich daran anschließende konische Gleitfläche aufweisendes Abstützelement18 vorgesehen. Für die Realisierung dieses Stützelementes18 sind eine Reihe von Möglichkeiten gegeben. Die4B und7 ,8 zeigen zur prinzipiellen Darstellung der Abstützung ein kegelstumpfartiges Stützelement18 mit einer zylindrischen Abstützfläche, das in der Aufstellplatte5 von einer zentralen Stange19 geführt aufgenommen ist (7 ). Die einen Enden der Schieber17 stehen jeweils auf Anschlag mit den freien Enden von zwei Verriegelungsstangen13 (1 ), während sich das andere Ende der Schieber17 in der Grundstellung an der bundförmigen Fläche des zentralen Abstützelementes18 abstützt, das durch eine Druckfeder20 (7 ) in Aufstellrichtung vorgespannt ist. Durch das Abstützelement18 wird verhindert, dass in der Grundstellung die Verriegelungsstangen13 und damit auch die Rastbolzen15 aus der Verriegelungsstellung nach innen unter Aufhebung der Verriegelung durch die Vorspannkraft der Aufstellfedern9 ,10 zurückgeschoben werden. - Das kegelstumpfartige Abstützelement
18 ist, wie die4B zeigt, vorzugsweise schwimmend auf der Stange19 mit dem angedeuteten Spiel gelagert. Dadurch können die auf das Abstützelement18 wirkenden Querkräfte von der noch zu beschreibenden Auslöseeinheit eliminiert werden, d.h. können die Auslösung der Halterung nicht negativ beeinträchtigen. - Wird nunmehr gemäß
8 das kegelstumpfartige Auslöseelement über die Stange19 in Pfeilrichtung nach unten gezogen, z.B. mittels eines sensorgesteuerten Auslösemagneten, der im aktivierten Zustand die Stange19 einzieht, dann können Schieber17 , Verriegelungsstangen13 und die Rastbolzen15 in Pfeilrichtung nach innen ausweichen. Die Rastbolzen15 werden dann alleinig noch durch die Vorspannung der kleinen Druckfedern14 in den beiden Kugelpfannen gehalten. Da jedoch die Aufstellkräfte der Aufstellfedern9 ,10 wesentlich größer sind als die Bolzenhaltekräfte, werden die Rastbolzen15 aufgrund der Aufstellkraft der Aufstellfedern9 ,10 aus den Kugelpfannen16 ausgestoßen (Kugelschnäpper-Prinzip) und die Aufstellplatte5 kann dann gemäß den11 und12 unter Zurückfedern der Rastbolzen15 ausfahren, wobei11 den Beginn der Aufstellbewegung und12 den vollständig aufgestellten Zustand zeigt. - Bei den Ausführungsformen nach den
4B ,7 und8 ist ein massives, jedoch durchbohrtes kegelstumpfartiges Stützelement18 vorgesehen. Prinzipiell kann das Stützelement auch durchgehend im wesentlichen zylindrisch ausgebildet sein, wobei eine leichte Konizität von bis zu ca. 8° positive Wirkungen in Bezug auf die erforderliche Lösekraft durch die Reduzierung der Reibung hat. Auch muß das Stützelement nicht zwingend aus der Abstützlage zwischen den beiden Schiebern17 nach unten herausgezogen werden. Es kann auch von dem jeweilig vorgesehenen Aktuator aus der Abstützlage nach unten gestoßen werden, indem der entsprechende Aktuator einen Stift ausstößt. - Bei den Ausführungsbeispielen nach den
1 bis12 wirkt das Stützelement18 über die Schieber17 und die Verriegelungsstangen13 direkt auf die Rastbolzen15 . Die13 –15 zeigen dabei Ausführungsformen, bei denen das Stützelement über ein Hebelsystem indirekt auf die Rastbolzen wirkt, wie noch erläutert werden wird. Bei der ersten Gruppe der Ausführungsbeispiele kommen insbesondere zylindrische oder konische Abstützflächen zur Anwendung, wogegen bei der indirekten Einwirkung vorzugsweise leicht konische Abstützflächen in Frage kommen. - In den
1 ,2 und3 mit der Ausschnitt-Darstellung in4 , Figurenteil A ist der Aufbau eines Stütz- und Auslösesystems mit einem pyrotechnischen Aktuator dargestellt, wobei die9 –12 die zugehörigen Abläufe beim Aufstellen zeigen. - Wie insbesondere die
1 in Verbindung mit4 A zeigt, ist in einem mittigen, zylindrischen Innengehäuse21 des Gehäuses1 ein Kolben21a verschiebbar angeordnet, der am oberen Bereich als Hohlkolben ausgebildet ist. Der obere Rand des Hohlkolben-Bereiches besitzt außen eine ringförmige, konische Abstützfläche18' zur Abstützung der Rastbolzen15 , wie insbesondere die9 zeigt. In dem zylindrischen Raum des Innengehäuses21 ist ein pyrotechnischer Auslöser22 , der in den Hohlkolben-Bereich hineinragt, angebracht, der im Beispiel gasausstoßend ausgebildet ist. Er kann jedoch auch kolbenausstoßend ausgebildet sein. - Der Kolben
21a ist mittels eines Stiftes23 (2 ) in der Wandung des mittigen zylindrischen Innengehäuses21 geführt aufgenommen, jedoch nur für einen begrenzten Aufstellhub24 (2 ). Eine Feder25 in Verbindung mit dem Anschlag26 bewirken einen gedämpften Anschlag des Kolbens nach einer Auslösung, wobei die Feder25 den Kolben dann wieder in die Ausgangslage zurückdrückt. - Im Grundzustand (
9 ) liegen die Schieber17 an der konischen Stützfläche18 an, die verhindert, dass die Rastbolzen15 sich nach innen schieben können, wie im Fall der Ausführung nach7 . - Wird der Treibsatz des pyrotechnischen Auslösers
22 gezündet, dann baut sich im Hohlkolben-Bereich des Kolbens21a ein Gasdruck auf, der den Kolben und damit auch die an ihm oben angeformte konische Stützfläche18' nach unten drückt. Dadurch entfällt, wie die10 und auch die11 zeigt, die Abstützung der Rastbolzen15 , die, wie zur8 erläutert, aus der zugehörigen Kugelpfanne unter Aufstellung der Aufstellplatte5 ausgestoßen werden. - In den bisherigen Ausführungsbeispielen wurde eine direkte Abstützung der Bolzen-Enden an dem zentralen Abstützelement
18 beschrieben. - Um die Lösekräfte am zentralen Abstützelement gering zu halten, was insbesondere beim Einsatz eines elektromagnetischen Auslösers (Auslösemagnet) von zentraler Wichtigkeit ist, ist gemäß den
13 ,14 und15 eine indirekte Abstützung vorgesehen. Bei dieser indirekten Abstützung ist ein die Andruckkräfte der Bolzenenden an das zentrale Stützelement untersetzendes Zwischenglied zwischen das zentrale Abstützelement18' und die Bolzen-, d.h. Schieberenden, geschaltet. - Das Zwischenglied kann z.B. gemäß
13 durch zwei spiegelbildlich nach Art einer Zange um eine Achse27a drehbeweglich angeordnete Hebel27 gebildet sein, die durch eine Feder27b in Schließrichtung vorgespannt sind. Wie dabei der Figurenteil A, die Prinzip-Darstellung zeigt, werden die Auslösekräfte aufgrund der Hebelverhältnisse (je nach Bauraum) am zentralen Auslöseelement (Konus) minimiert. Wie dabei der Figurenteil B zeigt, liegen im Grundzustand die Zangenenden an einem Ringbund des zentralen Stützelementes18 an. Die beiden Hebel27 können damit durch die Schieber17 nicht zusammengedrückt werden. - Wird nun das Stützelement
18 nach unten weggezogen, gleiten die Zangenenden27 über den Ringbund hinweg und können dann aufgrund der Aufstellkräfte der Federn9 ,10 zusammengedrückt werden. Der Figurenteil C zeigt dabei den Beginn der Freigabe der Zange, und der Figurenteil D zeigt die endgültige Freigabe, so dass die Aufstellplatte5 ausfahren kann. - Eine Variante der Verriegelung mit einem zangenförmigen Zwischenglied zur Kraftuntersetzung zeigt die
14 , und zwar im Figurenteil B die verriegelte Grundstellung und im Figurenteil A die entriegelte Stellung. Jeder Zangenhebel ist dabei einzeln drehbar gelagert (Achsen27c,d ). Abweichend von den bisherigen Ausführungsformen ist keine indirekte Kräftekette, vorgespannter Rastbolzen15 , Verriegelungsstange13 und Schieber17 , vorgesehen, sondern die Zange hat eine Direktanbindung zum Rastbolzen. Dazu ist an jedem Hebelarm27 der Zange eine Betätigungsstange28 drehbeweglich angelenkt, die am anderen Ende an einem kleinen Hebel29 angelenkt ist, der eine Halbkugel15' für eine Verrastung mit der Kugelpfanne16 aufweist. - Solange der Ringbund des Stützelementes
18 von den Enden der Zangenhebel27 umfaßt ist (Figurenteil B), solange sind die Halbkugel-Fortsätze15' an den Hebeln29 im Reib- und Formschluß mit der jeweiligen Kugelpfanne16 . Wird das Stützelement jedoch weggezogen (Figurenteil A), kommen die Halbkugeln15' außer Wirkeingriff, d.h. die Verriegelung ist aufgehoben und die Aufstellplatte kann ausfahren. - Die
15 schließlich zeigt eine Kraftuntersetzung mit einem Kniehebel29 , der zugleich anstelle eines Konus als Stützelement dient. Dazu stehen die Hebelenden in Wirkeingriff mit den Schiebern17 . - An dem Drehpunkt
29a des Kniehebels ist die Betätigungsstange19 angelenkt. Ist der Kniehebel29 gespannt (Figurenteil A), dann stehen die beiden Hebel in einer Linie in Richtung der von den Schiebern17 ausgehenden Kräfte, d.h. diese sind durch den Kniehebel29 abgestützt. Die Aufstellplatte5 ist sicher verriegelt. - Wird die Stange
19 nach unten gezogen, dann springt der Kniehebel in den ungespannten Zustand (Figurenteil B), d.h. die Hebel falten sich zusammen und geben Raum für ein Ausweichen der Rastbolzen. Die Aufstellplatte wird entriegelt. - Bei Sicherheitsauslösungen im Fahrbetrieb oder bei Auslösungen zu Test- bzw. Inspektionszwecken, muß das Aufstellsystem wieder in die Grundstellung gebracht, d.h. reversiert, werden.
- Dazu wird manuell, z.B. unter Zuhilfenahme der Motorhaube nach den Prinzipien der
DE 101 11 096 A1 , eine Kraft von oben auf die Aufstellplatte5 aufgebracht und diese unter Vorspannen der Aufstellfedern9 ,10 zum Gehäuse-Unterteil bewegt. - Die federbelasteten Rastbolzen
15 kommen vor den Kugelpfannen16 zur Anlage. Weil aber die Reversierkraft wesentlich größer ist als die Kraft der Bolzendruckfedern14 , werden die Rastbolzen bei weiterem Druck auf die Aufstellplatte entgegen der Vorspannung der kleinen Druckfedern14 zurückgedrückt und rasten dann nachfolgend in den Kugelpfannen16 ein. Damit ist die erste Stufe der Reversierung erreicht. - Unmittelbar nach dieser ersten Verriegelungsphase wird das zentrale Stützelement zwischen die zentral aus der Lagerung herausstehenden Enden der Bolzen befördert und stellt durch diese Abstützung sicher, dass die Bolzenköpfe
15 eine sichere Verbindung zu den Gegenständen16 eingehen. - Das Aufstellsystem befindet sich somit wieder in der Grundstellung.
Claims (14)
- Vorrichtung zum Schutz von Personen bei einem Frontalaufprall auf ein Kraftfahrzeug, welches eine den Vorderwagen abdeckende Fronthaube aufweist, die windschutzscheibenseitig an beiden Fahrzeugseiten jeweils über eine Scharnieranordnung drehbeweglich an der Karosse des Vorderwagens angelenkt ist, bestehend jeweils aus – einem Scharnierträger für die mittelbare karosserieseitige Anlenkung der Scharnieranordnung, der aufstellbar an der Karosse des Vorderwagens angebracht ist, – einer an dem Scharnierträger angreifenden Federspeicher-Anordnung, und einer – sensorgesteuerten Verriegelungseinrichtung für einen Wirkeingriff mit dem Scharnierträger, derart, dass im Normalzustand der Scharnierträger niedergehalten ist und im Kollisionsfall sensorbetätigt für eine begrenzte Aufstellbewegung freigebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung an zwei symmetrisch gegenüberliegenden Seiten des Scharnierträgers (
5 ) mindestens einen Rastbolzen (15 ) für eine Rastverbindung mit einem fahrzeugfesten Rastsitz (16 ) sowie ein zentrales Abstützelement (18 ) für eine lösbare Abstützung der beiden gegenüberliegenden Rastbolzen (15 ) besitzt. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastsitze (
16 ) eine kugelige Konfiguration haben. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastbolzen und die Rastsitze eine kegelige Konfiguration haben.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement linear beweglich angeordnet ist und eine im wesentlichen zylindrische Abstützfläche (
18 ) aufweist, die optional auch eine leichte Konizität im Bereich bis zu ca. 8° aufweisen kann. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement durch ein zangenartiges Zwischenglied (
27 ) gebildet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement durch einen Kniehebel (
28 ) gebildet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastbolzen (
15 ) vorgespannt durch eine Druckfeder (14 ) auf einer Verriegelungsstange (13 ) angeordnet sind, die direkt oder indirekt über Schieberelemente (17 ), mit dem zentralen Abstützelement in Wirkverbindung stehen derart, dass beim Lösen der Abstützung durch die Bewegung des Abstützelementes die Verriegelungsstangen mit den Rastbolzen unter Aufhebung der Rastverbindung aufgrund der Aufstellkraft der Federspeicheranordnung (9 ,10 ) zum Zentrum hin ausweichen können. - Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zangen (
27 ) des Zwischengliedes über angelenkte Verbindungsstangen in direkter Wirkanbindung mit den Rastbolzen (15' ) stehen. - Vorrichtung nach Anspruch 4 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement durch einen kegelstumpfartigen Körper (
18 ), mit einem zylindrischen Abstützbund, der eine zentrische Bohrung zur Aufnahme eines Auslöse-Zugstabes (19 ) aufweist, gebildet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der kegelstumpfartige Körper schwimmend gelagert ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 4 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement durch eine konusförmige Ringfläche (
18' ) an einem Kolben (21a ) eines pyrotechnischen Aktuators gebildet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Seite des Scharnierträgers zwei Rastbolzen (
15 ) und zwei zugehörige Rastsitze (16 ) vorgesehen sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine rechteckige Aufstellplatte (
5 ) als Scharnierträger oder zur Aufnahme des Scharnierträgers vorgesehen ist, die im Normalzustand die obere Abdeckplatte eines rechteckigen Gehäuses (1 ) bildet, das fahrzeugfest angebracht ist und die Federspeicher-Anordnung (9 ,10 ) aufnimmt, und dass die Rastbolzen (15 ), sich längsseitig erstreckend mit dem zentralen Abstützelement im Zentrum, an der Aufstellplatte (5 ) und die Rastsitze (16 ) für die Rastverbindung an den Schmalseiten des Gehäuses (1 ) angebracht sind. - Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastsitze (
16 ) in ihrer Tiefe einstellbar angebracht sind.
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