DE202014101141U1 - Active hinge with a cone lock in a gas spring - Google Patents
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Abstract
Aktives Scharnier mit einem Kegelverschluss in einer Gasfeder, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer unteren Konsole (1), einer oberen Konsole (2) besteht und mittels einer Abstandskonsole (3) drehbar verbunden ist, dass zwischen der oberen Konsole (2) und der Abstandskonsole (3) die Gasfeder (6) mit Hilfe zweier Zapfen (7a und 7b) und Bügel (9a und 9b) befestigt ist, wobei die Abstandskonsole (3) an der Karosserie angebracht ist.Active hinge with a cone lock in a gas spring, characterized in that it consists of a lower bracket (1), an upper bracket (2) and is rotatably connected by means of a spacing bracket (3) that between the upper bracket (2) and the Spacer bracket (3), the gas spring (6) is fastened with the aid of two pins (7a and 7b) and brackets (9a and 9b), the spacer bracket (3) being attached to the body.
Description
Die Erfindung betrifft ein aktives Scharnier mit einem Kegelverschluss in einer Gasfeder.The invention relates to an active hinge with a conical closure in a gas spring.
Bei dem Scharnier handelt es sich konkret um ein Motorhaubenscharnier mit einem aktiven Unfallschutz für Fußgänger.The hinge is actually an engine hood hinge with an active accident protection for pedestrians.
Heutzutage sind solche Motorhaubenscharniere bekannt, bei welchen ein Aufprallsensorsignal von einem Fußgänger auf einem vorderen Teil des Fahrzeugs ausgelöst wird, wie z. B. auf die Stoßstange. Diese initialisierte Steuereinheit, die eine pyrotechnische oder elektrische Vorrichtung aktiviert, löst die Verbindung zwischen einigen Teilen des Scharniers aus. Dadurch kommt es zur Freisetzung eines vorgespannten Feder-Systems, das die Motorhaube anhebt. Diese Systeme, die ein pyrotechnisches Element verwenden, sind mechanisch in einer inaktiven Position durch ein Sperrklinkensystem gesichert.Today, such bonnet hinges are known in which a crash sensor signal is triggered by a pedestrian on a front part of the vehicle, such as. B. on the bumper. This initialized control unit, which activates a pyrotechnic or electrical device, triggers the connection between some parts of the hinge. This releases a preloaded spring system that lifts the bonnet. These systems using a pyrotechnic element are mechanically secured in an inactive position by a pawl system.
Diese bekannten aktiven Scharniere haben eine relativ große Anzahl von beweglichen Elementen, die sehr viel Platz zu ihrer Bewegung erfordern. Zugleich ist die Gesamtzahl der Gelenkteile auch relativ groß, und so entsteht der Zwang nach einem größeren Platzbedarf für das Scharnier. In der Regel ist auch eine Wiederholbarkeit nicht gesichert – Sicherstellung der Ausgangsposition bei einer unerwünschten Aktivierung. In den meisten Fällen muss das ganze aktive Motorhaubenscharnier ausgetauscht werden und nicht nur der aktive Teil. Ein Beispiel für eine solche Ausführungsform findet man unter anderem in der Patentanmeldung Nr. 2004-1141.These known active hinges have a relatively large number of movable elements which require a great deal of space for their movement. At the same time, the total number of joint parts is also relatively large, and so the compulsion arises for a larger space requirement for the hinge. In general, a repeatability is not secured - ensuring the starting position in an unwanted activation. In most cases, the entire active bonnet hinge must be replaced, not just the active part. An example of such an embodiment can be found inter alia in patent application no. 2004-1141.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die angeführten Nachteile bekannter Scharniere, insbesondere Motorhaubenscharniere, zu beseitigen und ein Scharnier zu schaffen, das eine minimale Anzahl von Bauteilen, insbesondere von beweglichen Teilen, aufweist und so einen minimalen Raum für die Bewegung der Scharnierteile erfordert.It is an object of the invention to eliminate the mentioned disadvantages of known hinges, in particular bonnet hinges, and to provide a hinge which has a minimum number of components, in particular of moving parts, and thus requires a minimum space for the movement of the hinge parts.
Gleichzeitig sollen die Anforderungen für einen eigeschränkten Einbauraum des ganzen Scharniers erfüllt sein, ohne eine Auswirkung auf die Sicherheitsanforderungen des Scharnieranhebens in einer begrenzten Zeit von 30 ms nach der Initialisierung durch die Steuereinheit, inklusive einer problemlosen Montierung auf der Autokarosserie vor ihrer Lackierung sowie einer Installation eines pyrotechnischen Elements nach der kompletten Montierung (Lackierung) und einem Anschließen mit einem Steckverbinder zu behindern.At the same time, the requirements for a complete installation space of the entire hinge should be met, without affecting the safety requirements of the hinge lifting in a limited time of 30 ms after initialization by the control unit, including a trouble-free mounting on the car body before painting and installation of a pyrotechnic element after complete assembly (painting) and interfacing with a connector.
Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The stated object is solved by the features of
Diese Anforderungen sind durch Modifizieren der Gestaltung des aktiven Scharniers erreicht, das aus einer unteren Konsole zusammengestellt ist, die an der Karosserie befestigt ist. Diese ist drehbar mit einer oberen Konsole verbunden. Ein anderes Teil bildet eine Abstandskonsole, die drehbar an der oberen Konsole befestigt ist. Zwischen der oberen Konsole und der Abstandskonsole ist eine Gasfeder einngesetzt, die das Abheben der Motorhaube sichert. Die Gasfeder besteht aus Metallbügeln. Mit Hilfe dieser Metallbügel ist die Gasfeder an der oberen Konsole und der Abstandskonsole befestigt. Die Außenumhüllung der Gasfeder sichert eine System-Festigkeit und ist mit einem Gehäuse eines pyrotechnischen Elements fest verbunden. Das Gasfedersystem besteht weiter aus einem Außenkolben, der fest mit einem Griff verbunden ist und der eine Bewegung der Abstandskonsole hervorruft. Ein Arretierungskolben ist in dem Außenkolben verstellbar gelagert und mit einem Innenrohr abgedichtet, mit welchem er einen Verbrennungsraum bildet. In dem Arretierungskolben sind Öffnungen gebildet, in welchen Kügelchen gelagert sind, durch die der Außenkolben zu einer Außenumhüllung durch eine Druckfeder in einer Sicherheitsposition fixiert ist. Die Scharnierstabilität ist so in der Grundposition gesichert. Die Pyropatrone ist als separates Teil ausgebildet.These requirements are achieved by modifying the design of the active hinge composed of a lower bracket attached to the body. This is rotatably connected to an upper console. Another part is a spacer bracket rotatably attached to the upper console. Between the upper console and the distance console a gas spring is inserted, which secures the lifting of the hood. The gas spring consists of metal brackets. With the help of these metal straps, the gas spring is attached to the upper console and the distance console. The outer cover of the gas spring ensures system strength and is fixedly connected to a housing of a pyrotechnic element. The gas spring system further consists of an outer bulb, which is firmly connected to a handle and which causes a movement of the distance console. A locking piston is adjustably mounted in the outer bulb and sealed with an inner tube, with which it forms a combustion chamber. In the locking piston openings are formed, are stored in which beads, by which the outer bulb is fixed to an outer sheath by a compression spring in a safety position. The hinge stability is thus secured in the basic position. The Pyropatrone is designed as a separate part.
Die oben beschriebene Bauform ermöglicht die folgende Funktionsweise des aktiven Scharniers: Die Initialisierung der Funktionsweise des aktiven Scharniers erfolgt durch ein Signal aus einer Steuereinheit, das die Pyropatrone (Gasgenerator) aktiviert. Die bei der Zündung der pyrotechnischen Komponente entstehenden Gase expandieren in die Pyropatronen-Körperkammer. In der Körperkammer ist der Arretierungskolben verstellbar gelagert. Der Außenkolben ist in der Ausgangsposition durch die Druckfeder gesichert. Der Arretierungskolben fängt an, sich durch den steigenden Druck zu bewegen, und zwar gegen die Druckfeder. Die Kügelchen werden befreit, und der Außenkolben beginnt sich bis zur Endposition zu bewegen, wo er unter dem Druck der Abgase, die aus dem pyrotechnischen Elementen gebildet wurden, gehalten wird.The design described above allows for the following functioning of the active hinge: The initialization of the functioning of the active hinge is carried out by a signal from a control unit that activates the pyro-gas cartridge (gas generator). The gases produced during the ignition of the pyrotechnic component expand into the pyropatron body chamber. In the body chamber of the locking piston is adjustably mounted. The outer bulb is secured in the starting position by the compression spring. The locking piston begins to move by the increasing pressure, against the compression spring. The beads are freed and the outer bulb begins to move to the final position where it is held under the pressure of the exhaust gases formed from the pyrotechnic element.
Die Gasfeder mittels der unteren und oberen Konsole ruft eine Bewegung der Abstandskonsole gegenüber der unteren Konsole hervor. An der Abstandskonsole ist mittels zweier Schrauben die Motorhaube befestigt. Die Motorhaube beginnt, sich bis zu ihrer Endposition, die durch das benötigte Anheben definiert ist, zu bewegen. Das Anheben ist durch das Anheben der Gasfeder bestimmt.The gas spring by means of the lower and upper console causes a movement of the distance console relative to the lower console. At the distance console the hood is attached by means of two screws. The hood begins to move to its final position defined by the required lift. The lifting is determined by the lifting of the gas spring.
Nach dem Ablauf einer Sicherheitsfrist von mindestens 300 ms, die zur Stabilisierung der Motorhaube nötig ist, kommt es zu einer Druckabsenkung in der Pyropatronenkammer. Es ist dann möglich, die Gasfeder in die Ausgangsposition zurückzuführen, wobei es zur Sicherstellung der Kügelchen in der Rille durch den Arretierungskolben kommt und unter der Wirkung der Druckfeder wiederum zur Sicherstellung des Außenkolbens.After the expiry of a safety period of at least 300 ms, which is necessary to stabilize the engine hood, the pressure in the pyropatron chamber drops. It is then possible, the gas spring to the starting position due, it comes to ensure the beads in the groove by the Arretierungskolben and again under the action of the compression spring to ensure the outer bulb.
Die Funktion des aktiven Scharniers ist nach einem einfachen Austausch des pyrotechnischen Elements wiederholbar.The function of the active hinge is repeatable after a simple replacement of the pyrotechnic element.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown schematically in the drawings. Show it:
Das aktive Scharnier mit einer Sperrklinke besteht aus einer unteren Konsole
Die Gasfeder
Die Pyropatrone
Die oben beschriebene Bauform ermöglicht die folgende Funktionsweise des aktiven Scharniers: Die Initialisierung der Funktionsweise des aktiven Scharniers erfolgt mit einem Signal aus einer Steuereinheit, das die Pyropatrone
Der Arretierungskolben
Die Gasfeder
Nach dem Ablauf einer Sicherheitsfrist von mindestens 300 ms, die zur Stabilisierung der Motorhaube nötig ist, kommt es zu einer Druckabsenkung in dem Verbrennungsraum
Die Funktion des aktiven Scharniers ist nach einem einfachen Austausch des pyrotechnischen Elements wiederholbar. Diese technische Lösung ist vor allem in der Autoindustrie nutzbar, und zwar zur Erhöhung der Fußgängersicherheit bei einem Autozusammenstoß.The function of the active hinge is repeatable after a simple replacement of the pyrotechnic element. This technical solution is mainly used in the auto industry, namely to increase pedestrian safety in a car collision.
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