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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz von Fußgängern im
Fall eines frontalen Zusammenstoßes mit einem Kraftfahrzeug.
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Insbesondere
betrifft sie ein Fahrzeug mit einer Motorhaube, die in ihrem hinteren
Abschnitt derart am Aufbau des Fahrzeugs angelenkt ist, dass sie sich
vorne öffnet,
wobei die Motorhaube in ihrem hinteren Abschnitt mit Mitteln am
Fahrzeugaufbau verbunden ist, die so gesteuert werden können, dass
sie den hinteren Abschnitt der Motorhaube anheben, um die Schwere
der Aufschläge
eines Fußgängers auf der
Motorhaube insbesondere am Kopf zu mindern.
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Bei
einem Frontalzusammenstoß eines Fahrzeugs
mit einem Fußgänger schlägt der Kopf des
Fußgängers im
Allgemeinen heftig auf der Motorhaube auf. Dabei wird die Motorhaube
bis zu einem möglichen
Aufschlagen auf die unter ihr angeordneten starren Elemente wie
Batterie, Tragelemente usw. eingedrückt. Ebenso kann ein direkter
Aufschlag auf die starren Bereiche der Motorhaube erfolgen. Dieser
Aufschlag auf die starren Elemente ist die Hauptursache für tödliche oder
schwere Verletzungen umgefahrener Fußgänger.
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Es
sind Vorrichtungen zum Schutz von Fußgängern bekannt, die Mittel zum
Anheben des hinteren Abschnitts der Motorhaube umfassen, wobei das Anheben
mit einer Drehung der Motorhaube um die Verschlussvorrichtung des
Mechanismus zum Öffnen
der Motorhaube einhergeht, die sich im vorderen Abschnitt der Motorhaube
befindet, während
das Gelenk oder Scharnier im hinteren Abschnitt im Allgemeinen direkt
von den Hebemitteln getragen wird. Auf diese Weise bewegt die Betätigung der
Hebemittel das Scharnier nach oben und dieses nimmt dabei die Motorhaube
mit.
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Bei
bestimmten Fahrzeugarchitekturen ist der Einsatz einer solchen Vorrichtung
aufgrund der besonderen Position des Gelenks in Bezug auf die Motorhaube
und den Aufbau des Fahrzeugs nicht möglich. Das ist insbesondere
bei Fahrzeugen mit relativer langer und weit nach vorne gezogener
Windschutzscheibe der Fall, bei denen sich der untere Abschnitt
der Fensterholme vor der Gelenkachse der Motorhaube befindet. Bei
solchen Fahrzeugen ist die Motorhaube im Allgemeinen mithilfe von
zwei Längsarmen
am Fahrzeugaufbau angelenkt, welche die Motorhaube an jeder ihrer
Seiten zur Hinterseite des Fahrzeugs bis zu einer Gelenkachse hinter
den unteren Enden der seitlichen Fensterholme verlängern, und
zwar in einem Bereich mit extrem wenig Platz für die Montage. Allgemein ist
es bei Fahrzeugen mit wenig Platz für die Montage um die Anlenkung
der Motorhaube herum schwierig, diese Anlenkung direkt an den Hebemitteln
der Motorhaube anzubringen.
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Aus
der WO 01/23226 A ist eine Vorrichtung zum Schutz von Fußgängern nach
dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt, die Mittel zum Anheben des hinteren
Abschnitts der Motorhaube aufweist, wobei die Motorhaube in ihrem
hinteren Abschnitt von einem Tragarm verlängert wird, der um eine Hauptgelenkachse
drehbar am Fahrzeugaufbau montiert ist. Die Mittel zum Anheben der
Motorhaube benötigen zusätzliche
Mittel zu den Verbindungsmitteln der Motorhaube, insbesondere einen
Airbag. Außerdem
betrifft die Vorrichtung zum Schutz von Fußgängern nach dieser Druckschrift
keine besondere Fahrzeugarchitektur.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Schutz
von Fußgängern vorzuschlagen,
bei der die genannten Nachteile behoben sind und die insbesondere
für Fahrzeuge
mit bestimmten Vorgaben in Bezug auf Architektur und/oder Anordnung, die
sich auf die Anlenkung der Motorhaube und die angrenzenden Bereiche
des Fahrzeugs auswirken, geeignet ist.
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Hierzu
schlägt
die Erfindung eine Vorrichtung zum Schutz von Fußgängern bei einem Frontalzusammenstoß mit einem
Kraftfahrzeug vor, wobei das Kraftfahrzeug eine Motorhaube aufweist,
die in ihrem hinteren Abschnitt von mindestens einem Tragarm verlängert wird,
der um eine zur Längsrichtung
des Fahrzeugs senkrechte Hauptachse drehbar am Fahrzeugaufbau montiert
ist, wobei Verbindungsmittel für
die Befestigung der Motorhaube an einem vorderen Abschnitt des Tragarms
sorgen, wobei die Verbindungsmittel elektrisch derart gesteuert
werden können,
dass sie sich wahlweise in einem passiven Schutzzustand befinden,
in dem die Freiheitsgrade zwischen der Motorhaube und dem Tragarm
null sind, oder in einem aktiven Schutzzustand, in dem sie eine
Drehung der Motorhaube in Bezug auf den Tragarm um eine sekundäre Achse
bewirken, die im Wesentlichen parallel zur Hauptachse und von dieser beabstandet
weiter vorne am Fahrzeug angeordnet ist, wobei die Hauptachse hinter
den unteren Enden der seitlichen Fensterholme des Fahrzeugs liegt.
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Auf
sehr vorteilhafte Weise wirken die Verbindungsmittel, welche die
Motorhaube anheben, zum einen direkt mit der Motorhaube und zum
anderen mit dem Tragarm zusammen, der mit der Anlenkung der Motorhaube
um die Hauptachse verbunden ist. Da die Verbindungsmittel nicht
auf dem Fahrzeugaufbau aufliegen, erfährt die Anlenkung um die Hauptachse
der Motorhaube keinerlei Bewegung, wenn sich die Verbindungsmittel
in ihrem aktiven Schutzzustand befinden. Neben anderen Vorteilen ermöglicht dies
ein originelles Fahrzeugdesign, bei dem sich die Hauptanlenkungsachse
der Motorhaube weit hinter dem hinteren Rand der Motorhaube befindet,
in der Nähe
der unteren Enden der seitlichen Fensterholme des Fahrzeugs oder
sogar hinter diesen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Schutz von Fußgängern kann
auch eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen:
Die
Verbindungsmittel zwischen Motorhaube und Tragarm umfassen einen
starr an der Motorhaube befestigten und an einem vorderen Abschnitt
des Tragarms um die sekundäre
Drehachse angelenkten Träger.
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Die
Verbindungsmittel sind so ausgebildet, dass sie die sekundäre Drehachse
anheben, wenn sie von ihrem passiven in ihren aktiven Schutzzustand
wechseln.
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Zwischen
dem Träger
und dem Tragarm sind elektrisch deaktivierbare Verriegelungsmittel
angeordnet, die das Verschwenken des Tragarms in Bezug auf den Träger wahlweise
verhindern oder zulassen können.
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Die
Verriegelungsmittel umfassen einen Blockierstift, der den Träger und
den Tragarm zumindest teilweise durchläuft, wobei der Stift durch
die elektrisch gesteuerte Zündung
einer pyrotechnischen Ladung ausgeworfen werden kann.
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Die
Verbindungsmittel zwischen Motorhaube und Tragarm umfassen Betätigungsmittel,
die zwischen dem Träger
und dem Tragarm angeordnet sind und das Verschwenken des Tragarms
gegenüber dem
Träger
und dabei das Anheben des hinteren Abschnitts der Motorhaube bewirken,
wenn die Verriegelungsmittel deaktiviert werden.
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Die
Betätigungsmittel
bestehen aus einer Schraubenfeder, deren Enden unter Beanspruchung mit
dem Tragarm und dem Träger
zusammenwirken.
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Die
Betätigungsmittel
bestehen aus einer Blattfeder, die unter Beanspruchung mit dem Träger und
dem Tragarm zusammenwirkt.
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Die
Verschlussvorrichtung des Mechanismus zum Öffnen des vorderen Abschnitts
der Motorhaube ist so ausgebildet, dass sie die Längs- und/oder Abwärtsbewegung
des vorderen Abschnitts der Motorhaube in Bezug auf den Fahrzeugaufbau bei
der Drehung der Motorhaube um die sekundäre Achse ermöglicht.
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Die
Verschlussvorrichtung des Mechanismus zum Öffnen des vorderen Abschnitts
der Motorhaube umfasst einen Riegel von der allgemeinen Form eines
Hakens, der eine Schließklappe
von der allgemeinen Form eines Drahtes in einem vom Haken und eventuell
einem an diesen angrenzenden Element festgelegten Durchgang einschließen kann, wobei
der Draht einen Einhängeabschnitt
aufweist, der im Wesentlichen längs
zum Fahrzeug verläuft, sodass
er sich in dem Durchgang in dieser Längsrichtung bewegen kann, wobei
der Riegel und die Schließklappe
am Aufbau beziehungsweise an der Motorhaube des Fahrzeugs befestigt
sind oder umgekehrt.
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Im
vorderen Abschnitt des Fahrzeugs sind Mittel zum Erfassen eines
Zusammenstoßes
mit einem Fußgänger vorgesehen,
die mit einer Verarbeitungs- und Steuereinrichtung der für die Befestigung der
Motorhaube am Tragarm sorgenden Verbindungsmittel in Verbindung
stehen.
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Die
oben erwähnten
sowie weitere Merkmale der Erfindung werden deutlicher bei der Lektüre der folgenden
Beschreibung einer Ausführungsart,
bei der auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen wird.
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1 ist
eine schematische Ansicht des vorderen Teils eines Fahrzeugs, dessen
Motorhaube in ihrem hinteren Abschnitt am Fahrzeugaufbau angelenkt
ist.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht eines bekannten Scharniers zum Anlenken
der Motorhaube am Fahrzeugaufbau.
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Die 3A und 3B sind
schematische Ansichten einer am Aufbau eines Kraftfahrzeugs angelenkten
Motorhaube mit einer Vorrichtung zum Schutz von Fußgängern nach
einer dritten Ausführungsart
der Erfindung; die Mittel zum Verbinden der Motorhaube mit dem Fahrzeugaufbau
sind in ihrem passiven beziehungsweise in ihrem aktiven Schutzzustand
dargestellt.
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4 ist
eine perspektivische auseinander gezogene Ansicht eines Ausführungsdetails
der Vorrichtung zum Schutz von Fußgängern aus 3A.
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5 ist
eine schematische Ansicht der Verschlussvorrichtung des Mechanismus
zum Öffnen
im vorderen Abschnitt der Motorhaube.
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1 zeigt
den vorderen Teil eines Kraftfahrzeugs mit einer Motorhaube 1,
die in ihrem hinteren Abschnitt am Aufbau 3 des Fahrzeugs
mithilfe von zwei Scharnieren bekannter Art angelenkt ist. Die Achse 23 der
Anlenkung der Motorhaube 1 am Aufbau 3 des Fahrzeugs
verläuft
quer zur Längsrichtung des
Fahrzeugs und befindet sich hinter den unteren Enden der seitlichen
Fensterholme des Fahrzeugs. Dieser Fall ist gut bekannt, insbesondere
bei relativ langen und weit heruntergezogenen Windschutzscheiben.
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2 zeigt
ein Scharnier bekannter Art für eine
solche Fahrzeugarchitektur. Es umfasst einen Tragarm 2,
der die Motorhaube 1 trägt und
an einem starr am Aufbau 3 des Fahrzeugs befestigten Element
um eine Gelenkachse 23 verschwenkbar montiert ist.
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Aus
Gründen
der Einfachheit ist jedes Mal, wenn in der Beschreibung von einem
Scharnier oder Mitteln zur Verbindung zwischen der Motorhaube 1 und
dem Aufbau 3 des Fahrzeugs die Rede ist, darunter zu verstehen,
dass dieses Scharnier oder diese Verbindungsmittel auf jeder Seite
des Fahrzeugs symmetrisch zu diesem angeordnet sein können.
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Erfindungsgemäß sind zwischen
der Motorhaube 1 und dem Aufbau 3 des Fahrzeugs
Verbindungsmittel 202, 204, 205 vorgesehen.
Diese können
Bestandteile eines Scharniers bekannter Art umfassen, insbesondere
den Tragarm 2, 202, der um eine Gelenkachse 23, 223 verschwenkbar
am Aufbau 3 des Fahrzeugs montiert ist. In der Beschreibung
bezeichnen wir diese Gelenkachse 23, 223 nachfolgend
als „Hauptgelenkachse".
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Die
Verbindungsmittel 202, 204, 205 sind
so ausgebildet, dass sie sich wahlweise in einem passiven Schutzzustand
Ep, in dem die Freiheitsgrade zwischen der Motorhaube 1 und
dem Tragarm 202 null sind, oder in einem aktiven Schutzzustand
Ea befinden, in dem die Verbindungsmittel 202, 204, 205 eine
Drehung der Motorhaube 1 in Bezug auf den Tragarm 202 um
eine sekundäre
Achse 24 bewirken, die im Wesentlichen parallel zur Hauptachse 223 und von
dieser beabstandet weiter vorne am Fahrzeug angeordnet ist.
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Nachfolgend
wird eine Ausführungsart
der Erfindung vorgestellt.
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Die
Verbindungsmittel 202, 204, 205 zwischen
der Motorhaube 1 und dem Aufbau 3 des Fahrzeugs
können
extrem kompakt sein.
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Wie
in den 3A und 3B zu
sehen, können
die Verbindungsmittel 202, 204, 205 zwischen
der Motorhaube 1 und dem Tragarm 202 einen starr
an der Motorhaube 1 befestigten Träger 204 umfassen.
Dieser Träger 204 ist
an einem vorderen Abschnitt des Tragarms 202 um die sekundäre Drehachse 224 angelenkt. 4 zeigt
den Träger 204 und den
Tragarm 202 in perspektivischer Explosionsansicht.
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Der
Träger 204 bildet
eine Verlängerung
des Tragarms 202 zur Vorderseite des Fahrzeugs und bleibt
starr an diesem Tragarm 202 befestigt, wenn sich die Verbindungsmittel 202, 204, 205 in
ihrem passiven Schutzzustand Ep befinden. Wenn die Mittel 202, 204, 205 in
ihren aktiven Schutzzustand Ea wechseln, wird die starre Befestigung
zwischen dem Tragarm 202 und dem Träger 204 an der sekundären Achse 224 aufgehoben.
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Zwischen
dem Träger 204 und
dem Tragarm 202 sind Verriegelungsmittel 207 angeordnet,
die jede relative Bewegung zwischen den Elementen 202, 207,
das heißt
jede Drehung um die sekundäre Achse 224 verhindern
können,
wenn sich die Verbindungsmittel in ihrem passiven Schutzzustand
Ep befinden.
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Diese
Verriegelungsmittel 207 können im Wesentlichen zwischen
der primären
Drehachse 223 und der sekundären Drehachse 224 angeordnet sein.
Wie bei den ersten beiden Ausführungsarten der
Erfindung können
sie elektrisch deaktivierbar sein. Ein (nicht dargestellter) Blockierstift
durchläuft den
Träger 204 und
den Tragarm 202 durch Öffnungen 207a beziehungsweise 207b (4).
Der Stift kann durch elektrisch gesteuertes Zünden einer pyrotechnischen
Ladung ausgeworfen werden. Auf diese Weise können die Verbindungsmittel 202, 204, 205,
wenn ein elektrisches Signal an die Verriegelungsmittel 207 geschickt
wird, das sie deaktiviert, von ihrem passiven Schutzzustand Ep in
ihren aktiven Schutzzustand Ea wechseln.
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Betätigungsmittel 205 zwischen
dem Träger 204 und
dem Tragarm 202 können
dafür sorgen, dass
die Verbindungsmittel 202, 204, 205 von
ihrem passiven Schutzzustand Ep in ihren aktiven Schutzzustand Ea
wechseln. Genauer gesagt sind die Betätigungsmittel 205 so
ausgebildet, dass sie die Drehung des Trägers 204 in Bezug
auf den Tragarm 202 um die sekundäre Drehachse 224 bewirken
können, wenn
die Verriegelungsmittel 207 deaktiviert werden.
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Die
Betätigungsmittel 205 können aus
einer Schraubenfeder bestehen. Diese Feder kann eine Torsions-Schraubenfeder
sein, wie in 4 abgebildet. Die Feder kann
in einem Raum positioniert sein, der den Träger 207 und den Tragarm 202 beispielsweise
kollinear zur sekundären
Gelenkachse 224 trennt. Ein Stift 224a, der es
ermöglicht,
die Anlenkung an der Achse 224 herzustellen, kann in die
Feder eingefädelt
sein, sodass die Vorrichtung extrem kompakt ist. Die Enden der Feder 205 sind
so ausgebildet, dass sie unter Beanspruchung zum einen mit dem Tragarm 202 und
zum anderen mit dem Träger 204 zusammenwirken,
um die beiden Elemente 202, 204 in ihrem hinteren
Bereich auseinander zu spreizen und eine Drehung des einen in Bezug
auf das andere um die sekundäre
Drehachse 224 zu bewirken. Die Wirkung der Feder 205 zielt
somit darauf ab, die sekundäre
Drehachse 224 und damit den hinteren Abschnitt der Motorhaube 1 in
Bezug auf das Fahrzeug anzuheben, wenn die Verriegelungsmittel 207 deaktiviert
werden.
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Es
kommt zu diesem Anheben, da die Verbindungsmittel 202, 204, 205 zwischen
der Motorhaube 1 und dem Aufbau 3 des Fahrzeugs
es nicht erlauben, den hinteren Abschnitt der Motorhaube 1 zur
Fahrzeugvorderseite zu bewegen, wenn die Verriegelungsmittel 207 deak tiviert
werden. Die Kinematik der Verbindungsmittel 202, 204, 205 bewirkt
ein Zusammenziehen der Mittel 202, 204, 205 in
Längsrichtung
des Fahrzeugs, das zu einem Anheben der sekundären Drehachse 224 führt.
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In
einer (nicht dargestellten) Ausführungsvariante
der Erfindung bestehen die Betätigungsmittel aus
einer Blattfeder mit einem oder mehreren Blättern, die in einem Raum positioniert
ist, der den Träger 207 und
den Tragarm 202 trennt. Plättchen dieser Feder wirken
unter Beanspruchung zum einen mit dem Tragarm 202 und zum
andern mit dem Träger 204 zusammen,
um die beiden Elemente 202, 204 in ihrem hinteren
Bereich auseinander zu spreizen und eine Drehung des einen in Bezug
auf das andere um die sekundäre
Drehachse 224 zu bewirken. Die Wirkung einer solchen Blattfeder
zielt somit darauf ab, die sekundäre Drehachse 224 und
damit den hinteren Abschnitt der Motorhaube 1 in Bezug
auf das Fahrzeug anzuheben, wenn die Verriegelungsmittel 207 deaktiviert
werden. Die Blattfeder kann verschiedene Formen besitzen, beispielsweise
die allgemeine Form eines C oder eines S. Sie kann eines oder mehrere
Blätter
umfassen.
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Außerdem ist
im vorderen Abschnitt der Motorhaube 1 die Verschlussvorrichtung 9 des
Mechanismus zum Öffnen
so ausgebildet, dass die Längs- und/oder
die Abwärtsbewegung
des vorderen Abschnitts der Motorhaube 1 in Bezug auf den
Aufbau 3 des Fahrzeugs bei Drehung der Motorhaube 1 um
die sekundäre
Achse 24, 124, 224 möglich wird.
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Genauer
gesagt umfasst die Verschlussvorrichtung 9, wie in 5 dargestellt,
einen Riegel 91 von der allgemeinen Form eines Hakens,
der eine Schließklappe 92 von
der allgemeinen Form eines Drahtes in einem Durchgang 94 einschließen kann, welcher
vom Haken und eventuell einem daran angrenzenden Element 93 festgelegt
wird. Der Draht umfasst einen Einhängeabschnitt, der im Wesentlichen
längs zum
Fahrzeug verläuft,
sodass er sich im Durchgang 94 in dieser Längsrichtung
bewegen kann. Wie 5 zeigt, können der Riegel 91 und
die Schließklappe 92 am
Aufbau 3 beziehungsweise an der Motorhaube 1 des
Fahrzeugs montiert sein. In einer (nicht dargestellten) Ausführungsvariante
können der
Riegel 91 und die Schließklappe 92 mit der
Motorhaube 1 beziehungsweise dem Aufbau 3 des Fahrzeugs
fest verbunden sein.
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Vorteilhafterweise
ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Schutz von Fußgängern besonders für Fahrzeuge
mit wenig Platz für
die Montage in der Nähe
der Anlenkung der Motorhaube am Fahrzeugaufbau geeignet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist
vor allem für
Fahrzeuge sehr gut geeignet, bei denen die Gelenkachse der Motorhaube
in der Nähe der
unteren Enden der seitlichen Fensterholme des Fahrzeugs oder weiter
zur Hinterseite des Fahrzeugs zurückgesetzt liegt.
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Obwohl
die Erfindung in Verbindung mit einer besonderen Ausführungsart
beschrieben wurde, umfasst sie sämtliche
Mittel, die zu den beschriebenen Mitteln technisch gleichwertig
sind.