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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Fußgängerschutz-Aktuator zum Verlagern
der Fronthaube eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens,
in eine relativ zu der Normalposition angehobene Schutzposition,
aufweisend eine gespannte Feder, die von einer Verriegelungseinrichtung
in der gespannten Position gehalten ist und eine von einer Druckbeaufschlagungseinrichtung
druckbeaufschlagbare Verlagerungseinrichtung, die zur Unterstützung der
Feder vorgesehen ist.
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Derartige
Aktuatoren sind aus
DE
100 33 126 A1 und
DE
197 21 565 A1 bekannt. Ein Problem bei diesem bekannten
Stand der Technik ist es, einerseits eine sichere und zuverlässige Verriegelung
des Aktuators im gespannten, d.h. einsatzbereiten Zustand, sicherzustellen,
aber gleichzeitig sicherzustellen, dass diese Verriegelung im Bedarfsfall
schnell und zuverlässig
aufgehoben werden kann. Bei
DE 100 33 126 A1 besteht die Verriegelung
in einem mit Sollbruchstellen versehenen Element, das von einer pyrotechnischen
Zündladung
zu Beginn der Auslösung
gezielt zerstört
werden muss. Eine derartige Konstruktion ist nachteilig, da für das „Freibrechen" des Aktuators ein
gewisser Anteil der Energie des pyrotechnischen Elements aufgewendet
werden muss. Außerdem
führt dieses „Freibrechen" zu einer gewissen
Verzögerung
bei der Auslösung
des Aktuators. Da derartige Fußgängerschutzsysteme,
um wirksam zu sein, innerhalb kürzester
Zeiten ausgefahren sein müssen,
ist eine solche Zeitverzögerung
höchst
unerwünscht.
Des weiteren ist diese Einrichtung nicht reversibel, d.h. nach einem
Auslösen
des Aktuators kann dieser nicht mehr wenigstens so weit zurückgestellt
werden, dass die Feder in dem gespannten Zustand verriegelt ist
und die Fahrt mit einer geschlossenen Motorhaube fortgesetzt werden
kann.
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Demgegenüber lehrt
DE 197 21 565 A1 ,
den Aktuator integral mit dem Fronthaubenschloss vorzusehen und
zur Entriegelung einen pyrotechnischen Aktuator in dem Bowdenzug
zur Entriegelung des Fronthaubenschlosses zu integrieren. Um sicherzustellen,
dass die Entriegelung erfolgt ist, bevor es zur Zündung des
pyrotechnischen Elements in dem Aktuator kommt, muss das pyrotechnische
Element des Aktuators eine gewisse Zeit nach dem pyrotechnischen
Element für
die Entriegelung zünden.
Diese Zeitverzögerung
führt auch
zu einer längeren Öffnungszeit
mit den vorangehend genannten Nachteilen. Außerdem ist das Ausfallrisiko
des Aktuators durch die Verwendung zweier pyrotechnischer Elemente
erhöht.
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Bei
einem Fußgängerschutz-Aktuator
der vorangehend genannten Art, bei dem einerseits eine zuverlässige Verriegelung
im betriebsbereiten Zustand sichergestellt ist, und der andererseits
so ausgelegt ist, dass eine zuverlässige Entriegelung nach dem
Zünden
der Druckbeaufschlagungseinrichtung innerhalb kürzester Zeit ohne großen Energieaufwand
erfolgt, weist die Verriegelungseinrichtung ein mit einer Anlagefläche zusammenwirkendes
Verriegelungselement auf, und die Anlagefläche ist derart an der Verlagerungseinrichtung
vorgesehen, dass betriebsmäßig nach
einer Druckbeaufschlagung der Verlagerungseinrichtung die Anlagefläche von
der Verlagerungseinrichtung derart verlagert wird, dass die gespannte
Feder freigegeben wird. Damit erfolgt eine zwangsweise Entriegelung
und Freigabe der gespannten Feder innerhalb kurzer Zeit mit relativ
geringem Kraftaufwand, da lediglich Kraft und Gleitreibung des Verriegelungselements
und der Anlagefläche überwunden
werden müssen.
Insbesondere bei Aktuatoren, die im Bereich der Vorderkante oder Haube
angeordnet werden sollen, ist das schnelle Auslösen und Anheben der Haube von
wesentlicher Bedeutung. Hier sollte das Anheben der Haube innerhalb
von weni ger als 40 ms, vorzugsweise weniger als 30 ms, bevorzugt
weniger als 25 ms ab dem Erkennen eines Zusammenstoßens erfolgt
sein.
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Ein
derartiger Fußgängerschutz-Aktuator
ist aus
DE 200 13
256 U1 bekannt. Der Aktuator aus
DE 200 13 256 U1 zeigt
die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Ein
Problem bei Fußgängerschutz-Aktuatoren
ist generell die Entriegelung der Fronthaube bzw. des Fronthaubenschlosses.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung für dieses
Problem bereit zu stellen.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe weist der Aktuator die Merkmale des kennzeichnenden
Teils des Anspruchs 1 auf. Damit der Aktuator derart ausgelegt, dass
er mit den Fronthaubenverriegelungen verbunden werden kann, um im
Verlauf der Entriegelung der gespannten Feder, d. h. im Verlauf
einer „Auftaktbewegung" des Aktuators, auch
eine Entriegelung der Fronthaube zu bewerkstelligen, so dass in
der weiteren Öffnungsbewegung
des Aktuators problemlos die Fronthaube angehoben werden kann.
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Vorzugsweise
ist die Druckbeaufschlagungseinrichtung ein pyrotechnisches Element.
Alternativ kann ein unter Druck stehendes Gas zur Druckbeaufschlagung
beispielsweise aus einer Gaspatrone verwendet werden.
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Vorzugsweise
weist die Verlagerungseinrichtung ein erstes Hubelement und ein
relativ dazu verlagerbares zweites Hubelement auf, und weiterhin vorzugsweise
ist die Anlagefläche
an dem ersten Hubelement vorgesehen, wobei bei einer Druckbeaufschlagung
zuerst das erste Hubelement verlagert wird, bis die Anlagefläche das
Verriegelungselement und die gespannte Feder freigibt, und sich
im weiteren Verlauf das zweite Hubelement und die Feder im Wesentlichen
gemeinsam bewegen. Die Anlagefläche
kann integral mit dem ersten Hubelement ausgebildet sein oder an
diesem angeschlossen sein. Das erste Hu belement und das zweite Hubelement
können
an einer gemeinsamen Basisstruktur beweglich angeordnet sein. Die
Basisstruktur kann beispielsweise eine Grundplatte sein, die auch
zu Befestigungszwecken an dem Fahrzeug verwendet wird. Das zweite
Hubelement kann eine der Anlageflächen zum Gespannthalten der
gespannten Feder aufweisen. Ferner kann das Verriegelungselement
auf das zweite Hubelement einwirken und somit dieses und die Feder
im gespannten Zustand halten. Günstigerweise
ist das Verriegelungselement an der Basisstruktur vorgesehen. Entsprechend
ergibt sich nach der Druckbeaufschlagung eine Relativverlagerung
des ersten Hubelements relativ zu der Basisstruktur und dem zweiten
Hubelement, wobei die Anlagefläche
aus der Zusammenwirkung mit dem Verriegelungselement kommt, und
das an dem zweiten Hubelement angreifende Verriegelungselement das
zweite Hubelement freigibt und eine Relativbewegung des zweiten
Hubelements relativ zu der Basisstruktur erfolgt. Es ist günstig, einen
Anschlag für das
erste Hubelement vorzusehen, um dessen Bewegung zu stoppen, nachdem
die Freigabe des zweiten Hubelements und der Feder abgeschlossen
ist. Entsprechend führt
das erste Hubelement nach der Druckbeaufschlagung des Aktuators
zuerst eine „Auftaktbewegung" aus, die lediglich
der Entriegelung des zweiten Hubelements dient und ggf. zusätzlich über beispielsweise
einen Bowdenzug oder über einen
Mechanismus zur Entriegelung der Fronthaube herangezogen wird, bevor
das zweite Hubelement beginnt, sich zu bewegen. Der Bewegungsweg
des ersten Hubelements kann relativ kurz gehalten sein. Entsprechend
kann auch die für
diese Bewegung benötigte
Menge an Energie der Druckbeaufschlagungseinrichtung relativ gering
sein, so dass der weitaus überwiegende
Teil der zur Verfügung
stehenden Energie der Druckbeaufschlagungseinrichtung der Verlagerung
des zweiten Hubelements und der Motorhaube zur Verfügung steht.
Vorzugsweise ist ein Anschlag für
die Feder vorgesehen. Dieser Anschlag kann entweder direkt auf die
Feder wirken oder kann über
das zweite Hubelement auf die Feder wirken.
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Vorzugsweise
ist die Feder eine Schraubendruckfeder. Die Feder kann günstigerweise
so ausgelegt sein, dass sie bzw. ihre Federkennlinie in erster Linie
auf die Erfordernisse des Fußgängerschutzes
abgestimmt ist. Die Druckbeaufschlagungseinrichtung, insbesondere
ein pyrotechnisches Element, kann kräftig genug sein, die Fronthaube
in die angehobene Schutzposition zu bringen.
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Typischerweise
ist das gefährdetste
Körperteil
eines Fußgängers oder
Radfahrers bei der Kollision mit einem Kraftfahrzeug, und insbesondere
einem Personenkraftwagen, der Kopf des Fußgängers. Entsprechend wird für die Abschätzung der
Unfallfolgen ein sog. HIC-Wert (Head Injury Criterium) herangezogen.
Empirische Untersuchungen haben gezeigt, dass ein HIC-Wert von größer 1000
bleibende Schäden
zur Folge hat. Entsprechend ist es wünschenswert, den HIC-Wert unter
1000 und insbesondere deutlich unter 1000 zu senken. Beim Aufprall des
Kopfes auf die angehobene Motorhaube treten verschiedene Verzögerungsmechanismen
auf. Zum einen die Verformung der Haut der Fronthaube, die bei Fahrzeugen,
deren Antrieb vorne sitzt, erst durch das Anheben der Haube möglich ist,
da bei geschlossener Haube praktisch kein Verformungsweg in Folge
der unmittelbar darunter liegenden Motorteile gegeben ist. Ein weiterer
Mechanismus ist die Ausweichbewegung der angehobenen Motorhaube.
Hier muss zum einen die Haube selbst beschleunigt werden. Dieser
Beschleunigung wirkt die Masse der Haube entgegen. Die dafür erforderliche
Kraft und damit der HIC-Wert kann beispielsweise durch eine deutliche
Massereduzierung abgesenkt werden. Als Weiteres ist es erforderlich,
die Haube gegen die Kraft der Feder zu beschleunigen. Hier spielt
die Federkennlinie eine große
Rolle. So hat es sich gezeigt, dass bei vier Aktuatoren an einer
Fronthaube mit einer Masse von 15 bis 20 kg die Federkraft einer
Feder bei geöffneter
Haube unter 200 N, vorzugsweise unter 175 N und besonders bevorzugt
150 N oder darunter betragen sollte. Bei dem Haubengewicht von 20
kg ergibt. sich damit eine Restfederkraft von unter 150 N, vorzugsweise
unter 125 N und besonders bevorzugt von 100 N, um einen geeigneten HIC-Wert
im Bereich von etwa 1000 zu erreichen. Eine Restfederkraft bei vier
Aktuatoren von deutlich unter 100 N kann zu einer Erhöhung des
HIC-Werts führen.
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Aus
diesen Überlegungen
erkennt man problemlos, welchen großen Einfluss die Steifigkeit
oder die Härte
der Feder auf die Unfallfolgen hat. Bei ansonsten fest vorgegebenen
Werten, beispielsweise Gewicht der Haube, Dicke des Haubenmaterials,
etc. kann der HIC-Wert über
die Auswahl der Feder eingestellt werden. Dabei kann das Kriterium
des Fußgängerschutzes
bei der Federauswahl so weit gehen, dass der Beitrag der Feder für das Öffnen der Haube
bzw. für
den Antrieb des Aktuators relativ gering ist oder gar zu vernachlässigen ist
und die gesamte Öffnungskraft über die
Druckbeaufschlagungseinrichtung zur Verfügung gestellt wird.
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Vorzugsweise
ist das zweite Hubelement der Verlagerungseinrichtung becherförmig, und
vorzugsweise ist die gespannte Feder in dem zweiten Hubelement angeordnet.
Diese Ausbildung ermöglicht eine
sehr kompakte, gekapselte Ausführung
des Aktuators. Außerdem
kann das Innere des Bechers den Raum für die Druckbeaufschlagung definieren.
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Vorzugsweise
weist die Verlagerungseinrichtung ein Führungselement auf, an dem das
zweite Hubelement geführt
ist. Dieses Führungselement kann
vorzugsweise rohrförmig
sein, wobei das zweite Hubelement entweder an der Außenseite
des Führungselements
oder an der Innenseite des Führungselements
geführt
sein kann. Bei einem becherförmigen
zweiten Hubelement und einer rohrförmigen Führung sind diese teleskopisch
verfahrbar miteinander angeordnet und definieren in ihrem Inneren
den druckbeaufschlagten Raum. Führung
und zweites Hubelement können
so ausgebildet sein, dass ein Endanschlag für die Hubbewegung des Aktuators gebildet
ist.
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Vorzugsweise
ist das erste Hubelement der Verlagerungseinrichtung im einsatzbereiten
Zustand von der gespannten Feder gehalten. Ebenso bevorzugt ist,
wenn eine separate Haltefeder zum Halten des ersten Hubelements
im einsatzbereiten Zustand vorgesehen ist. Das Vorsehen einer Feder
zum Halten des ersten Hubelements im einsatzbereiten Zustand ermöglicht einerseits,
dass die Druckbeaufschlagungseinrichtung das erste Hubelement gegen die
Kraft der Feder relativ problemlos verlagern kann. Außerdem ist
sichergestellt, dass das erste Hubelement und damit die Anlagefläche im einsatzbereiten Zustand
sicher gehalten sind. So sollte die Feder so ausgelegt sein, dass
sie das erste Bauteil bei dem typischen bei Fahrzeugbetrieb auftretenden
Belastungen sicher in Position hält.
So ist es insbesondere günstig,
diese Feder so auszulegen, dass sie bei Beschleunigung des Fünffachen,
Zehnfachen, Zwanzigfachen und besonders bevorzugt Dreißigfachen
der Erdbeschleunigung einen sicheren Halt des ersten Hubelements
gewährleistet.
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Vorzugsweise
ist das erste Hubelement der Verlagerungseinrichtung topfförmig ausgebildet
und auf einem Führungselement,
vorzugsweise einem Führungszapfen
verschieblich geführt,
wobei ein Raum zwischen Führungszapfen
und topfförmigem ersten
Hubelement ausgebildet ist und die Druckbeaufschlagungseinrichtung
an diesen Raum angeschlossen ist. Weiterhin sind vorzugsweise in
den seitlichen Topfwänden Überströmöffnungen
vorgesehen, durch welche sich der Druck in einen Hubraum ausbreiten
kann, der von dem zweiten Hubelement und dem Führungselement definiert ist.
Dabei sind die Überströmöffnungen
so ausgebildet, dass diese ein wesentliches Überströmen dann zulassen, wenn die
mit dem ersten Hubelement verbundene Anlagefläche seine Bewegung im Wesentlichen
abgeschlossen hat und das Verriegelungselement freigegeben hat.
Diese Konstruktion stellt sicher, dass nach der Druckbeaufschlagung
in jedem Fall zuerst die Entriegelung erfolgt, bevor der Hubraum
druckbeaufschlagt wird, um die eigentliche Bewegung des Aktuators
auszuführen.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug aufweisend einen einer
Fronthaube zugeordneten Fußgängerschutz-Aktuator
gemäß einem
der vorangehenden Ansprüche.
Vorzugsweise ist der Fußgängerschutz-Aktuator
mit einem Schloss für
die Fronthaube derart verbunden, dass betriebsmäßig nach einer Druckbeaufschlagung
der Verlagerungseinrichtung des Aktuators das Schloss der Fronthaube
geöffnet
und die Fronthaube freigegeben wird.
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Die
Erfindung und Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend an
Hand von Ausführungsbeispielen
erläutert.
Es gilt:
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1 zeigt
eine erste Ausführungsform
des Fußgängerschutz-Aktuators
gemäß der vorliegenden Erfindung
in betriebsbereitem Zustand;
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2 einen
Fußgängerschutz-Aktuator
gemäß 1 kurz
nach der Entriegelung;
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3 den
Fußgängerschutz-Aktuator
gemäß 1 in
ausgefahrenem Zustand; und
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4 eine
alternative Ausführungsform
eines Fußgängerschutz-Aktuators
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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1 zeigt
einen Fußgängerschutz-Aktuator 2 in
der betriebsbereiten Position. Man erkennt eine Feder 4 im
gespannten Zustand, die von einer Verriegelungseinrichtung 6 in
der gespannten Position gehalten ist. Man erkennt ferner eine Druckbeaufschlagungseinrichtung 8 in
der Form eines pyrotechnischen Elements sowie eine druckbeaufschlagbare Verlagerungseinrichtung 10.
Die Verriegelungseinrichtung 6 weist eine Anlagefläche 12 auf,
die ein Verriegelungselement 14 in Position hält.
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Insbesondere
ist das Verriegelungselement 14 als ein Verriegelungsstift
ausgebildet, der in einer Führung 18 geführt ist.
Die Führung 18 ist
fest mit einem in der Form einer Grundplatte 20 ausgebildeten Basiselement
verbunden. Die Verlagerungseinrichtung 10 weist ein erstes
Hubelement 22 in der Form eines Topfes 22' auf, zudem
ein zweites Hubelement 26 in der Form eines becherförmigen Hubtopfes 26'. Der becherförmige Hubtopf 26' ist in einer
rohrförmigen
Führung 30,
die an der Grundplatte 20 angeschlossen ist, geführt. Eine
Dichtung 28 dichtet den Aktuator 2 zwischen Hubtopf 26' und Führung 30 im ein satzbereiten
Zustand ab. Der Topf 22' ist
auf einem als Führungszapfen 32' ausgebildeten
Führungselement 32 verschieblich
gelagert. Der Führungszapfen 32 weist
an seinem unteren Ende einen Flansch 34 (siehe 3)
auf, gegen den die gespannte Feder 4 einen aufgebogenen
Rand 36 des Topfes 22' hält. Damit stellt die gespannte
Feder 4 sicher, dass der Topf 22' bzw. das erste Hubelement der
Verlagerungseinrichtung 10 im betriebsbereiten Zustand
so festgelegt ist, dass es durch betriebsübliche Erschütterungen
nicht verlagert werden kann.
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Man
erkennt, dass die Anlagefläche 12 an
einem sich verjüngenden
Stift 38 vorgesehen ist, der an dem ersten Hubelement 22 angeschlossen
ist. Ferner erkennt man einen auf der Oberseite des ersten Hubelements 22 befestigten
Gummiklotz 40, der die Bewegung des ersten Hubelements
nach oben dämpft.
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Man
erkennt ferner, dass der Führungszapfen 32' im Wesentlichen
massiv ausgebildet ist. Zwischen dem Führungszapfen 32' und dem Topfboden bzw.
den Seitenwänden
des Topfes 22' ist
ein erster Hubraum 44 definiert, in den die Druckbeaufschlagung
durch einen Einströmkanal 42 erfolgen
kann.
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In
der 2 ist der Aktuator 2 gemäß 1 kurz
nach der Auslösung
gezeigt. Man erkennt insbesondere, dass das erste Hubelement bzw.
der Topf 22 durch die Druckbeaufschlagung des ersten Hubraums 44 nach
oben bewegt wurde, wodurch die Feder 4 zusätzlich komprimiert
wurde. Mit dieser Bewegung des Topfes 22' nach oben wurde auch der Stift 38 nach
oben bewegt, so dass die Zusammenwirkung von Anlagefläche 12 und
Verriegelungselement 14 aufgehoben wurde und der Hubtopf 26' und damit die
Feder 4 freigegeben sind. Es sei darauf hingewiesen, dass
in der Darstellung der 2 und noch besser in der Darstellung
der 3 die umfangsmäßig um den
Hubtopf 26' verlaufende
Ausnehmung 46 sichtbar ist, in die das Verriegelungselement 14 im betriebsbereiten
Zustand eingreift. Es sei darauf hingewiesen, dass umfangsmäßig mehrere
Verriegelungselemente 14 vorgesehen sein können.
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Durch
das Aufheben der Verriegelung des Hubtopfes 26' und der Feder 4 ist
in der Darstellung der 2 die teleskopische Bewegung
des Hubtopfes 26' in
der Führung 30 freigegeben.
In der Darstellung der 2 erkennt man ferner Überströmkanäle 48 in
dem Topf 24, durch die der Gasdruck aus dem ersten Hubraum 44 an
den Federwindungen vorbei nach oben in einen zweiten großen Hubraum 50 im Hubtopf 26' strömen kann.
Der sich dadurch schlagartig erhöhende
Druck in dem zweiten Hubraum 50 im Hubtopf 26' bewirkt eine
explosive teleskopische Verlagerung des Hubtopfes 26' in der Führung 30 nach
oben.
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In
der 3 erkennt man, wie dieser teleskopischen Bewegung
des Hubtopfes 26' nach
oben durch einen Anschlag 52 eine Grenze gesetzt ist. Allerdings
ist der Hubtopf 26' in
dieser ausgefahrenen Position nicht verriegelt. Eine Bewegung gegen
die Kraft der Feder 4 nach unten, die beispielsweise durch
den Aufprall eines Fußgängers auf
die Motorhaube ausgelöst
wird, ist möglich.
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Man
erkennt, dass es relativ leicht möglich ist, nach dem Auslösen des
Aktuators 2 diesen durch ein Zusammendrücken der Feder 4 und
ein kurzfristiges Eindrücken
des Stifts 38 wieder in den betriebsbereiten Zustand zu
verbringen. Nach dem Austauschen der Druckbeaufschlagungseinrichtung 8 ist
der Aktuator 2 dann wieder einsatzbereit.
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Man
erkennt, dass sich insbesondere bei Verwendung einer pyrotechnischen
Druckbeaufschlagungseinrichtung 8 in dem ersten Hubraum 44 sehr
schnell ein sehr hoher Druck aufbaut, so dass das erste Hubelement 22 und
damit der Stift 38 mit relativ großer Kraft nach oben bewegt
werden. Diese Kraft ist bei Weitem mehr, als für das Entriegeln der Verriegelungseinrichtung 6 erforderlich
ist. So ist es möglich,
an den Stift 38, beispielsweise an dessen unteres Ende,
einen Bowdenzug oder einen Mechanismus anzuschließen, der
mit dem Schloss für
die Fronthaube des Kraftfahrzeugs verbunden ist, so dass im Verlauf
der „Auftaktbewegung", d.h. der Feder-Entriegelungsbewegung,
gleichzeitig das Fronthaubenschloss entriegelt wird.
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Wie
in den Figuren gezeigt, kann der schnelle Druckaufbau in dem Aktuator
noch dadurch verstärkt
werden, dass die Hubräume 44, 50 durch
geeignete Volumenreduzierende Bauteile, wie beispielsweise den Klotz 40 sowie
den Führungszapfen 32 deutlich
verringert werden können.
Der Druckaufbau in derart kleinen Hubräumen 44, 50 erfolgt
besonders schnell.
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In
der 4 ist eine alternative Ausführungsform eines Fußgängerschutz-Aktuators 2 gezeigt. Insbesondere
erkennt man eine gespannte Feder 4, die von einer Verriegelungseinrichtung 6 in
Position gehalten ist, und eine von einer Druckbeaufschlagungseinrichtung 8 beaufschlagbare
Verlagerungseinrichtung 10. Man erkennt ferner zwei Anlageflächen 12 sowie
zwei Verriegelungselemente 14. Die Druckbeaufschlagungseinrichtung 8 ist
wieder vorzugsweise als pyrotechnisches Element ausgebildet. Die
druckbeaufschlagte Verlagerungseinrichtung 10 weist ein
erstes Hubelement 22 und ein relativ dazu verlagerbares
zweites Hubelement 26 auf. Ferner erkennt man eine Basisstruktur 60 mit
Befestigungsöffnungen 62 zum
Befestigen des Aktuators 2. An der Basisstruktur 60 ist
ein im Wesentlichen zylinderförmiges
Führungselement 30 angeschlossen,
in dem der außen
an dem Führungselement 30 geführte Hubtopf 26' bzw. das zweite
Hubelement 26 geführt ist.
Eine vorgespannt dargestellte Dichtung 64 ist ringförmig ähnlich wie
die Dichtung 28 der ersten Ausführungsform vorgesehen, um ein
Eindringen von Schmutz, Wasser und Staub in das Innere des Aktuators 2 im
betriebsbereiten Zustand zu verhindern.
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An
der Führung 30 ist
ein in Draufsicht leiterartiges Element 64 befestigt. Dieses
leiterartige Element 64 besteht aus zwei in der Darstellung
der 4 hintereinander angeordneten Streben 66 und den
beiden Verriegelungselementen 14, die wie Leitersprossen
zwischen den beiden Streben 66 vorgesehen sind. Zwischen
den Sprossen bzw. den Verriegelungselementen 14 und den
seitlich davon vorgesehenen Anlageflächen 12 sind die beiden
Enden eines U-förmigen
Federelements 68 festgelegt, wobei die Verdickungen 70 an
den Enden der Schenkel des U-förmigen
Federelements eine Bewegung des Federelements 68 verhindern.
Das U-förmige
Federelement ist beispielsweise mit Nieten 72 an dem Hubtopf 26' bzw. dem zweiten
Hubelement 26 angeschlossen.
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Das
erste Hubelement 22 ist bei 74 an der Basisstruktur
bzw. bei 76 an dem Führungselement 30 verschieblich
gelagert, wobei mit 78 ein Dichtungsring zwischen dem ersten
Element 22 und der Führung 30 bezeichnet
ist. Eine Haltefeder 80 stützt sich zum einen an dem Basiselement 60 und
zum anderen an einem Bund 82 des ersten Hubelements ab und
drückt
das erste Hubelement in Richtung nach oben in der 4.
Die Aufgabe der Haltefeder 80 bei der Ausführungsform
gemäß 4 ist
es, zu verhindern, dass sich bei dem Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs
und den dabei auftretenden Erschütterungen das
erste Hubelement 22 nach unten bewegt und somit unbeabsichtigt
die Verriegelung der Feder 4 aufhebt. In ähnlicher
Weise ist bei der Ausführungsform der 1 bis 3 die
Feder 4 so angeordnet, dass sie eine entsprechende Bewegung
des ersten Hubelements 22 verhindert.
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Ein
Hubraum 84 ist von den Seitenwänden der Führung 30, dem Hubtopf 26' und dem ersten
Hubelement 22 gebildet, wobei zwischen dem Hubtopf 26' und der Führung 30 die
Dichtung 64 und zwischen der Führung 30 und dem ersten
Hubelement 22 die Dichtung 78 diesen Hohlraum
abdichtet.
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Bei
einer Druckbeaufschlagung dieses Hubraums 84 durch die
Druckbeaufschlagungseinrichtung 8 in Richtung des Pfeils
Z erfolgt zunächst
eine Bewegung des zweiten Hubelements 22 nach unten entgegen
der Richtung des Pfeils Z, bis die Anlageflächen 12 nach unten
unterhalb der Verriegelungselemente 14 bzw. Sprossen bewegt
sind. Dadurch werden die verdickten Enden 70 des U-förmigen Halteelements 68 freigegeben,
und die Feder 4 und der sich aufbauende Druck in dem Hubraum 84 bewegen das
zweite Hubelement bzw. den Hubtopf 26' nach oben. Bei dieser Bewegung
wird wieder die Fronthaube des Fahrzeugs angehoben. Die Bewegung endet,
wenn der umgebogene Rand 86 am unteren Ende des Hubtopfes 28 mit
dem umgebogenen Rand 88 am oberen Ende der Führung 30 in
Anlage kommt.
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Die
Bewegung des ersten Hubelements 22 kann über eine
geeignete Mechanik wieder zur Öffnung
der Schlösser
der Fronthaube des Fahrzeugs eingesetzt werden. Die Bewegung des
ersten Hubelements 22 nach unten endet, wenn der Bund 90 an dem
ersten Hubelement mit dem umgebogenen Rand 92 des Basiselements 60 in
Anlage kommt.
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Wie
bei der ersten Ausführungsform
ist es möglich,
den Aktuator im ausgefahrenen Zustand gegen die Federkraft einzudrücken, so
dass der Aufprall eines Fußgängers abgemildert
werden kann. Ferner ist es auch möglich, den Aktuator 2 wieder
durch Vorspannen der Feder 4 und Ineingriffbringen der
Verriegelung sowie durch den Austausch der Druckbeaufschlagungseinrichtung 8 in
den betriebsbereiten Zustand zurückzusetzen.
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Die
gezeigten Ausführungsformen
des Fußgängerschutz-Aktuators
besitzen eine im Wesentlichen rotationssymmetrische bzw. zylinderförmige Gestalt.
Es ist jedoch grundsätzlich
auch möglich,
an Stelle davon eine andere z.B. mehreckige oder rechteckige bzw.
quadratische Konfiguration vorzusehen.
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Es
ist auch möglich,
bei der Ausführungsform
gemäß 4 Volumen
reduzierende Bauteile in dem Hubraum 84 vorzusehen, um
einen schnelleren Druckanstieg zu realisieren.
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Typischerweise
sind vier Aktuatoren 2 für die Fronthaube vorgesehen,
wobei die einzelnen Aktuatoren 2 jeweils im Wesentlichen
an einer der Eckbereiche der Fronthaube angeordnet sind. Im einsatzbereiten
Zustand beträgt
der Abstand von dem Aktuator 2 zu der geschlossenen Haube
etwa 10 mm. Damit ist sichergestellt, dass bei einem kraftvollen Schließen der
Haube diese nicht gegen den Aktuator stößt. Der Aktuator ist typischerweise
so ausgelegt, dass er einen Hub von ca. 30 bis 100 mm, vorzugsweise
einen Hub von etwa 50 mm ausführt,
so dass die Haube vorzugsweise etwa 30 bis 70 mm, besonders bevorzugt
etwa 40 mm, angehoben wird.