DE69900755T2

DE69900755T2 - Sicherheitsmodulvorrichtung für Fussgänger

Info

Publication number: DE69900755T2
Application number: DE69900755T
Authority: DE
Inventors: Mark Shane Howard
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 1999-08-21
Filing date: 1999-08-21
Publication date: 2002-08-22
Anticipated expiration: 2019-08-22
Also published as: EP1078826B1; DE69900755D1; US6237992B1; JP2001071859A; EP1078826A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fußgänger-Sicherheitsvorrichtung, und speziell eine Fußgänger-Sicherheitsvorrichtung für Kraftfahrzeuge im Einklang mit dem Oberbegriff von Anspruch 1.
In der Konstruktion von modernen Motorfahrzeugen ist es aus Gründen der Sicht, der Aerodynamik und des Designs wünschenswert daß die Linie der Motorhaube so niedrig wie möglich gehalten wird. Als Ergebnis besteht allgemein sehr wenig Zwischenraum zwischen der Motorhaube und Motorraum-Inhalt des Kraftfahrzeugs. Folglich wird die Motorhaube eine sehr geringe Pufferwirkung bereitstellen, wenn während eines Unfalls ein Fußgänger auf sie aufprallt. Die Leistung bezüglich der Fußgängersicherheit kann verbessert werden, indem der Abstand der Motorhaube erhöht wird. Daher ist eine Vorrichtung notwendig um die Motorhaube anzuheben, wenn ein Fußgänger auf sie aufprallt.
EP 0630801 B1 (Oberbegriff von Anspruch 1) legt eine Fahrzeug-Motorhaube offen, die an ihrer Vorderkante schwenkbar aufgehängt ist, und welche an ihrer Hinterkante lösbar eingeklinkt ist. Sowohl der Scharniermechanismus wie auch der Klinkenmechanismus, durch welche die Motorhaube mit dem Fahrzeug verbunden ist, sind eingerichtet um ein Anheben der Motorhaube über ihre gesamte Länge zu verursachen, wenn während eines Unfalls ein Fußgänger auf die Vorderkante der Motorhaube aufprallt. Der im obigen Patent offengelegte Scharnier- und Klinkenmechanismus bezieht sich auf eine an ihrer Vorderkante schwenkbar aufgehängte Motorhaube, ist aber auf eine an ihrer Hinterkante schwenkbar aufgehängte Motorhaube nicht anwendbar.
Daher ist es ein Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Fußgänger- Sicherheitsvorrichtung ohne die oben genannten Nachteile für rückwärtig schwenkbar aufgehängte Motorhauben bereitzustellen.
Im Einklang mit der vorliegenden Erfindung wird eine Fußgänger- Sicherheitsvorrichtung für eine rückwärtig schwenkbar aufgehängte Motorhaube bereitgestellt, welche die Vorderkante der Motorhaube befähigen wird den Aufprall des Fußgängers zu dämpfen, während sie die Hinterkante der Motorhaube anhebt.
Im Einklang mit der vorliegenden Erfindung schließt eine Fußgänger- Sicherheitsvorrichtung eine Motorhaube ein, die mittels eines Paares von Scharnierkonstruktionen schwenkbar am Fahrzeugkörper angebracht ist, wobei diese Scharnierkonstruktionen an der Hinterkante der Motorhaube angeordnet sind, und die Scharnierkonstruktionen die Motorhaube in Erwiderung eines Fußgängeraufpralls nach oben hin anheben und die Motorhaube in einer aufgestellten Position verriegeln; wobei diese Motorhaube an einem Sicherheitsmodul an der Vorderkante der Motorhaube eingeklinkt ist, das Sicherheitsmodul als oberes Querbauteil der Front konstruiert ist, das Sicherheitsmodul an der Karosseriestruktur mit zwei Sicherheitmodul- Angelpunkten auf der linken Seite und der rechten Seite des Moduls angebracht ist, und wobei unter normalen Betriebsbedingungen eine Drehung des Sicherheitsmoduls um eine Fahrzeug-Querachse durch zwei Scherbolzen unterdrückt wird, welche auf der rechten Seite und der linken Seite des Sicherheitsmoduls jeweils zwischen Sicherheitsmodul und Fahrzeugkarosserie angeordnet sind; wobei beide Scherbolzen relativ zur Fahrzeug-Längsachse vor den Sicherheitsmodul-Angelpunkten angeordnet sind, und die Abmessung eines Scherbolzens und der Abstand eines Scherbolzens zu einem Sicherheitsmodul-Angelpunkt derart eingerichtet sind, daß die Scherbolzen im Falle eines Fußgängeraufpralls an der Vorderkante der Motorhaube bei einer vorherbestimmten Belastung versagen, so daß das Sicherheitsmodul für eine Drehung um die Fahrzeug-Querachse freigegeben wird.
An der oberen Seite seiner Vorderkante sind an dem Fußgänger-Sicherheitsmodul Stoßanschläge angebracht, und die Stoßanschläge liegen außerdem in einer solchen Weise hinter diesen Sicherheitsmodul-Angelpunkten, daß im Falle eines Fußgängeraufpralls - wenn das Sicherheitsmodul zu drehen beginnt - die Hinterkante des Moduls die Motorhaube trifft und nach oben anhebt, während die Motorhaube an ihrer Vorderkante durch die Kraft des Fußgängeraufpralls nach unten gedrückt wird; so daß die Motorhaube als Ergebnis um eine Fahrzeug-Querachse zu rotieren beginnt. Somit wird die Vorderkante der Motorhaube während eines Aufpralls abgesenkt, was während des Unfalls einen Puffer für den Fußgänger bewirkt.
Diese Scharnierkonstruktion weist eine untere Scharnierstange und eine obere Scharnierstange auf, die mit einem Sicherheits-Angelpunkt miteinander verbunden sind, wobei die beiden Scharnierstangen durch einen Scherbolzen - welcher in einem normalen Betriebsmodus zwischen beiden Scharnierstangen angeordnet ist - von einer Drehung um den Sicherheits-Angelpunkt zurückgehalten werden; und die Scharnierstangen in einem Sicherheits-Betriebsmodus zur Drehung um den Sicherheits-Angelpunkt freigegeben werden, wenn dieser Scherbolzen aufgrund einer Überlastung während eines Fußgängeraufpralls versagt. Dann kann die Motorhaube ihre Hinterkante nach oben anheben und die Motorhaube wird durch die Scharnierkonstruktion in einer von der Geometrie der Scharnierkonstruktion bestimmten Stellung verriegelt.
Die obigen und andere Gegenstände, Kennzeichen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden - im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet - aus der folgenden Beschreibung offensichtlicher werden.
Abb. 1 ist eine perspektivische Ansicht der Fußgänger-Sicherheitsvorrichtung im Einklang mit der vorliegenden Erfindung in normalem Betriebszustand.
Abb. 2 ist eine perspektivische Ansicht der freigegebenen Fußgänger- Sicherheitsvorrichtung mit aufgestellter Motorhaube im Einklang mit der vorliegenden Erfindung.
Abb. 3 ist eine Querschnittsansicht des Fußgänger Sicherheitsmoduls unter normalen Betriebsbedingungen.
Abb. 4 ist eine Querschnittsansicht des Fußgänger-Sicherheitsmoduls in aufgestellter Position.
Abb. 5 ist eine Querschnittsansicht der Scharnierkonstruktion unter normalen Betriebsbedingungen.
Abbildung B ist eine Querschnittsansicht der Scharnierkonstruktion in aufgestellter Position.
In Abb. 1 wird eine perspektivische Ansicht der Fußgänger-Sicherheitsvorrichfung gezeigt. Das Modul besteht aus einer Motorhaube 1, einem Fußgänger- Sicherheitsmodul 2 und einem hinteren Scharnier 3. Das Sicherheitsmodul 2 ist unterhalb der Vorderkante 4 der Motorhaube angeordnet, und verhält sich unter normalen Betriebsbedingungen als herkömmlicher Träger für eine Verriegelung. Das hintere Scharnier 3 ist an der Hinterkante der Motorhaube 5 angeordnet, und verhält sich unter normalen Betriebsbedingungen ebenfalls in herkömmlicher Art und Weise.
Abb. 2 zeigt die Fußgänger-Sicherheitsvorrichtung in aufgestellter Position. Während eines Aufpralls zwischen jedweger Position an der Motorhauben-Vorderkante 4 und der Hüfte/dem Oberschenkel eines Fußgängers - zum Beispiel durch Kraft F dargestellt - wird die Aufprallenergie verwendet um das vordere Abschlußmodul 2 zu drehen; welches wiederum die Motorhaube 1 um das Modul 2 dreht, und es der Vorderkante 4 gestattet zunehmend einzuknicken. Der Drehimpuls der Motorhaube 1 wird außerdem genutzt um die hintere Scharnierkonstruktion 3 in einen Sicherheits- Betriebsmodus freizugeben, wobei sich die Geometrie der Scharnierkonstruktion 3 ändert und die Hinterkante 5 der Motorhaube sich nach oben anheben kann, um somit die Motorhaube 1 von den harten Punkten des Motors weg anzuheben. Dies resultiert in einer niedrigeren Belastung auf die Hüfteden Oberschenkel des Fußgängers und eine Verminderung von Kopfverletzungen.
Details des normalen Betriebszustands von Fußgänger-Sicherheitsmodul 2 sind in der Querschnittsansicht von Abb. 3 veranschaulicht. Das Modul 2 ist mit einem Sicherheitsmodul-Angelpunkt 6, der um den Mittelpunkt des Modulquerschnitts angeordnet ist, an der Karosseriestruktur des Frontendes angebracht. Die Drehung des Sicherheitsmoduls 2 wird durch einen Scherbolzen 7 oder eine andere konstruktive Vorrichtung behindert, um seine Drehung zu verhindern und unter normalen Betriebsbedingungen eine konstruktive Funktion zu haben. In Richtung auf die Hinterkante von Modul 2 und zwischen der Motorhaube 1 ist ein Gummi-Stoßanschlag 8 angeordnet. Eine Variation dieser Konstruktion kann in einen Verstärkungsaufbau für eine Kühleröffnung eingebaut werden.
Abb. 4 zeigt das Fußgänger-Sicherheitsmodul in aufgestellter Position. Während eines - durch Kraft F dargestellten - Fußgängeraufpralls auf der Vorderkante 4 der Motorhaube 1 wird im Uhrzeigersinn ein Moment um den Angelpunkt 6 des Sicherheitsmoduls 2 herum geschaffen. Bei einer vorherbestimmten Aufprallast versagt der Scherbolzen 7, und das Modul ist zur Drehung frei. Um den selben Betrieb zu erreichen können auch andere konstruktive Verbindungen zwischen dem Modul und Karosseriestruktur des Frontendes verwendet werden, oder eine Kühleröffnung- Verstärkung kann alternativ ein oberes Bauteil einschließen; welches sich in dieser Art und Weise drehen kann. Die Gummi-Stoßanschläge 8 übertragen diese Drehung direkt in die Motorhauben-Aussteifungen, und beginnen somit die Motorhaube ebenso in einer Richtung im Uhrzeigersinn zu drehen.
Das hintere Scharnier in normalem Betriebszustand ist in Abb. 5 gezeigt. Die Scharniergelenke sind derart angeordnet daß die Motorhaube sich anfänglich um einen ersten Scharnier-Angelpunkt 9 dreht, der an der Karosseriestruktur des Frontendes angebracht ist; und sich dann - wenn dies für einen zusätzlichen Zugang erwünscht ist - um einen zweiten Scharnier-Angelpunkt 10 dreht, der an der Motorhaube 1 angebracht ist. Die ersten und zweiten Angelpunkte sind durch eine untere Scharnierstange 11 und eine obere Scharnierstange 12 verbunden, wobei beide Stangen an einem Sicherheits-Angelpunkt 13 aneinander befestigt sind. Der Sicherheits-Angelpunkt 13 wird durch einen die untere Scharnierstange 11 und die obere Scharnierstange 12 verbindenden Scherbolzen 14 oder eine andere konstruktive Vorrichtung zurückgehalten, um zu verhindern daß sich die Hinterkante der Motorhaube während normaler Betriebsbedingungen nach oben anhebt.
Die hintere Schrnierkonstruktion in aufgestellter Position ist in Abb. 6 gezeigt. Die Drehung der Motorhaube 1, die aus dem Fußgänger-Aufprall auf der Vorderkante 4 der Motorhaube 1 resultiert, wird über die inneren Seitenbauteile der Motorhaube auf die hintere Scharnierkonstruktion übertragen. Diese Drehung belastet die Schrnierkonstruktion in der zu ihrem normalen Betrieb entgegengesetzten Richtung. Bei einer vorherbestimmten Last versagt der Scherbolzen 14 und gibt den Sicherheits- Angelpunkt 13 frei. Die Scharnierkonstruktion ist dann frei für eine gleichzeitige Drehung um die ersten und zweiten Scharnier-Angelpunkte 9, 10. Die zwei Scharnierstangen 11, 12 fahren in der Drehung fort bis die Scharnierstangen in einer Linie liegen, und die obere Scharnierstange kippt über die Mittelstellung; um eine dadurch gekennzeichnete Stellung zu erreichen, daß beide Scharnierstangen 11, 12 sich meinem gewissen Winkel zueinander befinden, wobei sich der Winkel - verglichen mit der normalen Betriebsbedingung - in der anderen Richtung befindet. Dies verriegelt die Motorhaube 1 in der verriegelten Stellung, welche sich im Bereich der hinteren Scharniere ungefähr 100 mm über ihrer Position im normalen Betriebszustand befindet.

Claims

1. Eine Fußgänger-Sicherheitsvorrichtung, die eine Motorhaube (1) einschießt, wobei diese Motorhaube (1) mittels eines Paares von Scharnierkonstruktionen (3) schwenkbar am Fahrzeugkörper angebracht ist, wobei diese Scharnierkonstruktionen (3) an der Hinterkante (5) der Motorhaube (1) angeordnet sind, und wobei die Scharnierkonstruktionen (3) die Motorhaube (1) in Erwiderung eines Fußgängeraufpralls nach oben hin anheben und die Motorhaube in einer aufgestellten Position verriegeln, dadurch gekennzeichnet daß:

diese Motorhaube (1) an einem Sicherheitsmodul (2) an der Vorderkante (4) der Motorhaube (1) eingeklinkt ist, das Sicherheitsmodul (2) als oberes Querbauteil der Front konstruiert ist, welches an der Karosseriestruktur mit zwei Sicherheitmodul- Angelpunkten (6) auf der linken Seite und der rechten Seite des Moduls angebracht ist;

und wobei unter normalen Betriebsbedingungen eine Drehung des Sicherheitsmoduls (2) um die Fahrzeug-Querachse durch zwei Scherbolzen (7) zwischen Sicherheitsmodul und. Fahrzeugkarosserie zurückgehalten wird; wobei beide Scherbolzen (7) in einer solchen Entfernung vor den Sicherheitsmodul-Angelpunkten (6) angeordnet sind, daß die Scherbolzen (7) im Falle eines Fußgängeraufpralls (F) an der Vorderkante (4) der Motorhaube (1) bei einer vorherbestimmten Belastung versagen und der Vorderkante (4) eine Absenkung erlauben; und an der oberen Hinterkante des Fußgänger-Sicherheitmoduls (2) rückwärtig zum Sicherheitsmodul- Angelpunkt (6) angebrachte Stoßanschläge (8) das Anheben der Hinterkante (5) einleiten.

2. Eine Fußgänger-Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß:

diese Scharnierkonstruktion (3) eine untere Scharnierstange (11) und eine obere Scharnierstange (12) aufweist, die mit einem Sicherheits-Angelpunkt (13) aneinander befestigt sind, wobei beide Scharnierstangen durch einen Scherbolzen (14) - welcher in normalem Betriebszustand zwischen den beiden Scharnierstangen angeordnet ist - von einer Drehung um den Sicherheits-Angelpunkt (13) zurückgehalten werden; und die Scharnierstangen in einem Sicherheits-Betriebsmodus für eine Drehung um den Sicherheits-Angelpunkt (13) freigegeben werden, wenn diese Scherbolzen (14) aufgrund einer Überlastung während eines Fußgänger-Aufpralls versagen.

3. Eine Fußgänger-Sicheheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß:

dieses Sicherheitsmodul in eine Kühleröffnungs-Verstärkung integriert ist.