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Dokumentenidentifikation DE10345689A1 21.04.2005
Titel Auslösemechanismus für einen Federantrieb einer Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube
Anmelder TRW Occupant Restraint Systems GmbH & Co. KG, 73553 Alfdorf, DE;
TRW Automotive Electronics & Components GmbH & Co. KG, 78315 Radolfzell, DE;
ETO MAGNETIC KG, 78333 Stockach, DE
Erfinder Köhle, Stefan, 78359 Orsingen-Nenzingen, DE;
Schlüter, Andreas, Dr., 78333 Stockach, DE;
Gläser, Stefan, 78464 Konstanz, DE;
Schwinn, Albert, 78315 Radolfzell, DE;
Birk, Karl, 73061 Ebersbach, DE
Vertreter Prinz und Partner GbR, 81241 München
DE-Anmeldedatum 01.10.2003
DE-Aktenzeichen 10345689
Offenlegungstag 21.04.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.04.2005
IPC-Hauptklasse B60R 21/34
Zusammenfassung Ein Auslösemechanismus für einen Federantrieb einer Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube umfaßt ein Auslösemittel. Das Auslösemittel ist zwischen einer Sicherungsstellung, in der es den Federantrieb in einem gespannten Zustand hält, und einer Freigabestellung, in der es den Federantrieb freigibt, bewegbar. Der Auslösemechanismus umfaßt einen Permanentmagneten (46) und einen Elektromagneten (48). Der Permanentmagnet (46) hält das Auslösemittel bei unbestromtem Elektromagneten (48) in der Sicherungsstellung. Der Elektromagnet (48) ist so ausgelegt, daß er bei geeigneter Strombeaufschlagung das Magnetfeld des Permanentmagneten (46) so abschwächt, daß das Auslösemittel in die Freigabestellung bewegbar ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Auslösemechanismus für einen Federantrieb einer Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube, mit einem Auslösemittel, das zwischen einer Sicherungsstellung, in der es den Federantrieb in einem gespannten Zustand hält, und einer Freigabestellung, in der es den Federantrieb freigibt, bewegbar ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Baugruppe aus einem Federantrieb für eine Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube und einem Antriebsmechanismus sowie eine Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube mit einer solchen Baugruppe.

Es sind verschiedene Antriebskonzepte für Vorrichtungen bekannt, die bei einem Zusammenstoß eines Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger zum Schutz des Fußgängers die Motorhaube des Fahrzeugs anheben, um so einen zusätzlichen Deformationsraum zur Verfügung zu stellen. Bei Federantrieben, die üblicherweise ein gespanntes Federpaket umfassen, ist es zur Gewährleistung einer kurzen Aufstellzeit und einer angemessenen Aufstellhöhe der Motorhaube notwendig, das Federpaket mit nur geringem zeitlichen Verzug freizugeben. Hierfür wurden bisher insbesondere pyrotechnische oder elektromagnetische Auslösesysteme verwendet. Pyrotechnische Systeme haben den grundsätzlichen Nachteil, nur einmal ausgelöst werden zu können. Systeme, bei denen ein Elektromagnet den Federantrieb sichert, erfordern abhängig von der benötigten Haltekraft einen entsprechend hohen elektrischen Strom. Aus Sicherheitsgründen muß der Antrieb zusätzlich mechanisch gesichert werden, da die Bestromung des Elektromagneten nicht ständig gewährleistet werden kann. Außerdem ist bei Einsatz eines Elektromagneten zur Auslösung des Federantriebs zu berücksichtigen, daß die Haltekraft mit steigendem Weg abnimmt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen sicheren, mehrfach verwendbaren Auslösemechanismus für einen Federantrieb einer Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube mit einer sehr kurzen Auslöseverzögerung zu schaffen.

Bei einem Auslösemechanismus der eingangs genannten Art wird dies erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Auslösemechanismus einen Permanentmagneten und einen Elektromagneten umfaßt, wobei der Permanentmagnet das Auslösemittel bei unbestromtem Elektromagneten in der Sicherungsstellung hält und der Elektromagnet so ausgelegt ist, daß er bei geeigneter Strombeaufschlagung das Magnetfeld des Permanentmagneten so abschwächt, daß das Auslösemittel in die Freigabestellung bewegbar ist. Gemäß der Erfindung übernimmt ein Permanentmagnet, der keine Stromversorgung benötigt, die Sicherung des Federantriebs. Freigegeben wird der Federantrieb durch Strombeaufschlagung eines Elektromagneten, so daß die Auslösung des Federantriebs ohne zeitliche Verzögerung eingeleitet wird.

Die Sicherung des Federantriebs kann direkt erfolgen, oder der Antriebsmechanismus kann zur Reduzierung der vom Permanentmagneten aufzubringenden Kraft einen Untersetzungsmechanismus umfassen.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch eine Baugruppe aus einem Federantrieb für eine Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube und einem erfindungsgemäßen Antriebsmechanismus sowie durch eine Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube mit einer erfindungsgemäßen Baugruppe und einem an eine Motorhaube koppelbaren Scharniermechanismus gelöst.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Auslösemechanismus sind in den Unteransprüchen angegeben.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsformen der Erfindung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

1a eine erfindungsgemäße federgetriebene Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube mit einem Auslösemechanismus nach einer ersten Ausführungsform im Normalzustand;

1b die Vorrichtung aus 1a im ausgelösten Zustand;

2a einen erfindungsgemäßen Federantrieb für eine Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube mit einem Auslösemechanismus nach einer zweiten Ausführungsform im Normalzustand; und

2b den Antrieb aus 2a im ausgelösten Zustand.

Die in den 1a und 1b dargestellte Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube umfaßt einen Scharniermechanismus 10, der einerseits an eine Motorhaube eines Fahrzeugs koppelbar und andererseits mit einem Drehteil 12 eines Federantriebs verbunden ist. Das mit einem Anschlag 14 versehene Drehteil 12 ist drehbar um eine fahrzeugfeste Achse 16 gelagert. Weiterer Bestandteil des Federantriebs ist ein Spiralfederpaket 18, dessen eines Ende am Drehteil 12 befestigt und dessen anderes Ende fahrzeugfest montiert ist. Die Vorrichtung umfaßt ferner einen Auslösemechanismus mit einer Auslöseeinheit 20 sowie einer Steuerklinke 22 und einem Untersetzungsteil 24, die jeweils um eine fahrzeugfeste Achse 26 bzw. 28 schwenkbar sind. Die Steuerklinke 22 weist ein Ende mit einem Ansatz 30 und ein freies Ende 32 auf. Das Untersetzungsteil 24 ist ein einseitig gelagerter gebogener Hebel, an dessen freiem Ende ein Fortsatz 34 gebildet ist. Ein um die Schwenkachse 28 des Untersetzungsteils 24 drehbares Steuerteil 36 mit einem exzentrischen Vorsprung 38 ist drehfest am Untersetzungsteil 24 angebracht. Die Auslöseeinheit 20 umfaßt ein einseitig offenes, mit einem Kragen 40 versehenes Gehäuse 42, in dem ein ringförmiger, um einen metallischen Kern 44 angeordneter Permanentmagnet 46 und eine darauf aufgesetzte, um den Kern 44 gewickelte Spule aufgenommen sind. Die Spule bildet zusammen mit dem Kern 44 einen Elektromagneten 48. Die Auslöseeinheit 20 umfaßt ferner ein Auslösemittel, das sich aus einem im Gehäuse 42 verschiebbaren metallischen Anker 50 und einer auf der den Magneten 46, 48 abgewandten Seite des Ankers 50 über eine Feder 52 gekoppelten, verschwenkbaren Auslöseklinke 54 mit einer Ausnehmung 56 zusammensetzt.

1a zeigt die Vorrichtung im Normalzustand mit gespanntem Federpaket 18. Der Anschlag 14 des Drehteils 12 stützt sich am Ansatz 30 der Steuerklinke 22 ab, während sich das freie Ende 32 der Steuerklinke 22 wiederum am Vorsprung 38 des Steuerteils 36 abstützt. Das Untersetzungsteil 24 ist durch ein Federelement 58 gemäß der Darstellung in der Zeichnung in Richtung des Uhrzeigersinns vorgespannt. Der Fortsatz 34 des Untersetzungsteils 24 greift in die Ausnehmung 56 der Auslöseklinke 54 ein, die sich am Gehäusekragen 40 abstützt (Sicherungsstellung). Im Normalzustand ist der Elektromagnet 48 unbestromt, so daß der Anker 50 gegen die Kraft der Feder 52 vom Permanentmagneten 46 angezogen wird und flächig auf dem Elektromagneten 48 aufliegt. Somit ist in diesem Zustand der Federantrieb durch die Wirkung des Permanentmagneten 46 gesichert, wobei die hierfür erforderliche, vom Permanentmagneten 48 bereitzustellende Kraft durch den aus Untersetzungsteil 24, Steuerteil 36, Federelement 58 und Steuerklinke 22 gebildeten Untersetzungsmechanismus reduziert ist.

1b zeigt die Vorrichtung im ausgelösten Zustand mit entspanntem Federpaket 18, in dem eine Anhebung der Motorhaube durch Streckung des Scharniermechanismus 10 erfolgt ist. Ausgelöst wird der Federantrieb durch eine Strombeaufschlagung des Elektromagneten 48. Die Polung ist dabei so gewählt, daß das vom Elektromagneten 48 erzeugte Magnetfeld gegen das Magnetfeld des Permanentmagneten 46 gerichtet ist. Das Magnetfeld des Permanentmagneten 46 wird durch den Elektromagneten 48 so abgeschwächt, daß der Anker 50 mittels der Feder 52 gegen die Kraft des Permanentmagneten 46 von den Magneten 46, 48 wegbewegt wird, wobei das Magnetfeld des Elekromagneten 48 für eine zusätzliche Abstoßung des metallischen Ankers 50 sorgt. Die Auslöseklinke 54 nimmt das Untersetzungsteil 24 mit und gibt es frei, sobald sich die Auslöseklinke 54 nicht mehr am Gehäusekragen 40 abstützt (Freigabestellung). Unterstützt durch die Kraft des Federelements 58 wird das Untersetzungsteil 24 weiter im Uhrzeigersinn verschwenkt, so daß der Vorsprung 38 des Steuerteils 36 außer Eingriff mit dem freien Ende 32 der Steuerklinke 22 kommt. Die Steuerklinke 22 setzt dem Drehteil 12 nun keinen Widerstand mehr entgegen, und das Federpaket 18 kann sich entspannen. Die dadurch hervorgerufene Rotation des Drehteils 12 führt zu einer Streckung des Scharniermechanismus 10, so daß die Motorhaube angehoben wird.

In den 2a und 2b ist eine alternative Ausführungsform einer Baugruppe aus einem Federantrieb und einem Auslösemechanismus gezeigt. Die Kopplung des Federantriebs an den (hier nicht gezeigten) Scharniermechanismus erfolgt ähnlich wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform. Der Federantrieb umfaßt ebenfalls ein (hier nicht gezeigtes) Spiralfederpaket, dessen eines Ende an einem Drehteil 12 befestigt und dessen anderes Ende fahrzeugfest montiert ist, sowie eine um eine fahrzeugfeste Achse 26 schwenkbare Steuerklinke 22. Zusätzlich ist bei dieser Ausführungsform ein drehfest an das Drehteil 12 gekoppeltes Ritzel 60 vorgesehen, in das das freie Ende 32 der Steuerklinke 22 eingreifen kann. Ein einseitig um eine fahrzeugfeste Achse 62 schwenkbar gelagerter Auslösehebel 64 mit einer Nase 66 bildet hier das Auslösemittel der Auslöseeinheit 20. Am freien Ende des Auslösehebels 64 greift eine Feder 52 an. Die Auslöseeinheit 20 umfaßt wie bei der Ausführungsform der 1a und 1b ferner einen Permanentmagneten 46 und einen darauf angeordneten Elektromagneten 48. Bei dieser Ausführungsform ist jedoch kein Untersetzungsmechanismus vorgesehen.

Im Normalzustand, der in der 2a gezeigt ist, wird der Auslösehebel 64 gegen die Kraft der Feder 52, die den Auslösehebel 64 gemäß der Darstellung in der Zeichnung in einer dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung vorspannt, durch den Permanentmagneten 46 so gehalten, daß er flächigen Kontakt mit dem Elektromagneten 48 hat. In dieser Sicherungsstellung des Auslösehebels 64 hält dessen Nase 66 das freie Ende 32 der Steuerklinke 22 in Eingriff mit dem Ritzel 60. Der Anschlag 14 des Drehteils 12 stützt sich am Ansatz 30 der Steuerklinke 22 ab, wodurch der Federantrieb gesichert ist.

Ausgelöst wird der Federantrieb ebenfalls durch eine Strombeaufschlagung des Elektromagneten 48, wobei die Polung so gewählt ist, daß das vom Elektromagneten 48 erzeugte Magnetfeld gegen das Magnetfeld des Permanentmagneten 46 gerichtet ist. Das Magnetfeld des Permanentmagneten 46 wird durch den Elektromagneten 48 so abgeschwächt, daß der Auslösehebel 64 mittels der Feder 52 gegen die Kraft des Permanentmagneten 46 gegen den Uhrzeigersinn in eine Freigabestellung verschwenkt wird, wobei das Magnetfeld des Elektromagneten 48 für eine zusätzliche Abstoßung des Auslösehebels 64 sorgt. Dazu kann der Auslösehebel 64 entweder vollständig aus Metall gebildet sein oder ein dem Elektromagneten 48 gegenüberliegendes Metallteil 68 aufweisen. Durch die Schwenkbewegung des Auslösehebels 64 wird die Steuerklinke 22 freigegeben, so daß das Drehteil 12 frei rotieren und sich das Federpaket entspannen kann.

Selbstverständlich kann auch bei dieser Ausführungsform ein Untersetzungsmechanismus vorgesehen sein. Ebenso kann bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform bei entsprechender Auslegung des Auslösemechanismus auf einen Untersetzungsmechanismus verzichtet werden.


Anspruch[de]
  1. Auslösemechanismus für einen Federantrieb einer Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube, mit einem Auslösemittel, das zwischen einer Sicherungsstellung, in der es den Federantrieb in einem gespannten Zustand hält, und einer Freigabestellung, in der es den Federantrieb freigibt, bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösemechanismus einen Permanentmagneten (46) und einen Elektromagneten (48) umfaßt, wobei der Permanentmagnet (46) das Auslösemittel bei unbestromtem Elektromagneten (48) in der Sicherungsstellung hält und der Elektromagnet (48) so ausgelegt ist, daß er bei geeigneter Strombeaufschlagung das Magnetfeld des Permanentmagneten (46) so abschwächt, daß das Auslösemittel in die Freigabestellung bewegbar ist.
  2. Auslösemechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (48) zwischen dem Permanentmagneten (46) und dem Auslösemittel angeordnet ist.
  3. Auslösemechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslösemittel ein Metallteil umfaßt, das durch das Magnetfeld des Elektromagneten (48) abgestoßen wird.
  4. Auslösemechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslösemittel in die Freigabestellung vorgespannt ist.
  5. Auslösemechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslösemittel eine schwenkbare Auslöseklinke (54) umfaßt.
  6. Auslösemechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslösemittel ferner einen in der Sicherungsstellung des Auslösemittels flächig auf dem Elektromagneten (48) aufliegenden Anker (50) umfaßt.
  7. Auslösemechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslösemittel einen um eine fahrzeugfeste Achse (62) verschwenkbaren Auslösehebel (64) umfaßt.
  8. Auslösemechanismus nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösehebel (64) in der Sicherungsstellung an einer den Federantrieb sichernden Steuerklinke (22) angreift.
  9. Auslösemechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösemechanismus einen Untersetzungsmechanismus zur Reduzierung der vom Permanentmagneten (46) aufzubringenden Kraft zur Sicherung des Federantriebs umfaßt.
  10. Auslösemechanismus nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Untersetzungsmechanismus ein vorgespanntes Untersetzungsteil (24) umfaßt, das in der Sicherungsstellung des Auslösemittels vom Auslösemittel gegen die Vorspannkraft gehalten wird.
  11. Baugruppe aus einem Federantrieb für eine Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube und einem Auslösemechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  12. Vorrichtung zum Anheben einer Motorhaube mit einer Baugruppe nach Anspruch 11 und einem an eine Motorhaube koppelbaren Scharniermechanismus.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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