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Dokumentenidentifikation DE102006011780A1 26.04.2007
Titel Aktoreinrichtung für Kraftfahrzeuge
Anmelder DaimlerChrysler AG, 70567 Stuttgart, DE
Erfinder Fehring, Michael, Dipl.-Ing. (FH), 73765 Neuhausen, DE;
Haub, Dominik, 71116 Gärtringen, DE;
Visel, Kai, Dipl.-Ing., 70569 Stuttgart, DE
DE-Anmeldedatum 15.03.2006
DE-Aktenzeichen 102006011780
Offenlegungstag 26.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.04.2007
IPC-Hauptklasse B60R 19/56(2006.01)A, F, I, 20060315, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60R 19/38(2006.01)A, L, I, 20060315, B, H, DE   
Zusammenfassung Es wird eine Aktoreinrichtung (27) für eine Unterfahrschutzeinrichtung (3) für Kraftfahrzeuge, insbesondere Geländewagen oder Pickups, wobei die Unterfahrschutzeinrichtung (3) ein mittels der Aktoreinrichtung (27) zwischen einer oberen Ausgangsstellung und einer unteren Schutzposition bewegbares Prallelement (15) umfasst, das vorzugsweise an der Unterseite des Kraftfahrzeugs angebracht ist, mit einem Antrieb zur Verlagerung des Prallelements (15), vorgeschlagen. Die Aktoreinrichtung (27) zeichnet sich dadurch aus, dass sie ein zumindest indirekt mit dem Prallelement (15) gekoppeltes, translatorisch verlagerbares Hubelement (41) umfasst und dass der Antrieb reversibel ausgebildet ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Aktoreinrichtung für eine Unterfahrschutzeinrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Geländewagen oder Pickups, wobei die Unterfahrschutzeinrichtung ein mittels der Aktoreinrichtung zwischen einer oberen Ausgangsposition und einer unteren Schutzposition bewegbares Prallelement umfasst, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Kraftfahrzeugen mit großer Bodenfreiheit und einem hohen Böschungswinkel besteht die Gefahr, dass eine niedrige Frontstruktur von konventionellen Personenkraftwagen bei einem Zusammenstoß überfahren wird, was dazu führt, dass der Personenkraftwagen mit der relativ niedrigen Frontstruktur das Kraftfahrzeug mit der größeren Bodenfreiheit unterfährt und dabei eine vorhandene Karosserietragstruktur des eine geringere Bodenfreiheit aufweisenden Fahrzeugs bei einem Frontal- oder Heckaufprall nicht beziehungsweise nicht in gewünschtem Maße durch die Karosserietragstruktur des höheren Fahrzeugs aktiviert wird. Eine gewünschte Energieaufnahme in den dafür vorgesehenen Absorptionsstrukturen des niedrigeren Fahrzeugs findet nicht statt. Dies hat zur Folge, dass die auf die Insassen des niedrigeren Fahrzeugs wirkenden Verzögerungskräfte und damit die Verletzungsgefahr für dieselben nicht wie gewünscht reduziert ist. Um ein solches Unterfahren zu vermeiden, können Geländewagen oder Pickups mit einer Unterschutzeinrichtung ausgestattet werden.

Aus der DE 100 23 777 A1 geht ein Kraftfahrzeug mit einer Unterfahrschutzeinrichtung der hier angesprochenen Art hervor, welche ein an der Unterseite des Kraftfahrzeugs angeordnetes Prallelement für einen Kollisionspartner umfasst. Das quaderförmige, energieabsorbierend ausgebildete Prallelement ist über eine Ausfahrmechanik über ein Rahmenteil mit der Karosserietragstruktur verbunden. Die Ausfahrmechanik ermöglicht eine Verstellung des Prallelements von einer oberen Ausgangsstellung in eine untere Ausgangsstellung. Als Auslösemittel ist ein Explosivsatz vorgesehen, der im Aufprallmittel angeordnet ist, wobei dieses durch eine Detonation des Explosivsatzes aus der Lagerposition nach unten geschossen wird. Nach erfolgter Auslösung der Unterfahrschutzeinrichtung kann diese nicht wieder in ihre Bereitschaftsstellung zurückgestellt werden, so dass ein Werkstattbesuch erforderlich ist, um zumindest den Explosivsatz zu ersetzen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Alternative zu der bekannten Aktoreinrichtung anzugeben.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Aktoreinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass sie ein zumindest indirekt mit dem Prallelement gekoppeltes, verlagerbares Hubelement umfasst, und dass der Antrieb reversibel ausgebildet ist. Eine manuelle oder automatische Reversierung der Unterfahrschutzeinrichtung ist daher nach erfolgter Auslösung derselben ohne weiteres möglich, also ohne dass ein Austausch von Teilen vorgenommen werden muss. Daher ist eine Betätigung des vorzugsweise von einer Prallplatte gebildeten Prallelements ohne weiteres mittels einer entsprechenden Pre-Crash-Ansteuerung oder Pre-Safe-Ansteuerung möglich.

In bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Hubelement translatorisch, insbesondere entlang einer geraden/linearen Bewegungsbahn verlagerbar ist. Zu diesem Zweck ist eine Geradführung für das Hubelement vorgesehen. Selbstverständlich ist es alternativ auch möglich, dass das Hubelement drehbeweglich und/oder schwenkbeweglich gelagert ist, wobei die vorgesehene Funktion, nämlich Einwirkung auf die Prallplatte durch entsprechende Ausgestaltung des Hubelements selbst und/oder durch geeignete Übertragsmittel sichergestellt ist.

Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel der Aktoreinrichtung, bei der die Abwärtsbewegung des Prallelements aus der oberen Ausgangsstellung in die untere Schutzposition ausschließlich durch die Gewichtskraft des Hubelements, des Prallelements und gegebenenfalls sonstiger am Prallelement angebrachter Teile initiiert wird. Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass zur Unterstützung der Abwärtsbewegung des Prallelements vorgespannte Federmittel vorgesehen sind. Beiden Ausführungsvarianten ist gemeinsam, dass kein weiterer, energieverzerrender Aktor, beispielsweise Elektromotor, zur Verlagerung des Prallelements in seine Schutzposition erforderlich ist, so dass die Aktoreinrichtung kostengünstig herstellbar ist.

Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Aktoreinrichtung ergeben sich aus Kombinationen der in den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen offenbarten Merkmale.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 den vorderen Bereich eines Kraftfahrzeugs mit einer Unterschutzeinrichtung im Schnitt, wobei sich eine Prallplatte der Unterschutzeinrichtung in ihrer oberen Ausgangsstellung befindet;

2 einen Ausschnitt aus 1, wobei sich die Prallplatte in ihrer unteren Schutzposition befindet;

3 das in den 1 und 2 ausschnittsweise dargestellte Kraftfahrzeug bei einem Zusammenstoß mit einer Barriere;

4 in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Aktoreinrichtung mit einem in einer ersten Funktionsstellung angeordneten Hubelement;

5 die Aktoreinrichtung gemäß 4 mit dem in einer zweiten Funktionsstellung angeordneten Hubelement;

6 in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt der Aktoreinrichtung gemäß der 4 und 5 im Bereich einer Arretierungseinrichtung;

7 in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt der Aktoreinrichtung gemäß der 4 und 5 im Bereich einer Sperrvorrichtung für das Hubelement;

8 in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt der Aktoreinrichtung gemäß der 4 und 5 im Bereich eines Reversierungsmechanismus;

9 in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt der Aktoreinrichtung gemäß der 4 und 5 im Bereich eines Gleitlagers für das Hubelement und

10 in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt der Aktoreinrichtung gemäß der 4 und 5 im Bereich der Anbindung des Hubelements an die Prallplatte.

In 1 ist der vordere Bereich einer Tragstruktur 1 eines Kraftfahrzeugs schematisch im Schnitt dargestellt. An der Tragstruktur 1 ist eine Unterschutzeinrichtung 3 angebracht. Die Tragstruktur 1 umfasst ein vorderes Ende 4 eines Längsträgers 5. Von dem vorderen Ende 4 des Längsträgers 5 erstreckt sich in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs ein Verbindungsträger 7 nach vorne, an dessen vorderen Ende eine Crashbox 8 angebracht ist. An dem vorderen Ende der Crashbox 8 ist ein Querträger 9 angebracht, der zur Befestigung eines nicht dargestellten vorderen Stoßfängers dient. Des Weiteren erstreckt sich von dem Längsträger 5 der Fahrzeugtragstruktur 1 ein Verbindungsträger 11 senkrecht nach unten. Ein weiterer Längsträger 13 stabilisiert den Verbindungsträger 11 an seinem unteren Ende.

An dem unteren Ende des Verbindungsträgers 11 ist ein von einer Prallplatte 15 gebildetes Prallelement 16 schwenkbar angebracht. Die Prallplatte 15 weist ein hinteres Ende 17 und ein vorderes Ende 19 auf. Mit ihrem hinteren Ende 17 ist die Prallplatte 15 an einer Anlenkstelle 21 an dem unteren Ende des Verbindungsträgers 11 angelenkt. Damit ist die Prallplatte 15 um eine senkrecht zur Bildebene der 1 verlaufende Achse 23 schwenkbar. Etwa in der Mitte der Prallplatte 15 ist eine weitere Anlenkstelle 25 vorgesehen, an der ein Ende einer Aktoreinrichtung 27 an der Prallplatte 15 angelenkt ist. Das andere Ende der Aktoreinrichtung 27 ist an einer Anlenkstelle 29 von dem Verbindungsträger 7 der Tragstruktur 1 angelenkt.

In 1 befindet sich die Prallplatte 15 in ihrer oberen, eingefahrenen Ausgangsstellung. In der Ausgangsstellung ermöglicht die Prallplatte 15 einen hohen Böschungswinkel und große Bodenfreiheit. In 2 befindet sich die Prallplatte 15 in ihrer unteren, ausgefahrenen Schutzposition, in welcher die Prallplatte 15 auch niedrigeren Kollisionspartnern, wie zum Beispiel konventionellen Personenkraftwagen, eine Abstützstruktur zur Verfügung stellt, an welcher das niedrigere Fahrzeug seine Vorbaustruktur aktivieren kann. Dadurch wird ein sogenanntes Aufreiten eines mit der Unter(fahr)schutzeinrichtung 3 ausgestatteten Fahrzeugs auf niedrigere Fahrzeuge sicher vermieden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 1 und 2 ist die Eigensteifigkeit der Prallplatte 15 in einen vorderen und einen hinteren Bereich unterteilt. Der vordere Bereich ist vorzugsweise mit Anfalthilfen versehen und wird zusammen mit einem Biegequerträger und Crashboxen aktiviert. Der hintere Bereich der Prallplatte 15 hat eine deutlich höhere Eigensteifigkeit in Fahrzeuglängsrichtung. Der hintere Bereich bildet im Falle einer Kollision einen zusätzlichen Lastpfad, über den bei einer Kollision Energie in die Fahrzeugtragstruktur 1 eingeleitet wird. Die Prallplatte 15 kann ein- oder zweischalig ausgebildet sein. Über eine Sickengeometrie oder durch unterschiedliche Wandstärken der Schalen, zum Beispiel durch flexible Einsatzmaterialien, kann das Kraftniveau gezielt auf die gewünschten Anforderungen abgestimmt werden. Durch gezielte Verprägungen der Schalen kann eine bessere Überdeckung zum Unfallgegner erreicht werden. Insbesondere werden scharfkantige Endbereiche vermieden. Im Hinblick auf die anfallenden Reparaturkosten sind die beiden Bereiche der Prallplatte 15 vorzugsweise getrennt montierbar.

In 3 ist das Kraftfahrzeug gemäß der 1 und 2 im Falle eines Zusammenstoßes mit einer Barriere 31 dargestellt. Aus 3 geht hervor, dass die Crashbox 8 im Vergleich zur Darstellung gemäß der 1 um fast die Hälfte ihrer Länge zusammengedrückt wurde. Außerdem hat sich der vordere Eigensteifigkeitsbereich, der zwischen dem vorderen Ende 19 und der Anlenkstelle 25 angeordnet ist, verformt. Der hintere Eigensteifigkeitsbereich der Prallplatte 15 sowie die Tragstruktur 1 des Kraftfahrzeugs haben sich nicht verformt.

Im Folgenden wird anhand der 4 bis 10 ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Aktoreinrichtung 27 näher beschrieben. Die Aktoreinrichtung 27 dient dazu, die Prallplatte 15 um ihre hintere, scharnierartige Befestigung 21 zu verschwenken. Die Steuerung der Schwenkbewegung beziehungsweise Auslösung der Aktoreinrichtung 27 erfolgt vorzugsweise über eine Pre-Safe-Ansteuerung oder Pre-Crash-Ansteuerung. In diesem Fall befindet sich die Prallplatte 15 im Normalbetrieb in ihrer eingefahrenen, oberen Ausgangsstellung (1). Nur im Pre-Safe-Fall oder Pre-Crash-Fall wird eine Absenkung und Verriegelung der Prallplatte 15 in ihrer ausgefahrenen, unteren Schutzposition (2 und 3) initiiert, die auch als Kompatibilitätsstellung bezeichnet wird. Die Schwenkbewegung der Prallplatte 15 erfolgt reversibel. Für den Fall, dass nach einer Aktivierung der Prallplatte 15 kein Aufprall erfolgt, ist ein Zurückstellen der Prallplatte 15 in ihrer Ausgangsstellung mittels der Aktoreinrichtung 27 ohne weiteres möglich. Die Rückstellbewegung kann manuell oder automatisch durchgeführt werden.

Wie aus 4 ersichtlich, ist die Aktoreinrichtung 27 als modulare Baueinheit ausgebildet und weist ein mehrteiliges Gehäuse 33 auf, welches ein topfförmiges Gehäuseteil 35 und ein nicht dargestelltes, als Deckel ausgebildetes Gehäuseteil aufweist, um einen Innenraum 37 zur Unterbringung von einer Anzahl von Funktionsteilen gegenüber der Umgebung so zu verschließen, dass ein Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit vermieden wird. Das als Gussteil ausgebildete Gehäuse 33 wird zumindest über einen am topfförmigen Gehäuseteil 35 ausgebildeten ersten Flansch und gegebenenfalls über einen am deckelförmigen Gehäuseteil ausgebildeten zweiten Flansch direkt oder indirekt an der Tragstruktur 1 des Kraftfahrzeugs befestigt, insbesondere mit dieser verschraubt. In bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Gehäuse 33 an einer unteren Kühlerbrücke des Kraftfahrzeugs angebracht ist. Die stabile Anbringung der Aktoreinrichtung 27 ist vorteilhaft, da diese im Crashfall einen Lastpfad zwischen der Prallplatte 15 und der Tragstruktur 1 bildet.

Die Aktoreinrichtung 27 umfasst ein translatorisch verlagerbares, stangenförmig ausgebildetes Hubelement 41, welches in 4 in einer ersten, angehobenen Funktionsstellung und in 5 in einer zweiten, abgesenkten Funktionsstellung dargestellt ist. Diese beiden Funktionsstellungen sind jeweils Endstellungen. Das Hubelement 41 weist ein Lagerauge 43 zur gelenkigen Verbindung mit der Prallplatte 15 im Bereich der Anlenkstelle 25 auf. Da das Hubelement 41 eine translatorische, die Prallplatte 15 jedoch eine rotatorische Bewegung ausführt, wird ein Längenausgleich über ein zusätzliches Ausgleichselement 45 realisiert, welches in 10 dargestellt ist. Das Ausgleichselement 45 ist sowohl mit dem Hubelement 41 als auch der Prallplatte 15 gelenkig gekoppelt, so dass bei einer Verlagerung des Hubelements 41 der Längenausgleich durch ein Verschwenken des Hubelements 41 um eine Achse 47 relativ gegenüber dem Ausgleichselement 45 und das Ausgleichselement 45 durch ein Verschwenken um eine Achse 49 relativ gegenüber der Prallplatte 15 realisiert ist.

Zur ausschließlichen Führung des Hubelements 41 innerhalb der Aktoreinrichtung 27 beziehungsweise in deren Gehäuse 33 ist eine Geradführung 51 vorgesehen, die bei diesem Ausführungsbeispiel zwei identische, vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Gleitlager 53A und 53B umfasst. Wie aus 9 ersichtlich, welche einen Ausschnitt der Aktoreinrichtung 27 im Bereich des unteren Gleitlagers 53A zeigt, weist das Gehäuse 33 eine Öffnung 55 auf, durch die das Hubelement 41 mit seinem das Lagerauge 43 aufweisenden Ende aus dem Innenraum 37 herausragt. Diese Öffnung 55 ist mittels des Gleitlagers 53A und dem darin geführten Hubelement 41 vollständig verschlossen, so dass ein Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in den Innenraum 37 mittels des Gleitlagers 53A, welches hier eine Doppelfunktion aufweist, verhindert wird. Wie aus den 4, 5 und 9 ersichtlich, sind die Gleitlager 53 jeweils mittels eines Schiebesitzes im Gehäuse 33 lagefest fixiert.

Um das Hubelement 41 in seiner in 4 dargestellten eingefahrenen Stellung zu halten, in der sich die Prallplatte 15 in ihrer oberen Ausgangsstellung gemäß 1 befindet, ist eine Arretierungseinrichtung 57 vorgesehen, die in 6 in vergrößertem Maßstab dargestellt ist. Die Arretiereinrichtung 57 weist eine quer zur Verlagerungsrichtung des Hubelements 41 geradlinig verschiebbare Sperrklinke 59 auf, welche mittels Druckfedern 61 in eine auf der Außenseite des Hubelements 41 vorgesehene Vertiefung 63 verriegelnd einfahrbar ist. Um die Sperrklinke 59 aus der Vertiefung 63 entgegen der Kraft der Druckfedern 61 herauszuziehen, um das Hubelement 41 freizugeben, so dass die Prallplatte 15 sich aus ihrer oberen Ausgangsstellung in ihre untere Schutzposition bewegen kann, ist ein Elektromagnet 65 vorgesehen. Wie aus 6 ersichtlich, ist die Sperrklinke 59 an ihrem freien Ende abgewinkelt ausgebildet, das heißt sie ist hier mit einer Schräge versehen, so dass die Sperrklinke 59 beim Einziehen des Unterschutzes 15 durch Verlagerung des Hubelements 41 aus seiner in 5 dargestellten ausgefahrenen Stellung in die in 4 und 6 dargestellte eingefahrene Stellung nicht am Hubelement 41 hängen bleiben kann.

Wie aus den 4 bis 7 ersichtlich, weist das Hubelement 41 auf seiner Außenseite entlang seiner Mantellängsachse eine gegen ein Einfahren wirkende Sperrverzahnung 67 auf, mit der ein steuerbares Sperrelement 69 mit einer entsprechend angepassten Gegensperrverzahnung 71 in und außer Eingriff bringbar ist. Die Sperrverzahnung 67 befindet sich auf der der Vertiefung 63 gegenüberliegenden Seite des Hubelements 41. Das Sperrelement 69 ist im Gehäuseteil 35 um eine Achse 73 schwenkbar gelagert und mittels Federelemente 75 selbsttätig gegen die Sperrverzahnung 67 am Hubelement 41 gedrückt. Das Sperrelement 69 ist mittels eines mit einem elektrischen Signal ansteuerbaren Elektromagneten 77 entgegen der Kraft der Federelemente 75 außer Eingriff mit der Sperrverzahnung 67 am Hubelement 41 bringbar.

Die Anzahl der Zähne der Sperrverzahnung 67 am Hubelement 41 und der Gegensperrverzahnung 71 am Sperrelement 69 ist bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel so gewählt, dass das zahnstangenähnliche Hubelement 41 bei seiner Verlagerung aus seiner eingefahrenen Stellung gemäß

4, in der sich die Prallplatte 15 in ihrer oberen Ausgangsstellung befindet, in seine ausgefahrene Stellung gemäß 5, in der die Prallplatte 15 in ihrer unteren Schutzposition gemäß 2 angeordnet ist, in vier definierten Rastpositionen auf dem Weg in seine vollständig ausgefahrene Stellung mittels der Sperrklinke 69 blockierbar ist. Dadurch wird gewährleistet, dass auch bei einer zu späten Auslösung der Unterfahrschutzeinrichtung 27, bei der eine Kollision mit einem gegnerischen Fahrzeug bereits erfolgt, bevor das Hubelement 41 seine vollständig ausgefahrene Stellung (5) erreicht hat, das Hubelement 41 gegen eine Rückverlagerung blockiert ist, so dass die Crashkräfte auch über das Hubelement 41 und das Gehäuse 33 in die Tragstruktur 1 des Kraftfahrzeugs eingeleitet werden. Die spezielle Verzahnung stellt also sicher, dass bei nicht vollständig ausgefahrener, in einer Zwischenposition zwischen ihrer oberen Ausgangsstellung und ihrer unteren Schutzposition angeordneter Prallplatte 15 diese durch die Crashkräfte nicht wirkungslos ausweicht, sondern standhält und dadurch auch erst einen Lastpfad zur Tragstruktur 1 bildet.

Die Aktoreinrichtung 27 weist ferner einen Reversierungsmechanismus 79 auf, mittels dem nach einer Auslösung der Prallplatte 15 diese aus ihrer unteren Schutzposition in ihre obere Ausgangsposition zurückstellbar ist. Der steuerbare Reversierungsmechanismus 79 weist einen Elektromotor 81 und ein Getriebe 83, welches mit einem Abtriebsritzel 85 über eine vorzugsweise Evolventenverzahnung in das Hubelement 41 eingreift. Die entlang der Mantellängsachse des Hubelements 41 verlaufende Verzahnung und die Verzahnung am Abtriebszahnrad 85 ist in der vereinfachten Darstellung gemäß der 4, 5 und 8 nicht dargestellt. Die mit dem Abtriebszahnrad 85 zusammenwirkende Verzahnung und die Sperrverzahnung 67 der Arretierungseinrichtung 57 sind auf gegenüberliegenden Längsseiten des Hubelements 41 ausgebildet.

In bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Abtriebszahnrad 85 über den Elektromotor 81 und das Getriebe 83 mit hoher Übersetzung ins Langsame angetrieben wird. Auf diese Weise kann der Elektromotor 81 unter Verwendung des Hubelements 41 als Kraftpfad den Unterschutz, das heißt die Prallplatte 15 nach einem Auslösen wieder in die Normalstellung zurückziehen. Der Elektromotor 81 und das Getriebe 83 können so ausgelegt sein, dass sich diese ohne größere Verluste bei Auslösung der Aktoreinrichtung 27 von dem herabfallenden Hubelement 41, welches an der Prallplatte 15 angelenkt ist, mitdrehen lassen. Der Antrieb der Prallplatte erfolgt hier ausschließlich aufgrund der Gewichtskraft und kann gemäß einer Weiterbildung auf durch Federmittel unterstützt sein. Weiterhin ist es möglich, dass der Elektromotor 81 beim Auslösen der Aktoreinrichtung 27 zusätzlich angesteuert wird, um den Ausfahrvorgang des Hubelements 41 aktiv antreiben. In einer dritten Ausführungsvariante der Aktoreinrichtung 27 ist vorgesehen, dass der Reversierungsmechanismus 79 von dem Hubelement 41 vollständig entkoppelbar ist, so dass das herabfallende Hubelement 41 durch den Reversierungsmechanismus 79 nicht gebremst wird. Auch in diesem Fall kann jedoch das Losbrechen des Hubelements 41 mittels eines vorgespannten Federelements unterstützt werden.

Festzuhalten bleibt, dass die Aktoreinrichtung 27 eine kompakte, vormontierbare Baueinheit bildet, wobei der Innenraum 37 des Gehäuses 33 das Hubelement 41, die Geradführung 51, die Arretierungseinrichtung 57 sowie den Reversierungsmechanismus 79 aufnimmt.

Zur Funktionsweise der Aktoreinrichtung 27: Bei in oberer Ausgangsstellung angeordneter Prallplatte 15 (1) weist das Hubelement 41 die in 4 dargestellte Funktionsstellung auf. In dieser Lage wird das Hubelement 41 und somit auch die Prallplatte 15 an einer Abwärtsbewegung mittels der Arretierungseinrichtung 57 gehindert, deren Sperrklinke 59 in die Vertiefung 63 am Hubelement 41 eingreift. Durch Auslösung der Aktoreinrichtung 27, was beispielsweise mittels einer Pre-Safe-Ansteuerung oder Pre-Crash-Ansteuerung erfolgt, wird die Sperrklinke 59 mittels des Elektromagneten 65 aus der Vertiefung 63 herausgezogen, so dass das Hubelement 41 im Gehäuse 33 nach unten gleiten kann. Diese Bewegung wird über einen Anschlag an einer vorbestimmten Position gestoppt, wobei der Anschlag an der Prallplatte 15, dem Hubelement 41 oder sonstigen Teilen angebracht sein kann. Die Prallplatte 15 befindet sich nun in ihrer unteren Schutzposition. Um zu verhindern, dass die Prallplatte 15 bei einer Kollision durch die eingeleiteten Crashkräfte nicht wieder nach oben gedrückt werden kann, das Sperrelement 69 gegen das Hubelement 41 gedrückt, so dass die Sperrverzahnung 67 und die Gegensperrverzahnung 71 ineinander eingreifen. Um eine Rückstellung der Prallplatte 15 in ihre obere Ausgangsstellung herbeizuführen, beispielsweise dann, wenn keine Kollision stattgefunden hat, wird zunächst das Sperrelement 69 außer Eingriff mit dem Hubelement 41 gebracht und daran anschließend das Hubelement 41 mittels des Reversierungsmechanismus 79 entgegen der Schwerkraft nach oben in seine in 4 dargestellte Ausgangsstellung zurückverlagert. Diese Ausgangsstellung wird durch Einfahren der Sperrklinke 59 in die Vertiefung 63 gesichert.


Anspruch[de]
Aktoreinrichtung (27) für eine Unterfahrschutzeinrichtung (3) für Kraftfahrzeuge, insbesondere Geländewagen oder Pickups, wobei die Unterfahrschutzeinrichtung (3) ein mittels der Aktoreinrichtung (27) zwischen einer oberen Ausgangsstellung und einer unteren Schutzposition bewegbares Prallelement (15) umfasst, das vorzugsweise an der Unterseite des Kraftfahrzeugs angebracht ist, mit einem Antrieb zur Verlagerung des Prallelements (15), dadurch gekennzeichnet, dass die Aktoreinrichtung (27) ein zumindest indirekt mit dem Prallelement (15) gekoppeltes, verlagerbares Hubelement (41) umfasst, und dass der Antrieb reversibel ausgebildet ist. Aktoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Verlagerung des Prallelements (15) aus der oberen Ausgangsstellung in die untere Schutzposition innerhalb einer gewünschten, sehr kleinen Zeitdauer erforderliche aufzubringende Auslösekraft ausschließlich durch die Schwerkraft gebildet ist oder dass zusätzlich vorgespannte Federmittel vorgesehen sind. Aktoreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass, eine Geradführung (51) für das Hubelelement (41) vorgesehen ist. Aktoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Arretierungseinrichtung (57) zur reversiblen Verriegelung des Hubelements (41) in zumindest seiner oberen Ausgangsstellung. Aktoreinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierungseinrichtung (57) eine in eine am Hubelelement (41) vorgesehene Vertiefung (63) einfahrbare Sperrklinke (59) aufweist. Aktoreinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (59) bei in oberer Ausgangsposition angeordnetem Prallelement (15) mittels wenigstens einer Druckfeder (61) in der Vertiefung (63) gehalten ist und dass die Sperrklinke (59) mittels eines mit einem elektrischen Signal ansteuerbaren Elektromagneten (65) entgegen der Kraft der Druckfeder (61) aus der Vertiefung (63) heraus ziehbar ist. Aktoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubelelement (41) entlang einer Mantellängsachse eine gegen ein Einfahren wirkende Sperrverzahnung (67) aufweist, mit der ein steuerbares Sperrelement (69) in und außer Eingriff bringbar ist. Aktoreinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (69) schwenkbar gelagert ist und mittels mindestens eines Federelements (75) selbsttätig gegen die Sperrverzahnung (67) gedrückt ist. Aktoreinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (69) mittels eines mit einem elektrischen Signal ansteuerbaren Elektromagneten (77) entgegen der Kraft des Federelements (75) außer Eingriff mit der Sperrverzahnung (69) bringbar ist. Aktoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb einen Reversierungsmechanismus (79) aufweist, um nach einer Auslösung das Prallelement (15) dieses aus seiner unteren Schutzposition in seine obere Ausgangsposition zurück zu stellen. Aktoreinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Reversierungsmechanismus (79) einen Motor, insbesondere Elektromotor (81) umfasst, mittels dem wenigstens ein Zahnrad (85) antreibbar ist, welches in eine am Hubelement (41) vorgesehene, entlang dessen Mantellängsachse verlaufende Verzahnung eingreift oder in Eingriff bringbar ist. Aktoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem eine translatorische Bewegung ausführenden Hubelement (41) und dem eine Schwenkbewegung um eine Achse ausführenden Prallelement (15) ein Ausgleichselement (65) vorgesehen ist. Aktoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktoreinrichtung (27) ein mehrteiliges Gehäuse (33) aufweist, welches mindestens eine Befestigungsmöglichkeit zur Anbringung des Gehäuses (33) -zumindest indirekt- an einer Karosserietragstruktur (1) des Kraftfahrzeugs aufweist. Aktoreinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (33) ein erstes, topfförmiges Gehäuseteil (35) und ein zweites, als Deckel ausgebildetes Gehäuseteil aufweist. Aktoreinrichtung nach einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (37) des Gehäuses (33) gegenüber der Umgebung soweit abgekapselt ist, dass ein Eindringen von zumindest Schmutz und vorzugsweise auch von Feuchtigkeit verhindert wird. Aktoreinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (33) eine Öffnung aufweist, aus dem das Hubelement (41) herausragt und ansonsten allseitig geschlossen ist. Aktoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (33) das Hubelement (41), die Geradführung (51), die Arretierungseinrichtung (57) sowie der Reversierungsmechanismus (79) untergebracht ist. Aktoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktoreinrichtung (77) als modulare, vormontierbare Baueinheit ausgebildet ist. Unterfahrschutzeinrichtung (3) für Kraftfahrzeuge, mit einem zwischen einer oberen Ausgangsposition und einer unteren Schutzposition bewegbaren Prallelement (15), das vorzugsweise an der Unterseite des Kraftfahrzeugs angebracht ist, und mit mindestens einer dem Prallelement (15) zugeordneten Aktoreinrichtung (27) nach einem der Ansprüche 1 bis 18.






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