DE102006012090B3

DE102006012090B3 - Vorrichtung zum Aufstellen einer Fahrzeugtür

Info

Publication number: DE102006012090B3
Application number: DE200610012090
Authority: DE
Inventors: Michael Kammler
Original assignee: Boeco Boeddecker and Co GmbH and Co KG
Current assignee: Boeco Boeddecker and Co GmbH and Co KG
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2006-03-14
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2026-03-15

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Vorrichtung (10) zum Aufstellen einer Fahrzeugtür (11) in einer Unfallsituation, umfassend eine zur Aufstellung der Fahrzeugtür zwischen einer Ruheposition (Fig. 1) und einer Arbeitsposition (Fig. 4) verlagerbare Baueinheit (14), die von einem Energiespeicher (12), insbesondere einem Federelement, in ihre Arbeitsposition vorgespannt und von einem Arretierelement (20) gehalten ist. Die Besonderheit besteht darin, dass dem Arretierelement eine pyrotechnische Auslöseeinrichtung (18) zugeordnet ist, die über einen ausfahrbaren Kolben (30) mit einem Betätigungsbereich (27) des Arretierelementes zusammenwirkt, wobei der ausfahrende Kolben das Arretierelement in eine Freigabeposition (Fig. 3) verlagert, wodurch die Baueinheit zur Überführung in ihre Arbeitsposition freigegeben wird, und wobei der Betätigungsbereich des in Freigabeposition befindlichen Arretierelementes von dem ausgefahrenen Kolben beabstandet ist, so dass die in ihre Ruheposition rückverlagerte Baueinheit bei ausgefahrenem Kolben von dem Arretierelement arretierbar ist (Fig. 5).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufstellen einer Fahrzeugtür gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 10 2004 023 729 A1 der Anmelderin bekannt. Dort ist eine Vorrichtung beschrieben, bei der ein als Federelement ausgebildeter Energiespeicher zur Aufstellung einer Kfz-Fronthaube eine verschwenkbare Montageplatte verlagert, an der eine Drehfalle und eine Sperrklinke eines mit einer Kfz-Fronthaube kooperierenden Türschlosses angeordnet sind.
In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass im Sprachgebrauch der vorliegenden Patentanmeldung eine Aufstellbewegung der Fahrzeugtür von einer Öffnungsbewegung unterschieden wird. So erfolgt eine Öffnungsbewegung einer Fahrzeugtür im Normalfall, beispielsweise um Zugang zum Motorinnenraum eines Fahrzeuges zu erlangen. Eine Aufstellbewegung erfolgt hingegen, um die Fahrzeugtür im Falle einer Unfallsituation, also beispielsweise bei Detektion einer Fußgänger-Kollision, um einige Zentimeter von der Fahrzeugkarosserie zu beabstanden.
Handelt es sich bei der Kfz-Fahrzeugtür beispielsweise um eine Fronthaube, so kann der Aufstellweg dazu genutzt werden, die Fronthaube um einige Zentimeter von den im Motorinnenraum befindlichen, dicht gepackten Bauelementen zu beabstanden. Auf diese Weise kann der Aufprall z.B. eines Fußgängers auf die Fronthaube durch eine Verformung der Fronthaube gedämpft werden.
Zur Klarstellung sei an dieser Stelle angemerkt, dass sich die Bezeichnung Fahrzeugtür im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung nicht nur auf Kfz-Fronthauben bezieht, sondern auch auf andere Fahrzeugtüren, zum Beispiel Kfz-Seitentüren, die im Bedarfsfall aufgestellt werden können.
Die als Montageplatte ausgebildete Baueinheit ist bei der eingangs beschriebenen Vorrichtung des Standes der Technik von dem Federelement in eine Arbeitsposition hinein vorgespannt und wird von einem linear verlagerbaren Arretierelement in einer Ruheposition arretiert. In einer Unfallsituation kann das Arretierelement zur Freigabe der Baueinheit elektromagnetisch von der Baueinheit fort verlagert werden, so dass die Baueinheit freigegeben und von dem Federelement in ihre Arbeitsposition angehoben wird. Hierdurch wird die Fronthaube aufgestellt.
Nach der Unfallsituation kann die Fahrzeugtür zur Reversierung der Vorrichtung entgegen der Kraft des Federelementes in ihre Schließposition zurückverlagert werden.
Ausgehend von der Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die Aufstellzeit der bekannten Vorrichtung zu verringern.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere mit denen des Kennzeichenteils und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass dem Arretierelement eine pyrotechnische Auslöseeinrichtung zugeordnet ist, die über einen ausfahrbaren Kolben mit einem Betätigungsbereich des Arretierelementes zusammenwirkt, wobei der ausfahrende Kolben das Arretierelement in eine Freigabeposition verlagert, wodurch die Baueinheit zur Überführung in ihre Arbeitsposition freigegeben wird, und wobei der Betätigungsbereich des in Freigabeposition befindlichen Arretierelementes von dem ausgefahrenen Kolben beabstandet ist, so dass die in ihre Ruheposition rückverlagerte Baueinheit bei ausgefahrenem Kolben von dem Arretierelement arretierbar ist.
Das Prinzip der Erfindung besteht demnach darin, das Arretierelement pyrotechnisch, durch die Verlagerung eines Kolbens, zu betätigen, wobei das Arretierelement nach Freigabe der Baueinheit in eine Arretierposition rückverlagerbar ist, ohne dabei von dem verlagerten Kolben behindert zu werden.
Dadurch, dass die Vorrichtung eine pyrotechnische Auslöseeinrichtung zur Betätigung des Arretierelementes aufweist, kann die Auslösezeit, im Vergleich zu einer elektromagnetischen oder elektromotorischen Auslösung, deutlich verringert werden. Als Auslösezeit wird dabei die Zeit verstanden, die von der Detektion der Unfallsituation, beispielsweise durch ein an der Fronthaube angeordnetes Sensorsystem, bis zur Freigabe der Baueinheit durch das Arretierelement vergeht. Durch die Verringerung der Auslösezeit kann die Aufstellzeit, also die Zeit, die von der Detektion der Unfallsituation bis zum Abschluss der Aufstellbewegung der Fahrzeugtür vergeht, deutlich verkürzt werden.
Als pyrotechnische Auslöseeinrichtung kann im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung jede Einrichtung angesehen werden, die einen Kolben aufweist, der pyrotechnisch, also durch Energiefreisetzung, üblicherweise durch eine Explosion einer innerhalb einer Kammer angeordneten Zündladung oder/und Treibladung, verlagerbar ist. Ein Kolben im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung ist jedes pyrotechnisch verlagerbare Betätigungselement, das dazu geeignet ist, in Folge einer Energiefreisetzung das Arretierelement zu betätigen.
Als Ausfahren des Kolbens wird eine geführte Verlagerung des Kolbens in Folge einer pyrotechnischen Auslösung verstanden. Typischerweise ist dem Kolben bei einer pyrotechnischen Auslöseeinrichtung ein Zylinder zugeordnet, in dem der Kolben verfahrbar ist. Vorzugsweise ist die Ausfahrbewegung des Kolbens hierbei wegaxial begrenzt, zum Beispiel durch einen Anschlag, der Beispielsweise von einem Kragen des Zylinders bereitgestellt werden kann.
Durch die Ausfahrbewegung des Kolbens kann das Arretierelement in eine Freigabeposition verlagert werden, in der es die Baueinheit freigibt. Der mit dem Kolben zusammenwirkende Betätigungsbereich des Arretierelementes ist in der Freigabeposition des Arretierelementes von dem Kolben beabstandet. Entscheidend ist, dass hierdurch eine nochmalige Arretierung der Baueinheit ermöglicht wird. So ist das Arretierelement nach Abschluss der Unfallsituation in eine Arretierposition zurückverlagerbar, ohne dass das Arretierelement den Kolben dabei entgegen seiner Ausfahrrichtung rückverlagern muss.
Eine Rückverlagerung des Kolbens durch das Arretierelement ist nämlich in der Praxis, aufgrund von Abbrandspuren oder plastischen Verformungen, die durch hohe Reibungskräfte bei der pyrotechnischen Auslösung entstehen, gar nicht oder nur durch das Aufbringen sehr hoher Rückstellkräfte möglich.
Dadurch, dass der Betätigungsbereich des Arretierelementes in der Freigabeposition des Arretierelementes von dem ausgefahrenen Kolben beabstandet ist, steht dem Arretierelement, trotz ausgefahrenem Kolben, Platz für eine Rückverlagerung in eine Arretierposition zur Verfügung.
So kann das Arretierelement bei einer karosseriefesten Auslöseeinrichtung in eine Arretierposition rückverlagerbar sein, in welcher der Betätigungsbereich beispielsweise an dem ausgefahrenen Kolben anliegt. Die Arretierung der Baueinheit kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass das Arretierelement eine Sperrüberdeckung, also einen Überlapp, bezüglich eines baueinheitseitigen Halteelementes aufweist, die in Verlagerungsrichtung des Arretierelementes besonders lang ausgebildet ist. Eine solche Sperrüberdeckung kann beispielsweise von einer besonders langen Sperrfläche des Arretierelementes, beispielsweise aufgrund eines Fortsatzes, bereitgestellt werden, die mit einer halteelementseitigen Gegensperrfläche zusammenwirkt. Es ist aber auch vorstellbar, dass die Gegensperrfläche einen Fortsatz aufweist und daher besonders lang ausgebildet ist.
Alternativ ist anstelle einer karosseriefesten Auslöseeinrichtung aber beispielsweise auch eine Auslöseeinrichtung denkbar, die, zur Erzielung einer Beabstandung des ausgefahrenen Kolbens von dem Betätigungsbereich des in seiner Freigabeposition befindlichen Arretierelementes, aus der Bewegungsbahn des Arretierelementes herausstellbar ist. Das Arretierelement wird auch in diesem Fall bei einer Rückverlagerung aus der Freigabeposition in die Arretierposition nicht von dem ausgefahrenen Kolben beeinträchtigt und kann vollständig in die ursprüngliche Arretierposition zurückverlagert werden. Die beiden Arretierpositionen, vor und nach der Unfallsituation, unterscheiden sich in diesem Fall nicht.
Die Aufstellung der Fahrzeugtür gemäß dem Anspruch 1 kann auch als reversibel bezeichnet werden, da die Fahrzeugtür nach Abschluss einer Unfallsituation aus einer aufgestellten Position in ihre Schließposition rücküberführbar ist. Durch die Arretierbarkeit der in ihre Ruheposition rückverlagerten Baueinheit ist ein Verbleib der Fahrzeugtür in ihrer Schließposition gewährleistet, wodurch beispielsweise ein ungewolltes Aufspringen der Fahrzeugtür vermieden wird. Die Reversierung ermöglicht somit, zum Beispiel nach einer Fehlauslösung durch die Auslöseeinrichtung, eine Rückverlagerung der Fahrzeugtür in ihre Schließposition, so dass ein Fahrzeugführer das Fahrzeug ohne Sichtbehinderung oder ähnliche Störungen weiter benutzen kann, beispielsweise um die nächste Werkstatt anzusteuern.
Eine Reversierung des Energiespeichers, der zur Aufstellung der Baueinheit dient, oder der pyrotechnischen Auslöseeinrichtung, ist für eine Reversierung der aufgestellten Fahrzeugtür nicht notwendig. Diese können gegebenenfalls später in einer Werkstatt neu aufgeladen bzw. ausgetauscht werden.
Die Baueinheit, die zur Aufstellung der Fahrzeugtür aus ihrer Ruheposition in die Arbeitsposition verlagerbar ist, kann mit der Fahrzeugtür auf verschiedene Arten zusammenwirken. So ist denkbar, dass die, insbesondere als Montageplatte ausgebildete, Baueinheit ein Fahrzeugtürschloss, typischerweise bestehend aus einer Drehfalle und einer dieser zugeordneten Halteklinke, aufweist, welches mit einem fahrzeugtürseitigen Schließbügel kooperiert. Das Schloss kann dabei für eine herkömmliche Öffnungsbewegung der Fahrzeugtür, zum Beispiel über Bowdenzüge oder elektromotorisch, geöffnet werden. Im Falle einer Unfallsituation bleibt das Schloss vorteilhafterweise geschlossen, so dass die Fahrzeugtür bei einer Verlagerung der Baueinheit in ihre Arbeitsposition ebenfalls aufgestellt wird. Eine solche Baueinheit, an der ein Fahrzeugtürschloss angeordnet ist, ist bei einem Fahrzeug üblicherweise mittig, im Frontbereich der Frontklappe, karosserieseitig angeordnet.
Alternativ ist aber auch vorstellbar, dass an der Baueinheit ein mit der Fahrzeugtür kooperierendes Scharnier angeordnet ist. Ein solches Scharnier bildet bei einer herkömmlichen Öffnungsbewegung der Fahrzeugtür üblicherweise die Schwenkachse aus. Durch eine solche Anordnung kann die Fronthaube eines Kraftfahrzeugs in einer Unfallsituation typischerweise in ihrem hinteren Bereich aufgestellt werden.
Der die Baueinheit aufstellende Energiespeicher ist üblicherweise als Federelement, beispielsweise als Spiralfeder, ausgebildet. Grundsätzlich ist aber auch jeder andere Energiespeicher vorstellbar, der stark genug ist, die Baueinheit in einer Unfallsituation aufzustellen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Arretierelement eine Sperrfläche auf, die zur Arretierung der Baueinheit mit einer baueinheitseitigen Gegensperrfläche zusammenwirkt. Dies ermöglicht auf besonders einfache Weise eine Arretierung der Baueinheit. Die Gegensperrfläche ist üblicherweise einem Haltelement zugeordnet, welches beispielsweise von einem Bereich der Baueinheit selber, zum Beispiel einer Nase oder einem Rand der Baueinheit, oder alternativ von einem separat an der Baueinheit angeordneten Halteelement, zum Beispiel einem Haltebolzen, gebildet werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Arretierelement zur Arretierung der Baueinheit bei nicht ausgefahrenem Kolben in eine erste Arretierposition und bei ausgefahrenem Kolben in eine zweite Arretierposition verlagerbar. Dies ermöglicht eine einfache Arretierung der Baueinheit bei ausgefahrenem Kolben. Die beiden Arretierpositionen können hierbei entweder voneinander abweichen oder, beispielsweise bei einer verlagerbaren pyrotechnischen Auslöseeinrichtung, identisch sein.
Vorteilhafterweise weist die Sperrfläche oder die Gegensperrfläche einen Fortsatz auf, wodurch eine Abweichung der zweiten Arretierposition von der ersten Arretierposition ermöglicht wird. Dies ermöglicht eine besonders einfache Arretierung der Baueinheit bei ausgefahrenem Kolben. Der Fortsatz kann entweder der Sperrfläche oder der Gegensperrfläche zugeordnet sein und ermöglicht eine Verlängerung der Sperrüberdeckung des Arretierelementes relativ zu der baueinheitseitigen Gegensperrfläche. Die Sperrfläche kann somit entlang eines größeren Verlagerungsweges als üblich mit der Gegensperrfläche kooperieren.
Das Arretierelement kann beispielsweise bei eingefahrenem Kolben in einer ersten Arretierposition mit dem Halteelement kooperieren und nach der Unfallsituation aus der Freigabeposition in eine zweite, erst von dem Fortsatz ermöglichte, Arretierposition zurückverlagerbar sein, in der das Arretierelement ebenfalls mit dem Halteelement zusammenwirkt. beispielsweise kann in dieser Position die Gegensperrfläche mit dem Fortsatz der Sperrfläche zusammenwirken. Auf diese Weise ist die Baueinheit auch nach der Unfallsituation arretierbar, obwohl der ausgefahrene Kolben eine vollständige Rückverlagerung des Arretierelementes in die erste Arretierposition verhindert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kolben bei der Ausfahrbewegung mit dem Betätigungsbereich kontaktierbar. Hierdurch wird eine besonders sichere Betätigung des Arretierelementes erreicht. Vorteilhafterweise kontaktiert der Kolben den Betätigungsbereich während der gesamten Ausfahrbewegung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung überträgt der ausfahrende Kolben einen Impuls auf das Arretierelement, wobei das Arretierelement in Folge der Impulsübertragung von dem ausgefahrenen Kolben beabstandet wird, so dass das Arretierelement in seiner Freigabeposition einen Bewegungsspielraum relativ zu dem ausgefahrenen Kolben aufweist. Dies ermöglicht eine besonders einfache Ausgestaltung der Vorrichtung.
Vorteilhafterweise ist das Arretierelement in seine Arretierposition hin vorgespannt. Dies ermöglicht eine automatische Arretierung der Baueinheit. Das Arretierelement kann beispielsweise von einem Federelement vorgespannt sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Arretierelement eine Steuerfläche auf, die bei der Rückverlagerung der Baueinheit mit einem, die Gegensperrfläche aufweisenden, Halteelement zusammenwirkt. Hierdurch wird eine besonders einfache Rückverlagerung der Baueinheit ermöglicht. Das Halteelement, das beispielsweise als Haltebolzen ausgebildet sein kann, kann nach Abschluss der Unfallsituation bei der Rückverlagerung der Baueinheit zum Beispiel an der Steuerfläche entlangfahren, wobei es das Arretierelement geringfügig in eine Freigaberichtung verlagert, bis die Baueinheit ihre Ruheposition erreicht. Das Arretierelement kann danach beispielsweise aufgrund einer Vorspannung zurückschnappen, so dass die Gegensperrfläche des Halteelements in einer Arretierposition des Arretierelementes wieder mit der Sperrfläche zusammenwirkt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Arretierelement entlang einer Freigaberichtung in die Freigabeposition verlagerbar, wobei dem Arretierelement ein Anschlag zugeordnet ist, der die Verlagerung des Arretierelementes in Freigaberichtung begrenzt. Dies ermöglicht eine kontrollierte Verlagerung des Arretierelementes. Als Freigaberichtung kann im Sinne dieser Patentanmeldung insbesondere auch eine Drehrichtung, also ein Drehsinn, angesehen werden.
Vorteilhafterweise weist der Anschlag oder das Arretierelement ein Dämpfungselement auf. Hierdurch wird ein Rückprall des seine Freigabeposition erreichenden Arretierelements verhindert, verzögert oder gemindert. Das Arretierelement kann die Baueinheit somit nicht, aufgrund eines Rückpralls aus der Freigabeposition in eine Arretierposition, arretieren, bevor der Energiespeicher die Baueinheit in Aufstellrichtung aus der Ruheposition heraus verlagert. Das Dämpfungselement kann beispielsweise aus Gummi oder Kunststoff bestehen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung stellt die pyrotechnische Auslöseeinheit den Anschlag bereit. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige Ausgestaltung der Vorrichtung, da auf zusätzliche Bauelemente verzichtet werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Arretierelement um eine Schwenkachse schwenkbar ausgebildet. Dies ermöglicht eine besonders einfache Ausgestaltung des Arretierelementes. Auf diese Weise kann die Anfälligkeit gegenüber Witterungs- und Umwelteinflüssen verringert werden. Die Schwenkachse ist dabei vorteilhafterweise karosserieseitig fest angeordnet.
Vorteilhafterweise ist die Sperrfläche im Wesentlichen als Radius um die Schwenkachse des Arretierelementes ausgebildet. Dies ermöglicht ein besonders einfaches Zusammenwirken von Sperrfläche und Gegensperrfläche.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Arretierelement als Sperrklinke ausgebildet, wobei die Sperrklinke einen ersten Klinkenarm, der den Betätigungsbereich bereitstellt und einen zweiten Klinkenarm, der mit der Baueinheit kooperiert, aufweist. Dies ermöglicht eine konstruktiv besonders einfache Bauweise der Vorrichtung. Vorteilhafterweise kooperiert einer der Klinkenarme, beispielsweise der zweite Klinkenarm, mit dem Anschlag.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die pyrotechnische Auslöseeinheit karosseriefest angeordnet. Dies ermöglicht eine besonders sichere Auslösung der Sperrklinke durch eine karosserieseitig festgelegte und nicht verlagerbare Auslöseeinheit.
Vorteilhafterweise ist die Baueinheit nach der Unfallsituation von dem Energiespeicher getrieblich entkoppelbar. Dies ermöglicht eine besonders einfache Handhabung der Vorrichtung. So kann der Fahrzeugführer die Fahrzeugtür zum Beispiel nach einer Fehlauslösung und einer folgenden Entkopplung selbständig schließen und die Baueinheit hierdurch in die Ruheposition zurücküberführen, ohne dabei die Kraft des Energiespeichers überwinden zu müssen. Der Fahrzeugführer kann das Fahrzeug somit weiter benutzen und die nächste Werkstatt aufsuchen. Es ist allerdings auch vorstellbar, dass der Energiespeicher nicht von der Baueinheit entkoppelbar ist und die Rückstellung von Fahrzeugtür und Baueinheit entgegen der Kraft des Energiespeichers erfolgen muss.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen sowie anhand der nun folgenden Beschreibung eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles. Darin zeigen:
1 in einer schematischen, teilgeschnittenen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufstellen einer Fahrzeugtür bei in Schließstellung befindlicher Fahrzeugtür, in Ruheposition befindlicher Baueinheit und gespanntem Energiespeicher, mit einem in einer ersten Arretierposition befindlichen Arretierelement bei nicht ausgefahrenem Kolben,
2 die Vorrichtung gemäß 1 unter Weglassung der Fahrzeugtür mit ausgefahrenem Kolben und in einer zweiten Arretierposition befindlichem Arretierelement,
3 die Vorrichtung gemäß 2 bei in Freigabestellung befindlichem Arretierelement,
4 die Vorrichtung gemäß 3 bei aufgestellter Fahrzeugtür, in Arbeitsposition befindlicher Baueinheit und entladenem Energiespeicher,
5 die Vorrichtung gemäß 4 unter Weglassung der Fahrzeugtür bei in Ruheposition befindlicher Baueinheit und in der zweiten Arretierposition befindlichem Arretierelement.
In der nachfolgenden Figurenbeschreibung werden der Einfachheit halber gleiche oder miteinander vergleichbare Teile oder Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Die in ihrer Gesamtheit in den Figuren mit 10 bezeichnete Vorrichtung dient der Aufstellung einer in 1 abgebrochen dargestellten Kfz-Fronthaube 11 eines Fahrzeugs in Aufstellrichtung y. Durch die Aufstellung der Fronthaube 11 kann im Falle einer Unfallsituation ein Abstand zu den unterhalb der Fronthaube 11 angeordneten, nicht dargestellten Motorteilen geschaffen werden, so dass bei einem Fußgängeraufprall Platz für eine Deformation der Fronthaube 11 zur Dämpfung des Fußgängeraufpralls vorhanden ist.
Die Vorrichtung 10 weist zur Aufstellung der, in 1 in ihrer geschlossenen Position G dargestellten, Fronthaube 11 einen Energiespeicher, einen sogenannten Aktor, in Form einer Spiralfeder 12 auf. Dieser Aktor ist bezüglich der Fahrtrichtung x des Fahrzeugs, im vorderen Bereich des Fahrzeugs karosserieseitig angeordnet. Die Spiralfeder 12 befindet sich gemäß 1 in einem gespannten Zustand und ist über einen Kopplungsbolzen 13 an eine als Montageplatte 14 ausgebildete Baueinheit gekoppelt.
Die Montageplatte 14 ist über eine Schwenkachse 15 schwenkbar an der Fahrzeugkarosserie angeordnet und kooperiert über ein, auf der Montageplatte 14 gelagertes, Fahrzeugtürschloss 16 mit der Fronthaube 11. Die von einer Halteklinke 17 gehaltene Drehfalle 18 des Fahrzeugtürschlosses 16 legt bei geschlossenem Fahrzeugtürschloss einen an der Fronthaube 11 angeordneten Schließbügel 19 fest und hält so die Fronthaube 11 in ihrer Schließposition.
Eine Öffnung des Fahrzeugtürschlosses 16, z.B. um Zugang zu dem Motorraum zu erlangen, kann erfolgen, indem die Halteklinke 17, z.B. durch Betätigung eines nicht dargestellten Bowdenzuges, im Uhrzeigersinn um ihre Schwenkachse 39 verschwenkt wird, so dass die Drehfalle 18 freigegeben wird. Daraufhin kann die Drehfalle 18 um ihre Schwenkachse 40 verschwenken und einen Halteschenkel 41 des Schließbügels 19 freigeben.
In einer Unfallsituation bleibt das Fahrzeugtürschloss 16 geschlossen. Die Fronthaube 11 kann also durch ein Verschwenken der Montageplatte 14 aufgestellt werden.
Die Montageplatte 14 wird von der Spiralfeder 12 in Aufstellrichtung y vorgespannt und von einem als Sperrklinke 20 ausgebildeten Arretierelement in einer Ruheposition gemäß 1 arretiert.
Die Sperrklinke 20 weist eine Sperrfläche 21 auf, die zur Arretierung der Montageplatte 14 mit einer Gegensperrfläche 22 eines montageplattenseitigen Haltebolzens 23 zusammenwirkt. Der Haltebolzen 23 wird hierbei von der Sperrklinke 20 überdeckt. Da die Sperrfläche 21 einen Fortsatz 31 aufweist, weisen die Sperrklinke 20 und der Haltebolzen 23 eine Sperrüberdeckung etwa der Länge I auf.
Die Sperrklinke 20 ist um eine karosserieseitige Schwenkachse 24 schwenkbar ausgebildet und von einer nicht dargestellten Feder bezüglich der Figuren im Uhrzeigersinn in eine Arretierposition hin vorgespannt. Ein erster Klinkenarm 25 der Sperrklinke 20 stellt die Sperrfläche 21 bereit, während ein zweiter Klinkenarm 26 einen Betätigungsbereich 27 aufweist, der über eine Kontaktfläche 35 mit einer karosseriefest angeordneten pyrotechnischen Auslöseeinrichtung 28 kooperiert.
Die pyrotechnische Auslöseinrichtung 28 ist dabei als Zylinder-Kolben-Einheit ausgebildet, die einen, in den 1 und 2 gestrichelt dargestellten, Zylinder 29 und einen darin angeordneten Kolben 30 aufweist, der in 1 ebenfalls gestrichelt dargestellt ist. Der Zylinder 29 stellt eine geschlossene Kammer bereit, die von einem flanschartig verbreiterten Kopf 36 des Kolbens 30 abgeschlossen wird und in der eine, gepunktet und lediglich in 1 dargestellte, pyrotechnische Zündladung 37 angeordnet ist.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist nun folgende:
Ausgehend von einem Zustand gemäß 1 kann die pyrotechnische Auslöseeinrichtung 28, zum Beispiel bei Detektion einer Unfallsituation durch ein im Frontbereich des Fahrzeugs angeordnetes Sensorsystem, aktiviert werden.
Hierdurch wird die innerhalb des Zylinders 29 angeordnete Zündladung 37 gezündet und zur Explosion gebracht, wodurch der Kolben 30, aufgrund einer Volumenausdehnung innerhalb der Kammer, in Ausfahrrichtung r aus dem Zylinder 29 in eine Anschlagposition gemäß 2 ausfährt. Die Ausfahrbewegung kann hierbei zum Beispiel, wie in den 1 und 2 skizziert, durch ein Anschlagen des Kolbenkopfes 36 an einem Kragen des Zylinders begrenzt werden. Der Ausfahrweg w (2) des Kolbens 30 hat typischerweise nur eine Länge von wenigen Millimetern. Da der Kolben 30 und die zu verlagernde Sperrklinke 20 nur geringe Massen aufweisen, können die pyrotechnischen Zünd- oder Treibladungen entsprechend schwach ausgelegt werden.
Bei der Ausfahrbewegung des Kolbens 30 kontaktiert dieser die Kontaktfläche 35 des Betätigungsbereichs 27 der Sperrklinke 20 und verlagert die Sperrklinke 20 innerhalb weniger Sekundenbruchteile, beispielsweise innerhalb einer Millisekunde, aus einer ersten Arretierposition gemäß 1 zunächst in eine Position gemäß 2. Die Position der Sperrklinke 20 gemäß der 2 kann als zweite Arretierposition bezeichnet werden.
Bei der Ausfahrbewegung des Kolbens 30 wird die Sperrklinke 20 bezüglich der 2 gegen den Uhrzeigersinn, also entgegen ihrer Vorspannung, in eine Freigaberichtung f um die Schwenkachse 24 verschwenkt. Aufgrund der Länge I der Sperrüberdeckung von Sperrklinke 20 und Haltebolzen 23 wirkt die Sperrfläche 21 auch in der zweiten Arretierposition gemäß 2 mit der Gegensperrfläche 22 zusammen. Die Gegensperrfläche 22 des Haltebolzens 23 liegt hierbei an dem Fortsatz 31 der Sperrfläche 21 an. Die Montageplatte 14 ist daher in einem Zustand der Vorrichtung gemäß 2 noch in ihrer Ruheposition arretiert.
Durch die Ausfahrbewegung des Kolbens 30 wird von der pyrotechnischen Auslöseeinrichtung 28 auf die Sperrklinke 20 ein Impuls übertragen. Aufgrund dieser Impulsübertragung wird die Sperrklinke 20, nachdem der Bolzen 30 seine Anschlagposition erreicht hat, noch weiter in die Freigaberichtung verschwenkt. Die Sperrklinke 20 wird durch die Ausfahrbewegung des Kolbens 30 somit angestoßen und läuft, nachdem der Kolben seine Anschlagposition erreicht hat, selbständig weiter, bis der erste Klinkenarm 25 der Sperrklinke 20 mit einer Nase 34 an eine Anschlagfläche 33 des Zylinders 29 der pyrotechnischen Auslöseeinrichtung 28 stößt und die Sperrklinke 20 ihre Freigabeposition gemäß 3 einnimmt.
Da der Fortsatz 31 der Sperrfläche 21, durch die Verlagerung der Sperrklinke 20 in die Freigabeposition, an der Gegensperrfläche 22 vorbeibewegt wurde, kann die Sperrfläche 21 nun nicht mehr mit der Gegensperrfläche 22 zusammenwirken. Die Sperrklinke 20 gibt den Haltebolzen 23 und die Montageplatte 14 frei.
Durch die pyrotechnische Auslösung der Sperrklinke 20 kann die Auslösegeschwindigkeit der Vorrichtung, im Vergleich zu einer elektromagnetischen Auslösung der Sperrklinke, insgesamt stark erhöht werden. So erfolgt die Freigabe der Baueinheit innerhalb weniger Millisekunden, beispielsweise innerhalb von 1 bis 2 ms, nach Aktivierung der Auslöseeinrichtung.
Nachdem die Sperrklinke 20 die Montageplatte 14 freigegeben hat, wird die Sperrklinke 20 aufgrund ihrer Vorspannung durch die nicht dargestellte Feder wieder entgegen der Freigaberichtung f, bezüglich der Figuren also im Uhrzeigersinn, zurückverlagert, bis sie, wie in 4 dargestellt, mit der Kontaktfläche 35 ihres zweiten Klinkenarmes 26 an den ausgefahrenen Kolben 30 der pyrotechnischen Auslöseeinrichtung 28 anschlägt. Die Vorspannung der Sperrklinke 20 ist hierbei nicht groß genug, um den ausgefahrenen Kolben 30 entgegen seiner Ausfahrrichtung r zurückzuverlagern, da der Kolben 30 z.B. aufgrund von bei der Auslösung entstandenen Abbrandspuren oder plastischen Verformungen nicht ohne weiteres rückverlagerbar ist.
Die Montageplatte 14 ist, infolge der Freigabe durch die Sperrklinke 20, von der Spiralfeder 12 in eine Arbeitsposition gemäß 4 verlagerbar. Aufgrund der Trägheitskräfte der Spiralfeder 12 kann die Möglichkeit bestehen, dass die Sperrklinke 20 aus der Freigabeposition in eine Arretierposition gemäß 4 zurückverschwenkt, bevor der Haltebolzen 23 bei der Aufstellung der Montageplatte 14 aus dem Haltebereich der Sperrklinke heraus verlagert wird. Um eine solche Behinderung der Aufstellbewegung der Montageplatte zu vermeiden, kann die Nase 26 der Sperrklinke 20 oder die mit der Nase 26 kooperierende Anschlagfläche 33 des Zylinders 29 ein stoßkräfteabsorbierendes Dämpfungselement, beispielsweise eine Kunstschaumbeschichtung, aufweisen.
Zur Überführung der Montageplatte 14 in ihre Arbeitsposition gemäß 4 weist die Spiralfeder 12 ein Wirkende 32 auf, welches bei einer Entladung der Spiralfeder, infolge der Freigabe der Montageplatte 14 durch die Sperrklinke 20, eine Kraft auf den baueinheitseitigen Kopplungsbolzen 13 ausübt. Da das Fahrzeugtürschloss 16 bei der Aufstellbewegung der Montageplatte geschlossen bleibt, wird durch die Verlagerung der Montageplatte 14 in ihre Arbeitsposition auch die Fahrzeugtür 11 aus ihrer geschlossenen Position G in ihre aufgestellte Position A überführt. Die Fahrzeugtür 11 wird hierbei um einen Aufstellweg a angehoben, der beispielsweise 30 mm betragen kann. Dieser Aufstellweg a ermöglicht bei einem Aufprall eines Fußgängers auf der Fahrzeugtür 11 eine Deformation der Fahrzeugtür und erhöht somit die Sicherheit für den Fußgänger.
Durch die pyrotechnische Auslöseeinrichtung 28 wird für die Fronthaubenaufstellung insgesamt eine höhere Aufstellgeschwindigkeit erreicht.
Die Spiralfeder 12 ist bei einem Fußgängeraufprall auf die Fahrzeugtür 11 vorteilhafterweise noch an die Montageplatte 14 gekoppelt, so dass eine mögliche Rückverschwenkung der Montageplatte 14 nur entgegen der Kraft der Spiralfeder 12 erfolgen kann und die Fronthaube 11 nicht kraftlos nachgibt. Nach Abschluss der Unfallsituation kann die Spiralfeder 12 dann von der Montageplatte 14 entkoppelt werden, indem das Wirkende 32 der Spiralfeder 12 an dem Kopplungsbolzen 13 vorbei in eine Position gemäß 4 verlagert wird. Alternativ ist aber auch vorstellbar, den Energiespeicher vor oder bei dem Fußgängeraufprall von der Montageplatte 14 zu entkoppeln.
Es soll an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, dass das Zusammenwirken der Spiralfeder 12 mit der Montageplatte 14 hier nur beispielhaft anhand des Wirkendes 32 und des Kopplungsbolzens 13 dargestellt ist. Zur Kopplung kann ein in einer montagenplattenseitigen Kulisse fliegend gelagerter Zapfen vorgesehen sein, der mit dem Wirkende 32 kooperiert, wobei die Entkopplung der Spiralfeder 12 von der Montageplatte 14 durch eine Betätigung der Drehfalle 18 erfolgen kann. Eine solche Kopplungseinrichtung ist aus der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2005 060 750.0 der Anmelderin bekannt, auf die zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen verwiesen und deren Inhalt hiermit in den Inhalt der vorliegenden Patentanmeldung miteingeschlossen wird. Es sind aber auch andere Kopplungsmechanismen einsetzbar.
Die Entkopplung der Spiralfeder 12 von der Baueinheit 14 kann automatisch, beispielsweise zeitgesteuert, oder benutzergesteuert, zum Beispiel durch den Fahrzeugführer, erfolgen, sobald durch die Unfallsituation für Niemanden mehr eine Gefahr besteht. Daraufhin kann die Baueinheit 14 um ihre Schwenkachse 15 aus der Arbeitsposition gemäß 4 in ihre Ruheposition gemäß 5 zurückverschwenkt werden.
Bei der Rückverlagerung der Montageplatte 14 trifft der Haltebolzen 23 auf eine Steuerfläche 38 der Sperrklinke 20 und verschwenkt die Sperrklinke 20 im weiteren Verlauf der Rückverlagerung der Montageplatte 14 geringfügig in Freigaberichtung f. Der Haltebolzen 23 kann die Steuerfläche 38 hinabgleiten, bis der Haltebolzen 23 die Steuerfläche 38 passiert hat. Schließlich schnappt die Sperrklinke 20 aufgrund ihrer Vorspannung in eine Position gemäß 5 zurück, in der der Haltebolzen 23 an dem Fortsatz 31 der Sperrfläche 21 anliegt.
Dadurch, dass der Betätigungsbereich 27 der Sperrklinke 20 an dem ausgefahrenen Kolben 30 anliegt, kann die Sperrklinke 20, trotz Vorspannung, nicht in die in 1 dargestellte erste Arretierposition zurückschnappen, sondern lediglich in die in 5 dargestellte zweite Arretierposition.
Die Vorrichtung befindet sich nun in einem reversierten Zustand, in dem die Montageplatte 14 und damit auch die Fronthaube 11 sicher in ihrer Ruheposition arretiert ist, und der Fahrzeugführer kann die nächste Werkstatt aufsuchen.

Claims

Vorrichtung (10) zum Aufstellen einer Fahrzeugtür (11) in einer Unfallsituation, umfassend eine zur Aufstellung der Fahrzeugtür zwischen einer Ruheposition (1) und einer Arbeitsposition (4) verlagerbare Baueinheit (14), die von einem Energiespeicher (12), insbesondere einem Federelement, in ihre Arbeitsposition vorgespannt und von einem Arretierelement (20) gehalten ist, wobei dem Arretierelement eine pyrotechnische Auslöseeinrichtung (28) zugeordnet ist, die über einen ausfahrbaren Kolben (30) mit einem Betätigungsbereich (27) des Arretierelementes zusammenwirkt, wobei der ausfahrende Kolben das Arretierelement in eine Freigabeposition (3) verlagert, wodurch die Baueinheit zur Überführung in ihre Arbeitsposition freigegeben wird, und wobei der Betätigungsbereich des in Freigabeposition befindlichen Arretierelementes von dem ausgefahrenen Kolben beabstandet ist, so dass die in ihre Ruheposition rückverlagerte Baueinheit bei ausgefahrenem Kolben von dem Arretierelement arretierbar ist (5).
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (20) eine Sperrfläche (21) aufweist, die zur Arretierung der Baueinheit (14) mit einer baueinheitseitigen Gegensperrfläche (22) zusammenwirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (20) zur Arretierung der Baueinheit (14) bei nicht ausgefahrenem Kolben in eine erste Arretierposition (1) und bei ausgefahrenem Kolben (30) in eine zweite Arretierposition (5) verlagerbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrfläche (21) oder die Gegensperrfläche (22) einen Fortsatz (31) aufweist, wodurch eine Abweichung der zweiten Arretierposition (5) von der ersten Arretierposition (1) ermöglicht wird.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ausfahrende Kolben (30) mit dem Betätigungsbereich (27) kontaktierbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ausfahrende Kolben (30) einen Impuls auf das Arretierelement (20) überträgt, wobei das Arretierelement in Folge der Impulsübertragung eine Beabstandung von dem ausgefahrenen Kolben erreicht, so dass das Arretierelement in seiner Freigabeposition (3) einen Bewegungsspielraum relativ zu dem ausgefahrenen Kolben besitzt.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (20) in seine Arretierposition oder in eine seiner Arretierpositionen hin vorgespannt ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, sofern dieser auf Anspruch 2 rückbezogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (20) eine Steuerfläche (38) aufweist, die bei der Rückverlagerung der Baueinheit (14) mit einem, die Gegensperrfläche (22) aufweisenden, Halteelement (23) zusammenwirkt.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (20) entlang einer Freigaberichtung (f) in die Freigabeposition (3) verlagerbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem Arretierelement (20) ein Anschlag (33) zugeordnet ist, der die Verlagerung des Arretierelementes in Freigaberichtung (f) begrenzt (3).
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (33) oder das Arretierelement (20) ein Dämpfungselement aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die pyrotechnische Auslöseeinheit (28) den Anschlag (33) bereitstellt.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (20) um eine Schwenkachse (24) schwenkbar ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, sofern dieser auf Anspruch 2 rückbezogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrfläche (21) im Wesentlichen als Radius um die Schwenkachse (24) des Arretierelementes (20) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement als Sperrklinke (20) ausgebildet ist, wobei die Sperrklinke einen ersten Klinkenarm (25), der den Betätigungsbereich (27) bereitstellt, und einen zweiten Klinkenarm (26), der mit der Baueinheit (14) kooperiert, aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die pyrotechnische Auslöseeinheit (28) karosseriefest angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die pyrotechnische Auslöseeinheit als Zylinder-Kolben-Einheit (28) ausgebildet ist, wobei der Kolben (30) in Folge einer Aktivierung der Zylinder-Kolben-Einheit aus dem Zylinder (29) ausfahrbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (14) nach der Unfallsituation von dem Energiespeicher (12) getrieblich entkoppelbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Baueinheit (14) ein mit der Fahrzeugtür (11) kooperierendes Schloss (16) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit eine Montageplatte (14) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Montageplatte (14) eine Drehfalle (18) und eine Halteklinke (17) des mit der Fahrzeugtür (11) kooperierenden Schlosses (16) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (14) um eine Schwenkachse (15) schwenkbar ausgebildet ist.