DE102009038612A1

DE102009038612A1 - Griffelement mit einer Crashsperre

Info

Publication number: DE102009038612A1
Application number: DE200910038612
Authority: DE
Inventors: Christian Bresser; Rolf Kamps
Original assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Current assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Priority date: 2009-08-26
Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2011-03-03
Also published as: DE102009038612A9

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung (10) zum Betätigen einer Klappe (11) eines Kraftfahrzeugs mit einer Betätigungsmechanik, aufweisend ein Griffelement (12) und eine Betätigungsverbindung (14) zur Wirkverbindung des Griffelementes (12) mit einem Schloss (13), sodass bei einem Betätigen des Griffelementes (12) das Schloss (13) zum Öffnen und/oder Schließen der Klappe (11) aktivierbar ist, ferner aufweisend eine Crashsperre (15), die in einem Crashfall des Kraftfahrzeugs derart auf die Betätigungsmechanik einwirkt, dass eine Betätigung des Schlosses (13) wenigstens kurzzeitig sperrbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Crashsperre (15) einen chemischen Treibsatz (16) aufweist, der im Crashfall zur sperrenden Einwirkung auf die Betätigungsmechanik zündbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung zum Betätigen einer Klappe eines Kraftfahrzeugs mit einer Betätigungsmechanik, aufweisend ein Griffelement und eine Betätigungsverbindung zur Wirkverbindung des Griffelementes mit einem Schloss, sodass bei einem Betätigen des Griffelementes das Schloss zum Öffnen und/oder Schließen der Klappe aktivierbar ist, ferner aufweisend eine Crashsperre, die in einem Crashfall des Kraftfahrzeugs derart auf die Betätigungsmechanik einwirkt, dass eine Betätigung des Schlosses wenigstens kurzzeitig sperrbar ist.
Betätigungsvorrichtungen der vorliegenden Art sind beispielsweise bei Türen von Kraftfahrzeugen bekannt, sodass die Klappe durch eine Tür, beispielsweise aber auch durch eine Heckklappe oder dergleichen gebildet ist, jedoch vorliegend jedes bewegliche Teil eines Kraftfahrzeugs beschreibt.
Das Griffelement befindet sich dabei außenseitig der Klappe und kann manuell bedient werden. Das Schloss befindet sich innerhalb der Klappe des Kraftfahrzeugs und ist gegenüberliegend der Zarge des Kraftfahrzeugs angeordnet, um mit einem Schließbügel zusammenzuwirken, der die Klappe des Kraftfahrzeugs sicher verschließt. Dabei ist eine Betätigungsverbindung notwendig, um die Betätigung des Griffelementes in Öffnungsrichtung auf das Schloss zu übertragen, wobei die Betätigungsvorrichtung zumeist als Zug-Schub-Stange, als Seilzug oder Bowdenzug ausgeführt ist.
Um im Crashfall, beispielsweise im Fall einer Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem weiteren Kraftfahrzeug oder mit einem anderen Fremdkörper, ein unerwünschtes Öffnen der Klappe des Kraftfahrzeugs zu verhindern, sind sogenannte Crashsperren bekannt. Das Griffelement kann eine ungewollte Bewegung in Öffnungsrichtung ausführen, wenn im Crashfall große Beschleunigungen auftreten oder wenn eine unkontrollierte Verformung der Klappe des Kraftfahrzeugs ausgelöst wird. Die Massenträgheit des Griffelementes und der weiteren an der Betätigungsmechanik beteiligten Komponenten kann ausreichen, um im Griffelement eine Bewegung in Öffnungsrichtung auszulösen, sodass das Schloss betätigt und das Öffnen der Klappe ausgelöst wird. Dadurch entsteht eine weitere Gefahr für Insassen des Kraftfahrzeugs, die beispielsweise aus dem Kraftfahrzeug herausgeschleudert werden können. Crashsperren sollen das unerwünschte Betätigen des Schlosses, ausgelöst durch einen Crash des Kraftfahrzeugs, vermeiden. Dazu können die Crashsperren derart auf die Betätigungsmechanik einwirken, dass eine Betätigung des Schlosses wenigstens kurzzeitig in und/oder nach dem Crashmoment sperrbar ist.
Aus der EP 1 243 724 B1 ist eine Betätigungsvorrichtung mit einer Crashsperre bereits bekannt. Die Crashsperre ist in der Betätigungsvorrichtung zwischen dem Griffelement und dem Schloss angeordnet und weist einen Kolben auf, der in einem Zylinder axial verstellbar ist. Im Zylinder befindet sich ein Medium, dessen Viskosität durch Anlegen einer elektrischen Spannung veränderbar ist. Erfasst ein Sensor einen Crash des Kraftfahrzeugs, wird an das Medium eine Spannung angelegt, die eine Verhärtung des Mediums bewirkt, wodurch sich die Betätigungsverbindung nicht in eine das Schloss entriegelnde Lage verstellen kann. Jedoch ergibt sich der Nachteil einer sehr aufwändigen Abdichtung und Konstruktion, wobei nicht gewährleistet ist, dass die Viskosität des Mediums und die elektrische Verstellbarkeit der Viskosität über einen langen Gebrauchszeitraum des Kraftfahrzeugs erhalten bleiben.
Aus der DE 10 2004 008 048 A1 ist eine Crashsperre einer Betätigungsvorrichtung bekannt, die mit einem Sperrelement ausgeführt ist, das durch einfache elektrische Ansteuerung in seiner Wirklage verstellt werden kann, sodass ein Öffnen der Klappe des Kraftfahrzeugs verhindert ist. Das Stellelement kann so ausgeführt sein, dass bei einer elektrischen Ansteuerung entweder ein Teil des Stellelementes, beispielsweise ein Anker eines Elektromagneten, verstellt wird. Ebenso kann das Stellelement insgesamt oder teilweise aus einem Material gefertigt sein, das durch Anlegen einer elektrischen Spannung eine Längenveränderung des Stellelementes oder eines mit dem Sperrelement zusammenwirkenden Teils des Stellelementes bewirkt. Diese Anordnung ist nicht hinreichend dynamisch, um in sehr kurzen Zeiten ein Sperren der Betätigungsmechanik zu bewirken und um ein Betätigen des Schlosses zu verhindern. Insbesondere ist eine derartige Crashsperre aufgrund der begrenzten Dynamik nicht grundsätzlich geeignet, eine ungewollte Öffnungsbewegung des Griffelementes zu verhindern.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des voranstehend genannten Standes der Technik zu überwinden und eine Betätigungsvorrichtung mit einer Crashsperre zu schaffen, die sehr kurze Wirkzeiten ermöglicht, insbesondere über einen langen Gebrauchszeitraum des Kraftfahrzeugs einsatzbereit ist und vorzugsweise einfach ausgeführt ist.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Betätigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Crashsperre einen chemischen Treibsatz aufweist, der im Crashfall zur sperrenden Einwirkung auf die Betätigungsmechanik zündbar ist.
Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, eine Betätigungsvorrichtung mit einer sehr schnell reagierenden Crashsperre auszustatten. Der chemische Treibsatz kann auch als Treibladung oder Sprengkapsel bezeichnet werden, wie diese beispielsweise bei einem Airbag für ein Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Ein chemischer Treibsatz kann elektrisch bzw. elektronisch gezündet werden und weist eine sehr kurze Reaktionszeit auf. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Griffelement mittels des chemischen Treibsatzes entweder durch direkte Einwirkung auf das Griffelement oder wenigstens durch eine Einwirkung auf die Betätigungsmechanik in seiner Beweglichkeit so gesperrt wird, dass eine Betätigung des Schlosses der Klappe des Kraftfahrzeugs durch einen Crash nicht erfolgt. Die Klappe des Kraftfahrzeugs kann jeden beweglichen Teil des Kraftfahrzeugs betreffen, das geöffnet und wieder geschlossen werden kann, beispielsweise die Fahrertür, die Beifahrertür oder eine sonstige Türe, der Kofferraumdeckel oder die Motorhaube, um nur einige Beispiele zu nennen. Kommt es zu einem Crashfall, d. h. kollidiert das Fahrzeug beispielsweise mit einem anderen Fahrzeug oder einem sonstigen Gegenstand, und kann es im Griffelement zu einer ungewollten Bewegung kommen, die zum Öffnen der Klappe des Kraftfahrzeugs führt, so wird der chemische Treibsatz gezündet, und dieser wirkt derart auf die Betätigungsmechanik ein, dass die Bewegung des Griffelementes zum Öffnen der Klappe gesperrt wird. Im Ergebnis wird eine hochwirksame Crashsperre bereitgestellt, basierend auf einem chemischen Treibsatz mit einer Dynamik, die mit elektromechanischen oder elektromagnetischen Komponenten nicht erreicht werden kann.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Crashsperre ein gasfüllbares Hüllelement auf, das bei Zündung des chemischen Treibsatzes direkt oder indirekt auf die Betätigungsmechanik einwirkt. Bei Verwendung eines gasfüllbaren Hüllelementes ist im Wesentlichen der Aufbau eines Airbags erfüllt, wie dieser beispielsweise im Lenkrad oder im Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs eingebaut sein kann. Findet ein Crash des Kraftfahrzeugs statt, wird der Airbag über eine zugeordnete Sensorik und eine Steuerungseinheit ausgelöst, und der chemische Treibsatz setzt in sehr kurzer Zeit ein großes Gasvolumen frei. Dieses Gasvolumen füllt das gasfüllbare Hüllelement, sodass dieses wenigstens kurzzeitig ein entsprechendes Volumen einnimmt. Durch diese wenigstens kurzzeitige Verdrängung, die durch das Hüllelement mit entsprechendem Innendruck ermöglicht wird, können weitere Komponenten aktiviert werden. Das durch den chemischen Treibsatz unter Druck gesetzte Hüllelement kann folglich direkt oder indirekt auf die Betätigungsmechanik oder direkt oder indirekt auf das Griffelement einwirken. Eine Einwirkung auf die Betätigungsmechanik umfasst dabei ebenfalls eine Einwirkung auf die Betätigungsverbindung und/oder auf eine weitere Komponente, die Bestandteil der Betätigungsverbindung ist oder eine Einwirkung auf das Schloss selbst. Dabei genügt eine Einwirkung auf zumindest eine der Komponenten, die zwischen dem Griff zur manuellen Betätigung der Betätigungsvorrichtung und dem Schloss selbst vorhanden und Bestandteil der mechanischen Wirkkette ist.
Zur Auslösung der Zündung des chemischen Treibsatzes kann ein Steuergerät vorgesehen sein, das vorzugsweise wenigstens einen Crashsensor umfasst. Das Steuergerät kann beispielsweise durch jenes Steuergerät gebildet sein, das im Kraftfahrzeug bereits zur Ansteuerung eines Airbags und/oder beispielsweise eines Gurtstraffers vorhanden ist. Der Crashsensor kann ebenfalls bereits für andere Sicherheitssysteme, wie den Airbag oder den Gurtstraffer, im Kraftfahrzeug vorhanden sein, sodass das Auslösesignal zur Zündung des chemischen Treibsatzes vom entsprechenden Crashsensor sensiert und ausgelöst wird. Der vorgesehene chemische Treibsatz in der Betätigungsvorrichtung zur Bildung der Crashsperre kann jedoch vorzugsweise ein eigenes Steuergerät und insbesondere eigene Crashsensoren aufweisen, die beispielsweise in der Klappe oder im Seitenbereich des Kraftfahrzeugs eingebracht sind. Eine Kopplung zu im Kraftfahrzeug bereits vorhandenen Systemen kann daher vorteilhaft sein, jedoch kann die Crashsperre auch durch eigenständige elektronische Systeme angesteuert werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das gasfüllbare Hüllelement wenigstens eine Öffnung aufweisen, durch die den Überdruck bildendes Gas aus dem Inneren des Hüllelementes vorzugsweise kontrolliert entweichen kann. Zündet der chemische Treibsatz und setzt ein expandierendes Volumen frei, so wird das Hüllelement ausgefüllt, und im Hüllelement herrscht ein Überdruck. Damit nimmt das Hüllelement ein Volumen ein und sperrt die Betätigungsmechanik. Um diese Einwirkung zeitlich zu begrenzen, kann im Hüllelement eine und vorzugsweise mehrere Öffnungen vorgesehen sein, sodass zwar im Crashmoment und in einem auf den Crashmoment folgenden Zeitfenster, beispielsweise 30 Millisekunden bis 50 Millisekunden, die Einwirkung aufrechterhalten bleibt, danach jedoch die Einwirkung beendet wird. Das Gas kann nach dem Zünden des chemischen Treibsatzes und dem Ausfüllen des Hüllelementes durch den Überdruck durch die Öffnung entweichen, sodass der Überdrück im Hüllelement kontrolliert wieder abgebaut wird. Das Hüllelement kann wie ein Luftsack, ein Luftballon oder dergleichen unter dem Überdruck eine definierte Gestalt einnehmen, und nach Entweichen des Überdrucks durch die Öffnung wieder in sich zusammenfallen. Ist das Gas im Hüllelement durch die wenigstens eine Öffnung entwichen, so ist damit die Einwirkung auf die Betätigungsmechanik beendet, und die Betätigungsmechanik ist nicht mehr gesperrt. Beispielsweise kann nach einem Crash des Kraftfahrzeugs die Klappe des Kraftfahrzeugs durch manuelle Betätigung des Griffelementes wieder geöffnet werden. Jedoch ist im und im Zeitfenster kurz nach dem Crashmoment eine Öffnungsbetätigung des Griffelementes verhindert, die durch die Massenträgheit des Griffelementes oder durch plastische Verformung des Bleches der Klappe des Kraftfahrzeugs hervorgerufen würde.
Insbesondere weist das Griffelement eine Öffnungsrichtung auf, sodass bei Bewegung des Griffelementes in Öffnungsrichtung die Klappe des Kraftfahrzeugs öffenbar ist, wobei das gasfüllbare Hüllelement bei Zündung des chemischen Treibsatzes derart direkt oder indirekt auf die Betätigungsmechanik und insbesondere auf das Griffelement einwirkt, dass die Einwirkung der Bewegung des Griffelementes in Öffnungsrichtung entgegenwirkt. Diese Einwirkung kann jedoch auch dauerhaft sein, wenn beispielsweise das Hüllelement keine Öffnungen aufweist und dauerhaft unter einem Überdruck gesetzt ist, jedoch kann mit Öffnungen im Hüllelement die Einwirkung auf die Betätigungsmechanik nur von kurzer Dauer sein.
Nach einer weiteren möglichen Ausführungsform kann die Crashsperre ein Sperrelement aufweisen, das reib- und/oder formschlüssig in Eingriff mit der Betätigungsmechanik bringbar ist. Das Sperrelement kann durch Zünden des chemischen Treibsatzes in Eingriff mit der Betätigungsmechanik gebracht werden. Beispielsweise kann das Sperrelement in einer Führungsaufnahme aufgenommen sein, wobei die Führungsaufnahme eine Druckkammer aufweist, die durch wenigstens eine Körperfläche des Sperrelementes beweglich begrenzt ist. Damit entsteht das Prinzip eines Kolbenlaufes in einem Zylinder, und in der Druckkammer kann der chemische Treibsatz aufgenommen sein oder durch Zünden des chemischen Treibsatzes freigesetzte Gase können in die Druckkammer gelangen, um das Sperrelement über die Körperfläche des Sperrelementes, die als Druckfläche wirkt, anzutreiben.
Durch Zünden des chemischen Treibsatzes wird wenigstens kurzzeitig die Druckkammer mit Überdruck beaufschlagt, und das Sperrelement wird durch die Druckeinwirkung auf die die Druckkammer beweglich begrenzende Körperfläche des Sperrelementes in Eingriff mit der Betätigungsmechanik gebracht. Gemäß dieser Ausführungsform besitzt der chemische Treibsatz kein Hüllelement, welches direkt oder indirekt auf die Betätigungsmechanik und insbesondere auf das Griffelement einwirkt. Vielmehr treibt der chemische Treibsatz ein Sperrelement an, das in sehr kurzer Zeit, beispielsweise in unter 30 Millisekunden, in Eingriff mit der Betätigungsmechanik gebracht werden kann, um ein ungewolltes Öffnen der Klappe des Kraftfahrzeugs zu verhindern.
Auch gemäß der Ausführungsform mit einem in der Führungsaufnahme aufgenommenen Sperrelementes kann wenigstens eine Öffnung vorgesehen sein, durch die einen Überdruck bildendes Gas in der Druckkammer vorzugsweise kontrolliert entweichen kann. Die Öffnung kann sowohl im Sperrelement als auch in der Führungsaufnahme vorhanden sein, sodass das Sperrelement nicht dauerhaft in Eingriff mit der Betätigungsmechanik verbleibt. Das freigesetzte Gas in der Druckkammer kann durch die Öffnung entweichen, sodass das Sperrelement aus dem Eingriff mit der Betätigungsmechanik zurückgeführt werden kann. Die Rückführung des Sperrelementes aus dem Eingriff mit der Betätigungsmechanik kann vorzugsweise mit einem Federelement erfolgen, das das Sperrelement derart kraftbeaufschlagt, dass dieses aus dem Eingriff mit der Betätigungsmechanik zurückgeführt wird. Findet ein Crash des Kraftfahrzeugs statt und wird der chemische Sprengsatz gezündet, so kann kurzzeitig ein Überdruck in der Druckkammer dazu führen, dass das Sperrelement in Eingriff mit der Betätigungsmechanik gelangt. Durch anschließendes Entweichen des Überdruckes durch die Öffnung und durch Kraftbeaufschlagung des Sperrelementes durch das Federelement wird das Sperrelement aus dem Eingriff mit der Betätigungsmechanik wieder gelöst. Nachfolgend kann die Klappe des Kraftfahrzeugs beispielsweise manuell über das Griffelement geöffnet werden.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass eine Sollbruchstelle vorgesehen und derart angeordnet ist, dass durch Brechen der Sollbruchstelle, insbesondere durch manuelle Betätigung des Griffelementes, das Schloss betätigbar ist. Ist die Crashsperre derart ausgeführt, dass ein Sperrelement nach Zünden des chemischen Treibsatzes nicht in die Freigabeposition zurückgeführt wird und in Eingriff mit der Betätigungsmechanik verbleibt, so kann der Eingriff des Sperrelementes mit der Betätigungsmechanik durch Brechen der Sollbruchstelle gelöst werden. Die Sollbruchstelle kann beispielsweise im Sperrelement selbst, in der Führungsaufnahme oder in der Betätigungsmechanik vorgesehen sein, sodass sich die Sollbruchstelle im Kraftfluss zwischen der Crashsperre und dem Griffelement befindet. Die Sollbruchstelle kann als mechanische ausgeführte Sollbruchstelle vorgesehen sein, beispielsweise durch einen verjüngten Materialquerschnitt, der sich im Kraftfluss zwischen der Crashsperre und der Betätigungsmechanik befindet. Beispielsweise kann das Sperrelement einen verjüngten Querschnitt aufweisen, der zum Bruch gebracht wird, wenn das Griffelement manuell betätigt wird, obwohl das Sperrelement noch im Eingriff mit der Betätigungsmechanik ist.
Nach einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Crashsperre kann ein Sperrelement kombiniert mit einem gasfüllbaren Hüllelement vorgesehen sein. Dabei kann durch Zünden des chemischen Treibsatzes und Erzeugen des Überdruckes im Inneren des Hüllelementes derart auf das Sperrelement eingewirkt werden, dass das Sperrelement in sperrenden Eingriff mit der Betätigungsmechanik gebracht wird. Das Sperrelement wird in seiner Sperrbewegung folglich durch das sich expandierende Hüllelement angetrieben.
Weiterbildend kann das Sperrelement als Projektil betrachtet werden, das auf einen Teil der Betätigungsmechanik geschossen wird. Durch den chemischen Treibsatz wird das Sperrelement als Projektil angetrieben, und die Sperrwirkung wird erreicht, indem das Sperrelement durch einen Impuls einer freien Bewegung auf einen Teil der Betätigungsmechanik auftrifft. Durch Impulsübertragung, vorzugsweise durch einen teilelastischen oder vollelastischen Stoß, wird der Impuls auf einen Teil der Betätigungsmechanik übertragen und wirkt auf die Betätigungsmechanik in einer Richtung ein, die der Öffnungsbewegung des Griffelementes entgegenwirkt. Im Ergebnis ist eine Öffnung der Klappe am Kraftfahrzeug verhindert, wobei nach Auftreffen des als Projektil wirkenden Sperrelementes eine Wirkverbindung zwischen der Crashsperre und der Betätigungsmechanik nicht weiter besteht. Angetrieben wird das als Projektil wirkende Sperrelement durch den chemischen Treibsatz, wobei die Zündung des chemischen Treibsatzes in einer Führungsaufnahme erfolgen kann, die gleichzeitig die Bewegungsrichtung des als Projektil wirkenden Sperrelementes vorgibt. Das Sperrelement kann dabei die Führungsaufnahme sogar verlassen und mit einer freien Bewegung auf einen Teil, beispielsweise einer Prallplatte, der Betätigungsmechanik auftreffen, um den Impuls zu übertragen.
Die Betätigungsmechanik kann eine Formschlussgeometrie und insbesondere ein Formschlusselement mit einer Sperrnut aufweisen, in die das Sperrelement in Eingriff bringbar ist. Die Formschlussgeometrie bzw. das Formschlusselement kann vorzugsweise in der Betätigungsverbindung oder im Schloss selbst vorhanden sein, bevorzugt kann die Formschlussgeometrie bzw. das Formschlusselement jedoch im Griffelement eingebracht werden. Das Formschlusselement kann durch ein in der Betätigungsmechanik ohnehin vorhandenes Bauteil bereitgestellt werden, beispielsweise in Gestalt einer Nut, einer Kerbe, einem Hinterschnitt oder dergleichen, der bzw. das beispielsweise im Griffelement eingebracht ist, und das Sperrelement wirkt mit der Formschlussgeometrie bzw. dem Formschlusselement zusammen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Formschlusselement ein separates Element ist, das sich im Bewegungsfluss der Betätigungsmechanik befindet, sodass bei Sperrung des Formschlusselementes durch das Sperrelement eine Betätigung des Schlosses verhindert ist.
Die vorliegende Erfindung richtet sich ferner auf ein Griffelement einer Betätigungsvorrichtung zum Betätigen einer Klappe eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Wirkverbindung zu einem Schloss der Klappe über eine Betätigungsverbindung vorgesehen ist, sodass bei einem Betätigen des Griffelementes das Schloss zum Öffnen und/oder zum Schließen der Klappe aktivierbar ist, mit einer Crashsperre, die in einem Crashfall des Kraftfahrzeugs derart auf das Griffelement einwirkt, dass eine Betätigung des Schlosses wenigstens kurzzeitig sperrbar ist. Bei diesem Griffelement ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Crashsperre einen chemischen Treibsatz aufweist, der im Crashfall zur sperrenden Einwirkung auf die Betätigungsmechanik zündbar ist.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Crashsperre mit direkter Einwirkung auf das Griffelement,
2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Crashsperre mit einem Formschlusselement, das Bestandteil der Betätigungsmechanik ist,
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Crashsperre mit einem Sperrelement und einem gasfüllbarem Hüllelement,
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Crashsperre mit einem Sperrelement, welches direkt über einen chemischen Treibsatz antreibbar ist,
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anordnung einer Crashsperre in der Betätigungsmechanik,
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Crashsperre mit einem Sperrelement zur direkten Einwirkung auf das Griffelement über eine erste Wirkverbindung und
7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Crashsperre mit einem Sperrelement zur direkten Einwirkung auf das Griffelement über eine zweite Wirkverbindung.
Die 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Betätigungsvorrichtung 10, die in einer Klappe 11 eines Kraftfahrzeugs eingebaut ist. Die Klappe 11 des Kraftfahrzeugs ist als Tür dargestellt, die wiederum lediglich als Ausschnitt des Türaußenbleches gezeigt ist, das die Griffmulde für ein Griffelement 12 bildet. Das Griffelement 12 dient zur manuellen Betätigung der Klappe 11, sodass das Griffelement 12 in Öffnungsrichtung 19 manuell betätigt werden kann, um auf das Schloss 13 einzuwirken. Zur Betätigung des Schlosses 13 befindet sich zwischen dem Griffelement 12 und dem Schloss 13 eine Betätigungsverbindung 14, die in Gestalt eines Gestänges angedeutet ist. Das Griffelement 12 ist in einem Drehpunkt 31 drehbar in der Klappe 11 des Kraftfahrzeugs gelagert, und weist einen Grifffinger 32 auf, der sich von der Außenseite der Klappe 11 in die Innenseite hinein erstreckt. Der Grifffinger 32 bildet ein Hakenende 33, an dem die Betätigungsverbindung 14 angebunden ist.
Das gezeigte Ausführungsbeispiel besitzt eine Crashsperre 15, die direkt auf das Griffelement 12, insbesondere auf den Grifffinger 32 des Griffelementes 12, einwirkt. Die Crashsperre 15 weist zunächst einen chemischen Treibsatz 16 auf, der durch nicht näher gezeigte Mittel dann gezündet werden kann, wenn ein Crashfall vorliegt, d. h. wenn das Kraftfahrzeug eine Kollision erfährt, die zu der Gefahr führt, dass sich die Klappe 11 des Kraftfahrzeugs auf Grund der Massenträgheit des Griffelementes 12 oder durch plastische Verformung des Bleches der Klappe 11 in Öffnungsrichtung 19 bewegen kann und folglich das Schloss 13 ungewollt betätigt. Der chemische Treibsatz 16 kann eine Art Sprengkapsel sein, wie diese aus dem Aufbau eines Airbags im Lenkrad oder im Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs bereits bekannt ist. Die Crashsperre 15 weist ferner ein gasfüllbares Hüllelement 17 auf, das als Einheit mit dem chemischen Treibsatz 16 ortsfest in der Klappe 11 angeordnet wird. Ereignet sich ein Crashfall und ist eine Sperrung der Betätigungsmechanik notwendig, so wird durch Zünden des chemischen Treibsatzes 16 erreicht, dass das gasfüllbare Hüllelement 17 mit Gas gefüllt wird, das durch die Zündung des chemischen Treibsatzes 16 freigesetzt wird. Damit nimmt das gasfüllbare Hüllelement 17 etwa die gezeigte Gestalt an und wirkt folglich auf eine Formschlussgeometrie 26, die gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel am Grifffinger 32 des Griffelementes 12 angeformt ist. Die Kraftrichtung des gasgefüllten Hüllelementes 17 auf das Griffelement 12 wirkt folglich der Öffnungsrichtung 19 entgegen.
Das gasfüllbare Hüllelement 17 ist mit zwei Öffnungen 18 gezeigt, durch die das Gas aus dem Inneren des Hüllelementes kontrolliert entweichen kann. Hat sich ein Crash ereignet und hat der chemische Treibsatz 16 gezündet, so ist damit der Vorteil erreicht, dass das Hüllelement 17 lediglich kurzfristig mit einem Überdruck beaufschlagt ist, um auf das Griffelement 12 einzuwirken. Die Querschnitte der Öffnungen 18 sind derart klein bemessen, dass für eine gewisse Zeit, beispielsweise 30 Millisekunden bis 50 Millisekunden, der Überdruck innerhalb des Hüllelementes 17 aufrecht erhalten bleibt. Erst nach dieser Zeit entweicht eine größere Menge des Gases aus dem Hüllelement 17 durch die Öffnungen 18, und die Krafteinwirkung der Crashsperre 15 auf das Griffelement 12 ist beendet. Nachfolgend kann das Griffelement 12 auf gewöhnliche Weise manuell betätigt werden, um das Schloss 13 zu aktivieren.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Betätigungsvorrichtung 10 mit einer weiteren Anordnung und Ausführung der Crashsperre 15. Die Crashsperre 15 ist mit einem Sperrelement 20 ausgeführt, das in einer Führungsaufnahme 21 längs geführt aufgenommen ist. In der Betätigungsverbindung 14 zwischen dem Griffelement 12 und dem Schloss 13 ist ein Formschlusselement 27 geführt angeordnet. Das Formschlusselement 27 besitzt eine Sperrnut 28, in die das Sperrelement 20 eingreifen kann. Durch die Anordnung des Formschlusselementes 27 in der Betätigungsverbindung 14 führt dieses eine Bewegung aus, wenn das Griffelement 12 in Öffnungsrichtung 19 bewegt wird. Die Bewegungsrichtung des Sperrelementes 20 steht vorliegend senkrecht auf der Bewegungsrichtung des Formschlusselementes 27.
Im Crashfall löst der chemische Treibsatz 16 aus und bewirkt eine Expansion des gasfüllbaren Hüllelementes 17 durch Freisetzen einer entsprechenden Gasmenge. Der chemische Treibsatz 16 ist derart zum Sperrelement 20 angeordnet, dass bei einem expandierenden Hüllelement 17 das Sperrelement 20 in Richtung zur Sperrnut 28 im Formschlusselement 27 bewegt wird. Das Sperrelement 20 wird somit durch Zünden des chemischen Treibsatzes 16 unter Einwirkung des Hüllelementes 17 angetrieben. Im Crashfall kann folglich in sehr kurzer Zeit die Bewegung des Formschlusselementes 27 blockiert werden, sodass das Schloss 13 nicht aktivierbar ist. Im Crashmoment und in einem gegebenen Zeitfenster nach dem Crashmoment, beispielsweise 30 Millisekunden bis 50 Millisekunden nach dem Crashmoment, bewirkt ein Federelement 24 die Rückführung des Sperrelementes 20 aus dem Eingriff in der Sperrnut 28. Folglich ist nachfolgend das Schloss 13 durch Betätigen des Griffelementes 12 wieder aktivierbar. Die Darstellung der Crashsperre 15 dient lediglich der schematischen Wiedergabe. Die gezeigten Komponenten der Crashsperre 15 können vorzugsweise in einer Griffeinheit 34 aufgenommen sein, um eine Griffeinheit 34 als modulare und einzeln handhabbare Einheit bereitzustellen, die bereits mit einer erfindungsgemäßen Crashsperre 15 ausgeführt und vormontiert ist und in der Klappe 11 des Kraftfahrzeugs eingesetzt werden kann. Selbstverständlich kann die Crashsperre 15 auch eine bauliche Einheit mit dem Schloss 13 bilden.
3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Crashsperre 15 mit einem in einer Führungsaufnahme 21 geführten Sperrelement 20. Wie bereits in 2 dargestellt, kann durch Zünden des chemischen Treibsatzes 16 und einer dadurch bewirkten Expansion des gasfüllbaren Hüllelementes 17 das Sperrelement 20 in Richtung zum Formschlusselement 27 bewegt werden, um eine Aktivierung des Schlosses 13 durch Sperren der Betätigungsverbindung 14 zu verhindern. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel besitzt das Formschlusselement 27 eine Sollbruchstelle 25. Diese ist als Kerbe eines die Sperrnut 28 begrenzenden Körperteils des Formschlusselementes 27 ausgeführt. Gelangt das Sperrelement 20 in Eingriff in die Sperrnut 28, so kann dieses nach dem Crashmoment in Eingriff mit dem Formschlusselement 27 verbleiben, um eine nach dem Crashmoment währende, dauerhafte Blockierung der Betätigungsvorrichtung 10 zu schaffen. Soll nach dem Crash des Kraftfahrzeugs die Klappe 11 des Kraftfahrzeugs geöffnet werden, so kann dies durch Betätigung des Griffelementes 12 erfolgen. Dabei bricht die Sollbruchstelle 25 und die Klappe 11 des Kraftfahrzeugs kann geöffnet werden. Das Formschlusselement 27 kann aus einem metallischen Material und insbesondere aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein, um eine entsprechende Schwächung des Formschlusses durch die Sollbruchstelle 25 zu schaffen. Die Dimensionierung des Steges, der durch die Sollbruchstelle 25 als Rest-Tragquerschnitt des Formschlusselementes 27 verbleibt, kann derart dimensioniert sein, dass eine Aktivierung des Schlosses 13 durch den Crash selbst vermieden ist, jedoch durch manuelle Betätigung des Griffelementes 12 ein Bruch der Sollbruchstelle 25 erreicht werden kann.
4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Betätigungsvorrichtung 10 mit einer Crashsperre 15, die zunächst wiederum ein Sperrelement 20 aufweist, das mit dem Formschlusselement 27 in Eingriff bringbar ist. Damit kann auf gleiche, bereits beschriebene Weise die Bewegung im Griffelement 12 und in der Betätigungsverbindung 14 vermieden werden, um eine Aktivierung des Schlosses 13 zu unterbinden. Der chemische Treibsatz 16 befindet sich in oder angrenzend an eine Druckkammer 22, die in der Führungsaufnahme 21 zur Führung des Sperrelementes 20 ausgebildet ist. Die Druckkammer 22 ist durch die Körperfläche des Sperrelementes 20 beweglich begrenzt, die der Eingriffsseite des Sperrelementes 20 zum Eingriff in das Formschlusselement 27 gegenüberliegt. Zündet der chemische Treibsatz 16 und führt die Zündung zu einer Druckzunahme in der Druckkammer 22, so wird das Sperrelement 20 in Richtung zum Eingriff in die Sperrnut 28 im Formschlusselement 27 bewegt. Folglich ist eine Kolben-Zylinder-Laufanordnung geschaffen, wobei wiederum ein Federelement 24 gezeigt ist, um das Sperrelement 20 aus dem Eingriff in der Sperrnut 28 wieder zu lösen.
In der Führungsaufnahme 21 sind Öffnungen 23 gezeigt. Wird das Sperrelement 20 in Richtung zum Formschlusselement 27 bewegt, werden die Öffnungen 23 durch Fortbewegung der Sperre 20 freigelegt, sodass ein Überdruck in der Druckkammer 22 durch die Öffnungen 23 entweichen kann. Der Querschnitt der Öffnungen 23 ist derart klein bemessen, dass eine sichere Fortbewegung des Sperrelementes 20 in den Eingriff in die Sperrnut 28 ermöglicht wird. Um durch das Federelement 24 das Sperrelement 20 wieder in eine das Formschlusselement 27 freigebende rückgezogene Position zurückzubewegen, kann das Gas in der Druckkammer 22 durch die Öffnung 23 entweichen. Folglich ist nach dem Crashmoment die Betätigungsvorrichtung 10 wieder freigegeben.
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anordnung der Crashsperre 15 innerhalb der Betätigungsvorrichtung 10. Die Crashsperre 15 besitzt eine Druckhülse 29, die durch eine gezeigte Schraubverbindung mit der Betätigungsverbindung 14 verbunden ist. Eine Treibsatzaufnahme 30 kann unbeweglich in der Klappe 11 angeordnet sein. Zündet der chemische Treibsatz 16, so wird ein Überdruck in der Druckkammer 22 hervorgerufen. Dadurch wird eine Kraft in der Betätigungsverbindung 14 erzeugt, die der Öffnungsrichtung 19 des Griffelementes 12 entgegenwirkt. Damit ist eine Aktivierung des Schlosses 13 im Crashmoment wirksam verhindert. Zwischen der Treibsatzaufnahme 30 und der Druckhülse 29 kann ein Spalt 35 vorgesehen sein, um ein kontrolliertes Entweichen des Gases aus der Druckkammer 22 zu ermöglichen. Ferner können Öffnungen in der Druckhülse 29 vorgesehen sein, wie diese bereits in der Führungsaufnahme 21 oder im Hüllelement 17 gezeigt sind. Die gezeigte Anordnung kann insofern umgestaltet werden, als dass die Treibsatzaufnahme 30 fest mit der Betätigungsverbindung 14 verbunden ist, und die Druckhülse 29 ist unbeweglich in der Klappe 11 des Kraftfahrzeugs angeordnet.
Die 6 und 7 zeigen weitere Ausführungsbeispiele der Anordnung der Crashsperre 15 in einer Betätigungsvorrichtung 10. Das Griffelement 12 besitzt einen Grifffinger 32, der sich in die Innenseite der Klappe 11 hinein erstreckt und eine Verbindung zwischen dem manuell bedienbaren Teil des Griffelementes 12 und der Betätigungsverbindung 14 schafft. Endseitig am Grifffinger 32 ist ein Hakenende 33 vorgesehen, das durch seine geometrische Gestalt eine Formschlussgeometrie 26 zum Eingriff des Sperrelementes 20 der Crashsperre 15 bietet.
6 zeigt eine Formschlussgeometrie 26 auf einer ersten Seite des Grifffingers 32, sodass die Crashsperre 15 die Bewegung des Griffelementes 12 in Öffnungsrichtung 19 verhindern kann. 7 zeigt eine Formschlussgeometrie 26 auf einer gegenüberliegenden, zweiten Seite am Grifffinger 32, mit der das Sperrelement 20 der Crashsperre 15 ebenfalls in Eingriff gelangen kann.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Insbesondere kann die Ausführung der Führungsaufnahme 21 mit Öffnungen 23 auch in den Ausführungsbeispielen gemäß 6 und 7 Verwendung finden. Ferner kann die Ausführung der Crashsperre 15 mit einem gasfüllbaren Hüllelement 17 ebenfalls in den Ausführungen in 6 und 7 angewendet werden. Ist eine Crashsperre 15 mit einer Sollbruchstelle 25 vorgesehen, kann diese in jedem der gezeigten Ausführungsbeispiele gemäß 1, 2 und gemäß 4 bis 7 angewendet werden.
Bezugszeichenliste

10: Betätigungsvorrichtung
11: Klappe
12: Griffelement
13: Schloss
14: Betätigungsverbindung
15: Crashsperre
16: chemischer Treibsatz
17: gasfüllbares Hüllelement
18: Öffnung
19: Öffnungsrichtung
20: Sperrelement
21: Führungsaufnahme
22: Druckkammer
23: Öffnung
24: Federelement
25: Sollbruchstelle
26: Formschlussgeometrie
27: Formschlusselement
28: Sperrnut
29: Druckhülse
30: Treibsatzaufnahme
31: Drehpunkt
32: Grifffinger
33: Hakenende
34: Griffeinheit
35: Spalt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1243724 B1 [0005]
DE 102004008048 A1 [0006]

Claims

Betätigungsvorrichtung (10) zum Betätigen einer Klappe (11) eines Kraftfahrzeugs mit einer Betätigungsmechanik, aufweisend ein Griffelement (12) und eine Betätigungsverbindung (14) zur Wirkverbindung des Griffelementes (12) mit einem Schloss (13), sodass bei einem Betätigen des Griffelementes (12) das Schloss (13) zum Öffnen und/oder Schließen der Klappe (11) aktivierbar ist, ferner aufweisend eine Crashsperre (15), die in einem Crashfall des Kraftfahrzeugs derart auf die Betätigungsmechanik einwirkt, dass eine Betätigung des Schlosses (13) wenigstens kurzzeitig sperrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Crashsperre (15) einen chemischen Treibsatz (16) aufweist, der im Crashfall zur sperrenden Einwirkung auf die Betätigungsmechanik zündbar ist.
Betätigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Crashsperre (15) ein gasfüllbares Hüllelement (17) aufweist, das bei Zündung des chemischen Treibsatzes (16) direkt oder indirekt auf die Betätigungsmechanik einwirkt.
Betätigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gasfüllbare Hüllelement (17) in Verbindung mit dem chemischen Treibsatz (16) nach Art eines Airbags ausgeführt ist.
Betätigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das gasfüllbare Hüllelement (17) mittels des chemischen Treibsatzes (16) wenigstens kurzzeitig mit einem Gas füllbar ist, insbesondere derart, dass das gasfüllbare Hüllelement (17) durch einen inneren Überdruck ein Volumen einnimmt, durch das dieses auf die Betätigungsmechanik einwirkt.
Betätigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuergerät mit vorzugsweise wenigstens einem Crashsensor vorgesehen ist, wobei die Zündung des chemischen Treibsatzes (16) durch das Steuergerät auslösbar ist.
Betätigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das gasfüllbare Hüllelement (17) wenigstens eine Öffnung (18) aufweist, durch die den Überdruck bildendes Gas aus dem Inneren des Hüllelementes (17) vorzugsweise kontrolliert entweichen kann.
Betätigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Griffelement (12) eine Öffnungsrichtung (19) aufweist, sodass bei Bewegung des Griffelementes (12) in Öffnungsrichtung (19) die Klappe (11) des Kraftfahrzeugs öffenbar ist, wobei das gasfüllbare Hüllelement (17) bei Zündung des chemischen Treibsatzes (16) derart direkt oder indirekt auf die Betätigungsmechanik und insbesondere auf das Griffelement (12) einwirkt, dass die Einwirkung der Bewegung des Griffelementes (12) in Öffnungsrichtung (19) entgegenwirkt.
Betätigungsvorrichtung (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Crashsperre (15) ein Sperrelement (20) aufweist, das reib- und/oder formschlüssig in Eingriff mit der Betätigungsmechanik bringbar ist.
Betätigungsvorrichtung (10) Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (20) durch Zünden des chemischen Treibsatzes (16) in Eingriff mit der Betätigungsmechanik bringbar ist.
Betätigungsvorrichtung (10) Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (20) in einer Führungsaufnahme (21) aufgenommen ist.
Betätigungsvorrichtung (10) Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsaufnahme (21) eine Druckkammer (22) aufweist, die durch wenigstens eine Körperfläche des Sperrelementes (20) beweglich begrenzt ist.
Betätigungsvorrichtung (10) Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der chemische Treibsatz (16) derart in der Führungsaufnahme (21) aufgenommen ist, dass die Druckkammer (22) durch Zünden des chemischen Treibsatzes (16) wenigstens kurzzeitig mit Überdruck beaufschlagbar ist, und das Sperrelement (20) durch Druckeinwirkung auf die die Druckkammer (22) beweglich begrenzende Körperfläche des Sperrelementes (20) in Eingriff mit der Betätigungsmechanik bringbar ist.
Betätigungsvorrichtung (10) Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Führungsaufnahme (21) und/oder im Sperrelement (20) wenigstens eine Öffnung (23) vorhanden ist und durch die einen Überdruck bildendes Gas in der Druckkammer (22) vorzugsweise kontrolliert entweichen kann.
Betätigungsvorrichtung (10) Anspruch 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Crashsperre (15) ein Federelement (24) aufweist, das das Sperrelement (20) derart kraftbeaufschlagt, dass dieses aus dem Eingriff mit der Betätigungsmechanik zurückführbar ist.
Betätigungsvorrichtung (10) Anspruch 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sollbruchstelle (25) vorgesehen und derart angeordnet ist, dass durch Brechen der Sollbruchstelle (25), insbesondere durch manuelle Betätigung des Griffelementes (12), das Schloss (13) betätigbar ist.
Betätigungsvorrichtung (10) Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Crashsperre (15) ein Sperrelement (20) und ein gasfüllbares Hüllelement (17) aufweist, wobei durch Zünden des chemischen Treibsatzes (16) und Erzeugen des Überdruckes im Inneren des Hüllelementes (17) das Sperrelement (20) in sperrenden Eingriff mit der Betätigungsmechanik bringbar ist.
Betätigungsvorrichtung (10) einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsmechanik eine Formschlussgeometrie (26) und insbesondere ein Formschlusselement (27) mit einer Sperrnut (28) aufweist, in die das Sperrelement (20) in Eingriff bringbar ist.
Griffelement (12) einer Betätigungsvorrichtung (10) zum Betätigen einer Klappe (11) eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Wirkverbindung zu einem Schloss (13) der Klappe (11) über eine Betätigungsverbindung (14) vorgesehen ist, sodass bei einem Betätigen des Griffelementes (12) das Schloss (13) zum Öffnen und/oder Schließen der Klappe (11) aktivierbar ist, mit einer Crashsperre (15), die in einem Crashfall des Kraftfahrzeugs derart auf das Griffelement (12) einwirkt, dass eine Betätigung des Schlosses (13) wenigstens kurzzeitig sperrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Crashsperre (15) einen chemischen Treibsatz (16) aufweist, der im Crashfall zur sperrenden Einwirkung auf die Betätigungsmechanik zündbar ist.