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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verriegeln einer Fahrzeugtür nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik sind Verriegelungen für Fahrzeugturen allgemein bekannt, mittels welchen ein Fahrzeug derart verschließbar ist, dass ein Öffnen der Fahrzeugtüren und dadurch beispielsweise ein unbefugtes Eindringen in das Fahrzeug verhindert ist. Derartige Verriegelungen sind beispielsweise mittels eines elektrischen Antriebsmechanismus zu betätigen, auch als Zentralverriegelung bezeichnet, und/oder mittels eines Fahrzeugschlüssels und/oder mittels eines mechanischen Betätigungselementes beispielsweise an einer Innenseite der Fahrzeugtür.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Verriegeln einer Fahrzeugtür anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelost durch eine Vorrichtung zum Verriegeln einer Fahrzeugtür mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verriegeln einer Fahrzeugtür ist ein Hebelelement in einem Türinnenraum der Fahrzeugtür derart angeordnet und mit einem mechanisch betätigbaren Verriegelungsmechanismus eines Türschlosses der Fahrzeugtür derart koppelbar oder gekoppelt, dass bei einer auf die Fahrzeugtür einwirkenden Kollision oder mechanischen Beanspruchung der Verriegelungsmechanismus durch das Hebelelement von einer Neutral- oder Entriegeltstellung in eine Verriegeltstellung bringbar ist. Dies kann beispielsweise mittels eines im Türinnenraum am mechanisch betätigbaren Verriegelungsmechanismus des Türschlosses der Fahrzeugtür angeordneten Zugelementes erfolgen, welches sich vom Türschloss aus in Richtung einer Türunterkante erstreckt. Durch ein Bewegen dieses Zugelementes in Richtung der Türunterkante ist der Verriegelungsmechanismus von der Neutral- oder Entriegeltstellung in die Verriegeltstellung zu bewegen. Ein unteres Ende des Zugelementes ist mit einem im Türinnenraum im Bereich einer Türaußenwand positionierten ersten Ende des Hebelelementes koppelbar oder gekoppelt. Ein zweites Ende des Hebelelementes ist beispielsweise oberhalb von dessen erstem Ende und im Bereich einer Türinnenwand, zum Beispiel am Türschloss, im Türinnenraum der Fahrzeugtür angeordnet. D. h. bei dieser Variante ist das Hebelelement über das Zugelement mit dem Verriegelungsmechanismus koppelbar oder gekoppelt.
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Bei einer seitlichen Kollision mit einem Hindernis und einer daraus resultierenden Deformation der Türaußenwand der Fahrzeugtür in Richtung der Türinnenwand wirkt die Türaußenwand auf das erste Ende des Hebelelementes ein, so dass dieses um das zweite Ende in Richtung der Türinnenwand schwenkt. Babel führt das erste Ende des Hebelelementes aufgrund von dessen Schwenkbewegung eine Bewegung entlang eines Kreisbogens aus, d. h. in Richtung der Türinnenwand und in Richtung der Türunterkante. Daraus resultiert eine Zugbewegung des mit dem Hebelelement gekoppelten Zugelementes in Richtung der Türunterkante und dadurch eine Bewegung des mit dem Zugelement gekoppelten Verriegelungsmechanismus von der Neutral- oder Entriegeltstellung in die Verriegeltstellung.
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Alternativ kann das Hebelelement auch direkt mit dem Verriegelungsmechanismus koppelbar oder gekoppelt sein, so dass kein Zugelement erforderlich ist. Der Verriegelungsmechanismus ist dann direkt durch die Bewegung des Hebelelementes zu betätigen, d. h. von der Neutral- oder Entriegeltstellung in die Verriegeltstellung zu bringen. Für diese Variante kann ein entsprechend hierfür ausgebildetes Türschloss bzw. ein entsprechend hierfür ausgebildeter Verriegelungsmechanismus erforderlich sein, welcher mit dem Hebelelement direkt koppelbar ist und durch dessen Schwenkbewegung entsprechend zu betätigen ist.
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Diese einfach aufgebaute, einfach zu installierende und kostengünstige mechanische Vorrichtung ermöglicht bei einer derartigen seitlichen Kollision des Fahrzeugs mit einem Hindernis sehr frühzeitig, sehr einfach und sehr sicher eine automatische Verriegelung der Fahrzeugtür, so dass ein kollisionsbedingtes Öffnen der Fahrzeugtür während oder unmittelbar nach der seitlichen Kollision verhindert ist. Dadurch ist beispielsweise ein Einklemmen von Körperteilen von Fahrzeuginsassen vermieden und eine Wirkung von Insassenschutzmitteln optimiert, beispielsweise eine Wirkung eines sich zwischen dem Fahrzeuginsassen und der Fahrzeugtür entfaltenden Seiten- und/oder Kopfairbags, welcher die Fahrzeugtür als Anlage- und Abstützfläche nutzt. Durch diese sichere Türverriegelung bei einer derartigen seitlichen Kollision ist beispielsweise eine Reduktion anderer Maßnahmen ermöglicht, zum Beispiel aufwändiger sowie kosten- und gewichtsintensiver Türverstärkungsmaßnahmen.
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Des Weiteren sind durch diese Vorrichtung auch entsprechend verbesserte Ergebnisse in Seitenkollisionstests zu erzielen. Bei derartigen Tests sind die Fahrzeugtüren vor einem Testbeginn zu schließen, aber nicht zu verriegeln. Dabei führen sich während derartiger Tests öffnende Fahrzeugtüren zu einer Nichterfüllung des Tests oder zu einer schlechteren Bewertung. Durch die automatische Verriegelung der jeweiligen Fahrzeugtür nach dem Testbeginn, d. h. während der seitlichen Kollision und durch diese verursacht, ist dies vermieden.
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Eine Fehlauslösung der Vorrichtung und ein daraus resultierendes unbeabsichtigtes Verriegeln der Fahrzeugtür ist praktisch ausgeschlossen, da die automatische Verriegelung mittels der Vorrichtung nur aufgrund der seitlichen Kollision und der dadurch ausgelösten Deformation der Fahrzeugtür ermöglicht ist. Sollte eine derartige unbeabsichtigte Verriegelung trotzdem eintreten, ist eine Türöffnung durch eine Türöffnerbetätigung von einem Fahrzeuginnenraum aus weiterhin möglich. Auch nach einer seitlichen Kollision und einer dadurch erfolgten Verriegelung der Fahrzeugtür lässt diese sich auf diese Weise wieder öffnen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Fahrzeugtür,
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2 schematisch eine Schnittdarstellung einer Fahrzeugtür vor einer seitlichen Kollision, und
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3 schematisch eine Schnittdarstellung einer Fahrzeugtür während einer seitlichen Kollision.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Fahrzeugtür 1 eines hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellten Fahrzeugs. 2 und 3 zeigen eine Schnittdarstellung dieser Fahrzeugtür 1 im Bereich eines Türschlosses 2 unmittelbar vor bzw. während einer seitlichen Kollision des Fahrzeugs, d. h. der Fahrzeugtür 1 des Fahrzeugs, mit einem Hindernis H. Dieses Hindernis H ist beispielsweise ein Testhindernis für einen Seitenkollisionstest, zum Beispiel eine entsprechende Barriere oder ein Pfahl, oder ein Hindernis H bei einer realen seitlichen Kollision des Fahrzeugs, welche während eines normalen Fahrbetriebs des Fahrzeugs stattfindet.
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Bei derartigen seitlichen Kollisionen besteht die Gefahr eines kollisionsbedingten Öffnens der Fahrzeugtür 1 während oder unmittelbar nach der seitlichen Kollision. Dies kann beispielsweise zu einem Einklemmen von Körperteilen von Fahrzeuginsassen führen. Zudem ist dadurch eine Wirkung von Insassenschutzmitteln reduziert, beispielsweise eine Wirkung eines sich zwischen dem Fahrzeuginsassen und der Fahrzeugtür 1 entfaltenden Seiten- und/oder Kopfairbags, welcher die Fahrzeugtür 1 als Anlage- und Abstützfläche nutzt. Bei Seitenkollisionstests führt ein derartiges kollisionsbedingtes Öffnen der Fahrzeugtür 1 zu einer Nichterfüllung des Tests oder zu einer schlechteren Bewertung. Dieses kollisionsbedingte Öffnen tritt hier gelegentlich auf, da die Fahrzeugtüren 1 zur Durchführung des Tests vor einem Testbeginn zu schließen, aber nicht zu verriegeln sind.
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Um ein derartiges kollisionsbedingtes Öffnen der Fahrzeugtür 1 bei einer derartigen seitlichen Kollision mit einem Hindernis H zu vermeiden, weist die Fahrzeugtür 1, wie in den 2 und 3 dargestellt, eine Vorrichtung zum Verriegeln der Fahrzeugtür 1 auf. Diese einfach aufgebaute, einfach zu installierende und kostengünstige mechanische Vorrichtung ermöglicht bei einer derartigen seitlichen Kollision des Fahrzeugs mit einem Hindernis H sehr frühzeitig, sehr einfach und sehr sicher eine automatische Verriegelung der Fahrzeugtür 1, so dass das kollisionsbedingte Öffnen der Fahrzeugtür 1 während oder unmittelbar nach der seitlichen Kollision verhindert ist. Durch diese sichere Türverriegelung bei einer derartigen seitlichen Kollision ist beispielsweise eine Reduktion anderer Maßnahmen ermöglicht, zum Beispiel aufwändiger sowie kosten- und gewichtsintensiver Türverstärkungsmaßnahmen.
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Um dieses automatische Verriegeln der Fahrzeugtür 1 während einer derartigen seitlichen Kollision zu ermöglichen, ist in einem Türinnenraum 3 an einem mechanisch betätigbaren Verriegelungsmechanismus 4 des Türschlosses 2 der Fahrzeugtür 1 ein Zugelement 5 angeordnet, welches sich vom Türschloss 2 aus in Richtung einer Türunterkante 6 erstreckt. Dieses Zugelement 5 ist beispielsweise als ein Gestänge, als ein Band, als ein Seil oder als ein Bowdenzug ausgebildet.
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Im hier dargestellten Beispiel ist dieses Zugelement 5 mit einem Befestigungselement 7 gekoppelt, welches ein Bestandteil des Verriegelungsmechanismus 4 ist. An diesem Befestigungselement 7 ist, insbesondere bei einer als Fahrertür ausgebildeten Fahrzeugtür 1, eine Verbindungsstange 8 befestigt, welche den Verriegelungsmechanismus 4 im Türschloss 2 mit einem durch einen Fahrzeugschlüssel zu betätigenden Verriegelungshebel 9 im Bereich eines Türgriffs 10 der Fahrzeugtür 1 verbindet. Um die Vorrichtung für alle Fahrzeugtüren 1 des Fahrzeugs verwenden zu können, sind beispielsweise derartig ausgebildete Türschlösser 2 für alle Fahrzeugtüren 1 zu verwenden oder die Türschlösser 2 an den anderen Fahrzeugtüren 1 sind entsprechend zu modifizieren, so dass ein derartiges Zugelement 5 auch mit deren Verriegelungsmechanismus 4 entsprechend zu koppeln ist.
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Der hier dargestellte Verriegelungsmechanismus 4 ist derart ausgebildet, dass die Fahrzeugtür 1 entriegelt ist, wenn sich das Befestigungselement 7 in einer oberen Neutral- oder Entriegeltstellung E befindet, und verriegelt ist, wenn sich das Befestigungselement 7 in einer unteren Verriegeltstellung V befindet. In einem Normalbetrieb des Fahrzeugs ist das Befestigungselement 7 beispielsweise mittels des Fahrzeugschlüssels über die Verbindungsstange 8 von der Neutral- oder Entriegeltstellung E aus nach unten in die Verriegeltstellung V und von der Verriegeltstellung V aus nach oben in die Neutral- oder Entriegeltstellung E zu bewegen.
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Bei der Vorrichtung zum Verriegeln der Fahrzeugtür 1 ist die Verriegelungsbewegung nun auch durch das mit dem Befestigungselement 7 gekoppelte Zugelement 5 ermöglicht, d. h. durch ein Bewegen dieses Zugelementes 5 in Richtung der Türunterkante 6 ist der Verriegelungsmechanismus 4, d. h. dessen Befestigungselement 7, von der Neutral- oder Entriegeltstellung E aus nach unten in die Verriegeltstellung V zu bewegen. Ist der Verriegelungsmechanismus 4 anders ausgebildet, so dass eine andere Bewegung erforderlich ist, um den Verriegelungsmechanismus 4 zu verriegeln, beispielsweise eine seitliche Bewegung, eine Bewegung nach oben oder eine Bewegung in Richtung einer Türaußenwand 11 oder in Richtung einer Türinnenwand 12, so ist gegebenenfalls eine Umlenkung des Zugelementes 5 an einem oder mehreren Umlenkpunkten erforderlich. Dies ist beispielsweise bei einem als Seil, Band oder Bowdenzug ausgebildeten Zugelement 5 einfach zu realisieren. Die Umlenkung kann beispielsweise mittels einer oder mehrerer Umlenkrollen erfolgen. Auf diese Weise ist auch ein derart ausgebildeter Verriegelungsmechanismus 4 durch ein Bewegen dieses Zugelementes 5 in Richtung der Türunterkante 6 zu verriegeln.
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Zum Bewegen des Zugelementes 5 ist ein unteres Ende 13 des Zugelementes 5 mit einem im Bereich einer Türaußenwand 11 positionierten ersten Ende 14.1 eines Hebelelementes 14 koppelbar oder gekoppelt. Im hier dargestellten Beispiel ist das untere Ende 13 des Zugelementes 5 in Richtung der Türinnenwand 12 abgewinkelt, um auf diese Weise die Kopplung mit dem ersten Ende 14.1 des Hebelelementes 14 zu ermöglichen und ein Durchrutschen des Hebelelementes 14 nach unten am Zugelement 5 vorbei zu verhindern.
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Das Hebelelement 14 ist im hier dargestellten Beispiel nicht fest mit dem Zugelement 5 verbunden, so dass eine begrenzte Relativbewegung zwischen dem Zugelement 5 und dem Hebelelement 14 für eine Verriegelung und Entriegelung des Verriegelungsmechanismus 4 mittels des Fahrzeugschlüssels über die Verbindungsstange 8 ermöglicht ist. Ist diese Funktion aufgrund einer anderen Ausbildung des Türschlosses 2 nicht vorhanden, so kann das erste Ende 14.1 des Hebelelementes 14 auch mit dem Zugelement 5 fest verbunden sein.
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Ein zweites Ende 14.2 des Hebelelementes 14 ist oberhalb von dessen erstem Ende 14.1 und im Bereich der Türinnenwand 12 im Türinnenraum 3 der Fahrzeugtür 1 angeordnet, im hier dargestellten Beispiel am Türschloss 2. Dabei kann das Hebelelement 14 mit dem zweiten Ende 14.2 am Türschloss 2 befestigt sein oder über das zweite Ende 14.2 am Türschloss 2 schwenkbar gelagert sein.
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Bei der in 3 dargestellten seitlichen Kollision mit einem Hindernis H und einer daraus resultierenden Deformation der Türaußenwand 11 der Fahrzeugtür 1 in Richtung der Türinnenwand 12 wirkt die Türaußenwand 11 auf das erste Ende 14.1 des Hebelelementes 14 ein, so dass dieses um das zweite Ende 14.2 in Richtung der Türinnenwand 12 schwenkt, wie durch einen ersten Pfeil P1 angedeutet. Ist das Hebelelement 14 über das zweite Ende 14.2 am Türschloss 2 schwenkbar gelagert, so schwenkt es um eine entsprechende Lagerache. Ist das Hebelelement 14 am Türschloss 2 befestigt, so knickt es beispielsweise an der Befestigung oder im Bereich des zweiten Endes 14.2 ab oder biegt sich und schwenkt dadurch. Danach ist das Hebelelement 14 zwar wahrscheinlich zerstört, doch dies ist unerheblich angesichts einer sehr stark durch die Kollision beschädigten Fahrzeugtür 1.
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Aufgrund der Schwenkbewegung führt das erste Ende 14.1 des Hebelelementes 14 eine Bewegung entlang eines Kreisbogens aus, d. h. in Richtung der Türinnenwand 12 und in Richtung der Türunterkante 6, wobei es am abgewinkelten unteren Ende 13 des Zugelementes 5 einhackt und dieses nach unten zieht. D. h. aus der Schwenkbewegung des Hebelelementes 14 resultiert eine Zugbewegung des über das abgewinkelte untere Ende 13 mit dem Hebelelement 14 gekoppelten Zugelementes 5 in Richtung der Türunterkante 6, wie durch einen zweiten Pfeil P2 angedeutet. Daraus resultiert eine Bewegung des mit dem Zugelement 5 gekoppelten Verriegelungsmechanismus 4, d. h. von dessen Befestigungselement 7, von der Neutral- oder Entriegeltstellung E in die Verriegeltstellung V, wie in 3 dargestellt.
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Da das Hebelelement 14 und das untere Ende 13 des Zugelementes 5 in der Fahrzeugtür 1 in einem Bereich positioniert sind, in welchem bei seitlichen Kollisionen, sowohl bei realen Kollisionen als auch bei Seitenkollisionstests, üblicherweise ein Erstkontakt mit dem jeweiligen Hindernis H stattfindet, erfolgt die Verriegelung der Fahrzeugtür 1 auf diese Weise sehr schnell. D. h. die Fahrzeugtür 1 ist beispielsweise bereits nach ca. 10 ms nach dem Erstkontakt der Fahrzeugtür 1 mit dem Hindernis H verriegelt. Durch eine geeignete Positionierung, Lagerung und Ausbildung des Zugelementes 5 und des Hebelelementes 14 in der Fahrzeugtür 1 ist eine Optimierung der Vorrichtung für eine Vielzahl möglicher Seitenkollisionsfälle und auch für eine Vielzahl unterschiedlicher Seitenkollisionstests ermöglicht.
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Um eine Führung des Zugelementes 5 nahe der Türaußenwand 11 sicherzustellen und die Zugbewegung des Zugelementes 5 zu optimieren, so dass eine sichere Bewegung des Verriegelungsmechanismus 4, d. h. von dessen Befestigungselement 7, aus der Neutral- oder Entriegeltstellung E in die Verriegeltstellung V ermöglicht ist, ist das Zugelement 5 zwischen der Türaußenwand 11 und einem Abstützelement 15 angeordnet, wobei das Abstützelement 15 im Bereich eines oberen und/oder mittleren Bereichs des Zugelementes 5 positioniert ist und das Zugelement 5 derart abstützt, dass zumindest ein unterer Bereich des Zugelementes 5 in unmittelbarer Nähe zur Türaußenwand 11 verläuft, wie in 2 dargestellt. Daraus resultiert aufgrund des Eindringens des Hindernisses H und der daraus resultierenden starken Deformation der Türaußenwand 11 der Fahrzeugtür 1 ein verlängerter Zugweg des Zugelementes 5 über das Abstützelement 15 hinweg, da das Abstützelement 15, welches oberhalb eines Deformationsbereiches angeordnet ist und daher in seiner Position nahe eines nicht deformierten Bereichs der Türaußenwand 11 verbleibt, während der Deformation der Türaußenwand 11 einen zumindest weitgehend feststehenden Umlenkpunkt für das Zugelement 5 bildet, wie in 3 dargestellt. Im hier dargestellten Beispiel ist dieses Abstützelement 15 am Türschloss 2 angeordnet.
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Eine Fehlauslösung der Vorrichtung und ein daraus resultierendes unbeabsichtigtes Verriegeln der Fahrzeugtür 1 ist praktisch ausgeschlossen, da die automatische Verriegelung mittels der Vorrichtung nur aufgrund der seitlichen Kollision und der dadurch ausgelösten Deformation der Fahrzeugtür 1 ermöglicht ist. Sollte eine derartige unbeabsichtigte Verriegelung trotzdem eintreten, ist eine Türöffnung durch eine Türöffnerbetätigung von einem Fahrzeuginnenraum aus weiterhin möglich. Auch nach einer seitlichen Kollision und einer dadurch erfolgten Verriegelung der Fahrzeugtür 1 lässt diese sich zweckmäßigerweise auf diese Weise wieder öffnen.
