DE102020106168A1

DE102020106168A1 - Fahrzeugtür

Info

Publication number: DE102020106168A1
Application number: DE102020106168.4A
Authority: DE
Inventors: Joannis Sermpis
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-03-06
Filing date: 2020-03-06
Publication date: 2021-09-09

Abstract

Bereitgestellt wird eine Fahrzeugtür mit einer Griffmulde und einem in der Griffmulde angeordneten Element zur Betätigung der Fahrzeugtür. Die Griffmulde ist durch ein monolithisch mit der Fahrzeugtür ausgebildetes elastischen Element in einer ersten Stellung im Wesentlichen verschlossen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugtür sowie ein Fahrzeug aufweisend die Fahrzeugtür.
Herkömmlich werden Fahrzeugtüren, insbesondere bei Personenkraftwagen, mittels eines außen an der Fahrzeugtür angeordneten Türgriffs geöffnet. Nachteil an solchen Systemen ist, dass der Türgriff nach außen vorsteht und so zu einer Verschlechterung der Aerodynamik bzw. des Luftwiderstands sowie zu Windgeräuschen durch Störkanten und Flächensprüngen führt.
Weiterhin sind Systeme bekannt, die einen in einer Griffmulde angeordneten Türgriff aufweisen, wobei die Griffmulde durch ein zusätzliches, meist aus Kunststoff ausgebildetes, Element teilweise verschlossen wird. Solche Systeme sind beispielsweise der EP 1347131 A1 , der US 2004/0177478 A1 und der WO 2019/147757 A1 zu entnehmen. Nachteil dieser Systeme ist, dass sie eine aufwendige Mechanik erfordern, um den Türgriff von außen zugänglich zu machen, und/oder die Systeme zwar eine im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen verbesserte aber keine ausreichend gute Aerodynamik bieten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher unter anderem diese Nachteile aus dem Stand der Technik zu überwinden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Neben- und Unteransprüchen angegeben.
Demnach wird eine Fahrzeugtür mit einer Griffmulde und einem in der Griffmulde angeordneten Element zur Betätigung der Fahrzeugtür bereitgestellt. Die Griffmulde ist durch ein monolithisch mit der Fahrzeugtür ausgebildetes elastischen Element in einer ersten Stellung im Wesentlichen verschlossen.
Bei der Fahrzeugtür kann es sich um eine Tür oder (Front- und/oder Heck-) Klappe für einen Personenkraftwagen handeln. Die Griffmulde kann im Querschnitt (in der YZ-Ebene) der Fahrzeugtür eine U-Form aufweisen. Denkbar ist auch, dass die Griffmulde in dem Querschnitt an einer (Inneren-) Kante im Wesentlichen einen rechten Winkel aufweist und/oder an einer (Inneren-) Kante eine Krümmung nach Innen aufweist.
Monolithisch bedeutet vorliegend, dass das elastische Element und die Fahrzeugtür, insbesondere eine ggf. lackierte Außenhaut bzw. Verkleidung der Fahrzeugtür, einstückig, zusammenhängend und an zumindest einer Kante an der Griffmulde fugenlos ausgebildet sind. Diese Kante kann auch als Biegekante bezeichnet werden. Denkbar ist, dass das elastische Element und die Fahrzeugtür dasselbe Material, insbesondere Kunststoff, aufweisen oder daraus bestehen. Im Falle der Verwendung von Kunststoff ist es denkbar, dass die Elastizität des elastischen Elements durch Zugabe von Weichmachern zumindest im Bereich der Griffmulde erzeugt wird. Elastisch kann bedeuten, dass das elastische Element ausgestaltet ist, um entlang der Biegekante (in das Innere der Griffmulde) gebogen bzw. gemorpht zu werden. Die Griffmulde kann eine Ausbauchung bzw. Ausnehmung in der Fahrzeugtür sein. Die Verkleidung der Fahrzeugtür und das elastische Element können (im Querschnitt) eine (einzige) durchgängige Außenkontur bilden.
Das in der Griffmulde angeordnete Element zur Betätigung der Fahrzeugtür kann ein Türgriff sein, mit dem die Fahrzeugtür manuell geöffnet und/oder geschlossen werden kann. Denkbar ist auch, dass das Element zur Betätigung der Fahrzeugtür ein Taster ist, bei dessen Betätigung die Fahrzeugtür, z.B. angetrieben durch einen (Elektro-) Motor, automatisch bzw. automatisiert öffnet und/oder schließt.
Es kann ein Beleuchtungselement an der Fahrzeugtür im Bereich der Griffmulde und/oder in der Griffmulde vorgesehen sein. Dies bietet den Vorteil, dass insbesondere wegen der vorteilhaften monolithischen Ausgestaltung des elastischen Elements mit der Fahrzeugtür die Griffmulde trotz Dunkelheit wahrgenommen werden kann. Denkbar ist auch, als Beleuchtungselement zusätzlich oder alternativ eine Vorfeldbeleuchtung vorzusehen, die ausgestaltet ist, um einen Raum vor der Fahrzeugtür zu beleuchten.
Das elastische Element kann ausgebildet sein, um zwischen der ersten Stellung, in der die Griffmulde durch das elastischen Element im Wesentlichen verschlossen ist, und einer zweiten Stellung bewegbar zu sein, in der das elastische Element so in die Griffmulde gebogen ist, dass das in der Griffmulde angeordnete Element zur Betätigung der Fahrzeugtür von einer Außenseite der Fahrzeugtür erreichbar ist.
In der zweiten Stellung kann das elastische Element an einer Innenfläche der Griffmulde anliegen. Das Element zur Betätigung der Fahrzeugtür kann in der zweiten Stellung auf der dem elastischen Element gegenüberliegenden Innenfläche der Griffmulde angeordnet sein.
Zur Bewegung des elastischen Elements von der ersten in die zweite Stellung und/oder von der zweiten in die erste Stellung kann ein Aktuator vorgesehen sein. Der Aktuator kann als Elektromotor, insbesondere als Stellmotor, ausgeführt sein. Denkbar ist, dass der Aktuator zu dem elastischen Element über einen Seilzug verbunden ist, um das elastische Element von der ersten in die zweite Stellung (und ggf. umgekehrt) zu bewegen.
Der Aktuator kann zu einem Steuergerät verbunden oder verbindbar sein und ausgestaltet sein, basierend auf einem von dem Steuergerät empfangenen Steuersignal das elastische Element von der ersten in die zweite Stellung und/oder von der zweiten in die erste Stellung zu bewegen.
Denkbar ist, dass das Steuergerät, das auch als Steuerung bzw. Steuervorrichtung bezeichnet werden kann, den Aktuator so ansteuert, dass dieser das elastische Element von der ersten in die zweite Stellung bewegt, wenn ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt ist, z.B. dass sich eine autorisierte Person dem Fahrzeug nähert.
Dafür kann das Steuergerät zu einem Sensor bzw. einer Sensoranordnung verbunden sein, der/die ausgestaltet ist, die autorisierte Person zu detektieren. Der Sensor bzw. die Sensoranordnung kann einen Fingerabdrucksensor, einen Gesichtserkennungssensor und/oder einen Näherungssensor aufweisen. Letzterer kann ausgestaltet sein, einen zum Fahrzeug, an dem die Fahrzeugtür verbaubar ist, korrespondierenden Fahrzeugschlüssel, beispielsweise mittels Nahfeldkommunikation, zu detektieren. Es ist denkbar, dass dadurch einzelne Griffmulden oder alle Griffmulden in der oben beschriebenen Weise öffnen, d.h. sich in die Griffmulde biegen bzw. morphen.
Denkbar ist auch, dass der Näherungssensor ein vorbestimmtes Smartphone zum oben genannten Zweck detektieren kann. Das Steuergerät und/oder der Sensor bzw. die Sensoranordnung können in bzw. an der Fahrzeugtür verbaut sein.
Das Steuergerät kann zusätzlich oder alternativ ausgestaltet sein, das elastische Element im Falle eines Crashs des Fahrzeugs von der ersten in die zweite Stellung zu bewegen. Der Sensor bzw. die Sensoranordnung können ausgestaltet sein, den Crash zu detektieren. Im Falle eines Crashs wäre dann ein Zugang zum Element zur Betätigung der Fahrzeugtür sichergestellt. Denkbar ist auch, den Akuator, insbesondere den Motor, zu entkoppeln, sodass das elastische Element manuell in die Griffmulde gebogen werden kann, um Zugang zur Griffmulde zu erlangen und die Fahrzeugtür öffnen zu können.
Das elastische Element kann zur Bewegung von der ersten in die zweite Stellung und/oder von der zweiten in die erste Stellung als Formgedächtnismaterial ausgeführt sein bzw. dieses aufweisen. Formgedächtnismaterial bedeutet vorliegend, dass das elastische Element ausgestaltet ist, sich (zurück) in die erste und/oder zweite Stellung zu bewegen, wenn es ausgelenkt wird. Das elastische Material kann eine Formgedächtnislegierung (FGL) aufweisen, die eine separate Schicht an einer Innenseite des elastischen Elements bildet, sodass sie von außen nicht sichtbar ist. Mit anderen Worten, die FGLkann hinter dem zu morphenden Außenhautelement des elastischen Elements angeordnet sein. Denkbar ist auch, eine FGL-Aktuierung in Form eines Zieh-Druck-Elements vorzusehen.
Denkbar ist, dass das elastische Element durch den oben beschriebenen Aktuator von der ersten in die zweite Stellung bewegt und dort gehalten werden kann und sich durch die Ausgestaltung als Formgedächtnismaterial von der zweiten Stellung in die erste Stellung (zurück-) bewegt, wenn der Aktuator das elastische Element freigibt bzw. nicht (mehr) in der zweiten Stellung hält. Vorteil des Vorsehens des Formgedächtnismaterials ist u.a. eine im Wesentlichen lautlose Bewegung des elastischen Materials.
Denkbar ist auch, dass das elastische Element durch den oben beschriebenen Aktuator von der zweiten in die erste Stellung bewegt und dort gehalten werden kann und sich durch die Ausgestaltung als Formgedächtnismaterial von der ersten Stellung in die zweite Stellung (zurück-) bewegt, wenn der Aktuator das elastische Element freigibt bzw. nicht (mehr) in der zweiten Stellung hält.
Eine Dichtung kann in der Griffmulde so angeordnet sein, dass das elastische Element in der ersten Stellung mit der Dichtung in Kontakt ist. Denkbar ist, dass die Dichtung als Anschlag für das elastische Element in der ersten Stellung dient. Die Dichtung kann in der zweiten Stellung auf der dem elastischen Element gegenüberliegenden Innenfläche der Griffmulde angeordnet sein. Die Dichtung kann Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) aufweisen oder daraus bestehen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit der oben beschriebenen Fahrzeugtür.
Die Fahrzeugtür kann als Seitentür an einer Seite des Fahrzeugs und/oder als Heckklappe an einer Rückseite des Fahrzeugs angebracht sein. Denkbar ist auch, dass die Fahrzeugtür als Frontklappe, insbesondere als Motorhaube, ausgeführt ist, die beispielsweise an einer Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet ist.
Das Fahrzeug kann das oben beschriebene Steuergerät aufweisen. Der für das elastische Element vorgesehene Aktuator der Fahrzeugtür kann zu dem Steuergerät verbunden sein und ausgestaltet sein, basierend auf einem von dem Steuergerät empfangenen Steuersignal das elastische Element in der oben beschriebenen Weise von der ersten in die zweite Stellung und/oder von der zweiten in die erste Stellung zu bewegen.
Das Steuergerät kann ausgestaltet sein, das elastische Element im Falle eines Crashs des Fahrzeugs von der ersten in die zweite Stellung zu bewegen.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform mit Bezug zu 1 beschrieben.

1 ist eine schematische Schnittdarstellung einer Fahrzeugtür für ein Fahrzeug.

In 1 ist eine Fahrzeugtür 1 eines nicht weiter dargestellten Fahrzeugs in einer Schnittdarstellung in YZ-Ebene gezeigt. X entspricht der Fahrzeuglängsrichtung. Y entspricht der Fahrzeugbreitenrichtung. Z entspricht der Fahrzeughöhenrichtung. X, Y und Z bilden ein kartesisches Koordinatensystem.
Die Fahrzeugtür 1 weist eine Griffmulde 2, einen in der Griffmulde 2 angeordneten Taster 3 zur Betätigung der Fahrzeugtür 1, ein monolithisch mit der Fahrzeugtür 1 ausgebildetes elastischen Element 4 und eine Dichtung 5 auf.
Genauer gesagt ist das elastische Element 4 monolithisch mit einer Außenhaut 11 der Fahrzeugtür 1 ausgebildet. Sowohl das elastische Element 4 als auch die Außenhaut 11 sind aus einem Kunststoff gefertigt.
Am oberen Rand des elastischen Elements 4 ist zwischen dem elastischen Element 4 und der Außenhaut 11 ein (kleiner bzw. minimaler) Spalt 6, der auch als Trenn- bzw. Nullfuge bezeichnet werden kann, ausgebildet.
Das elastische Element 4 ist mit durchgezogenen Linien in einer ersten Stellung dargestellt, in der es die Griffmulde 2 zusammen mit der oben im Inneren der Griffmulde 2 am Spalt 6 angeordneten Dichtung 5 verschließt. Das elastische Element 4 und die Außenhaut 11 der Fahrzeugtür 1 weisen, wie dies aus der Schnittdarstellung in 1 zu entnehmen ist, (im Wesentlichen, abgesehen von dem Spalt 6) eine durchgängige Außenkontur auf.
Das elastische Element 4 ist ferner mit einer gestrichelten Linie in einer zweiten Stellung dargestellt, in der das elastische Element 4 so in die Griffmulde 2 gebogen ist, dass der Taster 3 von einer Außenseite der Fahrzeugtür 1 für einen Fahrer bzw. dessen Hand 7 erreichbar ist. In der zweiten Stellung kommt das elastische Element 4 im Inneren der Griffmulde 2 an einer unteren Kante, die in die Griffmulde 2 hinein gekrümmt ausgebildet ist, zum Liegen.
Ferner weist die Fahrzeugtür 1 einen nicht dargestellten Stellmotor auf. Der Stellmotor ist ausgestaltet, um das elastische Element 4 von der ersten Stellung in die zweite Stellung zu bewegen, wenn er von einem ebenfalls nicht dargestellten Steuergerät ein entsprechendes Steuersignal dazu erhält, z.B. wenn erkannt wird, dass sich ein vorbestimmter Fahrer dem Fahrzeug nähert.
Der Stellmotor hält das elastische Element 4 in der zweiten Stellung, sodass die Hand 7 des Fahrers den Taster 3 betätigen kann und sich die Fahrzeugtür 1 automatisiert öffnet. Der Stellmotor bewegt und hält das elastische Element 4 ferner im Falle eines Crashs des Fahrzeugs in der zweiten Stellung.
Anschließend, d.h. nach Betätigung des Taster 3, gibt der Stellmotor das elastische Element 4 frei. Das elastische Element 4 ist bei der vorliegenden Ausführungsform als Formgedächtnismaterial ausgebildet und bewegt sich deswegen nach der Freigabe durch den Stellmotor zurück in die erste Stellung.
In der vorliegenden Ausführungsform wurde die Fahrzeugtür 1 als Seitentür an einer Seite des Fahrzeugs beschrieben. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Fahrzeugtür 1 beispielsweise als Heckklappe an einer Rückseite des Fahrzeugs ausgebildet ist.
Mit dem oben beschriebenen Konzept kann also eine Fahrzeugtür 1 mit einer Kunststoffaußenhaut bereitgestellt werden, die im Bereich der Türaußengriffe geschlitzt ist. Durch Annäherung eines Fahrers morpht sich die geschlitzte Außenhaut 11, insbesondere das elastische Element 4, nach Innen in die Griffmulde 2 (zweite Stellung). Durch Betätigen des Tasters 3 wird die Tür 1 oder auch Heckklappe geöffnet. Danach schließt sich die Griffmulde 2 wieder (erste Stellung). Insbesondere im Fall eines Crashs wird das elastische Element 4 (bei mehreren Fahrzeugtüren 1 ggf. aller) Griffmulden 2 eingefahren bzw. in die zweite Stellung gebracht und ermöglichen einen Zugang für Ersthelfer.
Dabei wird durch einen Aktuator und ein Formgedächtnismaterial zumindest im Bereich des elastischen Elements 4 der Kunststoff gezielt über eine vordefinierte Form gebogen und ermöglicht den Zugang zu der Griffmulde 2. Im ersten bzw. im Initialzustand ist der Türaußengriff nicht bzw. kaum zu sehen, sondern nur eine (dünne) Trenn- bzw. Nullfuge 6.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugtür
11: Außenhaut
2: Griffmulde
3: Taster
4: elastisches Element
5: Dichtung
6: Spalt
7: Hand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1347131 A1 [0003]
US 2004/0177478 A1 [0003]
WO 2019/147757 A1 [0003]

Claims

Fahrzeugtür (1) mit einer Griffmulde (2) und einem in der Griffmulde (2) angeordneten Element (4) zur Betätigung der Fahrzeugtür (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Griffmulde (2) durch ein monolithisch mit der Fahrzeugtür (1) ausgebildetes elastischen Element (4) in einer ersten Stellung im Wesentlichen verschlossen ist.
Fahrzeugtür (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (4) ausgebildet ist, zwischen der ersten Stellung, in der die Griffmulde (2) durch das elastischen Element (4) im Wesentlichen verschlossen ist, und einer zweiten Stellung bewegbar zu sein, in der das elastische Element (4) so in die Griffmulde (2) gebogen ist, dass das in der Griffmulde (2) angeordnete Element (4) zur Betätigung der Fahrzeugtür (1) von einer Außenseite der Fahrzeugtür (1) erreichbar ist.
Fahrzeugtür (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bewegung des elastischen Elements (4) von der ersten in die zweite Stellung und/oder von der zweiten in die erste Stellung ein Aktuator vorgesehen ist.
Fahrzeugtür (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator zu einem Steuergerät verbindbar ist und ausgestaltet ist, basierend auf einem von dem Steuergerät empfangenen Steuersignal das elastische Element (4) von der ersten in die zweite Stellung und/oder von der zweiten in die erste Stellung zu bewegen.
Fahrzeugtür (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (4) zur Bewegung von der ersten in die zweite Stellung und/oder von der zweiten in die erste Stellung als Formgedächtnismaterial ausgeführt ist.
Fahrzeugtür (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtung (5) in der Griffmulde (2) so angeordnet ist, dass das elastische Element (4) in der ersten Stellung mit der Dichtung (5) in Kontakt ist.
Fahrzeug mit einer Fahrzeugtür (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.
Fahrzeug gemäß Anspruch 7, wobei die Fahrzeugtür (1) als Seitentür an einer Seite des Fahrzeugs und/oder als Heckklappe an einer Rückseite des Fahrzeugs angebracht ist.
Fahrzeug gemäß Anspruch 7 oder 8, mit einem Steuergerät und einer Fahrzeugtür (1) gemäß Anspruch 3, wobei der Aktuator der Fahrzeugtür (1) zu dem Steuergerät verbunden ist und ausgestaltet ist, basierend auf einem von dem Steuergerät empfangenen Steuersignal das elastische Element (4) von der ersten in die zweite Stellung und/oder von der zweiten in die erste Stellung zu bewegen.
Fahrzeug gemäß Anspruch 9, wobei das Steuergerät ausgestaltet ist, das elastische Element (4) im Falle eines Crashs des Fahrzeugs von der ersten in die zweite Stellung zu bewegen.