DE10339596A1

DE10339596A1 - Karosserieteil in einem Fahrzeug mit einer Kollisionsschutzeinrichtung

Info

Publication number: DE10339596A1
Application number: DE2003139596
Authority: DE
Inventors: Tobias Dipl.-Ing. Wagner
Original assignee: CTS Fahrzeug Dachsysteme GmbH
Current assignee: Wagner Tobias 21149 Hamburg De
Priority date: 2003-08-26
Filing date: 2003-08-26
Publication date: 2005-04-07

Abstract

Ein Karosserieteil in einem Fahrzeug umfasst eine Außenschale und eine Innenschale, die miteinander verbunden, jedoch zueinander relativ beweglich gehalten sind. Dem Karosserieteil ist eine Kollisionsschutzeinrichtung zugeordnet, die mindestens ein Sensorelement zur Erfassung einer Relativbewegung zwischen Außenschale und Innenschale umfasst.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Karosserieteil in einem Fahrzeug mit einer Kollisionsschutzeinrichtung.

Aus Sicherheitsgründen können automatisch verfahrbare Deckel, und Klappen in einem Fahrzeug mit einer Stopp-Funktion ausgestattet werden, um bei Überschreiten einer auf den Deckel oder die Klappe wirkenden Grenzlast die Bauteilbewegung zu stoppen, beispielsweise für den Fall, dass der Deckel bzw. die Klappe gegen ein Hindernis stößt. Ein weiterer Anwendungsfall ist der Einklemmschutz beispielsweise bei automatisch verfahrbaren Schiebedächern als Sicherung gegen Verletzungen von im Bewegungsbereich des Schiebedeckels befindlichen Körperteilen. Als Grenzlast, bei deren Überschreitung die Bauteilbewegung angehalten wird, kann im Falle eines hydraulischen Stellelementes des Deckels bzw. der Klappe ein Öldruck-Grenzwert oder im Falle eines elektrischen Antriebsmotors ein Strom-Grenzwert vorgegeben werden. Wird von der Antriebseinheit im Falle einer Kollision des Bauteiles zur Durchführung der Bewegung der betreffende Grenzwert überschritten, so führt dies automatisch zu einem Stopp.

Nachteilig bei derartigen Kollisionsschutzeinrichtungen ist jedoch das verzögerte Ansprechverhalten im Falle einer Kollision. Die Antriebseinheit reagiert nur mit zeitlicher Verzögerung auf die Kollision, wodurch die Gefahr unzulässig hoher Kräfte besteht, die zu Schäden an dem bewegten Bauteil und/oder Verletzungen der eingeklemmten Körperteile führen können.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Karosserieteil in einem Fahrzeug mit einer einfach aufgebauten Kollisionsschutzeinrichtung zu versehen, wobei die Gefahr von Beschädigungen oder Verletzungen im Falle einer Kollision des Karosserieteiles mit einem Hindernis reduziert sein soll.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.

Das erfindungsgemäße Karosserieteil umfasst eine Außenschale und eine Innenschale, die zwar miteinander verbunden sind, jedoch zueinander relativbeweglich gehalten sind. Die diesem Karosserieteil zugeordnete Kollisionsschutzeinrichtung umfasst mindestens ein Sensorelement, über das eine Relativbewegung zwischen Außenschale und Innenschale detektiert werden kann.

Diese Ausführung bietet einerseits den Vorteil einer konstruktiv einfachen Bauweise, da die Außenschale und die Innenschale des Karosserieteils mit einfachen Maßnahmen miteinander verbunden werden können, insbesondere über eine oder mehrere Federelemente, die einerseits beide Bauteile unlösbar miteinander verbinden und andererseits die Relativbeweglichkeit zwischen diesen Bauteilen ermöglichen. Da die Relativbewegung zwischen Außenschale und Innenschale die zu sensierende Zustandsgröße darstellt, können einfach aufgebaute, derartige Relativbewegungen erfassende Sensorelemente eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein als Notschalter ausgeführtes Sensorelement eingesetzt werden, der im Falle einer Relativbewegung zwischen Außenschale und Innenschale von einer Funktionsposition in eine Außerfunktionsposition verstellt wird. In Außerfunktionsposition wird zweckmäßig die Karosserieteilbewegung unterbrochen. Alternativ hierzu kann es aber auch vorteilhaft sein, die Bewegung eines weiteren, vom betreffenden Karosserieteil unabhängigen Bauteiles zu stoppen, beispielsweise die Schließbewegung eines Seitenfensters.

Es kann zweckmäßig sein, anstelle oder zusätzlich zu der Relativbewegung zwischen Innen- und Außenschale als zu messende Zustandsgröße einen Kräftesensor einzusetzen, der bei einer Veränderung der Relativlage die auf ihn wirkende Kraft ermittelt, wobei im Falle der Überschreitung eines zulässigen Kräftegrenzwerts die Antriebseinheit gestoppt wird.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung ist darin zu sehen, dass das Sensorelement gemäß einer bevorzugten Weiterbildung in dem Zwischenraum zwischen Innenschale und Außenschale angeordnet werden kann, wo einerseits ein ausreichender Platz zur Aufnahme des Sensorelementes zur Verfügung steht und andererseits das Sensorelement vor unerwünschten äußeren Einwirkungen wie zum Beispiel Verschmutzung oder dergleichen geschützt ist.

Grundsätzlich eignet sich das erfindungsgemäße Karosserieteil für die Anwendung in allen Karosseriebereichen, in denen eine Bauteilbewegung eines Karosserieteiles relativ zur Fahrzeugkarosserie oder eines anderen beweglichen Karosserieteiles durchgeführt wird. Besonders vorteilhafte Anwendungen sind automatisch betätigbare Heckklappen oder automatisch verstellbare Schiebedächer sowie automatisch zu öffnende und zu schließende Fahrzeugdächer aller Art.

Eines der Bauteile Außenschale bzw. Innenschale kann tragende Funktion und das jeweils andere Bauteil die Funktion einer Verkleidung übernehmen. Im Falle eines Heckdeckels umfasst beispielsweise die Außenschale einen Heckdeckel-Tragrahmen, der eine die Innenschale bildende Innenverkleidung aufweist, die federnd an dem Heckdeckel-Tragrahmen aufgehängt ist. Der Tragrahmen kann auch aber alternativ oder zusätzlich mit einer Außenverkleidung versehen sein.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht auf den Heckbereich eines Kraftfahrzeugs mit einer Mehrzahl von als Notschalter ausgebildeten Sensorelementen in der Heckklappe des Fahrzeuges, welche eine Außenschale und eine Innenschale aufweist,
2 eine Darstellung gemäß Schnittlinie II-II aus 1 durch den Bereich einer Seitenstrebe der Heckklappe,
3 eine Darstellung gemäß Schnittlinie III-III aus 1 längs durch die Heckklappe.
Bei dem in 1 dargestellten Kraftfahrzeug 1 handelt es sich um ein Kombi-Fahrzeug, einen Van oder dergleichen, welches mit einer in Schließposition annähernd vertikal ausgerichteten Heckklappe 2 ausgestattet ist, die um eine im Dachbereich gelegene Drehachse 4 gegenüber der Fahrzeugkarosserie 3 aufschwenkbar ist. Die Heckklappe 2 ist ein Karosserieteil, welches gegenüber der Fahrzeugkarosserie 3 verstellbar ausgeführt ist.
Die Heckklappe 2 ist zweischalig ausgebildet, wie den folgenden 2 und 3 zu entnehmen ist, und besitzt eine Innenschale und eine Außenschale, welche zwar zusammenhängen, jedoch relativbeweglich zueinander gehalten sind. Im Zwischenraum zwischen Innenschale und Außenschale sind diverse, als Notschalter 5 ausgeführte Sensorelemente angeordnet. Derartige Notschalter befinden sich im unteren seitlichen Bereich der Heckklappe 2, in der Mitte der Heckklappe sowie in einer oberen Seitenstrebe der Heckklappe, welche eine in die Heckklappe integrierte Heckscheibe 6 seitlich einfasst. Weitere Sensorelemente bzw. Notschalter können in der oberen bzw. der unteren, die Heckscheibe umrahmenden Strebe angeordnet sein. Die Notschalter 5 bzw. die Sensorelemente haben die Funktion, im Falle einer unzulässig hohen Relativbewegung zwischen Innen- und Außenschale der Heckklappe 2 eine die Heckklappe öffnende oder schließende, automatische Antriebseinheit zu stoppen. Derartige Relativbewegungen zwischen den Schalen der Heckklappe treten insbesondere auf, falls die Heckklappe beim Öffnungsvorgang oder beim Schließvorgang versehentlich gegen ein Hindernis stößt. In diesem Fall bewegt sich die dem Hindernis zugewandte Schale der Heckklappe gegenüber der jeweils anderen Schale, wobei diese Bewegung zu einer Oberführung der Notschalter von einer Funktionsposition in eine Außerfunktionsposition und damit zu einem Notstopp führt.
Den Schnittdarstellungen gemäß 2 und 3 ist der zweiteilige Aufbau der Heckscheibe 2 mit Außenschale 7 und Innenschale 8 zu entnehmen. Die Außenschale 7 bildet das tragende Bauteil der Heckklappe 2, von dem in der Schnittdarstellung nach 2 die die Heckscheibe 6 seitlich einfassende Seitenstrebe und in der Schnittdarstellung nach 3 der unterhalb der Heckscheibe 6 gelegene Heckklappenabschnitt erkennbar ist. Die Innenschale 8 übernimmt die Funktion einer Verkleidung, die über diverse Federteile 9 unverlierbar an der Außenschale 7 gehalten ist, je doch gegenüber der Außenschale relativbeweglich ist. Als Relativbewegung zwischen Innenschale und Außenschale kommen sowohl ausschließlich translatorische als auch ausschließlich rotatorische oder auch gemischt translatorisch-rotatorische Bewegungen in Betracht.
Den 2 und 3 ist darüber hinaus die Anordnung der Notschalter 5 im Zwischenraum zwischen Außenschale 7 und Innenschale 8 zu entnehmen. Die Notschalter 5 sind mit einer Antriebseinheit gekoppelt, welche die Heckklappe 2 zwischen der geschlossenen und einer geöffneten Position verstellt. Die Notschalter 5 befinden sich im Normalbetrieb in ihrer Funktionsposition, in welcher der Betrieb der Antriebseinheit gewährleistet ist. Bei einer unzulässig hohen, einen Grenzwert übersteigenden Relativbewegung zwischen Innenschale und Außenschale wird ein bzw. werden mehrere Notschalter 5 von der Funktionsposition in eine Außerfunktionsposition verstellt, in welcher ein Betrieb der Antriebseinheit außer Kraft gesetzt ist bzw. ein laufender Betrieb der Antriebseinheit sofort gestoppt wird. Grundsätzlich reicht es aus, wenn nur ein einziger Notschalter 5 von seiner Funktionsposition in seiner Außerfunktionsposition verstellt wird.
In 2 ist ein mit der Fahrzeugkarosserie 3 unbeweglich verbundenes Karosserieteil 10 dargestellt, auf dem ein fahrzeugseitiges Dichtelement 11 angeordnet ist, welches in Schließposition der Heckklappe an der Innenschale 8 anliegt, jedoch aufgrund der Nachgiebigkeit keine Relativbewegung zwischen Innenschale und Außenschale auslöst, die zu einem Notstopp der Notschalter 5 führt. Des Weiteren ist 2 ein zwischen Außenschale 7 und Innenschale 8 angeordnetes, ebenfalls elastisch verformbares Dichtelement 12 angeordnet.
3 ist zu entnehmen, dass im unten liegenden Bereich der tragenden Außenschale 7 ein Schlossteil 13 angeordnet ist, über das in Schließposition die Heckklappe 2 mit der Fahrzeugkarosserie verriegelt wird.
In den Ausführungsbeispielen ist die Heckklappe 2 zweischalig aufgebaut. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dreischalige Karosserieteile vorzusehen, bei denen sowohl eine Innenschale gegenüber einer mittleren Schale als auch eine Außenschale gegenüber der mittleren Schale relativbeweglich gehalten ist und jeweils zwischen Innenschale und mittleren Schale sowie zwischen Außenschale und mittlerer Schale Sensorelemente, insbesondere Notschalter angeordnet sind. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass sowohl beim Anstoßen eines auf der Außenseite des Karosserieteils gelegenen Hindernisses als auch eines auf der Innenseite des Karosserieteils gelegenen Hindernisses der Antrieb des Karosserieteils selbsttätig gestoppt werden kann.

Claims

Karosserieteil in einem Fahrzeug mit einer Kollisionsschutzeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosserieteil (2) eine Außenschale (7) und eine Innenschale (8) umfasst, die miteinander verbunden, jedoch zueinander relativbeweglich gehalten sind, und dass die dem Karosserieteil (2) zugeordnete Kollisionsschutzeinrichtung mindestens ein Sensorelement zur Erfassung einer Relativbewegung zwischen Außenschale (7) und Innenschale (8) umfasst.
Karosserieteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement im Zwischenraum zwischen Außenschale (7) und Innenschale (7) angeordnet ist.
Karosserieteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement als Notschalter (5) ausgeführt ist, der bei einer Relativbewegung zwischen Außenschale (7) und Innenschale (8) von einer Funktionsposition in eine Außerfunktionsposition verstellt wird.
Karosserieteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer vom Sensorelement detektierten Relativbewegung die Bewegung eines Bauteils im Fahrzeug gestoppt wird.
Karosserieteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosserieteil mithilfe einer Antriebseinheit gegenüber der Fahrzeugkarosserie (3) zu bewegen ist und bei einer vom Sensorelement detektierten Relativbewegung zwischen Außenschale (7) und Innenschale (8) die Antriebseinheit des Karosserieteils (2) gestoppt wird.
Karosserieteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur federnden Abstützung zwischen Außenschale (7) und Innenschale (8) mindestens ein Federteil (9) angeordnet ist.
Karosserieteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosserieteil (2) schwenkbar gelagert ist.
Karosserieteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosserieteil eine an der Fahrzeugkarosserie (3) schwenkbar gelagerte Heckklappe (2) ist.
Karosserieteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosserieteil verschiebbar gehalten ist.
Karosserieteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosserieteil ein im Fahrzeugdach verschiebbares Schiebedach ist.
Karosserieteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosserieteil ein Dachteil eines zwischen einer Schließposition und einer Ablageposition verstellbaren Fahrzeugdaches ist.