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Die
Erfindung betrifft eine Notöffnungsvorrichtung
für eine
Kraftfahrzeugtür
gemäss
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Die
aus der
DE 35 36 648
C2 bekannte gattungsgemässe
Notöffnungsvorrichtung
verwendet zum Öffnen
der Fahrzeugtür
beim Auftreten anormaler Fahr- bzw. Fahrzeugzustände in der Weise eine zum Öffnen bzw.
Schliessen der Fahrzeugtür
in normalem Betrieb vorhandene Einrichtung, so dass beim Auftreten
eines derartigen anormalen Falls, erfasst durch einen Sensor, ein
Umschaltimpuls an ein Elektromagnetventil der definierten Einrichtung
gegeben wird, so dass in jedem Falle die Einrichtung im Sinne einer Öffnungseinrichtung
betätigt
wird. Diese bekannte Notöffnungsvorrichtung
ist jedoch nicht nur an das Vorhandensein einer ganz bestimmten
Türöffnungs-
bzw. Schliesseinrichtung gebunden, sondern funktioniert auch nur
dann, wenn diese Einrichtung durch den jeweiligen Unfall des Fahrzeugs
nicht beschädigt
ist. Davon kann aber im Regelfall nicht ausgegangen werden.
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Außerdem ist
aus der
DE 30 02 619
A1 eine Kraftfahrzeugtür
mit einer mechanischen Verschlusseinrichtung bekannt, bei der nach Überschreiten
eines in einem Sensor ermittelten Beschleunigungsgrenzwertes und
Ablauf einer durch ein Zeitglied gesteuerten Karenzzeit von 6 bis
15 Sekunden der Verschluss der Kraftfahrzeugtür mittels eines Obertragungsgliedes
einer Entriegelungseinrichtung automatisch entriegelt wird. Außerdem ist
bei dieser Kraftfahrzeugtür
vorgesehen, dass gleichzeitig mit dem automatischen Entriegelungsvorgang
eine Bremseinrichtung aktiviert wird, welche die Tür reibschlüssig geschlossen
hält. Ein
Fahrzeuginsasse hat eine derart entriegelte Tür mittels einer von diesem aufzubringenden
Druckkraft zu öffnen,
die größer ist als
diejenige Kraft, mit welcher der Insasse die Tür im Normalbetrieb öffnen würde. Dies
wird insbesondere im Hinblick auf schwere Türen, beispielsweise in Nutzfahrzeugen,
als nachteilig beurteilt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemässe Notöffnungsvorrichtung
zu schaffen, die unabhängig
von einer speziellen Gestaltung betriebsmässiger Türbetätigungseinrichtungen einsetzbar
ist und auch dann funktioniert, wenn vorhandene Einrichtungen zur
betriebsmässigen Verriegelung,
Freigabe und Positionierung der Tür (in ihrer Schliess- bzw. Öffnungsstellung)
beschädigt sind.
Zudem soll nach einer Betätigung
der Notöffnungsvorrichtung
die Tür
leicht und schnell geöffnet werden
können.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs,
während
vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung in den Unteransprüchen beschrieben
sind.
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Nach
Anspruch 1 betrifft die Erfindung daher eine Notöffnungsvorrichtung für eine Kraftfahrzeugtür mit einer
ihrer Auslösung
dienenden, anormale Fahrzustände
erfassenden Sensoranordnung. Außerdem
ist gemäß der Erfindung
vorgesehen, dass die Vorrichtung unabhängig von vorhandenen Einrichtungen
zur betriebsmässigen
Verriegelung, Freigabe und Positionierung der Tür ist und sowohl von der Sensoranordnung
auslösbare
erste Mittel zum Unwirksammachen der Verriegelungseinrichtung als auch
von der Sensoranordnung auslösbare
zweite Mittel zum Bewegen der Tür
in ihre Öffnungsstellung enthält, wobei
die zweiten Mittel zumindest einen Airbag am Fahrzeugaufbau und/oder
der Tür
und eine ihm gegenüberstehende
Aufprallfläche
an der Tür bzw.
an dem Fahrzeugaufbau oder Sitz enthalten.
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Wesentlich
für die
Erfindung ist die Unabhängigkeit
der Notöffnungsvorrichtung
von vorhandenen Verriegelungs-, Freigabe- und Positionierungseinrichtungen,
wobei an dieser Stelle darauf hingewiesen sei, dass Verriegelungs-
und Freigabeeinrichtungen üblicherweise
durch ein Schloss gebildet sind und eine Positionierungseinrichtung
für die
Anwendung der Erfindung verständlicherweise
nicht vorhanden zu sein braucht, also die Tür allein für manuelles öffnen und
Schliessen ausgelegt sein kann. Zudem kann die Fahrzeugtür in einer
Unfallsituation durch zumindest einen Airbag automatisch geöffnet werden,
so dass ein gegebenenfalls verletzter Fahrzeuginsasse keine Kräfte aufwenden
muss, um diese in Öffnungsrichtung
zu betätigen.
Dies ist besonders bei Fahrzeugen mit großen und schweren Fahrzeugtüren von
Vorteil, wie sie beispielsweise in Nutzfahrzeugen verbaut sind.
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Besondere
Bedeutung kommt der Erfindung dann zu, wenn das Kraftfahrzeug unfallbedingt
eine Quer- oder Längsneigung
eingenommen hat, die einen vorgegebenen Neigungswinkel überschreitet. Wie
bekannt, verleiten mit Allradantrieb ausgerüstete Fahrzeuge, vor allem
aber Off-Road-Fahrzeuge auch ungeübte Fahrer nicht selten dazu,
die Fahrzeuge abseits von ebenen Strassen und Wegen zu verwenden.
Eine Überschätzung der
Möglichkeiten
des Fahrens mit derartigen Fahrzeugen kann dazu führen, dass
das Fahrzeug in der Regel durch Kippbewegung um die Fahrzeuglängsachse
umkippt und auf einer Fahrzeugseite liegen bleibt. In selteneren
Fällen
kann das Fahrzeug auch auf der Heckklappe liegen bleiben, also um
eine Querachse kippen. Das Auftreten derartiger Kippunfälle ist
nicht nur vom Gelände,
sondern auch von der Fahrzeugkontur abhängig. Verständlicherweise kann ein derartiger
Unfall auch auf einer normalen Fahrstrasse geschehen. Nach einem
derartigen Kippvorgang kann es besonders schwierig sein, eine freiliegende,
also nach oben weisende Fahrzeugtür zu öffnen. Insbesondere gilt dies
für verletzte
Fahrzeuginsassen, die nicht die Kraft aufbringen, diese freiliegende,
der Schwerkraft ausgesetzte Fahrzeugtür in ihre Öffnungsstellung zu bewegen.
In diesem Falle ist es besonders wichtig, die Fahrzeugtür selbsttätig nach
Beendigung des Unfallgeschehens zu öffnen, wozu die Erfindung gemäss Anspruch
5 vorschlägt,
dass die Sensoranordnung als anormale Fahrzeugzustände Kipplagen
des Fahrzeugs erfasst, die einen vorgegebenen Kippwinkel überschreiten.
Dazu können
beispielsweise Schalter nach Art von Quecksilberschaltern Einsatz finden.
Derartige lageabhängig
arbeitende Schalter sind wie auch andere Sensoren, beispielsweise
Beschleunigungssensoren, dem Fachmann auf diesem Gebiet bestens
bekannt und brauchen daher im Einzelnen nicht beschrieben zu werden.
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Dasselbe
gilt für
die Mittel zum Unwirksammachen der Verriegelungseinrichtung und
zum Bewegen der Tür
in ihrer Öffnungsstellung.
Da es bei einem Unfall nur darauf ankommt die Insassen zu retten,
müssen
auch zusätzliche
Fahrzeugbeschädigungen
zum Öffnen
der Tür
in Kauf genommen werden. Daher können
die ersten Mittel zum Unwirksammachen der Verriegelungseinrichtung,
also des Schlosses, pyrotechnisch arbeiten und Zerstörungen im
Schloss, beispielsweise im Bereich einer Drehfalle und/oder eines
mit dieser zusammenwirkenden Schliessbolzens, hervorrufen, die die
Tür zum öffnen freigeben.
Grundsätzlich
ist es aber auch möglich, hier
mechanische Mittel einzusetzen, deren Auslösung Kraft- oder Formschlüsse in der
Verriegelungseinrichtung aufhebt, so dass diese ohne Zerstörung ihrer
Bestandteile die Tür
zum Öffnen
freigibt.
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Auch
die zweiten Mittel, die dem Bewegen der Tür in ihre Öffnungsstellung dienen, können an sich
bekannte Bauteile verwenden. Beispielsweise können sie pyrotechnisch arbeiten,
und zwar so, dass stempelartige Glieder zum Offnen der Tür ausgefahren
werden. Hinsichtlich des Platzbedarfs günstiger verhalten sich aber
Airbags, die während der
unfallfreien Zeiten in bekannter Weise zusammengelegt nur wenig
Platz beispielsweise in einer Türsäule oder
der Tür
selbst beanspruchen und nur bei einem Unfall, der durch die Sensoranordnung
signalisiert wird, rasch expandieren und damit die Tür in ihre Öffnungsstellung
schwenken.
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In
jedem Fall muss dafür
gesorgt werden, dass die ersten Mittel und danach die zweiten Mittel erst
dann auslösen,
wenn das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist. Auf jeden Fall muss
ein Öffnen der
Tür während der
Bewegung des Fahrzeugs vermieden werden, da damit die Gefahr verbunden
ist, dass Fahrzeuginsassen aus dem Fahrzeug herausgeschleudert und
gegebenenfalls unter dem Fahrzeug begraben werden. Dem trägt die Ausführungsform
der Erfindung gemäss
Anspruch 4 Rechnung.
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Insbesondere
bei leichteren Fahrzeugen ist es zweckmässig, die zweiten Mittel, die
also der Bewegung der Tür
in ihre Öffnungsstellung
dienen, derart anzuordnen und auszulegen, dass bei einem auf die
Tür gekippten
Fahrzeug die Öffnungsbewegung der
Tür zum
Bewegen des Fahrzeugs in seine Normallage führt.
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Zwei
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren 1 den
Türbereich
eines Personenkraftwagens bei entfernter Tür und deren 2 eine Innenansicht
einer Fahrzeugtür
wiedergibt.
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Betrachtet
man zunächst 1,
so erkennt man bei 1 den Türrahmen mit A-Säule 2,
B-Säule 3 und
Dachsäule 4;
bei 5 ist der rechte Schweller des Fahrzeugs angedeutet,
von dem im übrigen
nur das den Motor aufnehmende Frontend 6 und ein Vorderrad 7 wiedergegeben
ist.
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Der
Türrahmen 1 ist
bestückt
mit Türscharnieren 8 üblicher
und daher nicht zu beschreibender Bauart sowie mit einem Bestandteil 9 einer
bekannten Verriegelungseinrichtung, d.h. eines Türschlosses. In der Regel ist
dies ein Schließbolzen
oder Schließbügel, der
mit einem weiteren, türseitigen
Bestandteil der Verriegelungseinrichtung, in der Regel einer Drehfalle,
zusammenwirkt.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
sind dem Bestandteil 9 der Verriegelungseinrichtung pyrotechnisch
arbeitende Mittel 10 zugeordnet, die von einer nicht dargestellten
Sensoranordnung beispielsweise dann ausgelöst werden, wenn das Fahrzeug
einen Neigungswinkel um seine Längsachse
eingenommen hat, der größer als
ein vorgegebener Grenzwinkel ist und ein Kippen des Fahrzeugs definiert.
Die pyrotechnischen Mittel 10 sorgen dann für eine Zerstörung des
Schloßbestandteils 9,
so daß die
Verriegelung der Tür
aufgehoben ist.
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Im
Türrahmen 1 und
im Schweller 5 sind ferner Airbags 11 in solcher
Anordnung untergebracht, daß sie
nach ihrer Auslösung,
d.h. bei ihrem Expandieren, auf die Tür ein Öffnungsmoment, bezogen auf die
durch die Scharniere 8 definierte Schwenkachse, ausüben und
die Tür
schlagartig in ihre Öffnungsstellung
bewegen. Einen entsprechenden Airbag 12 erkennt man auch
am bzw. im Fahrzeugsitz 13.
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In
dem Ausführungsbeispiel
nach 2 ist in der Tür 20 nahe
ihrer ihren Scharnierbestandteilen 21 abgekehrten Stirnseite
ein relativ großer
Airbag 22 untergebracht. Beim Expandieren stützt er sich
an der in 1 mit 3 bezeichneten
B-Säule sowie
am Fahrzeugsitz 13 ab und übt demgemäß auf die Tür 20 ein öffnendes
Moment aus.
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Damit
insbesondere nach einem Kippvorgang des Fahrzeugs um seine Längsachse,
das dazu führt,
daß die
Tür 20 nach
oben weist, ein unerwünschtes
erneutes Schließen
der Tür
vermieden wird, ist bei 23 eine Arretiervorrichtung vorgesehen, die
ebenfalls von der Sensoranordnung angesteuert ist und beispielsweise
einen dann aus der Türstirnseite 24 ausfahrenden
Stempel enthält,
der sich am Türrahmen 1 (siehe 1),
beispielsweise im Bereich der A-Säule 2, abstützt. Die
Arretiervorrichtung kann jedoch auch rein mechanisch ausgelöst werden,
indem ein im Bereich des Türscharniers 8 angeordneter
und in Kipplage durch Schwerkrafteinwirkung ausgelöster Sperrhebel
ein Zufallen der Tür 20 verhindert.
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Werden
die hier durch Airbags gebildeten zweiten Mittel, die dem Bewegen
der Tür
in ihre Öffnungsstellung
dienen, hinsichtlich Anzahl, Anordnung und Ausbildung so ausgelegt,
daß sie
ein großes Öffnungsmoment
auf die Tür
ausüben,
können sie
ein Öffnen
der Tür
auch dann bewirken, wenn das Fahrzeug auf die Tür gekippt ist, die Tür also nach unten
weist. Dann ist mit der Öffnungsbewegung
der Tür
ein Zurückkippen
des Fahrzeugs in seine normale Lage verbunden, wodurch das Aussteigen
der Fahrzeuginsassen weiter erleichtert wird.
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Verständlicherweise
müssen
die ersten Mittel zum Unwirksammachen der Verriegelungseinrichtung,
die zweiten Mittel zum Bewegen der Tür in ihre Öffnungsstellung und die dritten
Mittel zum Arretieren der Tür
in der Öffnungsstellung
in dieser Reihenfolge zeitlich nacheinander ausgelöst werden.
Eine weitere Zeitbedingung ist darin zu sehen, daß sich der
gesamte beschriebene Türöffnungsvorgang
erst bei Stillstand des Fahrzeugs abspielen darf, damit die Tür nicht
während
des Unfallgeschehens öffnet
und Fahrzeuginsassen und/oder Gegenstände aus dem Fahrzeug herausgeschleudert
werden können.
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Mit
der Erfindung ist demgemäß eine gattungsgemäße Notöffnungsvorrichtung
geschaffen, die unabhängig
von der speziellen Ausgestaltung für den normalen Fahrbetrieb
vorgesehener Türbetätigungsvorrichtungen
einschließlich
Schlössern
und auch dann zuverlässig
arbeitet, wenn diese betriebsmäßigen Einrichtungen
bei dem betreffenden Unfall beschädigt sind.