DE202011051818U1

DE202011051818U1 - Türgriffanordnung zum Betätigen eines Türschlosses eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE202011051818U1
Application number: DE202011051818U
Authority: DE
Original assignee: Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
Current assignee: Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2013-02-05
Anticipated expiration: 2021-11-01
Also published as: WO2013072012A2; WO2013072012A3

Abstract

Türgriffanordnung zum Betätigen eines Türschlosses eines Fahrzeugs, mit
– einem Lagerbügel,
– einem an dem Lagerbügel angeordneten Griffteil, das zum Betätigen des Türschlosses aus einer Ausgangsstellung in eine ausgelenkte Stellung verstellbar ist,
– einem an dem Lagerbügel angeordneten Betätigungselement, das derart mit dem Griffteil gekoppelt ist, dass bei einem Verstellen des Griffteils aus der Ausgangsstellung in die ausgelenkte Stellung das Betätigungselement zum Betätigen des Türschlosses betätigt wird, und
– einem an dem Lagerbügel angeordneten Federelement zum Bereitstellen einer Rückstellkraft zum Rückstellen des Griffteils aus der ausgelenkten Stellung in die Ausgangsstellung,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Federelement (4) einen einen Hebelarm (x, x’) ausbildenden Federarm (41, 44) aufweist, der mit dem Betätigungselement (23, 24, 25) in Anlage ist und auf das Betätigungselement (23, 24, 25) einwirkt, wobei die Länge des Hebelarms (x, x’) sich bei einer Betätigung des Betätigungselements (25) ändert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Türgriffanordnung zum Betätigen eines Türschlosses eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Türgriffanordnung umfasst einen Lagerbügel, ein an dem Lagerbügel angeordnetes Griffteil, das zum Betätigen des Türschlosses aus einer Ausgangsstellung in eine ausgelenkte Stellung verstellbar ist, und ein an dem Lagerbügel angeordnetes Betätigungselement, das derart mit dem Griffteil gekoppelt ist, dass bei einem Verstellen des Griffteils aus der Ausgangsstellung in die ausgelenkte Stellung das Betätigungselement zum Betätigen des Türschlosses betätigt wird.
Bei einer beispielsweise aus der US 2005/0161959 A1 bekannten Türgriffanordnung dieser Art wirkt ein Griffteil über eine Koppelstange auf ein schwenkbar gelagertes Betätigungselement ein und verschwenkt dieses zum Betätigen eines Türschlosses einer Fahrzeugtür um seine Schwenkachse, um auf diese Weise eine Betätigungskraft beispielsweise über einen Bowdenzug hin zum Türschloss zu übertragen.
Um bei solchen Türgriffanordnungen nach einer erfolgten Auslenkung des Griffteils zu bewirken, dass das Griffteil nach dem Auslenken wieder in seine Ausgangsstellung zurückgestellt wird, ist herkömmlich ein Federelement vorgesehen, das zum Bereitstellen einer Rückstellkraft auf das Griffteil oder das mit diesem verbundene Betätigungselement einwirkt.
Bei der Türgriffanordnung der US 2005/0161959 A1 ist entsprechend ein an der Schwenkachse des Betätigungselementes angeordnetes Federelement vorgesehen, das bei einem Verschwenken des Betätigungselements auf Torsion beansprucht wird und bei einem Loslassen des Griffteils nach erfolgter Auslenkung das Betätigungselement und darüber auch das Griffteil zurückstellt, so dass das Griffteil zurück in die Ausgangsstellung schnappt.
Bei Verwendung eines an der Schwenkachse eines schwenkbaren Betätigungselements angeordneten Federelements nach Art einer Schenkelfeder, wie aus der US 2005/0161959 A1 bekannt, wird das Federelement bei Betätigung des Betätigungselements auf Torsion beansprucht und stellt dadurch eine rückstellende Kraft in Richtung der Ausgangsstellung des Griffteils bereit. Aufgrund der in der Regel zumindest näherungsweise linearen Federwirkung steigt die rückstellende Kraft mit zunehmender Auslenkung des Griffteils aus der Ausgangsstellung in Richtung der ausgelenkten Stellung an, so dass das Federelement dem Griffteil über dessen Verstellweg eine steigende Rückstellkraft entgegengesetzt. Dies führt dazu, dass ein Nutzer, der das Griffteil zum Öffnen des Türschlosses betätigt, eine über den Verstellweg ansteigende, größer werdende Kraft aufbringen muss, was haptisch unangenehm sein kann.
Bei einer aus der EP 1 586 727 B1 bekannten Türgriffanordnung wirkt in vergleichbarer Weise ein Griffteil auf ein schwenkbar an einem Lagerbügel angeordnetes Betätigungselement ein, wobei das Betätigungselement über ein an seiner Schwenkachse angeordnetes Federelement vorgespannt ist.
Aus der DE 20 23 859 B2 ist eine Türgriffanordnung bekannt, bei der ein Betätigungselement über ein geradlinig erstrecktes, bei Betätigen eines Griffteils auf Zug beanspruchtes Federelement vorgespannt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Türgriffanordnung bereitzustellen, die eine hinreichende Vorspannkraft zum Halten des Griffteils in seiner Ausgangsstellung sowie zum Zurückstellen des Griffteils aus seiner ausgelenkten Stellung in die Ausgangsstellung zur Verfügung stellt und gleichzeitig einen durch einen Nutzer als haptisch angenehm empfundenen Verlauf einer Betätigungskraft zum Auslenken des Griffteils aus seiner Ausgangsstellung in die ausgelenkte Stellung bereitstellt.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach ist bei einer Türgriffanordnung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass das Federelement einen einen Hebelarm ausbildenden Federarm aufweist, der mit dem Betätigungselement in Anlage ist und auf das Betätigungselement einwirkt, wobei die Länge des Hebelarms sich bei einer Betätigung des Betätigungselements ändert.
Das Federelement kann beispielsweise als Schenkelfeder ausgebildet sein, wobei sich in diesem Fall der Hebelarm zwischen einer Achse, um die das Federelement auf Torsion beansprucht wird, und einem Anlagepunkt, an dem der Federarm an dem Betätigungselement anliegt, erstreckt. Denkbar ist aber auch, das Federelement beispielsweise als Blattfeder auszugestalten, die an einem Ende an dem Lagerbügel gehalten ist und über einen Federarm auf das Betätigungselement einwirkt.
Unter einer Schenkelfeder wird vorliegend – entsprechend der üblichen Definition – eine Schraubenfeder mit zumindest einer Wicklung verstanden, die um ihre Achse auf Torsion beansprucht wird. Im Unterschied zu den Haken oder Ösen einer Zugfeder endet der Federdraht einer Schenkelfeder typischerweise in hebelartigen Schenkeln (vorliegend als Federarme bezeichnet), an denen ein Drehmoment eingeleitet werden kann und über die die Schenkfeder vorliegend eine Federkraft auf das Betätigungselement ausübt. Bei der Schenkelfeder handelt es sich somit um eine gewundene Biegefeder, bei der das äußere Moment auf den Federdraht als konstantes Biegemoment über die gesamte Drahtlänge der Wicklung der Schenkelfeder wirkt.
Die vorliegende Erfindung geht von dem Gedanken aus, ein Federelement bereitzustellen, das über einen Federarm auf das Betätigungselement einwirkt und auf diese Weise eine Vorspannkraft über das Betätigungselement auf das Griffteil ausübt, so dass das Griffteil in Richtung seiner Ausgangsstellung vorgespannt ist und zum einen sicher und zuverlässig auch in einem Crashfall in der Ausgangsstellung gehalten und zum anderen nach einer Auslenkung infolge einer Betätigung durch einen Nutzer zuverlässig in seine Ausgangsstellung zurückgestellt wird.
Das Federelement ist an dem Lagerbügel angeordnet und wirkt mit einem einen Hebelarm ausbildenden Federarm auf das Betätigungselement ein. Durch Verstellung des Betätigungselements infolge einer Betätigung des Griffteils ändert sich hierbei die Länge des Hebelarms, was dazu verwendet werden kann, die Einwirkung des Federelements auf das Betätigungselement so anzupassen und vorzugeben, dass über einen Verstellweg, über den das Griffteil bei einem Auslenken aus der Ausgangsstellung in die ausgelenkte Stellung verstellt wird, die von dem Federelement auf das Betätigungselement ausgeübte Kraft vorgegeben und somit ein vorteilhafter, durch einen Nutzer als haptisch angenehm empfundener Kraftverlauf bei Betätigung des Griffteils eingestellt werden kann.
Ist das Betätigungselement um eine Schwenkachse schwenkbar an dem Lagerbügel angeordnet, so ist die Achse, um die das Federelement bei einer Betätigung des Griffteils auf Torsion beansprucht wird, exzentrisch zu der Schwenkachse des Betätigungselements angeordnet, was dazu führt, dass bei einem Verschwenken des Betätigungselements infolge einer Betätigung des Griffteils sich der Abstand zwischen der Achse des Federelements und dem Anlagepunkt, an dem der Federarm des Federelements an dem Betätigungselement anliegt, verändert und sich somit der effektive Hebelarm, über den der Federarm auf das Betätigungselement einwirkt, in seiner Länge ändert.
Das als Schenkelfeder ausgebildete Federelement kann beispielsweise einen an dem Lagerbügel angeordneten Wicklungsabschnitt aufweisen, von dem sich der Federarm erstreckt. Unter einer Schenkelfeder wird in diesem Zusammenhang eine Schraubenfeder verstanden, die um eine Achse gewickelt ist und bei Auslenkung eines einen Federschenkel ausbildenden Federarms um die Achse auf Torsion beansprucht wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das als Schenkelfeder ausgebildete Federelement auch zwei an dem Lagerbügel angeordnete Wicklungsabschnitte aufweisen, von denen sich jeweils ein Federarm erstreckt. Die Federarme der Wicklungsabschnitte können zur Ausbildung eines einheitlichen Federelements miteinander verbunden sein, wobei die Wicklungsabschnitte dieselbe Achse aufweisen, entlang der Achse aber zueinander versetzt sind.
Der Federarm kann sich – betrachtet in einer Projektion auf eine Ebene, in der das Griffteil zwischen der Ausgangsstellung und der ausgelenkten Stellung verstellt wird – geradlinig erstrecken. Denkbar ist aber auch, den Federarm gekrümmt auszubilden, um auf diese Weise die Spannung des Federelements bei Betätigung des Griffteils in gewünschter Weise vorzugeben. Beispielsweise kann der den Hebelarm ausbildende Federarm mit einem Ende, das der Wicklung des als Schenkelfeder ausgebildeten Federelements abgewandt ist, in Richtung des Betätigungselements gekrümmt sein, wobei bei Auslenkung des Griffteils aus der Ausgangsstellung das Betätigungselement entlang des Federarms gleitet und auf das Ende aufläuft, so dass zum Ende der Auslenkbewegung des Griffteils es zu einer stärkeren Auslenkung des Federarms kommt.
Das Federelement ist vorzugsweise derart relativ zu dem Betätigungselement angeordnet, dass bei einem Verstellen des Griffteils aus der Ausgangsstellung in die ausgelenkte Stellung sich die Länge des Hebelarms, mit dem der Federarm auf das Betätigungselement einwirkt, vergrößert. Gleichzeitig führt das Verstellen des Griffteils aus der Ausgangsstellung in die ausgelenkte Stellung und die damit einhergehende Bewegung des Betätigungselements dazu, dass der Federarm ausgelenkt und dadurch das Federelement auf Torsion beansprucht und dementsprechend gespannt wird, so dass das vom Federelement bereitgestellte Drehmoment steigt. Weil sich die Länge des Hebelarms, mit dem der Federarm auf das Betätigungselement einwirkt, beim Verstellen des Griffteils vergrößert, gleichzeitig aber das Federelement mit seinem Federarm auf Torsion beansprucht wird, kann das Einwirken des Federelements auf das Betätigungselement zumindest näherungsweise so vorgegeben werden, dass die Kraft, die das Federelement auf das Betätigungselement ausübt, über einen Betätigungsweg, über den das Betätigungselement bei einem Verstellen des Griffteils aus der Ausgangsstellung in die ausgelenkte Stellung verstellt wird, näherungsweise konstant ist oder abnimmt.
Ist die vom Federelement bereitgestellte Kraft konstant, so kompensieren sich die Auswirkungen des verlängerten Hebelarms und der stärkeren Spannung des Federelements gerade. Nimmt die bereitgestellte Federkraft über den Betätigungsweg ab, so überkompensiert die Verlängerung des Hebelarms den Anstieg des von dem Federelement bereitgestellten Drehmoments aufgrund der stärkeren Beanspruchung des Federelements auf Torsion.
Dadurch, dass die über das Federelement auf das Betätigungselement ausgeübte Federkraft über den Betätigungsweg des Betätigungselements bei einem Verstellen des Griffteils aus der Ausgangsstellung in die ausgelenkte Stellung nicht ansteigt (wie dies bei Anordnung eines Federelements konzentrisch zur Schwenkachse des Betätigungselements der Fall wäre), sondern konstant bleibt oder sogar abnimmt, kann auch die Betätigungskraft, die zum Verstellen des Griffteils aus der Ausgangsstellung in die ausgelenkte Stellung auf das Griffteil aufgebracht werden muss, in vorteilhafter Weise eingestellt und vorgegeben werden. Insbesondere kann diese Betätigungskraft so vorgegeben werden, dass sie über einen Verstellweg, über den das Griffteil aus der Ausgangsstellung in die ausgelenkte Stellung verstellt wird, zumindest näherungsweise konstant ist oder abnimmt, so dass die von einem Nutzer aufzubringende Betätigungskraft bei größerer Auslenkung des Griffteils gleich bleibt oder abnimmt und somit am Ende des Verstellwegs gleich oder kleiner als am Anfang ist.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer Fahrzeugtür mit einer daran angeordneten Türgriffanordnung;
2 eine schematische Ansicht einer Türgriffanordnung;
3 eine Ansicht der Bauteile eines konkreten Ausführungsbeispiels einer Türgriffanordnung;
4 eine Ansicht der Türgriffanordnung gemäß 3 in montiertem Zustand;
5 eine seitliche Ansicht der Türgriffanordnung gemäß 3 und 4;
6 eine Ansicht der Türgriffanordnung ohne einen Lagerbügel in einer Ausgangsstellung eines Griffteils;
7 die Ansicht gemäß 6, jedoch in einer ausgelenkten Stellung des Griffteils;
8A eine schematische Ansicht der Hebelverhältnisse bei der Türgriffanordnung in der Ausgangsstellung des Griffteils;
8B eine schematische Ansicht der Hebelverhältnisse bei der Türgriffanordnung in der ausgelenkten Stellung des Griffteils; und
9 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Federelements mit einem gekrümmten Federarm.
1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Fahrzeugtür 1, die in an sich bekannter Weise eine Türgriffanordnung 2 mit einem verstellbaren Griffteil 20 aufweist, das zum Öffnen der Fahrzeugtür 1 betätigt werden kann.
Wie schematisch in 2 dargestellt, kann ein Griffteil 20 dieser Art beispielsweise um eine Schwenkachse 200 verschwenkbar an der Fahrzeugtür 1 angeordnet und über eine an einer Verbindungsstelle 201 mit dem Griffteil 20 verbundene Koppelstange 22 über eine Verbindungsstelle 221 mit einem Hebelelement 23 gekoppelt sein. Das Hebelelement 23 ist um eine Schwenkachse 230 verschwenkbar an einem Lagerbügel 21 angeordnet und ist fest mit einem Betätigungselement 25 verbunden, das auf ein Zugmittel 300 eines Bowdens 30 zur Verbindung mit einer Schließvorrichtung 3 in Form eines Türschlosses der Fahrzeugtür 1 einwirkt.
Das Hebelelement 23 ist um die Schwenkachse 230 verschwenkbar an dem Lagerbügel 21 angeordnet und kann durch Verstellen des Türgriffs 20 derart bewegt werden, dass das Betätigungselement 25 eine Betätigungskraft auf das Zugmittel 300 ausübt und dadurch die Schließvorrichtung 3 zum Öffnen der Fahrzeugtür 1 betätigt. Wird das Griffteil 20 entsprechend in eine Öffnungsrichtung V1 verstellt, so wird das Hebelelement 23 zusammen mit dem Betätigungselement 25 in eine Verstellvorrichtung V2 verschwenkt und dadurch das Zugmittel 300 in eine Verstellrichtung V3 gezogen, so dass über das Zugmittel 300 eine Betätigungskraft zur Schließvorrichtung 3 übertragen und die Schließvorrichtung 3 betätigt wird.
Eine grundlegende Voraussetzung bei einem Türgriff 2 der in 1 und 2 schematisch dargestellten Art ist, dass in einem Crashfall es nicht zu einer ungewollten Betätigung des Türgriffs 2 kommen darf, die zu einer Entriegelung der Schließvorrichtung 3 und dem Öffnen der Fahrzeugtür 1 führen könnte. Hierzu ist insbesondere vorzusehen, dass aufgrund von bei einem Seitencrash wirkenden Trägheitskräften das Griffteil 20 nicht selbsttätig und ungewollt in die Öffnungsrichtung V1 verstellt werden kann, weil dies ansonsten eine Betätigung des Betätigungselements 25 und eine Entriegelung der Schließvorrichtung 3 zur Folge haben könnte.
Um solchen Trägheitskräften entgegen zu wirken, ist als Sicherungsmaßnahme bei der in 2 schematisch dargestellten Anordnung ein Ausgleichsmasseelement 24 vorgesehen, das an einem der Anlenkstelle 221 abgewandten Ende des Hebelelements 23 angeordnet ist, so dass die Anlenkstelle 221 und das Ausgleichsmasseelement 24 – bezogen auf die Schwenkachse 230 des Hebelelements 23 – an unterschiedlichen Enden des Hebelelements 23 angeordnet sind. Das Ausgleichsmasseelement 24 dient dazu, Trägheitskräften, die bei einem Seitencrash an dem Hebelelement 23 angreifen und ein Drehmoment in Richtung einer Öffnung des Griffteils 20 bewirken, entgegenzuwirken, indem ein entgegengesetztes Drehmoment erzeugt wird, das ein trägheitskraftbedingt auftretendes, in Öffnungsrichtung V1 wirkendes Drehmoment kompensiert oder gar überkompensiert, so dass das Griffteil 20 sich in einem Crashfall nicht selbsttätig verstellen kann.
Bei der in 2 dargestellten Türgriffanordnung 2 wird das Griffteil 20 in die Verstellrichtung V1 aus einer Ausgangsstellung verstellt, um das Griffteil 20 auszulenken und dadurch das Türschloss 3 zu betätigen. Die Ausgangsstellung des Griffteils 20 entspricht hierbei einer solchen Stellung des Griffteils 20, in der das Türschloss 3 nicht betätigt ist. In einer ausgelenkten Stellung ist das Griffteil 20 in die Verstellrichtung V1 um die Schwenkachse 200 verschwenkt derart, dass über das Hebelelement 23 und das Betätigungselement 25 das Zugmittel 300 des Bowdenzugs 30 in die Verstellrichtung V3 verstellt und dadurch das Türschloss 3 betätigt worden ist.
Bei einem in 3 und 4 dargestellten, konkreten Ausführungsbeispiel einer solchen Türgriffanordnung 2 ist ein Griffteil 20 über ein Achselement 202 um eine Schwenkachse 200 verschwenkbar an einem Lagerbügel 21 angeordnet und steht über eine an einer Verbindungsstelle 201 fest mit dem Griffteil 20 verbundene Koppelstange 22 mit einem Hebelelement 23 in Eingriff, indem die Koppelstange 22 mit einem daran angeordneten Achselement 220 an einer Anlenkstelle 221 verschwenkbar mit dem Hebelelement 23 verbunden ist.
Das Hebelelement 23 ist verschwenkbar um eine Schwenkachse 230 an dem Lagerbügel 21 angeordnet und ist einstückig mit einem Betätigungselement 25 und einem Ausgleichsmasseelement 24 ausgebildet. Das Betätigungselement 25 dient dazu, eine Betätigungskraft über ein Koppelelement 250, 251 auf das Zugmittel 300 des Bowdenzugs 30 (siehe 2) zur Betätigung des Türschlosses 3 zu übertragen.
Das Betätigungselement 25 weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei axial entlang der Schwenkachse 230 zueinander versetzte Koppelelemente 250, 251 auf, wobei das Betätigungselement 25 nur über eines der Koppelelemente 250, 251 mit dem Zugmittel 300 – beispielsweise durch Einhängen des Zugmittels 300 über einen Seilnippel in eine Befestigungsstelle 252 an dem Koppelelement 250 – verbunden ist.
Das Hebelelement 23 ist über die Anlenkstelle 221 verschwenkbar mit der Koppelstange 22 und darüber mit dem Griffteil 20 verbunden. Bei einem Verstellen des Griffteils 20 in die Verstellrichtung V1 (siehe 5) wird das Hebelelement 23 um die Schwenkachse 230 in die Verstellrichtung V2 (in 5 entgegen dem Uhrzeigersinn) verstellt und dadurch das einstückig mit dem Hebelelement 23 ausgebildete Betätigungselement 25 ebenfalls um die Schwenkachse 230 verschwenkt, so dass das Koppelelement 250 mit der daran angeordneten Befestigungsstelle 252 verschwenkt und ein an der Befestigungsstelle 252 angreifendes Zugmittel in die Verstellrichtung V3 gezogen wird.
An einem der Anlenkstelle 221 abgewandten Ende des Hebelelements 23 ist das Ausgleichsmasseelement 24 angeordnet, das – wie vorangehend bereits beschrieben – dazu dient, eine Ausgleichsmasse zur Kompensation von Trägheitskräften in einem Crashfall bereitzustellen. Das Ausgleichsmasseelement 24 ist mittels eines in eine Aufnahmebohrung 241 eingesteckten Masseelements 240 (siehe 3) so ausgebildet und abgestimmt, dass bei einem seitlichen Aufprall auf die Fahrzeugtür 1 (siehe 1) eine in die Verstellrichtung V1 wirkende Trägheitskraft kompensiert wird, so dass das resultierende Drehmoment an dem Hebelelement 23 nicht zu einem Verstellen des Griffteils 20 in die Verstellrichtung V1 führen kann.
Bei der Türgriffanordnung 2 gemäß 3 und 4 ist ein Federelement 4 vorgesehen, das als Schenkelfeder ausgebildet ist und mit zwei um eine Achse 400 gewickelten Wicklungsabschnitten 40, 43 an dem Lagerbügel 21 angeordnet ist, indem von den Wicklungsabschnitten 40, 43 erstreckte Federarme 42, 45 an Befestigungsabschnitten 210, 211 des Lagerbügels 21 gehalten sind.
Das Federelement 4 wirkt über von den Wicklungsabschnitten 40, 43 erstreckte Federarme 41, 44, die an ihren von den Wicklungsabschnitten 40, 43 abgewandten Enden zur Ausbildung einer Federschlaufe miteinander verbunden sind, auf das Ausgleichsmasseelement 24 und darüber auf das Betätigungselement 25 und das Hebelelement 23 ein. Das Federelement 4 spannt über die Federarme 41, 44 das Betätigungselement 25 und das Hebelelement 23 und darüber auch das Griffteil 20 in Richtung einer in 5 dargestellten Ausgangsstellung des Griffteils 20 vor, in der das Türschloss 3 nicht betätigt und das Griffteil 20 dem Lagerbügel 21 angenähert ist. Die vorspannende Kraft des Federelements 4 ist dabei so bemessen, dass das Griffteil 20 auch in einem Crashteil sicher und zuverlässig in dieser Ausgangsstellung gehalten ist und somit eine ungewollte Betätigung des Griffteils 20 auch mittels des Federelements 4 verhindert ist.
Das Federelement 4 dient zudem dazu, bei einem Auslenken des Griffteils 20 aus der Ausgangsstellung in eine ausgelenkte Stellung, in der das Griffteil 20 um seine Schwenkachse 200 zum Betätigen des Türschlosses 3 verschwenkt ist, eine Rückstellkraft auf das Griffteil 20, das Hebelelement 23 und das Betätigungselement 25 auszuüben, um nach erfolgter Betätigung das Griffteil 20, das Hebelelement 23 und das Betätigungselement 25 in ihre Ausgangslage zurückzustellen.
Wie aus 5 ersichtlich, liegt das Federelement 4 in der Ausgangsstellung des Griffteils 20 mit seinen Federarmen 41, 44 an einem Anlagepunkt A1 (der eigentlich einer parallel zur Schwenkachse 230 gerichteten Anlagelinie entspricht) an dem Ausgleichsmasseelement 24 an und wirkt mit einer entgegen der Verstellrichtung V2 gerichteten Vorspannkraft auf das Ausgleichsmasseelement 24 und darüber auf das Hebelelement 23 und das Betätigungselement 25 ein.
6 und 7 zeigen die Türgriffanordnung 2 ohne den Lagerbügel 21 in der Ausgangsstellung (6) und in der ausgelenkten Stellung (7) des Griffteils 20.
Das Federelement 4 wirkt mit seinen Federarmen 41, 44 in der Ausgangsstellung des Griffteils 20 über einen Hebelarm x auf das Ausgleichsmasseelement 24 ein. Der Hebel an x erstreckt sich hierbei zwischen der Achse 400 des Federelements 4 und dem Anlagepunkt A1 der Federarme 41, 44 an dem Ausgleichsmasseelement 24. In der Ausgangsstellung des Griffteils 20 ist das Federelement 4 zumindest soweit vorgespannt, dass das Federelement 4 eine hinreichende Vorspannkraft zum Halten des Griffteils 20 in der Ausgangsstellung ausübt, so dass auch in einem Crashfall des Griffteils 20 nicht ungewollt und selbsttätig verstellt werden kann.
Wird, wie in der Zusammenschau von 6 und 7 ersichtlich, das Griffteil 20 zum Betätigen des Türschlosses 3 in die Verstellrichtung V1 verstellt und dadurch um einen Verstellweg δ um die Schwenkachse 200 verschwenkt, so werden das Hebelelement 23 und darüber auch das Betätigungselement 25 und das Ausgleichsmasseelement 24 um die Schwenkachse 230 in die Verstellrichtung V2 verschwenkt, so dass ein an der Befestigungsstelle 252 des Betätigungselements 25 angreifendes Zugmittel 300 eines Bowdenzugs 30 in die Verstellrichtung V3 gezogen wird.
Dabei wird – aufgrund der Schwenkbewegung des Ausgleichsmasseelements 24 um die Schwenkachse 230 – das Federelement 4 zusätzlich gespannt, indem die Federarme 41, 44 um einen Schwenkweg β ausgelenkt werden und darüber das Federelement 4 auf Torsion beansprucht wird. Das Federelement 4 wird somit (weiter) gespannt, so dass das vom Federelement 4 bereitgestellte Drehmoment steigt.
Aufgrund der Schwenkbewegung des Ausgleichsmasseelements 24 um die Schwenkachse 230 verschiebt sich gleichzeitig der Anlagepunkt A1’ (siehe 7), so dass der zwischen der Achse 400 des Federelements 4 und dem Anlagepunkt A1’ bemessene Hebelarm x’ größer wird und die Kraftwirkung auf das Ausgleichsmasseelement 24 gleich bleibt oder sogar abnimmt. Dies rührt daher, dass das durch das Federelement 4 bereitgestellte größere Drehmoment kompensiert wird durch den größeren Hebelarm x’, der dazu führt, dass die Kraftwirkung des Federelements 4 auf das Ausgleichsmasseelement 24 im Ergebnis gleichbleibt oder sogar abnimmt.
Dies lässt sich mathematisch folgendermaßen beschreiben: M = x·F2 M’ = x’·F2’, wobei M das durch das Federelement 4 bereitgestellte Drehmoment in der Ausgangsstellung gemäß 6 und M’ das größere Drehmoment in der ausgelenkten Stellung gemäß 7 bezeichnet und bei linearer Federkernlinie gilt: M’ = M + β·k, wobei k die Federkonstante und β den Winkel der Auslenkung des Federarms 41, 44 (siehe 7) beschreibt.
Ist die Zunahme des Hebelarms x, x’ größer als die Zunahme des Drehmoments M, M’, so ist die vom Federelement 4 auf das Ausgleichsmasseelement 24 ausgeübte Kraft F2, F2’ in der ausgelenkten Stellung des Griffteils 20 gemäß 7 kleiner als in der Ausgangsstellung gemäß 6.
Dadurch, dass das Federelement 4 mit seiner Achse 400 exzentrisch zur Schwenkachse 230 des Hebelelements 23 und des Betätigungselements 25 angeordnet ist, wird möglich, die durch das Federelement 4 bereitgestellte Kraft F2, F2’ so vorzugeben, dass sich ein vorteilhafter Verlauf einer Betätigungskraft F1, F1’ ergibt, die ein Nutzer auf das Griffteil 20 aufbringen muss, um das Griffteil 20 aus der Ausgangsstellung (6) über einen Verstellweg δ in die ausgelenkte Stellung (7) zu verstellen.
Das Federelement 4 übt eine Kraft F2, F2’ auf das Ausgleichsmasseelement 24 und darüber auf das Hebelelement 23 und das Betätigungselement 25 aus. Die vom Federelement 4 ausgeübte Kraft F2, F2’ wird hierbei über das Hebelelement 23 auf das Griffteil 20 übertragen, wobei sich die in 8A und 8B schematisch veranschaulichten Hebelverhältnisse ergeben.
Die vom Federelement 4 bereitgestellte Federkraft F2, F2’ wirkt über einen zwischen dem Anlagepunkt A1, A1’ und der Schwenkachse 230 des Hebelelements 23 erstreckten Hebelarm l2 auf das Hebelelement 23 ein und stellt auf diese Weise ein Drehmoment M2, M2’ zur Verfügung. Gleichzeitig bewirkt eine auf das Griffteil 20 ausgeübte Betätigungskraft F1, F1’, die über einen Hebelarm l1 um die Schwenkachse 230 wirkt, ein Drehmoment M1, M1’, und die zum Verstellen des Zugmittels 300 des Bowdenzugs 30 aufzubringende Kraft F3, F3’ bewirkt über einen Hebelarm l3 ein Drehmoment M3, M3’ um die Schwenkachse 230.
Weil das durch das Federelement 4 bereitgestellte Drehmoment M2, M2’ und das durch die Gegenkraft des Zugmittels 300 bereitgestellte Drehmoment M3, M3’ gleichgerichtet um die Schwenkachse 230 wirken, das durch die am Griffteil 20 angreifende Betätigungskraft F1, F1’ bereitgestellte Drehmoment M1, M1’ hingegen entgegengesetzt ist, ergibt sich folgende Drehmomentgleichung am Hebelelement 23: M1 = M2 + M3 in der Ausgangsstellung und M1’ = M2’ + M3’ in der ausgelenkten Stellung.
Bezogen auf die unter den Winkeln α1, α2, α3, bzw. α1’, α2’, α3’ (die sich jeweils zwischen der Senkrechten zu dem zugeordneten Hebel l1, l2, l3 und der Kraft F1, F1’, F2, F2’, F3, F3’ bemessen) auf die Hebelarme l1, l2, l3 einwirkenden Kräfte F1, F2, F3 bzw. F1’, F2’, F3’ ergibt sich Folgendes: F1·cosα1·l1 = F2·cosα2·l2 + F3·cosα3·l3 in der Ausgangsstellung und F1’·cosα1’·l1 = F2’·cosα2’·l2 + F3’·cosα3’·l3 in der ausgelenkten Stellung.
Nimmt man näherungsweise an, dass die vom Zugmittel 300 ausgeübte Gegenkraft F3, F3’ über den Verstellweg δ des Griffteils 20 konstant ist und auch das durch die Gegenkraft F3, F3’ bewirkte Drehmoment M3, M3’ näherungsweise konstant ist (die Änderung des Winkels α3, α3’, über den die Gegenkraft F3, F3’ auf den Hebel l3 einwirkt, ist gering), so ergibt sich, dass die am Griffteil 20 auszuübende Betätigungskraft F1, F1’ über den Verstellweg δ beim Auslenken aus der Ausgangsstellung in die ausgelenkte Stellung abnimmt, weil die vom Federelement 4 bereitgestellte Federkraft F2, F2’ näherungsweise konstant bleibt oder sogar abnimmt und der Winkel α2, α2’, unter dem die Federkraft F2, F2’ auf den Hebelarm l2 einwirkt, kleiner wird und gegen Null tendiert, so dass das durch die Federkraft F2, F2’ bereit gestellte Drehmoment M2, M2’ in der ausgelenkten Stellung gemäß 8B klein ist.
Im Ergebnis stellt das Federelement 4 in der ausgelenkten Stellung nur ein geringes der Betätigung des Griffteils 20 entgegenwirkendes Drehmoment M2, M2’ zur Verfügung, weil beim Auslenken des Griffteils 20 die aufzubringende Betätigungskraft F1, F1’ kleiner wird, so dass sich eine für einen Nutzer als angenehm empfundene Haptik bei der Betätigung des Griffteils 20 ergibt. Weil nicht nur die Federkraft F2, F2’ rückstellend wirkt, sondern auch die durch das Zugmittel 300 bewirkte Gegenkraft F3, F3’ (die ggf. auch mit zunehmender Auslenkung des Hebelelements 23 ansteigen kann), wird sichergestellt, dass auch nach Auslenkung des Griffteils 20 in die Verstellrichtung V1 und nach Loslassen des Griffteils 20 durch einen Nutzer das Griffteil 20 selbsttätig aus der ausgelenkten Stellung in die Ausgangsstellung zurückgestellt wird.
9 zeigt ein modifiziertes Ausführungsbeispiel eines Federelements 4, das an seinen Federarmen 41, 44 derart gekrümmt ausgebildet ist, dass – betrachtet bei Projektion auf eine Ebene senkrecht zur Schwenkachse 230 – Enden 410, 440 der Federarme 41, 44 hin in Richtung der Schwenkachse 230 gebogen sind.
9 zeigt das Federelement 4 in einer Stellung, die der Ausgangsstellung des Griffteils 20 entspricht. Die Federarme 41, 44 liegen an dem Ausgleichsmasseelement 24 und darüber an dem Betätigungselement 25 und dem Hebelelement 23 an. Wird nun das Griffteil 20 aus der Ausgangsstellung (vergleiche 5 und 6) in Richtung der ausgelenkten Stellung (vergleiche 7) in die Verstellrichtung V1 verstellt, so gleitet das Ausgleichsmasseelement 24 entlang der Federarme 41, 44 und läuft auf die Enden 410, 440 auf, wobei infolge der Krümmung der Enden 410, 440 die Auslenkung der Federarme 41, 44 um die Achse 400 des Federelements 4 mit zunehmendem Verschwenken des Ausgleichsmasseelements 24 um die Schwenkachse 230 zunimmt.
Durch geeignete Einstellung der Krümmung der Federarme 41, 44 kann erreicht werden, dass das Federelement 4 mit seinen Federarmen 41, 44 in vorteilhafter Weise bei Betätigung des Griffteils 20 und daraus resultierendem Verschwenken des Hebelelements 23 ausgelenkt wird und über den Betätigungsweg γ (siehe 7) des Hebelelements 23 in gewünschter, wegabhängiger Weise gespannt wird.
Die in 9 dargestellte Krümmung der Federarme 41, 44 ist selbstverständlich nur beispielhaft zu verstehen. Denkbar sind auch gänzlich anders geartete Krümmungen und Formgebungen der Federarme 41, 44, die beispielsweise auch mit ihren Enden 410, 440 von der Schwenkachse 230 weggebogen sein können.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungsformen verwirklichen.
Beispielsweise kann als Federelement auch eine Blattfeder eingesetzt werden, die sich mit einem Federarm zwischen dem Lagerbügel und dem Betätigungselement erstreckt und rückstellend auf das Betätigungselement einwirkt.
Ebenso ist denkbar, dass das Federelement direkt auf das Griffteil oder ein mit dem Griffteil verbundenes Hebelelement einwirkt. Die Einwirkung auf das Ausgleichsmasseelement kann in diesem Sinne vorteilhaft sein, ist jedoch in keiner Weise zwingend.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugtür
2: Türgriff
20: Griffteil
200: Schwenkachse
201: Verbindungsstelle
202: Achselement
21: Lagerbügel
210, 211: Befestigungsabschnitt
22: Koppelstange
220: Achselement
221: Anlenkstelle
23: Hebelelement
230: Schwenkachse
24: Ausgleichsmasseelement
240: Masseelement
241: Aufnahmebohrung
25: Betätigungselement
250, 251: Koppelelement
252: Befestigungsstelle
3: Türschloss
30: Bowden
300: Zugmittel
4: Federelement
40, 43: Wicklungsabschnitt
400: Achse
41, 44: Erster Federarm
410, 440: Ende
42, 45: Zweiter Federarm
α1, α2, α3, α1’, α2’, α3’: Winkel
β: Winkel
γ: Betätigungsweg
δ: Verstellweg
A1, A1’: Anlagepunkt
F1, F2, F3, F1’, F2’, F3’: Kraft
V1, V2, V2’, V3: Verstellrichtung
l1, l2, l3, x, x’: Hebelarm

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2005/0161959 A1 [0003, 0005, 0006]
EP 1586727 B1 [0007]
DE 2023859 B2 [0008]

Claims

Türgriffanordnung zum Betätigen eines Türschlosses eines Fahrzeugs, mit – einem Lagerbügel, – einem an dem Lagerbügel angeordneten Griffteil, das zum Betätigen des Türschlosses aus einer Ausgangsstellung in eine ausgelenkte Stellung verstellbar ist, – einem an dem Lagerbügel angeordneten Betätigungselement, das derart mit dem Griffteil gekoppelt ist, dass bei einem Verstellen des Griffteils aus der Ausgangsstellung in die ausgelenkte Stellung das Betätigungselement zum Betätigen des Türschlosses betätigt wird, und – einem an dem Lagerbügel angeordneten Federelement zum Bereitstellen einer Rückstellkraft zum Rückstellen des Griffteils aus der ausgelenkten Stellung in die Ausgangsstellung, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (4) einen einen Hebelarm (x, x’) ausbildenden Federarm (41, 44) aufweist, der mit dem Betätigungselement (23, 24, 25) in Anlage ist und auf das Betätigungselement (23, 24, 25) einwirkt, wobei die Länge des Hebelarms (x, x’) sich bei einer Betätigung des Betätigungselements (25) ändert.
Türgriffanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (4) als Schenkelfeder ausgebildet ist.
Türgriffanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelarm (x, x’) zwischen einer Achse (400), um die das Federelement (4) auf Torsion beansprucht ist, und einem Anlagepunkt (A1, A1’), an dem der Federarm (41, 44) an dem Betätigungselement (23, 24, 25) anliegt, erstreckt ist.
Türgriffanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (400) des Federelements (4) exzentrisch zu einer Schwenkachse (230), um die das Betätigungselement schwenkbar ist, angeordnet ist.
Türgriffanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das als Schenkelfeder ausgebildete Federelement (4) einen an dem Lagerbügel (21) angeordneten Wicklungsabschnitt (40, 43) aufweist, von dem sich der Federarm (41, 44) erstreckt.
Türgriffanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das als Schenkelfeder ausgebildete Federelement (4) zwei an dem Lagerbügel (21) angeordnete Wicklungsabschnitte (40, 43) aufweist, von denen sich jeweils ein Federarm (41, 44) erstreckt und die entlang einer Achse (400), um die die Wicklungsabschnitte (41, 44) gewickelt sind, zueinander versetzt sind.
Türgriffanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der den Hebelarm (x, x’) ausbildende Federarm (41, 44) – betrachtet in Projektion auf eine Ebene, in der das Griffteil (20) zwischen der Ausgangsstellung und der ausgelenkten Stellung verstellt wird – gekrümmt ist.
Türgriffanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der den Hebelarm (x, x’) ausbildende Federarm (41, 44) mit einem Ende (410, 440) in Richtung des Betätigungselements (23, 24, 25) gekrümmt ist.
Türgriffanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Verstellen des Griffteils (20) aus der Ausgangsstellung in die ausgelenkte Stellung sich die Länge des Hebelarms (x, x’), mit dem der Federarm (41, 44) auf das Betätigungselement (25) einwirkt, vergrößert.
Türgriffanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Verstellen des Griffteils (20) aus der Ausgangsstellung in die ausgelenkte Stellung der Federarm (41, 44) ausgelenkt und dadurch das Federelement (4) gespannt wird.
Türgriffanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft (F2, F2’), die das Federelement (4) auf das Betätigungselement (23, 24, 25) ausübt, über einen Betätigungsweg (γ), über den das Betätigungselement (23, 24, 25) bei einem Verstellen des Griffteils (20) aus der Ausgangsstellung in die ausgelenkte Stellung verstellt wird, konstant ist oder abnimmt.
Türgriffanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungskraft (F1, F1’), die zum Verstellen das Griffteils (20) aus der Ausgangsstellung in die ausgelenkte Stellung auf das Griffteil (20) aufzubringen ist, über einen Verstellweg (δ), über den das Griffteil (20) aus der Ausgangsstellung in die ausgelenkte Stellung verstellt wird, konstant ist oder abnimmt.