EP2195182A1 - Schwenkvorrichtung für eine fahrzeugtür - Google Patents

Schwenkvorrichtung für eine fahrzeugtür

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Publication number
EP2195182A1
EP2195182A1 EP08839052A EP08839052A EP2195182A1 EP 2195182 A1 EP2195182 A1 EP 2195182A1 EP 08839052 A EP08839052 A EP 08839052A EP 08839052 A EP08839052 A EP 08839052A EP 2195182 A1 EP2195182 A1 EP 2195182A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle door
pivoting device
emergency
separating device
pivoting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08839052A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Claudia Bell
Jochen Bisinger
Rainer Kristl
Jens Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Publication of EP2195182A1 publication Critical patent/EP2195182A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00—Doors
    • B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/047—Doors arranged at the vehicle sides characterised by the opening or closing movement
    • B60J5/0473—Doors arranged at the vehicle sides characterised by the opening or closing movement the door having a hinge axis in the direction of the vehicle longitudinal axis
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D11/00—Additional features or accessories of hinges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D5/00—Construction of single parts, e.g. the parts for attachment
    • E05D5/02—Parts for attachment, e.g. flaps
    • E05D5/06—Bent flaps
    • E05D2005/067—Bent flaps gooseneck shaped
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D11/00—Additional features or accessories of hinges
    • E05D2011/009—Impact absorbing hinges for vehicle doors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D5/00—Construction of single parts, e.g. the parts for attachment
    • E05D5/02—Parts for attachment, e.g. flaps
    • E05D5/06—Bent flaps
    • E05D5/062—Bent flaps specially adapted for vehicles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/531—Doors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T292/00—Closure fasteners
    • Y10T292/68—Keepers
    • Y10T292/696—With movable dog, catch or striker
    • Y10T292/702—Pivoted or swinging

Definitions

  • the invention relates to a pivoting device, by means of which a vehicle door, in particular a hinged door, is normally mounted on a body of a motor vehicle and can be pivoted between an open position and a closed position.
  • the invention further relates to a method for controlling a separating device.
  • Such a pivoting device is, for example, already known from DE 33 04 660 A1 as known and is used for storing a door designed as a vehicle door on a body of a motor vehicle.
  • the vehicle door which extends into a roof region of the motor vehicle and is held there by means of the swiveling device, can be pivoted by means of the swiveling device between an open position and a closed position in the normal case, in order to allow entry into and out of the motor vehicle ,
  • a disadvantage of the known pivoting device however, the circumstance is to be considered that the vehicle door in an emergency and in particular after a rollover of the motor vehicle despite consuming and expensive constructive measures to provide an emergency exit opening for vehicle occupants of the motor vehicle can be opened at most partially.
  • Object of the present invention is therefore to provide a swivel device and a method by means of which an improved exit option for vehicle occupants of a motor vehicle is made possible in an emergency.
  • the pivoting device comprises a separating device by means of which the vehicle door in an emergency, in particular after a rollover, is detachable from the body.
  • the entire vehicle door for example, after an accident by means of a pivot device associated separating device of the body is solvable and thereby a particularly large exit opening for the vehicle occupants of the motor vehicle can be provided.
  • the vehicle door is separable from the entire pivoting device, or that by means of the separating device, a part of the pivoting device remains on the body and another part on the vehicle door.
  • such a separating device can be made structurally comparatively simple, whereby additional cost savings in terms of manufacture and assembly can be achieved.
  • the vehicle door is designed as a wing door extending up to a roof area of the body and mounted on the roof area by means of the pivoting device.
  • a particularly large exit opening can be provided in an emergency with the aid of the separating device, which extends correspondingly up to the roof area of the body. This is for example in a accident due to lying on one side cars particularly advantageous.
  • the separating device comprises a rotary latch lock, which is normally in engagement with a striker and in an emergency to release the vehicle door with the striker is disengaged.
  • a rotary latch lock comprehensive separating device is a structurally simple, robust and reliable means to ensure the solvability of the vehicle door in an emergency.
  • Such a separating device also makes it possible, in the normal case, to detach the vehicle door reversibly from the body, which is advantageous, for example, during assembly or maintenance of the motor vehicle.
  • significant cost reductions and synergy effects can be achieved through the use of identical parts, for example a rotary latch lock for a bonnet of the motor vehicle.
  • the available space can be optimally used by the rotary latch lock is fixed to the vehicle door and the striker on the body.
  • a high mechanical stability and torsional stiffness is ensured by this arrangement, so that the vehicle door can be pivoted in the normal case reliably and reliably between the open and the closed position.
  • the separating device is at least partially accommodated in a housing.
  • the separator can be formed in this way as a preassembled unit and easily mounted.
  • a positioning device is provided by means of which the separating device is normally positioned with respect to the pivoting device.
  • the positioning device comprises at least one centering element, which is accommodated in the normal case in a corresponding centering receptacle of the housing. This is a structurally simple, reliable and cost-effective way to ensure the correct positioning of the separator relative to the pivoting device.
  • the centering element is designed as a centering pin and / or as a threaded sleeve.
  • a centering element designed as a centering bolt offers the advantage that due to the longitudinal extent of the centering pin, a section-wise, guided movement of the vehicle door can be easily accomplished both during assembly and during release in an emergency.
  • a trained as a threaded sleeve centering allows in addition to a simplified positioning of the vehicle door additionally securing screwing and thereby allows an advantageous integration of multiple functions in a single component.
  • the separating device comprises an electric and / or pneumatic and / or hydraulic and / or pyrotechnic and / or mechanical actuator, by means of which the vehicle door is to be detached from the body in an emergency.
  • the actuator can be designed as a function of the particular circumstances and requirements, for example, as a manual force lever, squib, hydraulic actuator, pneumatic actuator or electric motor.
  • the basic boundary conditions for releasing the vehicle door such as fast and safe release or high one-time force requirement, must be taken into consideration.
  • the actuator is arranged in the region of a pawl of the rotary latch lock of the separator and is designed to operate in an emergency, the pawl to release the vehicle door.
  • This is a structurally particularly simple, cost-effective and easy to maintain way to reliably meet the aforementioned boundary conditions.
  • the actuator to a housing of the rotary latch lock or the separating device is supported or at least partially integrated in this. As a result, reliable actuation of the pawl is ensured when the actuator is actuated.
  • the rotary latch lock or the separating device can also be manufactured as a module which can be easily and quickly installed or exchanged, resulting in further cost advantages.
  • the separating device is coupled to a sensor unit, in particular a crash sensor, wherein by means of the sensor unit to detect the emergency and to transmit an emergency characterizing control signal to the separating device, wherein the separating device is to be controlled in dependence of the control signal.
  • the separating device is designed such that it releases the vehicle door without manual intervention of the body when a coupled with her crash sensor signals the presence of the emergency.
  • the coupling can be accomplished both directly and via a bus system known per se, it being possible to provide as crash sensor, for example, an airbag sensor, a deceleration sensor or other sensor units familiar to the person skilled in the art.
  • the sensor unit is designed as a rotation rate sensor and / or as a static z-sensor and / or as a rollover sensor and / or as a low-G acceleration sensor and / or as a tilting cone sensor.
  • a critical skew of the motor vehicle and thus the presence of the emergency can be detected reliably, so that the separating direction can be controlled particularly precisely.
  • a faulty and undesirable triggering of the separator is normally safely excluded.
  • Suitable tilting cone sensors are, for example, 22 °, 57 ° or 64 ° -varinates.
  • alternative sensor types are also conceivable.
  • the most advantageous type of sensor for the respective installation situation can preferably be selected as a function of the parameters diagnostics, reliability, costs, installation space and interface connection.
  • the pivoting device is a spring element, in particular a gas spring element, is associated, by means of which the vehicle door against the body with a spring force can be acted upon. This allows in an emergency spring-assisted release of the vehicle door from the body. In addition, a comfortable, spring-assisted pivoting of the vehicle door can be ensured in the normal case.
  • the separating device is associated with a lever element, by means of which the separating device is at least partially supported on the pivoting device.
  • a lever element By means of which the separating device is at least partially supported on the pivoting device.
  • a further aspect of the invention relates to a method for controlling a separating device, by means of which a normally mounted by a pivoting device between an open position and a closed position on a body of a motor vehicle door, in particular a hinged door, in an emergency, in particular after a rollover, of the Body is solvable, the method comprising the steps of a) checking whether the emergency is present and b) releasing the vehicle door from the body, when the tested in step a) emergency exists.
  • the inventive method thus allows in contrast to the prior art, an improved exit option for vehicle occupants of a motor vehicle in an emergency, by the entire vehicle door is released from the body. Further advantages are already known from the preceding description of advantages.
  • step a) is carried out taking into account a control signal of a crash sensor, by means of which at least the emergency is to be detected.
  • a control signal of a crash sensor which is usually present anyway, apart from a corresponding reduction in the production costs, a particularly reliable check can be made for the present case of the emergency.
  • the release of the vehicle door according to step b) is performed by driving an associated actuator of the separator.
  • a functional test of the actuator of the separating device is performed.
  • the functional test of the actuator can be carried out in the simplest case at each engine start of the motor vehicle. However, other test cycles may be provided.
  • the vehicle door is only released in step b) if a vehicle door lock associated with the vehicle door is also opened.
  • a vehicle door lock associated with the vehicle door is also opened.
  • a control signal of a switch associated with the vehicle door lock can be taken into account.
  • the actuation of the vehicle door lock itself can in principle be accomplished by means of a manual external or internal actuating lever or by means of a femauslösbaren actuator.
  • Figure 1 is a partial lateral and perspective view of a vehicle door formed as a wing door, which is connected to a pivoting device according to an embodiment. 2 an inside of a roof area of the vehicle door according to FIG. 1 in FIG. 1 in FIG.
  • FIG. 3 shows simplified perspective views of those shown in FIGS. 1 and 2
  • Fig. 4 is a perspective view of a striker according to FIG. 3 with two
  • Fig. 5 is a perspective view of one received in a housing
  • Fig. 6 is a schematic side sectional view of a pivoting device according to another embodiment
  • FIG. 7 shows the inside of the roof area of the vehicle door according to FIG. 2 in FIG.
  • Fig. 8 is a flow chart of control logic for the separator
  • FIG. 9 shows a lateral and perspective rear view of a vehicle door designed as a wing door according to a further exemplary embodiment
  • Fig. 10 is a perspective and sectional plan view of the vehicle door shown in Fig. 9 and connected to a bodyshell structure of a motor vehicle;
  • FIG. 11 is a schematic and perspective oblique view of one in Fig. 9 and
  • Fig. 10 shown pivoting device
  • FIG. 12 is a schematic perspective view of a separator of the pivoting device shown in Fig. 11; and FIG. 13 is a schematic plan view of a housing shown in FIG.
  • FIG. 1 shows a lateral and perspective partial view of a vehicle door 10 designed as a hinged door, which is connected to a pivoting device according to an exemplary embodiment.
  • Two hinges 12a, 12b by means of which the pivoting device can be fixed to a body 36 (see Fig. 6) of a motor vehicle, can be seen from the pivoting device.
  • the vehicle door 10 extends in the fixed state into a roof area of the body 36 and can be pivoted by means of the pivoting device about an axis extending substantially parallel to a longitudinal axis of the motor vehicle pivot axis A between an open and a closed position.
  • a hinge 12a of the pivoting device is assigned a gas pressure spring element 14, which is arranged laterally on a roof area 16 of the vehicle door 10 and by means of which the vehicle door 10 is to be acted upon with respect to the body 36 by a spring force.
  • a plurality of gas spring elements 14 may alternatively be provided.
  • FIG. 2 shows an inside view of the roof area 16 of the vehicle door 10 according to FIG. 1 in a bottom view.
  • the separating devices 18 can be seen, which is associated with the hinges 12a, 12b of the pivoting device.
  • the separating device 18 comprises two rotary latch locks 20a, 20b, which are fixed to the roof area 16 of the vehicle door 10 and are normally in engagement with corresponding closing bars 22a, 22b of the pivoting device (see Fig. 3).
  • the striker 22a, 22b are thereby supported by associated striker supports 78a, 78b.
  • the rotary latch locks 20a, 20b are in each case accommodated in associated housings 23a, 23b.
  • the separating device 18 or the rotary latch locks 20a, 20b ka rosse cried and the striker 22a, 22b are arranged fixed to the vehicle door.
  • the rotary latch locks 20a, 20b are disengaged in an emergency with their respective strikers 22a, 22b, whereby the vehicle door 10 completely removed from the body 36 and a correspondingly large exit opening for vehicle occupants can be released.
  • the release of the vehicle door 10 by means of the separating device 18 or the opening of the rotary latch locks 20a, 20b is with the aid of a present as an electric motor trained actuator 24 is triggered, which is connected via coupling means 26 with the rotary latch locks 2Oa 1 20b.
  • the coupling means 26 are formed in the embodiment shown as Bowden cables, but may also include control rods (see Fig. 7) or the like.
  • an actuator 24 designed as an electric motor it is also possible to use pneumatic, hydraulic, mechanical or pyrotechnic actuators 24, wherein pyrotechnic actuators 24 have not proved to be advantageous in the case of a positioning of the pivoting device in a head region of a vehicle occupant as shown here.
  • FIGS. 1 and 2 shows simplified perspective views of the swivel device shown in FIGS. 1 and 2 in the normal case, in which the vehicle door 10 (not shown) attached to the rotary latch lock 20a of the divider 18 is pivotably mounted on the body 36 of the motor vehicle, and in an emergency, in which the vehicle door 10 is detached from the body 36 by means of the separating device 18.
  • the rotary latch lock 20a is normally in engagement with the striker 22a, which is fixed on the striker support 78a on the body-mounted hinge 12a of the pivoting device.
  • the rotary latch lock 20a is brought out of engagement with the striker 22a by means of the associated actuator 24, whereby the vehicle door 10 can be removed from the body 36 and according to arrow III along the lever element 28 designed as a guide plate.
  • the release of the vehicle door 10 is supported by the spring force of the gas spring element 14. It can also be provided that the gas spring element 14 is divisible or removable from the vehicle door 10.
  • FIG 3 shows a perspective view of the striker 22a, wherein in particular two centering pins 30 formed integrally with the striker carrier 78a and serving as centering elements are discernible, which normally are located in corresponding centering receptacles 31 (see FIG the rotary latch lock 20a are received and thereby position the separator 18 relative to the pivoting device. Furthermore, a plurality of mounting openings 80 of the striker support 78a can be seen, via which it can be screwed to the hinge 12a. 5 shows a perspective view of the rotary latch lock 20a of the separating device 18 received in the housing 23a, wherein a cover of the housing 23a is not shown.
  • the rotary latch lock 20a has a known from the prior art construction with a rotary latch 32 and a pawl 34.
  • a rotary latch 32 In an emergency, by pressing the pawl 34 of the previously in engagement with the catch 32 standing bail 22a is released and can thereby along arrow V disengaged the rotary latch lock 20a are brought.
  • the actuation of the pawl 34 can be done as already mentioned with the aid of an actuator 24
  • a rotary latch lock 20a for example, a hood lock can be used, whereby the separator 18 is inexpensive to display.
  • FIG. 6 shows a schematic lateral sectional view of a pivoting device according to a further exemplary embodiment.
  • the general structure is already known from the previous descriptions.
  • the striker 22 is fixed to the body via the hinge 12 of the pivoting device while the rotary latch lock 20 of the separator 18 is fixed to the vehicle door 10.
  • the lever element 28 in the present case is designed as a hook and associated with the rotary latch lock 20.
  • the support plate of the striker 22 is inserted into the hook-shaped lever member 28, whereby an improved torque transmission is achieved.
  • FIG. 7 shows the inside of the roof area 16 of the vehicle door 10 according to FIG. 2 in a bottom view.
  • the actuator 24 drives to release the vehicle door 10 in an emergency via a pulley 38, the coupling means 26 designed as Bowden cables, by means of which finally the pawls 34 of the rotary latch locks 20a, 20b are operated.
  • the coupling means 26 designed as Bowden cables, by means of which finally the pawls 34 of the rotary latch locks 20a, 20b are operated.
  • To release the vehicle door 10 to the pulley 38 must be moved in the present embodiment according to arrow VII clockwise.
  • actuators 24 may not start reliably after several years of inactivity, a function test of the separator 18 associated actuator 24 is performed each time an engine of the motor vehicle by the pulley 38 is first moved counterclockwise and then clockwise until reaching the starting position ,
  • the actuator 24 and the separator 18 is for example coupled directly or via a bus system with a motor control device of the motor vehicle.
  • FIG. 8 shows a flow chart of control logic for the separator 18 coupled to a crash sensor (not shown) of the motor vehicle over which the emergency is to be signaled.
  • the actuator 24 can be controlled in case of emergency, for example, by energizing and convey in the manner already described a release of the vehicle door 10.
  • step 44 it is then checked whether the crash sensor continues to receive the control signal after a predetermined time, e.g. after 3 seconds, still sending. This can ensure that the car remains in the roof position and the emergency 40 is permanent. If the crash sensor no longer sends a corresponding control signal, it is assumed that the emergency 40 is not or no longer present and the method can be ended in step 46. On the other hand, if the crash sensor still sends the control signal characterizing the emergency 40 in step 48, this control signal is stored in a memory in step 50 by means of an associated control unit.
  • step 52 it is checked in step 52 whether the vehicle door lock of the vehicle door 10 is also open.
  • a microswitch in step 56 determines whether the vehicle door lock has been released and sends a corresponding control signal to the control unit, which also stores it in the memory. If the check in step 52 reveals that only one of the two required control signals is present, the method is ended in step 60. Alternatively, a new run can be performed.
  • step 52 If it is determined in step 52 that both control signals are present in the memory, the actuator 24 of the separator 18 is energized in step 62, whereby the vehicle door 10 is released from the body 36 and can finally be removed manually or spring assisted in step 64 to the exit opening release.
  • FIG. 9 shows a lateral and perspective rear view of a vehicle door 10 designed as a hinged door and connected to a pivoting device, according to a further exemplary embodiment.
  • the pivoting device are in turn the two hinges 12a, 12b can be seen, by means of which the pivoting device can be fixed to a body 36 (see Fig. 10) of a motor vehicle.
  • the vehicle door 10, the basic structure of which can already be deduced from the preceding descriptions, likewise forms a roof area 16 of the body 36 in the fixed state and can, as in the preceding embodiment, be interposed by the pivoting device about the pivot axis A running essentially parallel to the longitudinal axis of the motor vehicle the open and closed positions are pivoted.
  • the vehicle door 10 is presently shown in an upgraded state and includes, inter alia, a door inner panel 70 and concealed by the door inner panel 70 comfort elements such as a central locking, power windows and the like.
  • a door inner panel 70 and concealed by the door inner panel 70 comfort elements such as a central locking, power windows and the like.
  • FIG. 10 shows a perspective and sectional plan view of the vehicle door 10 shown in FIG. 9, which is fixed via the pivoting device to the body 36 shown in the shell state.
  • cable strands 72a, 72b can be seen, via which not only the said comfort elements but also the actuators 24 of the respective separation devices 18 are supplied with electrical energy.
  • FIG. 11 schematically shows an oblique perspective view of the pivoting device shown in FIGS. 9 and 10.
  • At the hinge 12a of the pivoting device of the closing bracket 22a supporting striker support 78a can be seen, which in the present embodiment comprises two guide elements formed as a lever elements 28, which cooperate with the housing 23a of the separator 18.
  • the housing 23a of the rotary latch lock 20a comprehensive separating device 18, which is shown for reasons of clarity without housing cover 76a (see Fig. 12) comprises in the present embodiment, a pyrotechnic actuator 24 which is disposed in the region of the pawl 34 and this in an emergency can operate to bring the striker 22a out of engagement with the rotary latch 32.
  • the elongated actuator 24 is partially recessed positively in a groove 82 of the housing 23a and disposed predominantly within the housing 23a.
  • the striker support 78a is bolted to the hinge 12a via a plurality of screws (not visible) guided through the mounting apertures 80, the screws being locked by means of threaded sleeves 74 serving as a centering element.
  • the housing 23a for this purpose comprises lateral centering receivers 31 (see Fig. 12), within which the threaded sleeves 74 are normally arranged.
  • the housing 23a can thus be moved along the round outer contours of the threaded sleeves 74, whereby in cooperation with the lever elements 28 both a positioning of the separating device 18 and a guide during assembly and when releasing the vehicle door 10 is achieved.
  • FIG. 12 shows a schematic perspective view of the separating device 18 of the swiveling device shown in FIG.
  • the housing cover 76a of the housing 23a can be seen.
  • the housing cover 76a is partially wedge-shaped in cross-section, in order to cooperate with the lever elements 28 of the striker support 27a.
  • the housing cover 76a comprises a recess 84 for receiving the actuator 24.
  • FIG. 13 shows a schematic top view of the housing 23a of the separating device 18 shown in FIG. 12.
  • an actuating pin 86 of the pyrotechnic actuator 24 designed as a so-called “pinpusher” can be seen, which upon release of the actuator 24 releases the pawl 34 against the Spring force of the spring element 88a deflects to unlock the rotary latch 32.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schwenkvorrichtung, mittels welcher eine Fahrzeugtür (10), insbesondere eine Flügeltür, im Normalfall an einer Karosserie (36) eines Kraftwagens gelagert und zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verschwenkbar ist, wobei die Schwenkvorrichtung eine Trenneinrichtung (18) umfasst, mittels welcher die Fahrzeugtür (10) im Notfall, insbesondere nach einem Überschlag, von der Karosserie lösbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Steuern einer Trenneinrichtung (18).

Description

Schwenkvorrichtung für eine Fahrzeugtür
Die Erfindung betrifft eine Schwenkvorrichtung, mittels welcher eine Fahrzeugtür, insbesondere eine Flügeltür, im Normalfall an einer Karosserie eines Kraftwagens gelagert und zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verschwenkbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Steuern einer Trenneinrichtung.
Eine derartige Schwenkvorrichtung ist beispielsweise bereits aus der DE 33 04 660 A1 als bekannt zu entnehmen und dient zum Lagern einer als Flügeltür ausgebildeten Fahrzeugtür an einer Karosserie eines Kraftwagens. Die Fahrzeugtür, welche sich bis in einen Dachbereich des Kraftfahrzeugs erstreckt und dort mittels der Schwenkvorrichtung gehalten ist, kann dabei im Normalfall mittels der Schwenkvorrichtung zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verschwenkt werden, um ein Ein- und Aussteigen in bzw. aus dem Kraftwagen zu ermöglichen.
Als nachteilig an der bekannten Schwenkvorrichtung ist jedoch der Umstand anzusehen, dass die Fahrzeugtür im Notfall und insbesondere nach einem Überschlag des Kraftfahrzeugs trotz aufwändiger und kostspieliger konstruktiver Maßnahmen zur Bereitstellung einer Notfall-Ausstiegsöffnung für Fahrzeuginsassen des Kraftwagens allenfalls teilweise geöffnet werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Schwenkvorrichtung sowie ein Verfahren zu schaffen, mittels welchen im Notfall eine verbesserte Ausstiegsmöglichkeit für Fahrzeuginsassen eines Kraftwagens ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schwenkvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 16 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen der Schwenkvorrichtung als vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und umgekehrt anzusehen sind.
Ein verbesserte Ausstiegsmöglichkeit für Fahrzeuginsassen eines Kraftwagens im Notfall wird erfindungsgemäß dadurch ermöglicht, dass die Schwenkvorrichtung eine Trenneinrichtung umfasst, mittels welcher die Fahrzeugtür im Notfall, insbesondere nach einem Überschlag, von der Karosserie lösbar ist. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die gesamte Fahrzeugtür beispielweise nach einem Unfall mittels einer der Schwenkvorrichtung zugeordneten Trenneinrichtung von der Karosserie lösbar ist und dadurch eine besonders große Ausstiegsöffnung für die Fahrzeuginsassen des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden kann. Dabei kann entweder vorgesehen sein, dass mittels der Trenneinrichtung die Fahrzeugtür von der gesamten Schwenkvorrichtung trennbar ist, oder dass mittels der Trenneinrichtung ein Teil der Schwenkvorrichtung an der Karosserie und ein weiterer Teil an der Fahrzeugtür verbleibt. Eine derartige Trenneinrichtung kann darüber hinaus konstruktiv vergleichsweise einfach ausgebildet werden, wodurch zusätzliche Kostensenkungen hinsichtlich Herstellung und Montage erzielt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fahrzeugtür als sich bis in einen Dachbereich der Karosserie erstreckende Flügeltür ausgebildet und mittels der Schwenkvorrichtung am Dachbereich gelagert ist. Auf diese Weise kann im Notfall mit Hilfe der Trenneinrichtung eine besonders große Ausstiegsöffnung bereitgestellt werden, welche sich entsprechend bis in den Dachbereich der Karosserie erstreckt. Dies ist beispielsweise bei einem unfallbedingt auf einer Seite liegenden Kraftwagen von besonderem Vorteil.
Dabei kann ein möglichst problemloses Lösen der Fahrzeugtür insbesondere nach einer unfallbedingten Krafteinwirkung vorteilhaft dadurch sichergestellt werden, dass die Fahrzeugtür mittels der Schwenkvorrichtung um eine im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Kraftwagens verlaufende Schwenkachse verschwenkbar ist. Eine derartig ausgebildete Schwenkvorrichtung bzw. eine derartig angeordnete Schwenkachse ermöglicht sowohl bei Frontal- als auch bei seitlichen Unfällen einen im Hinblick auf das spätere Lösen der Fahrzeugtür vorteilhaften Kraftfluss. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Trenneinrichtung ein Drehfallenschloss umfasst, welches im Normalfall mit einem Schließbügel in Eingriff steht und im Notfall zum Lösen der Fahrzeugtür mit dem Schließbügel außer Eingriff zu bringen ist. Eine ein Drehfallenschloss umfassende Trenneinrichtung stellt dabei ein konstruktiv einfaches, robustes und zuverlässiges Mittel dar, um die Lösbarkeit der Fahrzeugtür im Notfall sicherzustellen. Eine derartige Trenneinrichtung ermöglicht es zudem, die Fahrzeugtür auch im Normalfall reversibel von der Karosserie zu lösen, was beispielsweise während der Montage oder einer Wartung des Kraftfahrzeugs von Vorteil ist. Zudem können durch die Verwendung von Gleichteilen, beispielsweise eines Drehfallenschlosses für eine Motorhaube des Kraftwagens, erhebliche Kostensenkungen und Synergieeffekte erzielt werden.
Dabei kann der vorhandene Bauraum dadurch optimal genutzt werden, dass das Drehfallenschloss an der Fahrzeugtür und der Schließbügel an der Karosserie festgelegt ist. Zudem wird durch diese Anordnung eine hohe mechanische Stabilität und Verwindungssteifigkeit sichergestellt, so dass die Fahrzeugtür auch im Normalfall zuverlässig und betriebsssicher zwischen der Offen- und der Schließstellung verschwenkt werden kann.
Ein zuverlässiger Schutz vor Verschmutzung und damit eine einwandfreie Funktionalität der Trenneinrichtung ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung dadurch sichergestellt, dass die Trenneinrichtung zumindest teilweise in einem Gehäuse aufgenommen ist. Zudem kann die Trenneinrichtung auf diese Weise als vormontierte Einheit ausgebildet und einfach montiert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Positionierungseinrichtung vorgesehen, mittels welcher die Trenneinrichtung im Normalfall gegenüber der Schwenkvorrichtung positioniert ist. Durch eine derartige Positionierungseinrichtung können aufwändige und kostenintensive Einstellmaßnahmen zur Sicherstellung eines einwandfreien Verschwenkens der Fahrzeugtür im Normalfall während der Montage der Fahrzeugtür entfallen. Weiterhin wird eine einwandfreie Bedienbarkeit der Fahrzeugtür im späteren Betrieb des Kraftwagens sichergestellt. Die genannten Vorteile werden dabei natürlich auch nach einer Demontage der Fachzeugtür im Rahmen etwaiger Wartungsarbeiten erzielt. Umgekehrt ermöglicht eine derartige Positionierungseinrichtung eine zumindest abschnittsweise geführte Bewegung der Fahrzeugtür, wodurch diese im Notfall mit einer vorgebbaren Kinematik vom Kraftwagen gelöst werden kann.
Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, dass die Positionierungseinrichtung zumindest ein Zentrierelement umfasst, welches im Normalfall in einer korrespondierenden Zentrieraufnahme des Gehäuses aufgenommen ist. Dies stellt eine konstruktiv einfache, zuverlässige und kostengünstige Möglichkeit dar, um die korrekte Positionierung der Trenneinrichtung gegenüber der Schwenkvorrichtung zu gewährleisten.
Weitere Vorteile ergeben sich, indem das Zentrierelement als Zentrierbolzen und/oder als Gewindemuffe ausgebildet ist. Ein als Zentrierbolzen ausgebildetes Zentrierelement bietet den Vorteil, dass sich aufgrund der Längenerstreckung des Zentrierbolzens eine abschnittsweise, geführte Bewegung der Fahrzeugtür sowohl während der Montage als auch beim Lösen im Notfall einfach bewerkstelligen lässt. Ein als Gewindemuffe ausgebildetes Zentrierelement erlaubt neben einer vereinfachten Positionierung der Fahrzeugtür zusätzlich ein Sichern von Verschraubungen und ermöglicht dadurch eine vorteilhafte Integration mehrerer Funktionen in einem Bauelement.
Ein fremdkraftunterstütztes Lösen der Fahrzeugtür ist in vorteilhafter Weise dadurch ermöglicht, dass die Trenneinrichtung einen elektrischen und/oder pneumatischen und/oder hydraulischen und/oder pyrotechnischen und/oder mechanischen Aktuator umfasst, mittels welchem die Fahrzeugtür im Notfall von der Karosserie zu lösen ist. Dabei kann der Aktuator in Abhängigkeit der jeweiligen Gegebenheiten und Anforderungen beispielsweise als Handkraft-Hebel, Zündkapsel, Hydrauliksteller, Pneumatiksteller oder Elektromotor ausgebildet sein. Die grundsätzlichen Randbedingung zum Lösen der Fahrzeugtür wie schnelle und sichere Auslösung bzw. hoher einmaliger Kraftbedarf sind dabei zu berücksichtigen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Aktuator im Bereich einer Sperrklinke des Drehfallenschlosses der Trenneinrichtung angeordnet ist und ausgelegt ist, im Notfall die Sperrklinke zum Lösen der Fahrzeugtür zu betätigen. Dies stellt eine konstruktiv besonders einfache, kostengünstige und wartungsfreundliche Möglichkeit dar, um die zuvor genannten Randbedingungen zuverlässig zu erfüllen. Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Aktuator an einem Gehäuse des Drehfallenschlosses bzw. der Trenneinrichtung abgestützt bzw. zumindest teilweise in dieses integriert ist. Hierdurch ist beim Betätigen des Aktuators eine zuverlässige Kraftbeaufschlagung der Sperrklinke gewährleistet. Das Drehfallenschloss bzw. die Trenneinrichtung kann zudem als einfach und schnell verbaubares bzw. austauschbares Modul gefertigt werden, wodurch weitere Kostenvorteile entstehen.
Ein zuverlässiges Lösen der Fahrzeugtür ist in weiterer Ausgestaltung dadurch sichergestellt, dass die Trenneinrichtung mit einer Sensoreinheit, insbesondere einem Crashsensor, gekoppelt ist, wobei mittels der Sensoreinheit der Notfall zu detektieren und ein den Notfall charakterisierendes Steuersignal an die Trenneinrichtung zu übermitteln ist, wobei die Trenneinrichtung in Abhängigkeit des Steuersignals zu steuern ist. Mit anderen Worten ist die Trenneinrichtung derart ausgebildet, dass sie die Fahrzeugtür ohne manuelle Eingriffe von der Karosserie löst, wenn ein mit ihr gekoppelter Crashsensor das Vorliegen des Notfall signalisiert. Dadurch kann ein problemloser Zugriff von außen in den Fahrgastinnenraum gewährleistet werden. Die Kopplung kann dabei sowohl direkt als auch über ein an sich bekanntes Bussystem bewerkstelligt sein, wobei als Crashsensor beispielsweise ein Airbagsensor, ein Verzögerungssensor oder sonstige, dem Fachmann geläufige Sensoreinheiten vorgesehen sein können.
Dabei hat es sich weiterhin als vorteilhaft gezeigt, dass die Sensoreinheit als Drehratensensor und/oder als statischer z-Sensor und/oder als Überschlagsensor und/oder als Low-G-Beschleunigungssensor und/oder als Kippkegelsensor ausgebildet ist. Mit Hilfe eines oder mehrerer der genannten Sensortypen kann eine kritische Schräglage des Kraftwagens und damit das Vorliegen des Notfalls zuverlässig detektiert werden, so dass die Trennrichtung besonders präzise angesteuert werden kann. Umgekehrt wird ein fehlerhaftes und unerwünschtes Auslösen der Trenneinrichtung im Normalfall sicher ausgeschlossen. Als Kippkegelsensor eignen sich beispielsweise 22°-, 57°- oder 64°-Varinaten. denkbar sind jedoch auch alternative Sensortypen. Der für die jeweilige Einbausituation vorteilhafteste Sensortyp kann dabei vorzugsweise in Abhängigkeit der Parameter Diagnostik, Zuverlässigkeit, Kosten, Bauraum und Schnittstellenanbindung gewählt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schwenkvorrichtung ein Federelement, insbesondere ein Gasdruckfederelement, zugeordnet ist, mittels welchem die Fahrzeugtür gegenüber der Karosserie mit einer Federkraft beaufschlagbar ist. Dies ermöglicht im Notfall ein federkraftunterstütztes Lösen der Fahrzeugtür von der Karosserie. Zusätzlich kann im Normalfall ein komfortables, federkraftunterstütztes Verschwenken der Fahrzeugtür gewährleistet werden.
Um auch im Normalfall ein zuverlässiges Verschwenken der Fahrzeugtür zu gewährleisten, ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, dass der Trenneinrichtung ein Hebelelement zugeordnet ist, mittels welchem die Trenneinrichtung wenigstens abschnittsweise an der Schwenkvorrichtung abgestützt ist. Mit Hilfe eines derartigen Hebelelements können beispielsweise beim Verschwenken der Fahrzeugtür auftretende Momente gleichmäßiger übertragen und verteilt werden. Weiterhin ermöglicht ein derartiges Hebelelement, die Trenneinrichtung im Normalfall durch Kraftbeaufschlagung in einer bestimmten Position zu fixieren.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Trenneinrichtung, mittels welcher eine im Normalfall von einer Schwenkvorrichtung zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verschwenkbar an einer Karosserie eines Kraftwagens gelagerte Fahrzeugtür, insbesondere eine Flügeltür, im Notfall, insbesondere nach einem Überschlag, von der Karosserie lösbar ist, wobei das Verfahren die Schritte a) Prüfen, ob der Notfall vorliegt und b) Lösen der Fahrzeugtür von der Karosserie, wenn der in Schritt a) geprüfte Notfall vorliegt, umfasst. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht damit im Gegensatz zum Stand der Technik eine verbesserte Ausstiegsmöglichkeit für Fahrzeuginsassen eines Kraftwagens im Notfall, indem die gesamte Fahrzeugtür von der Karosserie gelöst wird. Weitere Vorteile sind bereits aus den vorhergehenden Vorteilsbeschreibungen bekannt.
Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, dass das Prüfen gemäß Schritt a) unter Berücksichtigung eines Steuersignals eines Crashsensors durchgeführt wird, mittels welchem zumindest der Notfall zu detektieren ist. Durch Berücksichtigung eines Steuersignals eines üblicherweise ohnehin vorhandenen Crashsensors kann abgesehen von einer entsprechenden Senkung der Herstellungskosten eine besonders zuverlässige Prüfung auf das Vorliegend des Notfalls durchgeführt werden.
Um die Fahrzeugtür fremdkraftunterstützt von der Karosserie zu lösen, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Lösen der Fahrzeugtür gemäß Schritt b) durch Ansteuern eines zugeordneten Aktuators der Trenneinrichtung durchgeführt wird.
Dabei hat es sich weiterhin als vorteilhaft gezeigt, dass vorzugsweise beim Starten eines Motors des Kraftfahrzeugs eine Funktionsprüfung des Aktuators der Trenneinrichtung durchgeführt wird. Auf diese Weise kann eine grundsätzliche Betriebsbereitschaft des Aktuators geprüft und sichergestellt werden, so dass der erfindungsgemäße Sicherheitszuwachs auch nach mehrjährigem Betrieb des Kraftfahrzeugs zuverlässig gewährleistet ist. Die Funktionsprüfung des Aktuators kann dabei im einfachsten Fall bei jedem Motorstart des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden. Es können jedoch auch andere Prüfzyklen vorgesehen sein.
Um ein unzureichendes Lösen der Fahrzeugtür von der Karosserie zu vermeiden, ist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Fahrzeugtür in Schritt b) nur dann gelöst wird, wenn auch ein der Fahrzeugtür zugeordnetes Fahrzeugtürschloss geöffnet wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Fahrzeugtür sowohl im Bereich der Schwenkvorrichtung als auch im Bereich eines üblicherweise der Schwenkvorrichtung gegenüberliegenden Fahrzeugtürschlosses gelöst und entsprechend frei bewegbar ist. Zum Feststellen, ob das Fahrzeugtürschloss geöffnet wird bzw. bereits geöffnet ist, kann beispielsweise ein Steuersignal eines dem Fahrzeugtürschloss zugeordneten Schalters berücksichtigt werden. Die Betätigung des Fahrzeugtürschlosses selbst kann grundsätzlich mittels eines manuellen Außen- bzw. Innenbetätigungshebels oder mittels eines femauslösbaren Aktuators bewerkstelligt werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Beschreibungen von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine seitliche und perspektivische Teildarstellung einer als Flügeltür ausgebildeten Fahrzeugtür, welche mit einer Schwenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel verbunden ist; Fig. 2 eine Innenseite eines Dachbereichs der Fahrzeugtür gemäß Fig. 1 in
Unteransicht;
Fig. 3 vereinfachte Perspektivansichten der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten
Schwenkvorrichtung im Normalfall und im Notfall;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Schließbügels gemäß Fig. 3 mit zwei
Zentrierbolzen;
Fig. 5 eine perspektivische Aufsicht eines in einem Gehäuse aufgenommenen
Drehfallenschlosses der Trenneinrichtung;
Fig. 6 eine schematische seitliche Schnittansicht einer Schwenkvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
Fig. 7 die Innenseite des Dachbereichs der Fahrzeugtür gemäß Fig. 2 in
Unteransicht, wobei eine Funktionsprüfung eines der Trenneinrichtung zugeordneten Aktuators durchgeführt wird;
Fig. 8 ein Flussdiagramm einer Steuerlogik für die Trenneinrichtung;
Fig. 9 eine seitliche und perspektivische Hinteransicht einer als Flügeltür ausgebildeten Fahrzeugtür gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
Fig. 10 eine perspektivische und abschnittsweise Draufsicht der in Fig. 9 gezeigten und mit einer Rohbaustruktur eines Kraftwagens verbundenen Fahrzeugtür;
Fig. 11 eine schematische und perspektivische Schrägansicht einer in Fig. 9 und
Fig. 10 gezeigten Schwenkvorrichtung;
Fig. 12 eine schematische Perspektivansicht einer Trenneinrichtung der in Fig. 11 gezeigten Schwenkvorrichtung; und Fig. 13 eine schematische Draufsicht eines in Fig. 12 gezeigten Gehäuses der
Trenneinrichtung.
Fig. 1 zeigt eine seitliche und perspektivische Teildarstellung einer als Flügeltür ausgebildeten Fahrzeugtür 10, welche mit einer Schwenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel verbunden ist. Von der Schwenkvorrichtung sind dabei zwei Scharniere 12a, 12b erkennbar, über welche die Schwenkvorrichtung an einer Karosserie 36 (s. Fig. 6) eines Kraftwagens festlegbar ist. Die Fahrzeugtür 10 erstreckt sich dabei im festgelegten Zustand bis in einen Dachbereich der Karosserie 36 und kann mittels der Schwenkvorrichtung um eine im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Kraftwagens verlaufende Schwenkachse A zwischen einer Offen- und einer Schließstellung verschwenkt werden. Einem Scharnier 12a der Schwenkvorrichtung ist dabei ein Gasdruckfederelement 14 zugeordnet, welches seitlich an einem Dachbereich 16 der Fahrzeugtür 10 angeordnet und mittels welchem die Fahrzeugtür 10 gegenüber der Karosserie 36 mit einer Federkraft zu beaufschlagen ist. Dabei können alternativ natürlich auch mehrere Gasdruckfederelemente 14 vorgesehen sein.
Fig. 2 zeigt eine Innenseite des Dachbereichs 16 der Fahrzeugtür 10 gemäß Fig. 1 in Unteransicht. Dabei ist insbesondere die Trenneinrichtungen 18 erkennbar, welche den Scharnieren 12a, 12b der Schwenkvorrichtung zugeordnet ist. Die Trenneinrichtung 18 umfasst zwei Drehfallenschlösser 20a, 20b, welche am Dachbereich 16 der Fahrzeugtür 10 festgelegt sind und im Normalfall mit korrespondierenden Schließbügeln 22a, 22b der Schwenkvorrichtung in Eingriff stehen (s. Fig. 3). Die Schließbügel 22a, 22b werden dabei von jeweils zugeordneten Schließbügelträgern 78a, 78b getragen. Die Drehfallenschlösser 20a, 20b sind ihrerseits jeweils in zugeordneten Gehäusen 23a, 23b aufgenommen. Dabei kann alternativ auch vorgesehen sein, dass die Trenneinrichtung 18 bzw. die Drehfallenschlösser 20a, 20b ka rosse riefest und die Schließbügel 22a, 22b fahrzeugtürfest angeordnet sind. Zum Lösen der Fahrzeugtür 10 von der Karosserie 36 werden die Drehfallenschlösser 20a, 20b im Notfall mit ihren jeweiligen Schließbügeln 22a, 22b außer Eingriff gebracht, wodurch die Fahrzeugtür 10 vollständig von der Karosserie 36 entfernt und eine entsprechend große Ausstiegsöffnung für Fahrzeuginsassen freigegeben werden kann.
Das Lösen der Fahrzeugtür 10 mittels der Trenneinrichtung 18 bzw. das öffnen der Drehfallenschlösser 20a, 20b wird mit Hilfe eines vorliegend als Elektromotor ausgebildeten Aktuators 24 ausgelöst, welcher über Kopplungsmittel 26 mit den Drehfallenschlössern 2Oa1 20b verbunden ist. Die Kopplungsmittel 26 sind dabei im gezeigte Ausführungsbeispiel als Bowdenzüge ausgebildet, können jedoch auch Steuerstangen (s. Fig. 7) oder dergleichen umfassen. Anstelle eines als Elektromotor ausgebildeten Aktuators 24 können auch pneumatische, hydraulische, mechanische oder pyrotechnische Aktuatoren 24 verwendet werden, wobei sich bei einer wie vorliegend gezeigten Positionierung der Schwenkvorrichtung in einem Kopfbereich eines Fahrzeuginsassen pyrotechnische Aktuatoren 24 aufgrund der Gefahr einer Splitterbildung nicht als vorteilhaft gezeigt haben.
Fig. 3 zeigt vereinfachte Perspektivansichten der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Schwenkvorrichtung im Normalfall, in welchem die am Drehfallenschloss 20a der Trenneinrichtung 18 festgelegte Fahrzeugtür 10 (nicht gezeigt) verschwenkbar an der Karosserie 36 des Kraftwagens gelagert ist, und im Notfall, in welchem die Fahrzeugtür 10 mittels der Trenneinrichtung 18 von der Karosserie 36 gelöst ist. Das Drehfallenschloss 20a steht im Normalfall in Eingriff mit dem Schließbügel 22a, welcher über den Schließbügelträger 78a am karosseriefesten Scharnier 12a der Schwenkvorrichtung festgelegt ist. Im Notfall wird das Drehfallenschloss 20a mit Hilfe des zugeordneten Aktuators 24 außer Eingriff mit dem Schließbügel 22a gebracht, wodurch die Fahrzeugtür 10 von der Karosserie 36 und gemäß Pfeil III entlang des als Führungsblech ausgebildeten Hebelelements 28 entfernt werden kann. Das Lösen der Fahrzeugtür 10 wird dabei durch die Federkraft des Gasdruckfederelements 14 unterstützt. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass das Gasdruckfederelement 14 teilbar oder von der Fahrzeugtür 10 abnehmbar ist.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Schließbügels 22a gemäß Fig. 3, wobei insbesondere zwei einteilig mit dem Schließbügelträger 78a ausgebildete und als Zentrierelemente dienende Zentrierbolzen 30 erkennbar sind, welche im Normalfall in korrespondierenden Zentrieraufnahmen 31 (s. Fig. 5) des Gehäuses 23a des Drehfallenschlosses 20a aufgenommen sind und dadurch die Trenneinrichtung 18 gegenüber der Schwenkvorrichtung positionieren. Weiterhin sind mehrere Montageöffnungen 80 des Schließbügelträgers 78a erkennbar, über welche dieser mit dem Scharnier 12a verschraubt werden kann. Fig. 5 zeigt eine perspektivische Aufsicht des im Gehäuse 23a aufgenommenen Drehfallenschlosses 20a der Trenneinrichtung 18, wobei ein Deckel des Gehäuses 23a nicht dargestellt. Das Drehfallenschloss 20a besitzt einen aus dem Stand der Technik bekannten Aufbau mit einer Drehfalle 32 sowie einer Sperrklinke 34. Im Notfall wird durch Betätigung der Sperrklinke 34 der zuvor in Eingriff mit der Drehfalle 32 stehende Schließbügel 22a freigegeben und kann dadurch entlang Pfeil V außer Eingriff mit dem Drehfallenschloss 20a gebracht werden. Die Betätigung der Sperrklinke 34 kann wie bereits erwähnt mit Hilfe eines Aktuators 24 erfolgen Als Drehfallenschloss 20a kann beispielsweise ein Haubenschloss verwendet werden, wodurch die Trenneinrichtung 18 kostengünstig darstellbar ist.
Fig. 6 zeigt eine schematische seitliche Schnittansicht einer Schwenkvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Der allgemeine Aufbau ist dabei bereits aus den vorhergehenden Beschreibungen bekannt. Auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Schließbügel 22 über das Scharnier 12 der Schwenkvorrichtung karosseriefest während das Drehfallenschloss 20 der Trenneinrichtung 18 an der Fahrzeugtür 10 festgelegt ist. Im Unterschied zum vorherigen Ausführungsbeispiel ist das Hebelelement 28 vorliegend als Haken ausgebildet und dem Drehfallenschloss 20 zugeordnet. Im gezeigten Normalfall ist das Tragblech des Schließbügels 22 in das hakenförmige Hebelelement 28 eingeschoben, wodurch eine verbesserte Momentübertragung erzielt wird. Nach dem Lösen der Fahrzeugtür 10 mittels der Trenneinrichtung 18 kann die Fahrzeugtür 10 entlang Pfeil VI von der Karosserie 36 entfernt werden.
Fig. 7 zeigt die Innenseite des Dachbereichs 16 der Fahrzeugtür 10 gemäß Fig. 2 in Unteransicht. Dem Aktuator 24 treibt zum Lösen der Fahrzeugtür 10 im Notfall über eine Seilscheibe 38 die als Bowdenzüge ausgebildeten Kopplungsmittel 26 an, mittels welchen schließlich die Sperrklinken 34 der Drehfallenschlösser 20a, 20b betätigt werden. Zum Lösen der Fahrzeugtür 10 muss dazu die Seilscheibe 38 im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Pfeil VII im Uhrzeigersinn bewegt werden. Da Aktuatoren 24 nach mehrjähriger Funktionslosigkeit möglicherweise nicht mehr zuverlässig anlaufen können, wird bei jedem Anlassen eines Motors des Kraftwagens eine Funktionsprüfung des der Trenneinrichtung 18 zugeordneten Aktuators 24 durchgeführt, indem die Seilscheibe 38 zunächst im Gegenuhrzeigersinn und dann im Uhrzeigersinn bis zum Erreichen der Ausgangsstellung bewegt wird. Der Aktuator 24 bzw. die Trenneinrichtung 18 ist dazu beispielsweise direkt oder über ein Bussystem mit einer Motorsteuereinrichtung des Kraftwagens gekoppelt.
Fig. 8 zeigt ein Flussdiagramm einer Steuerlogik für die Trenneinrichtung 18, welche mit einem Crashsensor (nicht abgebildet) des Kraftwagens gekoppelt ist, über welchen der Notfall zu signalisieren ist. Der Aktuator 24 kann dabei bei erkanntem Notfall beispielsweise durch Bestromen angesteuert werden und in bereits beschriebener Weise ein Lösen der Fahrzeugtür 10 vermitteln.
Besteht nach einem Unfall des Kraftwagens, welcher sich beispielsweise in einer Dachlage befindet, der Notfall 40, wird dieser mittels des Crashsensors in Schritt 42 detektiert und ein entsprechendes Steuersignal erzeugt. In Schritt 44 wird anschließend geprüft, ob der Crashsensor das Steuersignal auch nach einer vorbestimmten Zeit, z.B. nach 3 Sekunden, noch sendet. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Kraftwagen in der Dachlage verbleibt und der Notfall 40 dauerhaft besteht. Sendet der Crashsensor kein entsprechendes Steuersignal mehr, wird davon ausgegangen, dass der Notfall 40 nicht oder nicht mehr vorliegt und das Verfahren in Schritt 46 beendet werden kann. Sendet der Crashsensor in Schritt 48 hingegen weiterhin das den Notfall 40 charakterisierende Steuersignal, wird dieses Steuersignal in Schritt 50 mittels einer zugeordneten Steuereinheit in einem Speicher gespeichert. Um ein nur teilweises Lösen der Fahrzeugtür 10 im Bereich der Schwenkvorrichtung zu verhindern, wird in Schritt 52 geprüft, ob auch das Fahrzeugtürschloss der Fahrzeugtür 10 geöffnet ist. Dazu prüft nach einer manuellen Betätigung 54 eines Außen- oder Innenbetätigungshebels der Fahrzeugtür 10 ein Mikroschalter in Schritt 56, ob das Fahrzeugtürschloss freigegeben ist und sendet ein entsprechendes Steuersignal an die Steuereinheit, welche dieses ebenfalls im Speicher ablegt. Ergibt die Prüfung in Schritt 52, dass nur eines der beiden erforderlichen Steuersignale vorliegt, wird das Verfahren in Schritt 60 beendet. Alternativ kann auch ein erneuter Durchlauf durchgeführt werden. Wird in Schritt 52 festgestellt, dass beide Steuersignale im Speicher vorliegen, wird der Aktuator 24 der Trenneinrichtung 18 in Schritt 62 bestromt, wodurch die Fahrzeugtür 10 von der Karosserie 36 gelöst wird und in Schritt 64 schließlich manuell oder federkraftunterstützt entfernt werden kann, um die Ausstiegsöffnung freizugeben.
Fig. 9 zeigt eine seitliche und perspektivische Hinteransicht einer als Flügeltür ausgebildeten und mit einer Schwenkvorrichtung verbundenen Fahrzeugtür 10 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Von der Schwenkvorrichtung sind dabei wiederum die zwei Scharniere 12a, 12b erkennbar, über welche die Schwenkvorrichtung an einer Karosserie 36 (s. Fig. 10) eines Kraftwagens festlegbar ist. Die Fahrzeugtür 10, deren grundsätzlicher Aufbau bereits aus den vorhergehenden Beschreibungen zu entnehmen ist, bildet dabei im festgelegten Zustand ebenfalls einen Dachbereich 16 der Karosserie 36 und kann wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel mittels der Schwenkvorrichtung um die im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Kraftwagens verlaufende Schwenkachse A zwischen der Offen- und der Schließstellung verschwenkt werden. Die Fahrzeugtür 10 ist vorliegend in einem aufgerüsteten Zustand dargestellt und umfasst unter anderem eine Türinnenverkleidung 70 sowie durch die Türinnenverkleidung 70 verdeckte Komfortelemente wie beispielsweise eine Zentralverriegelung, elektrische Fensterheber und dergleichen. Einen Überblick über vorteilhafte Montagevarianten derartiger Fahrzeugtüren 10 gibt die nachfolgende Tabelle.
Tabelle: Montagevarianten der Fahrzeugtür 10
Fig. 10 zeigt eine perspektivische und abschnittsweise Draufsicht der in Fig. 9 gezeigten Fahrzeugtür 10, welche über die Schwenkvorrichtung an der im Rohbauzustand gezeigten Karosserie 36 festgelegt ist. Dabei sind insbesondere Kabelstränge 72a, 72b erkennbar, über welche neben den genannten Komfortelementen auch die Aktuatoren 24 der jeweiligen Trenneinrichtungen 18 mit elektrischer Energie versorgt werden. Fig. 11 zeigt schematisch eine perspektivische Schrägansicht der in Fig. 9 und Fig. 10 gezeigten Schwenkvorrichtung. Am Scharnier 12a der Schwenkvorrichtung ist der den Schließbügel 22a tragende Schließbügelträger 78a erkennbar, welcher im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei als Führungsbleche ausgebildete Hebelelemente 28 umfasst, die mit dem Gehäuse 23a der Trenneinrichtung 18 zusammenwirken. Das Gehäuse 23a der das Drehfallenschloss 20a umfassenden Trenneinrichtung 18, welches aus Gründen der Übersichtlichkeit ohne Gehäusedeckel 76a (s. Fig. 12) gezeigt ist, umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen pyrotechnischen Aktuator 24, der im Bereich der Sperrklinke 34 angeordnet ist und diese im Notfall betätigen kann, um den Schließbügel 22a außer Eingriff mit der Drehfalle 32 zu bringen. Der längliche Aktuator 24 ist dabei abschnittsweise formschlüssig in einer Nut 82 des Gehäuses 23a versenkt und überwiegend innerhalb des Gehäuses 23a angeordnet. Der Schließbügelträger 78a ist über mehrere, durch die Montageöffnungen 80 geführte Schrauben (nicht erkennbar) mit dem Scharnier 12a verschraubt, wobei die Schrauben mit Hilfe von als Zentrierelement dienenden Gewindemuffen 74 gekontert sind. Das Gehäuse 23a umfasst hierzu seitliche Zentrieraufnahmen 31 (s. Fig. 12), innerhalb welchen die Gewindemuffen 74 im Normalfall angeordnet sind. Das Gehäuse 23a kann somit entlang der runden Außenkonturen der Gewindemuffen 74 bewegt werden, wodurch im Zusammenwirken mit den Hebelelementen 28 sowohl eine Positionierung der Trenneinrichtung 18 als auch eine Führung bei der Montage und beim Lösen der Fahrzeugtür 10 erzielt wird.
Fig. 12 zeigt schematische Perspektivansicht der Trenneinrichtung 18 der in Fig. 11 gezeigten Schwenkvorrichtung. Dabei ist insbesondere der Gehäusedeckel 76a des Gehäuses 23a erkennbar. Der Gehäusedeckel 76a ist im Querschnitt bereichsweise keilförmig ausgebildet, um mit den Hebelelementen 28 des Schließbügelträgers 27a zusammenzuwirken. Weiterhin umfasst der Gehäusedeckel 76a eine Aussparung 84 zur Aufnahme des Aktuators 24.
Fig. 13 zeigt eine schematische Draufsicht des in Fig. 12 gezeigten Gehäuses 23a der Trenneinrichtung 18. Dabei ist insbesondere ein Betätigungsbolzen 86 des als sog. "Pinpusher" ausgebildeten, pyrotechnischen Aktuators 24 erkennbar, welcher beim Auslösen des Aktuators 24 die Sperrklinke 34 gegen die Federkraft des Federelements 88a auslenkt, um die Drehfalle 32 zu entriegeln.

Claims

Daimler AGPatentansprüche
1. Schwenkvorrichtung, mittels welcher eine Fahrzeugtür (10), insbesondere eine Flügeltür, im Normalfall an einer Karosserie (36) eines Kraftwagens gelagert und zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkvorrichtung eine Trenneinrichtung (18) umfasst, mitteis weicher die Fahrzeugtür (10) im Notfall, insbesondere nach einem Überschlag, von der Karosserie lösbar ist.
2. Schwenkvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugtür (10) als sich bis in einen Dachbereich der Karosserie (36) erstreckende Flügeltür ausgebildet und mittels der Schwenkvorrichtung am Dachbereich gelagert ist.
3. Schwenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugtür (10) mittels der Schwenkvorrichtung um eine im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Kraftwagens verlaufende Schwenkachse (A) verschwenkbar ist.
4. Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (18) ein Drehfallenschloss (2Oa1 20b) umfasst, welches im Normalfall mit einem Schließbügel (22a, 22b) in Eingriff steht und im Notfall zum Lösen der Fahrzeugtür (10) mit dem Schließbügel (22a, 22b) außer Eingriff zu bringen ist.
5. Schwenkvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehfallenschloss (20a, 20b) an der Fahrzeugtür (10) und der Schließbügel (22a, 22b) an der Karosserie (36) festgelegt ist.
6. Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (18) zumindest teilweise in einem Gehäuse (23a, 23b) aufgenommen ist.
7. Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Positionierungseinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher die Trenneinrichtung (18) im Normalfall gegenüber der Schwenkvorrichtung positioniert ist.
8. Schwenkvorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungseinrichtung zumindest ein Zentrierelement umfasst, welches im Normalfall in einer korrespondierenden Zentrieraufnahme (31) des Gehäuses (23) aufgenommen ist.
9. Schwenkvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierelement als Zentrierbolzen (30) und/oder als Gewindemuffe (74) ausgebildet ist.
10. Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (18) einen elektrischen und/oder pneumatischen und/oder hydraulischen und/oder pyrotechnischen und/oder mechanischen Aktuator (24) umfasst, mittels welchem die Fahrzeugtür (10) im Notfall von der Karosserie zu lösen ist.
11. Schwenkvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (24) im Bereich einer Sperrklinke (34) des Drehfallenschlosses (20a, 20b) angeordnet ist und ausgelegt ist, im Notfall die Sperrklinke (34) zum Lösen der Fahrzeugtür (10) zu betätigen.
12. Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (18) mit einer Sensoreinheit, insbesondere einem Crashsensor, gekoppelt ist, mittels welcher der Notfall zu detektieren und ein den Notfall charakterisierendes Steuersignal an die Trenneinrichtung (18) zu übermitteln ist, wobei die Trenneinrichtung (18) in Abhängigkeit des Steuersignals zu steuern ist.
13. Schwenkvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit als Drehratensensor und/oder als statischer z-Sensor und/oder als Überschlagsensor und/oder als Low-G-Beschleunigungssensor und/oder als Kippkegelsensor ausgebildet ist.
14. Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkvorrichtung ein Federelement, insbesondere ein Gasdruckfederelement (14), zugeordnet ist, mittels welchem die Fahrzeugtür (10) gegenüber der Karosserie (36) mit einer Federkraft beaufschlagbar ist.
15. Schwenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Trenneinrichtung (18) ein Hebelelement (28) zugeordnet ist, mittels welchem die Trenneinrichtung (18) zumindest im Normalfall an der Schwenkvorrichtung abgestützt ist.
16. Verfahren zum Steuern einer Trenneinrichtung (18), mittels welcher eine im Normalfall von einer Schwenkvorrichtung zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verschwenkbar an einer Karosserie (36) eines Kraftwagens gelagerte Fahrzeugtür (10), insbesondere eine Flügeltür, im Notfall, insbesondere nach einem Überschlag, von der Karosserie (36) lösbar ist, mit folgenden Schritten: a) Prüfen, ob der Notfall vorliegt; und b) Lösen der Fahrzeugtür (10) von der Karosserie (36), wenn der in Schritt a) geprüfte Notfall vorliegt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfen gemäß Schritt a) unter Berücksichtigung eines Steuersignals eines Crashsensors durchgeführt wird, mittels welchem zumindest der Notfall zu detektieren ist.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösen der Fahrzeugtür (10) gemäß Schritt b) durch Ansteuern eines zugeordneten Aktuators (24) der Trenneinrichtung durchgeführt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise beim Starten eines Motors des Kraftfahrzeugs eine Funktionsprüfung des Aktuators (24) der Trenneinrichtung (18) durchgeführt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugtür (10) in Schritt b) nur dann gelöst wird, wenn auch ein der Fahrzeugtür (10) zugeordnetes Fahrzeugtürschloss geöffnet wird.
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