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Dokumentenidentifikation DE19947363B4 03.01.2008
Titel Notöffnungsvorrichtung für eine Kraftfahrzeugtür
Anmelder Marondel, Manfred, Dipl.-Phys., 38375 Räbke, DE
Erfinder Marondel, Manfred, 38375 Räbke, DE
DE-Anmeldedatum 01.10.1999
DE-Aktenzeichen 19947363
Offenlegungstag 12.04.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 03.01.2008
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.01.2008
IPC-Hauptklasse E05B 65/42(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse E05B 65/20(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   E05F 15/20(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   E05F 15/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B60J 5/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Notöffnungsvorrichtung für eine Kraftfahrzeugtür gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die aus der DE 35 36 648 C2 bekannte gattungsgemässe Notöffnungsvorrichtung verwendet zum Öffnen der Fahrzeugtür beim Auftreten anormaler Fahr- bzw. Fahrzeugzustände in der Weise eine zum Öffnen bzw. Schliessen der Fahrzeugtür in normalem Betrieb vorhandene Einrichtung, so dass beim Auftreten eines derartigen anormalen Falls, erfasst durch einen Sensor, ein Umschaltimpuls an ein Elektromagnetventil der definierten Einrichtung gegeben wird, so dass in jedem Falle die Einrichtung im Sinne einer Öffnungseinrichtung betätigt wird. Diese bekannte Notöffnungsvorrichtung ist jedoch nicht nur an das Vorhandensein einer ganz bestimmten Türöffnungs- bzw. Schliesseinrichtung gebunden, sondern funktioniert auch nur dann, wenn diese Einrichtung durch den jeweiligen Unfall des Fahrzeugs nicht beschädigt ist. Davon kann aber im Regelfall nicht ausgegangen werden.

Außerdem ist aus der DE 30 02 619 A1 eine Kraftfahrzeugtür mit einer mechanischen Verschlusseinrichtung bekannt, bei der nach Überschreiten eines in einem Sensor ermittelten Beschleunigungsgrenzwertes und Ablauf einer durch ein Zeitglied gesteuerten Karenzzeit von 6 bis 15 Sekunden der Verschluss der Kraftfahrzeugtür mittels eines Obertragungsgliedes einer Entriegelungseinrichtung automatisch entriegelt wird. Außerdem ist bei dieser Kraftfahrzeugtür vorgesehen, dass gleichzeitig mit dem automatischen Entriegelungsvorgang eine Bremseinrichtung aktiviert wird, welche die Tür reibschlüssig geschlossen hält. Ein Fahrzeuginsasse hat eine derart entriegelte Tür mittels einer von diesem aufzubringenden Druckkraft zu öffnen, die größer ist als diejenige Kraft, mit welcher der Insasse die Tür im Normalbetrieb öffnen würde. Dies wird insbesondere im Hinblick auf schwere Türen, beispielsweise in Nutzfahrzeugen, als nachteilig beurteilt.

Weitere Sicherheitsvorrichtungen zum Entriegeln von Kraftfahrzeugtüren sind aus der DE 195 48 562 A1, der US 3,431,998 und der DE 296 17 425 U1 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemässe Notöffnungsvorrichtung zu schaffen, die unabhängig von einer speziellen Gestaltung betriebsmässiger Türbetätigungseinrichtungen einsetzbar ist und auch dann funktioniert, wenn vorhandene Einrichtungen zur betriebsmässigen Verriegelung, Freigabe und Positionierung der Tür (in ihrer Schliess- bzw. Öffnungsstellung) beschädigt sind. Zudem soll nach einer Betätigung der Notöffnungsvorrichtung die Tür leicht und schnell geöffnet werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung in den Unteransprüchen beschrieben sind.

Nach Anspruch 1 betrifft die Erfindung daher eine Notöffnungsvorrichtung für eine Kraftfahrzeugtür mit einer ihrer Auslösung dienenden, anormale Fahrzustände erfassenden Sensoranordnung. Außerdem ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Vorrichtung unabhängig von vorhandenen Einrichtungen zur betriebsmässigen Verriegelung, Freigabe und Positionierung der Tür ist und sowohl von der Sensoranordnung auslösbare erste Mittel zum Unwirksammachen der Verriegelungseinrichtung als auch von der Sensoranordnung auslösbare zweite Mittel zum Bewegen der Tür in ihre Öffnungsstellung enthält, wobei die zweiten Mittel zumindest einen Airbag am Fahrzeugaufbau und/oder der Tür und eine ihm gegenüberstehende Aufprallfläche an der Tür bzw. an dem Fahrzeugaufbau oder Sitz enthalten.

Wesentlich für die Erfindung ist die Unabhängigkeit der Notöffnungsvorrichtung von vorhandenen Verriegelungs-, Freigabe- und Positionierungseinrichtungen, wobei an dieser Stelle darauf hingewiesen sei, dass Verriegelungs- und Freigabeeinrichtungen üblicherweise durch ein Schloss gebildet sind und eine Positionierungseinrichtung für die Anwendung der Erfindung verständlicherweise nicht vorhanden zu sein braucht, also die Tür allein für manuelles öffnen und Schliessen ausgelegt sein kann. Zudem kann die Fahrzeugtür in einer Unfallsituation durch zumindest einen Airbag automatisch geöffnet werden, so dass ein gegebenenfalls verletzter Fahrzeuginsasse keine Kräfte aufwenden muss, um diese in Öffnungsrichtung zu betätigen. Dies ist besonders bei Fahrzeugen mit großen und schweren Fahrzeugtüren von Vorteil, wie sie beispielsweise in Nutzfahrzeugen verbaut sind.

Besondere Bedeutung kommt der Erfindung dann zu, wenn das Kraftfahrzeug unfallbedingt eine Quer- oder Längsneigung eingenommen hat, die einen vorgegebenen Neigungswinkel überschreitet. Wie bekannt, verleiten mit Allradantrieb ausgerüstete Fahrzeuge, vor allem aber Off-Road-Fahrzeuge auch ungeübte Fahrer nicht selten dazu, die Fahrzeuge abseits von ebenen Strassen und Wegen zu verwenden. Eine Überschätzung der Möglichkeiten des Fahrens mit derartigen Fahrzeugen kann dazu führen, dass das Fahrzeug in der Regel durch Kippbewegung um die Fahrzeuglängsachse umkippt und auf einer Fahrzeugseite liegen bleibt. In selteneren Fällen kann das Fahrzeug auch auf der Heckklappe liegen bleiben, also um eine Querachse kippen. Das Auftreten derartiger Kippunfälle ist nicht nur vom Gelände, sondern auch von der Fahrzeugkontur abhängig. Verständlicherweise kann ein derartiger Unfall auch auf einer normalen Fahrstrasse geschehen. Nach einem derartigen Kippvorgang kann es besonders schwierig sein, eine freiliegende, also nach oben weisende Fahrzeugtür zu öffnen. Insbesondere gilt dies für verletzte Fahrzeuginsassen, die nicht die Kraft aufbringen, diese freiliegende, der Schwerkraft ausgesetzte Fahrzeugtür in ihre Öffnungsstellung zu bewegen. In diesem Falle ist es besonders wichtig, die Fahrzeugtür selbsttätig nach Beendigung des Unfallgeschehens zu öffnen, wozu die Erfindung gemäss Anspruch 5 vorschlägt, dass die Sensoranordnung als anormale Fahrzeugzustände Kipplagen des Fahrzeugs erfasst, die einen vorgegebenen Kippwinkel überschreiten. Dazu können beispielsweise Schalter nach Art von Quecksilberschaltern Einsatz finden. Derartige lageabhängig arbeitende Schalter sind wie auch andere Sensoren, beispielsweise Beschleunigungssensoren, dem Fachmann auf diesem Gebiet bestens bekannt und brauchen daher im Einzelnen nicht beschrieben zu werden.

Dasselbe gilt für die Mittel zum Unwirksammachen der Verriegelungseinrichtung und zum Bewegen der Tür in ihrer Öffnungsstellung. Da es bei einem Unfall nur darauf ankommt die Insassen zu retten, müssen auch zusätzliche Fahrzeugbeschädigungen zum Öffnen der Tür in Kauf genommen werden. Daher können die ersten Mittel zum Unwirksammachen der Verriegelungseinrichtung, also des Schlosses, pyrotechnisch arbeiten und Zerstörungen im Schloss, beispielsweise im Bereich einer Drehfalle und/oder eines mit dieser zusammenwirkenden Schliessbolzens, hervorrufen, die die Tür zum öffnen freigeben. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, hier mechanische Mittel einzusetzen, deren Auslösung Kraft- oder Formschlüsse in der Verriegelungseinrichtung aufhebt, so dass diese ohne Zerstörung ihrer Bestandteile die Tür zum Öffnen freigibt.

Auch die zweiten Mittel, die dem Bewegen der Tür in ihre Öffnungsstellung dienen, können an sich bekannte Bauteile verwenden. Beispielsweise können sie pyrotechnisch arbeiten, und zwar so, dass stempelartige Glieder zum Offnen der Tür ausgefahren werden. Hinsichtlich des Platzbedarfs günstiger verhalten sich aber Airbags, die während der unfallfreien Zeiten in bekannter Weise zusammengelegt nur wenig Platz beispielsweise in einer Türsäule oder der Tür selbst beanspruchen und nur bei einem Unfall, der durch die Sensoranordnung signalisiert wird, rasch expandieren und damit die Tür in ihre Öffnungsstellung schwenken.

In jedem Fall muss dafür gesorgt werden, dass die ersten Mittel und danach die zweiten Mittel erst dann auslösen, wenn das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist. Auf jeden Fall muss ein Öffnen der Tür während der Bewegung des Fahrzeugs vermieden werden, da damit die Gefahr verbunden ist, dass Fahrzeuginsassen aus dem Fahrzeug herausgeschleudert und gegebenenfalls unter dem Fahrzeug begraben werden. Dem trägt die Ausführungsform der Erfindung gemäss Anspruch 4 Rechnung.

Insbesondere bei leichteren Fahrzeugen ist es zweckmässig, die zweiten Mittel, die also der Bewegung der Tür in ihre Öffnungsstellung dienen, derart anzuordnen und auszulegen, dass bei einem auf die Tür gekippten Fahrzeug die Öffnungsbewegung der Tür zum Bewegen des Fahrzeugs in seine Normallage führt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren 1 den Türbereich eines Personenkraftwagens bei entfernter Tür und deren 2 eine Innenansicht einer Fahrzeugtür wiedergibt.

Betrachtet man zunächst 1, so erkennt man bei 1 den Türrahmen mit A-Säule 2, B-Säule 3 und Dachsäule 4; bei 5 ist der rechte Schweller des Fahrzeugs angedeutet, von dem im übrigen nur das den Motor aufnehmende Frontend 6 und ein Vorderrad 7 wiedergegeben ist.

Der Türrahmen 1 ist bestückt mit Türscharnieren 8 üblicher und daher nicht zu beschreibender Bauart sowie mit einem Bestandteil 9 einer bekannten Verriegelungseinrichtung, d.h. eines Türschlosses. In der Regel ist dies ein Schließbolzen oder Schließbügel, der mit einem weiteren, türseitigen Bestandteil der Verriegelungseinrichtung, in der Regel einer Drehfalle, zusammenwirkt.

In diesem Ausführungsbeispiel sind dem Bestandteil 9 der Verriegelungseinrichtung pyrotechnisch arbeitende Mittel 10 zugeordnet, die von einer nicht dargestellten Sensoranordnung beispielsweise dann ausgelöst werden, wenn das Fahrzeug einen Neigungswinkel um seine Längsachse eingenommen hat, der größer als ein vorgegebener Grenzwinkel ist und ein Kippen des Fahrzeugs definiert. Die pyrotechnischen Mittel 10 sorgen dann für eine Zerstörung des Schloßbestandteils 9, so daß die Verriegelung der Tür aufgehoben ist.

Im Türrahmen 1 und im Schweller 5 sind ferner Airbags 11 in solcher Anordnung untergebracht, daß sie nach ihrer Auslösung, d.h. bei ihrem Expandieren, auf die Tür ein Öffnungsmoment, bezogen auf die durch die Scharniere 8 definierte Schwenkachse, ausüben und die Tür schlagartig in ihre Öffnungsstellung bewegen. Einen entsprechenden Airbag 12 erkennt man auch am bzw. im Fahrzeugsitz 13.

In dem Ausführungsbeispiel nach 2 ist in der Tür 20 nahe ihrer ihren Scharnierbestandteilen 21 abgekehrten Stirnseite ein relativ großer Airbag 22 untergebracht. Beim Expandieren stützt er sich an der in 1 mit 3 bezeichneten B-Säule sowie am Fahrzeugsitz 13 ab und übt demgemäß auf die Tür 20 ein öffnendes Moment aus.

Damit insbesondere nach einem Kippvorgang des Fahrzeugs um seine Längsachse, das dazu führt, daß die Tür 20 nach oben weist, ein unerwünschtes erneutes Schließen der Tür vermieden wird, ist bei 23 eine Arretiervorrichtung vorgesehen, die ebenfalls von der Sensoranordnung angesteuert ist und beispielsweise einen dann aus der Türstirnseite 24 ausfahrenden Stempel enthält, der sich am Türrahmen 1 (siehe 1), beispielsweise im Bereich der A-Säule 2, abstützt. Die Arretiervorrichtung kann jedoch auch rein mechanisch ausgelöst werden, indem ein im Bereich des Türscharniers 8 angeordneter und in Kipplage durch Schwerkrafteinwirkung ausgelöster Sperrhebel ein Zufallen der Tür 20 verhindert.

Werden die hier durch Airbags gebildeten zweiten Mittel, die dem Bewegen der Tür in ihre Öffnungsstellung dienen, hinsichtlich Anzahl, Anordnung und Ausbildung so ausgelegt, daß sie ein großes Öffnungsmoment auf die Tür ausüben, können sie ein Öffnen der Tür auch dann bewirken, wenn das Fahrzeug auf die Tür gekippt ist, die Tür also nach unten weist. Dann ist mit der Öffnungsbewegung der Tür ein Zurückkippen des Fahrzeugs in seine normale Lage verbunden, wodurch das Aussteigen der Fahrzeuginsassen weiter erleichtert wird.

Verständlicherweise müssen die ersten Mittel zum Unwirksammachen der Verriegelungseinrichtung, die zweiten Mittel zum Bewegen der Tür in ihre Öffnungsstellung und die dritten Mittel zum Arretieren der Tür in der Öffnungsstellung in dieser Reihenfolge zeitlich nacheinander ausgelöst werden. Eine weitere Zeitbedingung ist darin zu sehen, daß sich der gesamte beschriebene Türöffnungsvorgang erst bei Stillstand des Fahrzeugs abspielen darf, damit die Tür nicht während des Unfallgeschehens öffnet und Fahrzeuginsassen und/oder Gegenstände aus dem Fahrzeug herausgeschleudert werden können.

Mit der Erfindung ist demgemäß eine gattungsgemäße Notöffnungsvorrichtung geschaffen, die unabhängig von der speziellen Ausgestaltung für den normalen Fahrbetrieb vorgesehener Türbetätigungsvorrichtungen einschließlich Schlössern und auch dann zuverlässig arbeitet, wenn diese betriebsmäßigen Einrichtungen bei dem betreffenden Unfall beschädigt sind.


Anspruch[de]
Notöffnungsvorrichtung für eine Kraftfahrzeugtür mit einer ihrer Auslösung dienenden, anormale Fahrzustände erfassenden Sensoranordnung, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung unabhängig von vorhandenen Einrichtungen (9) zur betriebsmässigen Verriegelung, Freigabe und Positionierung der Tür (20) ist und sowohl von der Sensoranordnung auslösbare erste Mittel (10) zum Unwirksammachen der Verriegelungseinrichtung (9) als auch von der Sensoranordnung auslösbare zweite Mittel (11, 12) zum Bewegen der Tür (20) in ihre Öffnungsstellung enthält, wobei die zweiten Mittel zumindest einen Airbag (11, 12) am Fahrzeugaufbau (1) und/oder der Tür (20) und eine ihm gegenüberstehende Aufprallfläche an der Tür (20) bzw. dem Fahrzeugaufbau (1) oder Sitz (13) enthalten. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch pyrotechnische Mittel (10, 11, 12) zum Entriegeln der Verriegelungsvorrichtung (9) und/oder zum Betätigen der zweiten Mittel (11, 12). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch rein mechanisch oder von der Sensoranordnung auslösbare dritte Mittel (23) zum Offenhalten der durch die zweiten Mittel (22) in ihre Öffnungsstellung bewegten Tür (20). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Zeitverhalten, welches das Auslösen der ersten, zweiten und dritten Mittel (10, 11, 12, 23) erst beim Stillstand des Fahrzeugs zulässt. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung als anormale Fahrzeugzustände Kipplagen oberhalb eines vorgegebenen Kippwinkels des Fahrzeugs erfasst. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel (22) derart angeordnet und ausgelegt sind, dass bei einem auf die Tür (20) gekippten Fahrzeug die Öffnungsbewegung der Tür (20) zum Bewegen des Fahrzeugs in seine Normallage führt.






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