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Die Erfindung betrifft eine Entriegelungsvorrichtung für ein formstabiles Auszugprofil einer Schutzvorrichtung für einen Fahrzeuginnenraum mit wenigstens einem Stellantrieb, der mit einem Sperrriegel mechanisch verbunden ist, der zwischen einer Sperrstellung und einer Freigabestellung beweglich gelagert ist, sowie eine Schutzvorrichtung für einen Fahrzeuginnenraum mit einem formstabilen Auszugprofil und einer derartigen Entriegelungsvorrichtung.
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Eine Laderaumabdeckung für einen Personenkraftwagen ist allgemein bekannt. Die Laderaumabdeckung weist eine flexible Abdeckplane auf, die auf einer Wickelwelle auf- und abwickelbar gelagert ist. An einem in Abwickelrichtung vorderen Stirnendbereich ist die Abdeckplane mit einem formstabilen Auszugprofil fest verbunden. Das Auszugprofil ist mithilfe von zwei stirnendseitigen Führungszapfen in seitlichen, laderaumfesten Führungen des Laderaums des Personenkraftwagens verschiebbar geführt. In einer ausgezogenen Endstellung der Abdeckplane und des Auszugprofils wird das Auszugprofil innerhalb der seitlichen Führungen durch jeweils einen Sperrriegel gesichert, der mittels einer Steuereinrichtung aus einer Sperrstellung in eine Freigabestellung überführbar ist. Nach einer Überführung in die Freigabestellung kommt das Auszugprofil frei und kann entlang der seitlichen Führungen verlagert werden. Die Steuereinrichtung weist im Bereich jedes Sperrriegels jeweils einen elektrischen Stellmotor auf, der ein Steuerglied der Steuereinrichtung bei elektrischer Betätigung verlagert und so die Bewegung des Sperrriegels aus der Sperrstellung in die Freigabestellung bewirkt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Entriegelungsvorrichtung sowie eine Schutzvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen besonders einfachen, platzsparenden und dennoch funktionssicheren Aufbau aufweisen.
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Diese Aufgabe wird für die Entriegelungsvorrichtung dadurch gelöst, dass der Stellantrieb durch einen gestreckten Formgedächtnisstrang gebildet ist, der temperaturabhängig in zwei unterschiedliche Längen überführbar ist, die der Sperrstellung und der Freigabestellung des Sperrriegels entsprechen. Der Formgedächtnisstrang ist in jeder der beiden Längen gestreckt, d.h. gestrafft gehalten. Erfindungsgemäß ist der Stellantrieb in besonders einfacher Weise durch den gestreckten Formgedächtnisstrang gebildet. Dies bedeutet, dass dieser Formgedächtnisstrang einen elektrischen Stellmotor ersetzt, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist. Dadurch ergibt sich ein besonders einfacher und kostengünstiger Aufbau. Zudem ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung eine besonders platzsparende Unterbringung des Stellantriebs, da der den Stellantrieb bildende Formgedächtnisstrang lediglich den für seine gestreckte Länge benötigten Bauraum beansprucht.
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Vorzugsweise sind zwei Stellantriebe, die in Form von jeweils einem Formgedächtnisstrang gestaltet sind, gegenüberliegenden Stirnenden des Auszugprofils zugeordnet, die gleichzeitig aktiviert werden, um ein gleichzeitiges Freigeben des Auszugprofils im Bereich seiner gegenüberliegenden seitlichen und fahrzeugfesten Führungen zu ermöglichen.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist der Formgedächtnisstrang geradlinig zwischen einem fahrzeugfest gehaltenen Stirnendbereich und einem mit dem Sperrriegel verbundenen riegelseitigen Stirnendbereich aufgespannt. Die geradlinige Aufspannung des Formgedächtnisstrangs ermöglicht eine fluchtende Unterbringung innerhalb einer seitlichen Führung des Fahrzeuginnenraums für das Auszugprofil.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Formgedächtnisstrang durch Anlegen von elektrischer Energie aktivierbar. Der Formgedächtnisstrang wirkt bei dieser Ausgestaltung in vorteilhafter Weise als elektrischer Widerstand in einem elektrischen Stromkreis. Durch Anlegen einer entsprechenden elektrischen Spannung erwärmt sich zwangsläufig der Formgedächtnisstrang.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Formgedächtnisstrang durch einen Nitinoldraht gebildet. Nitinol ist eine Metalllegierung aus Nickel und Titan, wobei die entsprechende Metalllegierung einen Formgedächtniseffekt aufweist. Die Formänderung ist abhängig von einer Phasenumwandlungstemperatur, bei der das Material eine kristallographische Phasenänderung, d.h. eine strukturelle Änderung, insbesondere zwischen einer Austenit- und einer Martensitphase, durchführt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die beiden Stirnendbereiche formschlüssig fixierbare Endabschnitte auf. Dadurch ist es möglich, den Nitinoldraht stirnendseitig sicher zu fixieren. Der Nitinoldraht ist vorteilhaft als Runddraht oder als Flachdraht ausgeführt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist jeder Endabschnitt durch eine mit dem jeweiligen Stirnendbereich des Nitinoldrahts vercrimpte Hülse gebildet. Hierdurch ergibt sich eine gewünschte Verdickung des jeweiligen Stirnendbereichs und damit ein formschlüssig fixierbarer Endabschnitt durch einfache Mittel, nämlich ein Vercrimpen einer metallischen Hülse mit dem entsprechenden Stirnendbereich des Nitinoldrahts.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dem Formgedächtnisstrang ein mechanisches Rückstellelement zugeordnet, das eine Rückstellung des Formgedächtnisstrangs aus seiner elektrisch aktivierten Länge wieder in eine Ausgangslänge bewirkt oder unterstützt. Erfindungsgemäß bewirkt eine Aktivierung des Formgedächtnisstrangs eine einfache Änderung der gestreckten Länge des Formgedächtnisstrangs. Das mechanische Rückstellelement stellt die permanente Straffung des Formgedächtnisstrangs sicher, so dass sich bei einem Erkalten des Formgedächtnisstrangs zwangsläufig auch wieder die entsprechende Ausgangslage einstellt. Der Formgedächtnisstrang ist derart gestaltet, dass er sich bei elektrischer Aktivierung und demzufolge Erwärmung auf eine kürzere Länge zusammenzieht.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das mechanische Rückstellelement durch eine Schraubendruckfeder gebildet, die den Formgedächtnisstrang über einen Teil seiner Länge koaxial umgibt. Dadurch ergibt sich eine besonders raumsparende Anordnung der Schraubendruckfeder um einen Teil der Länge des Formgedächtnisstrangs herum.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Schraubendruckfeder in einer fahrzeugfest angeordneten Führungspatrone abgestützt, in die der Formgedächtnisstrang hineinragt. Die Führungspatrone ist vorzugsweise Teil einer Führungseinrichtung für ein Steuerglied, das den Sperrriegel mechanisch beaufschlagt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Führungspatrone einer Linearführung für ein Steuerglied zugeordnet, das mit dem Sperrriegel zusammenwirkt, um den Sperrriegel zwischen der Freigabe- und der Sperrstellung zu verlagern. Vorzugsweise ist der Sperrriegel schwenkbeweglich gelagert und das Steuerglied ist derart mechanisch mit dem Sperrriegel verbunden, dass eine Linearbewegung des Steuerglieds eine gewünschte Schwenkbewegung des Sperrriegels bewirkt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung greift der Formgedächtnisstrang stirnseitig an dem Steuerglied an, das mittels eines Steuergelenks an dem Sperrriegel angelenkt ist. Das Steuergelenk kann eine Steuerkurve aufweisen, die eine Linearbewegung des Steuerglieds in eine Schwenkbewegung des Sperrriegels umsetzt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Sperrriegel schwenkbeweglich gelagert und mittels einer Rückstellfeder in Richtung seiner Sperrstellung permanent drehmomentbeaufschlagt. Der Sperrriegel wird demzufolge permanent in seine Sperrstellung gezwungen. Bei entsprechender Aktivierung des Formgedächtnisstrangs übt das Steuerglied auf den Sperrriegel ein Drehmoment in zu der Rückstellfeder entgegengesetzter Richtung aus, wodurch die Verschwenkung des Sperrriegels in die Freigabestellung erzielbar ist. Sobald eine entsprechende Belastung des Sperrriegels durch das Steuerglied wieder entfällt, stellt sich demzufolge der Sperrriegel in seine Sperrstellung zurück.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.
- 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung für einen Fahrzeuginnenraum, vorliegend in Form einer etwa horizontal ausziehbaren Laderaumabdeckung,
- 2 in vergrößerter perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Entriegelungsvorrichtung für eine Schutzvorrichtung gemäß 1 und
- 3 in einer Seitenansicht die Entriegelungsvorrichtung nach 2.
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Ein Personenkraftwagen F weist einen Fahrzeuginnenraum auf, der in einem Heckbereich mit einem Laderaum L versehen ist. Der Laderaum L wird - in normaler Fahrtrichtung gesehen - nach vorne durch eine Rückenlehnenanordnung einer Fondsitzbank begrenzt. Heckseitig ist der Laderaum L durch ein Heckkarosserieteil, vorliegend in Form einer Heckklappe, begrenzt. Gegenüberliegende Längsseiten des Laderaums L werden durch Laderaumseitenwandungen gebildet. In den gegenüberliegenden Laderaumseitenwandungen integriert ist jeweils eine geradlinige seitliche Führung SF, die in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt ist und eine zu einer Laderaummitte hin offene Führungsnut bildet. In den gegenüberliegenden seitlichen Führungen SF der Laderaumseitenwandungen sind Führungszapfen 8 eines formstabilen Auszugprofils 3 längsverschiebbar geführt, das Teil einer als Schutzvorrichtung dienenden Laderaumabdeckung 1 ist. Die Laderaumabdeckung 1 weist ein flexibles Flächengebilde, vorliegend in Form einer Abdeckplane 4, auf, das in nicht näher dargestellter Weise auf einer Wickelwelle auf- und abwickelbar gehalten ist, die in einem Kassettengehäuse 2 drehbar gelagert ist. Das Kassettengehäuse 2 ist in Fahrzeugquerrichtung erstreckt und unmittelbar hinter der Rückenlehnenanordnung der Fondsitzbank etwa auf Höhe einer Fahrzeugseitenbrüstung fahrzeugfest und lösbar montiert. Das Auszugprofil 3 ist an einem in Auszugrichtung vorderen Stirnendbereich der Abdeckplane 4 mit der Abdeckplane 4 verbunden und erstreckt sich quer zur Auszugrichtung der Abdeckplane 4 über eine gesamte Breite der Abdeckplane 4 - in Fahrzeugquerrichtung gesehen. Dem Auszugprofil 3 ist ein nicht näher bezeichnetes, ebenfalls formstabiles Konturteil zugeordnet, das in ausgezogener Schutzstellung der Abdeckplane 4 einen verbleibenden Sichtspalt zwischen dem Auszugprofil 3 und einer innenraumseitigen Begrenzung des heckseitigen Karosserieteils schließt. Die Wickelwelle ist in Aufwickelrichtung drehmomentbeaufschlagt, um eine permanente Spannung auf die Abdeckplane 4 auszuüben.
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Die seitlichen Führungen SF sind anhand der 1 lediglich schematisch und (bezüglich der in Fahrtrichtung linken seitlichen Führung SF) strichpunktiert dargestellt.
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Die Führungszapfen 8 des Auszugprofils 3 bilden flache, stegartige Gleiter, die in Fahrzeugquerrichtung jeweils seitlich von dem Auszugprofil 3 ab- und in die jeweilige, durch die seitliche Führung SF gebildete Führungsnut hineinragen.
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Um den jeweiligen Führungszapfen 8 des Auszugprofils 3 (siehe 1 bis 3) in der in 1 dargestellten, ausgezogenen Schutzstellung des Auszugprofils 3 zu sichern, ist jedem Führungszapfen 8 ein Sperrriegel 9 zugeordnet, der mittels einer Riegelnase 15 den jeweiligen Führungszapfen 8 hintergreift. Die jeweilige Riegelnase 15 ist - in normaler Fahrtrichtung des Personenkraftwagens F gesehen - vor dem jeweiligen Führungszapfen 8 positioniert, um den jeweiligen Führungszapfen 8 gegen eine durch die Wickelfeder der Wickelwelle bewirkte Rückholkraft formschlüssig zu sichern, die auf die Abdeckplane 4 und damit auch auf das Auszugprofil 3 wirkt. Der jeweilige Sperrriegel 9 ist Teil einer Entriegelungsvorrichtung 5, die nachfolgend näher beschrieben wird. Die Entriegelungsvorrichtung 5 ist hinter der jeweiligen Laderaumseitenwandung verdeckt angeordnet. Damit ist die jeweilige Entriegelungsvorrichtung 5 vom Laderaum aus gesehen nahezu nicht erkennbar. Erkennbar vom Laderaum aus ist allenfalls der jeweilige Sperrriegel 9, der durch die Führungsnut der jeweiligen seitlichen Führung SF hindurch sichtbar ist. Jedem Führungszapfen 8 und damit jeder seitlichen Führung SF ist jeweils eine eigene Entriegelungsvorrichtung 5 zugeordnet, wobei die gegenüberliegenden Entriegelungsvorrichtungen 5 spiegelsymmetrisch relativ zu einer vertikalen Fahrzeugmittellängsachse, im Übrigen jedoch identisch zueinander gestaltet sind. Zur Vereinfachung wird anhand der 1 bis 3 lediglich die in Fahrtrichtung linke Entriegelungsvorrichtung 5 detailliert beschrieben. Für die gegenüberliegende Entriegelungsvorrichtung gilt Nachfolgendes demzufolge in gleicher Weise.
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Auf den klinkenförmigen Sperrriegel 9, der um eine Schwenkachse S, die in Fahrzeugquerrichtung erstreckt ist, schwenkbeweglich gelagert ist, wirkt permanent ein Drehmoment in Richtung der in 2 und 3 dargestellten Sperrstellung. Dieses Drehmoment wird aufgebracht durch eine Rückstellfeder 16, die bei der Ausführungsform gemäß den 2 und 3 als Blattfeder gestaltet ist.
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Eine Entriegelung des jeweiligen Sperrriegels 9 wird eingeleitet durch ein Steuerglied 10, das in einer laderaumfesten Führung 12 in Fahrzeuglängsrichtung linearbeweglich gelagert ist. Die Führung 12 ist vorteilhaft einstückig mit der seitlichen Führung SF für den jeweiligen Führungszapfen 8 des Auszugprofils 3.
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Das Steuerglied 10 weist an seinem - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen - rückseitigen Endbereich einen Steuerzapfen 13 auf, der in eine kurvenförmige Steuerkulisse 14 des Sperrriegels 9 quer hineinragt. Die Steuerkulisse 14 weist, wie anhand der 2 und 3 erkennbar ist, eine Führungsschräge auf, an der der Steuerzapfen 13 des Steuerglieds 10 entlanggleitet, wenn das Steuerglied 10 in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne verlagert wird.
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Zur linearbeweglichen Verlagerung des Steuerglieds 10 aus der in den 2 und 3 dargestellten Sperrstellung des Sperrriegels 9 heraus greift an einem den Steuerzapfen 13 gegenüberliegenden Stirnendbereich 11 des Steuerglieds 10 ein Formgedächtnisstrang in Form eines Nitinoldrahts 6 an, der in Fahrzeuglängsrichtung und damit parallel zu der zur Laderaummitte hin seitlich nach innen versetzten seitlichen Führung SF erstreckt ist. Der Nitinoldraht 6 weist an seinen gegenüberliegenden Stirnendbereichen jeweils einen Endabschnitt 19, 20 auf, der jeweils durch eine mit dem Stirnendbereich des Nitinoldrahts 6 vercrimpte Hülse gebildet ist. Der - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen - hintere Endabschnitt 19 ist formschlüssig in dem Endbereich 11 des Steuerglieds 10 gehalten. Der gegenüberliegende Endabschnitt 20 ist in einer laderaumfesten Halterung 21 formschlüssig gesichert.
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Der Endbereich 11 des Steuerglieds 10 ist zylindrisch gestaltet nach Art eines Führungskolbens. Diesem Endbereich 11 ist eine im Wesentlichen zylindrische Führungspatrone 17 zugeordnet, die laderaumfest angeordnet und vorzugsweise einstückiger Teil der Führung 12 ist. Ein Innenraum der Führungspatrone 17 bildet einen Zylinderraum für eine linearbewegliche Führung des als Führungskolben gestalteten Endbereichs 11 des Steuerglieds 10. Der Nitinoldraht 6 durchsetzt das Innere der Führungspatrone 17 koaxial. In der Führungspatrone 17 ist zudem ein mechanisches Rückstellelement in Form einer Schraubendruckfeder 18 integriert, die den Nitinoldraht 6 koaxial umschließt. Die Schraubendruckfeder 18 stützt sich an dem als Führungskolben gestalteten Endbereich 11 des Steuerglieds 10 einerseits und einer innenseitigen Stirnfläche der Führungspatrone 17 andererseits ab. Die Schraubendruckfeder 18 hält dadurch zum einen das Steuerglied 10 in einer Endstellung, in der der Steuerzapfen 13 an einem rückseitigen Rand der Steuerkulisse 14 anschlägt. Zum anderen bewirkt die Schraubendruckfeder 18 eine permanente, geradlinige Straffung des Nitinoldrahts 6.
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Der Nitinoldraht 6 ist mit seinen gegenüberliegenden Endabschnitten 19 und 20 in einen elektrischen Stromkreis eingebunden, der durch eine Stromquelle 7 beaufschlagbar ist. Als Stromquelle dient das Fahrzeugbordnetz mit einer Spannung von 12 V, das als Gleichstromnetz gestaltet ist.
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In unbestromtem Zustand weist der Nitinoldraht 6 zumindest weitgehend eine gestraffte Länge a auf. Sobald der Nitinoldraht 6 durch entsprechende Bestromung mittels der Stromquelle 7 aktiviert wird, zieht sich der Nitinoldraht 6 zusammen auf eine Länge a-b, wobei b zumindest weitgehend einer Länge des Zylinderraums der Führungspatrone 17 entspricht. Dadurch wird die Schraubendruckfeder 18 komprimiert. Sobald eine nicht näher dargestellte elektrische oder elektronische Steuereinheit die Stromquelle 7 wieder deaktiviert und demzufolge den Stromkreis öffnet, erkaltet der Nitinoldraht 6 und geht wieder in seine Ausgangslage und damit auch seine Ausgangslänge a zurück. Die Schraubendruckfeder 18 gewährleistet, dass der Nitinoldraht 6 bei seiner Rückkehr in die Ausgangslage permanent gestrafft gehalten wird.
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Ein Stellweg des Nitinoldrahtes 6 und damit zumindest im Wesentlichen die Länge a-b beträgt beim dargestellten Ausführungsbeispiel 14,5 mm. Eine Zykluszeit, in der der Nitinoldraht sich zwischen der kurzen und der langen Länge verstellt, beträgt bei dieser Ausführungsform ca. 7 bis 8 Sekunden. Der Nitinoldraht 6 weist einen Durchmesser von 0,5 mm auf. Eine Phasenumwandlungstemperatur, die den Nitinoldraht aktiviert, beträgt 95°C. Der Nitinoldraht 6 weist eine Länge a von 362,5 mm auf.
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Die Verkürzung des Nitinoldrahts 6 auf seine zweite Länge a-b bewirkt zwangsläufig eine Bewegung des Steuerglieds 10 in 3 nach links, wodurch der Steuerzapfen 13 an der Führungsschräge der Steuerkulisse 14 des Sperrriegels 9 entlanggleitet und den Sperrriegel 9 gemäß der Pfeildarstellung in 3 um die Schwenkachse S nach unten verschwenkt. Dadurch kommt der Führungszapfen 8 frei und das Auszugprofil 3 kann durch die Rückholkraft der Wickelfeder in eine Zwischenstellung oder in eine aufgewickelte Ruhelage zurückgezogen werden.
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Die beiden Entriegelungsvorrichtungen 5 in den gegenüberliegenden seitlichen Führungen SF sind derart synchronisiert zueinander ausgeführt, dass eine gleichzeitige Aktivierung und Deaktivierung der Nitinoldrähte 6 der beiden Entriegelungsvorrichtungen 5 erfolgt. Dadurch ist gewährleistet, dass eine gleichzeitige Entriegelung der Führungszapfen 8 des Auszugprofils 3 vorgenommen wird.