DE202009002622U1

DE202009002622U1 - Antriebsanordnung zur Betätigung einer Klappe eines Kraftfahrzeugs

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Publication number: DE202009002622U1
Application number: DE202009002622U
Authority: DE
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG; Plastic Omnium SE
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG; Plastic Omnium SE
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2010-07-22
Anticipated expiration: 2019-02-26
Also published as: EP2401459A2; KR20110119832A; WO2010097216A2; US20120066977A1; US9103154B2; KR101558643B1; CN102414388A; DE102009034287B4; CN102414388B; JP5865705B2; WO2010097216A3; JP2012518731A; DE102009034287A1

Abstract

Antriebsanordnung zur Betätigung einer Klappe (1) eines Kraftfahrzeugs mit einem Antrieb (2), wobei die Klappe (1) insbesondere über Klappenscharniere (3, 4) um eine geometrische Klappenachse (5) schwenkbar ist, wodurch eine Klappenöffnung der Karosserie verschließbar ist, wobei der Antrieb (2) als länglicher Linearantrieb zur Erzeugung von linearen Antriebsbewegungen ausgestaltet ist, wobei der Antrieb (2) sich im montierten Zustand entlang der Klappenachse (5) erstreckt und hinsichtlich seiner linearen Antriebsbewegungen im Wesentlichen parallel zu der Klappenachse (5) ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im montierten Zustand der Antrieb (2) in einem Hohlraum (8) der Klappe (1) im Bereich der Klappenachse (5) gelegen ist, eine im Bereich der Klappenachse (5) angeordnete Umlenkeinrichtung (9) vorgesehen ist und der Antrieb (2) über die Umlenkeinrichtung (9) durch Öffnungen (10, 11) in der Klappe (1) hindurch antriebstechnisch mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung zur Betätigung einer Klappe, insbesondere der Heckklappe, eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 sowie eine Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs mit einer Antriebsanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 16.
Der Begriff „Klappe” eines Kraftfahrzeugs ist vorliegend umfassend zu verstehen. Entsprechend fallen hierunter nicht nur die Heckklappe, der Heckdeckel oder die Motorhaube, sondern auch die Seitentür eines Kraftfahrzeugs.
Die in Rede stehende Klappe ist mittels Klappenscharnieren um eine geometrische Klappenachse schwenkbar, wodurch eine Klappenöffnung der Karosserie verschließbar ist. In diesem Zusammenhang darf darauf hingewiesen werden, dass die Karosserie des Kraftfahrzeugs bei der vorliegenden Darstellung die Klappe nicht mit einschließt. Die Klappe des Kraftfahrzeugs ist also nicht Bestandteil der Karosserie des Kraftfahrzeugs.
Die bekannte Antriebsanordnung ( DE 20 2005 018 584 U1 ), von der die Erfindung ausgeht, ist mit einem länglichen Spindelantrieb zur Erzeugung von linearen Antriebsbewegungen ausgestattet. Der Spindelantrieb erstreckt sich im montierten Zustand entlang der Klappenachse und ist hinsichtlich seiner linearen Antriebsbewegungen im Wesentlichen parallel zu der Klappenachse ausgerichtet. Dabei ist der Spindelantrieb im Bereich des hinteren Dachrahmens in der Nähe der Klappenachse angeordnet. Damit ist eine gute Bauraumausnutzung gewährleistet.
Nachteile weist die bekannte Antriebsanordnung im Hinblick auf deren Crashverhalten auf. Dadurch, dass der Antrieb vom Fahrgastraum regelmäßig nur durch eine mechanisch wenig robuste Abdeckung getrennt ist, kann der Antrieb bei crashbedingten Verformungen im Dachbereich zu einer Gefährdung der Fahrzeuginsassen führen. Dies gilt insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei denen eine zusätzliche hintere Sitzreihe vorgesehen ist.
Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, die bekannte Antriebsanordnung so auszugestalten und weiter zu bilden, dass die Crashsicherheit erhöht wird.
Das obige Problem wird bei einer Antriebsanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass sich die geforderte Crashsicherheit leicht realisieren lässt, wenn der Antrieb in einem Hohlraum der Klappe gelegen ist. Im einfachsten Fall lässt sich eine Wand der Klappe für die Trennung des Antriebs vom Fahrzeuginnenraum nutzen, wie noch erläutert wird.
Praxistauglich wird das Grundkonzept der Anordnung des Antriebs in dem Hohlraum der Klappe dadurch, dass der Antrieb im Bereich der Klappenachse positioniert ist. Zusätzlich erstreckt sich der gesamte Antrieb entlang der Klappenachse, so dass das durch das Gewicht des Antriebs auf die Klappe wirkende Drehmoment insgesamt gering ist. Dadurch lässt sich der Antrieb vergleichsweise schwach und damit kostengünstig auslegen.
Die Anordnung des Antriebs in einem Hohlraum der Klappe ist auch mit einer vorteilhaften Geräuschentwicklung im Fahrzeuginnenraum verbunden. Bei entsprechender Auslegung ist es möglich, den Fahrzeuginnenraum geräuschtechnisch vom Antrieb weitgehend zu entkoppeln. Dieser Effekt wird unterstützt durch die Anordnung des Antriebs im Bereich der Klappenachse. Aufgrund der dort herrschenden, hohen mechanischen Steifigkeit ist nämlich nur mit geringen Resonanzschwingungen in dem hier interessierenden Frequenzbereich zu rechnen.
Auch das Verhalten der vorschlagsgemäßen Anordnung im Hinblick auf EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit) ist durch die Anordnung des Antriebs in einem Hohlraum der Klappe besonders vorteilhaft. Bei geeigneter Auslegung der Klappe kann diese nämlich als Abschirmung des Antriebs gegenüber der vom Antrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung dienen.
Zur antriebstechnischen Kopplung des Antriebs mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs ist die Antriebsanordnung schließlich mit einer Umlenkeinrichtung ausgestattet, die durch entsprechende Öffnungen in der Klappe hindurch ragen.
Bei den besonders bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 10 bis 13 handelt es sich bei dem Antrieb um einen Spindelantrieb. Im Hinblick auf den grundsätzlichen strukturellen Aufbau des Spindelantriebs darf auf das deutsche Gebrauchsmuster 20 2005 007 154 U1 verwiesen werden, das auf eine der beiden Anmelderinnen zurückgeht und das insoweit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
Der besondere Vorteil der obigen Verwendung eines Spindelantriebs geht auf dessen besonders schlanke Ausgestaltung zurück. Damit ist es möglich, den Spindelantrieb der Klappenachse so nahe wie möglich zu positionieren, so dass der Einfluss des Gewichts des Spindelantriebs weiter in den Hintergrund rückt.
Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs mit einer obigen Klappe und einer Antriebsanordnung zur Betätigung der Klappe gemäß Anspruch 16 beansprucht.
Wesentlich bei der vorschlagsgemäßen Klappenanordnung ist die Tatsache, dass die Klappe mit dem oben angesprochenen Hohlraum ausgestattet ist, der den Antrieb aufnimmt. Es wurde weiter oben erläutert, dass hiermit die Crashsicherheit auf besonders einfache Weise erhöht werden kann.
Nach den Ansprüchen 17 und 18 sowie 25 handelt es sich bei der Antriebsanordnung um die obige, vorschlagsgemäße Antriebsanordnung. In diesem Rahmen darf auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung verwiesen werden.
Bei der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 20 ist die Klappe mit einer Klappeninnenhaut und einer Klappenaußenhaut ausgestattet. Die Begriffe „Klappeninnenhaut” und „Klappenaußenhaut” sind vorliegend weit auszulegen. Wesentlich ist, dass die Klappeninnenhaut und die Klappenaußenhaut zur Bildung der Klappeninnenseite und der Klappenaußenseite miteinander verbunden sind.
Dabei kann sowohl die Klappeninnenhaut als auch die Klappenaußenhaut mehrteilig ausgestaltet sein und Spoilerbauteile, Abdeckungen, Leuchten, Anbindungen und/oder Lüftungsschlitze o. dgl. umfassen.
Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 22 ist der Antrieb durch die Klappeninnenhaut vom Fahrzeuginnenraum getrennt. Damit lässt sich die oben angesprochene Crashsicherheit auf kostengünstige Weise erhöhen, da die Klappeninnenhaut ja ohnehin vorgesehen ist.
Bei der weiter bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 23 bildet ein Teil der Klappenaußenhaut einen Deckel für den Hohlraum, in dem der Antrieb angeordnet ist. Mit der Realisierung eines Deckels für den den Antrieb aufnehmenden Hohlraum ist die einfache Zugänglichkeit des Antriebs sichergestellt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
1 den Heckbereich eines Kraftfahrzeugs mit einer vorschlagsgemäßen Klappenanordnung in einer perspektivischen Darstellung,
2 die Klappe gemäß 1 bei demontierter Klappenaußenhaut gemäß Ansicht II und
3 ein Klappenscharnier mit zugeordnetem Umlenkhebel und zugeordneter Schubstange der Anordnung gemäß 2 im demontierten Zustand in einer perspektivischen Ansicht.
Das in 1 dargestellte Kraftfahrzeug ist mit einer Antriebsanordnung zur Betätigung einer Klappe 1, hier der Heckklappe 1 des Kraftfahrzeugs ausgestattet. Die Antriebsanordnung weist entsprechend einen Antrieb 2 auf. Hier und vorzugsweise handelt es sich bei dem Antrieb 2 um den einzigen Antrieb. Denkbar ist aber auch, dass mehrere, insbesondere zwei Antriebe 2 vorgesehen sind.
Bei der durch die Antriebsanordnung bewirkten Betätigung der Klappe 1 handelt es sich um eine motorische Betätigung, bei der die Klappe 1 motorisch zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verstellt wird. Bei dem Antrieb 2 kann es sich insbesondere um einen elektrischen, einen hydraulischen, einen pneumatischen o. dgl. Antrieb 2 handeln.
Die Klappe 1 ist bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel über Klappenscharniere 3, 4 um eine geometrische Klappenachse 5 schwenkbar, wodurch eine Klappenöffnung der Karosserie des Kraftfahrzeugs verschließbar ist.
Das in 2 abgebildete linke Klappenscharnier 3 ist im Detail in 3 dargestellt. Aus dieser Darstellung ergibt sich, dass es sich bei der geometrischen Klappenachse 5 um eine stationäre Klappenachse handelt, deren Lage sich während der Verstellung der Klappe 1 nicht ändert. Denkbar ist aber, dass die Klappenachse 5 während der Verstellung der Klappe 1 eine Parallelverschiebung vollzieht. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Klappe 1 über eine Mehrgelenkkinematik oder über ein ausdrehendes Klappenscharnier an der Karosserie angelenkt ist.
Der Antrieb 2 ist hier als länglicher Linearantrieb zur Erzeugung von linearen Antriebsbewegungen ausgestaltet. Hierfür weist der Antrieb 2 Antriebsanschlüsse 6, 7 auf, über die die Antriebsbewegungen ausgeleitet werden.
Im dargestellten montierten Zustand erstreckt sich der längliche Linearantrieb 2 entlang der Klappenachse 5. Zusätzlich ist der Linearantrieb 2 hinsichtlich seiner linearen Antriebsbewegungen im Wesentlichen parallel zu der Klappenachse 5 ausgerichtet. Dies ist vorteilhaft, da entlang der Klappenachse 5 regelmäßig Bauraum vorhanden ist, der für die Unterbringung des Antriebs 2 genutzt werden kann.
Vorschlagsgemäß ist der Antrieb 2 im montierten Zustand in einem Hohlraum 8 der Klappe 1 im Bereich der Klappenachse 5 gelegen. Bei dem Hohlraum 8 kann es sich um einen irgendwie gearteten Bauraum innerhalb der Klappe 1 handeln. Insbesondere muss der Hohlraum 8 nach außen nicht notwendigerweise abgedichtet sein.
Um die Antriebsbewegungen des Antriebs 2 auf die Karosserie des Kraftfahrzeugs leiten zu können, ist eine im Bereich der Klappenachse 5 angeordnete Um lenkeinrichtung 9 vorgesehen. Dabei ist der Antrieb 2 über die Umlenkeinrichtung 9 durch Öffnungen 10, 11 in der Klappe 1 hindurch antriebstechnisch mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs gekoppelt. Die Öffnungen 10, 11 lassen sich der Darstellung in 2 entnehmen.
Die Umlenkeinrichtung 9 ist hier beidseitig des Antriebs 2 angeordnet und bezogen auf die Längsachse 5a des Kraftfahrzeugs spiegelsymmetrisch ausgebildet. 3 zeigt den in Fahrtrichtung gesehen linken Abschnitt der Umlenkeinrichtung 9.
2 zeigt, dass die Umlenkeinrichtung 9 zwei Umlenkhebel 12, 13 aufweist, die jeweils um eine Umlenkachse 14, 15 schwenkbar sind. Bei in der geschlossenen Stellung befindlicher Klappe 1 sind die Umlenkachsen 14, 15 hier und vorzugsweise vertikal ausgerichtet. Die geschlossene Stellung der Klappe 1 zeigt 2.
Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass, wie hier dargestellt, die Umlenkachsen 14, 15 stets im Wesentlichen senkrecht zu der Klappenachse 5 ausgerichtet sind. Die obige Ausrichtung der Umlenkachsen 14, 15 führt in den meisten Anwendungsfällen zu einer optimalen Bauraumausnutzung.
Es lässt sich der Darstellung in 3 entnehmen, dass die Umlenkhebel 12, 13 antriebstechnisch gesehen als zweiarmige Hebel ausgestaltet sind und jeweils einen dem Antrieb 2 zugeordneten Antriebshebel 16 und einen der Karosserie zugeordneten Abtriebshebel 17 aufweisen. Die Antriebshebel 16, 17 sind in 3 jeweils als Linie angedeutet.
Es lässt sich einer Zusammenschau der 2 und 3 entnehmen, dass die Abtriebshebel 17 jeweils über eine Schubstange 18 antriebstechnisch mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs gekoppelt sind.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Abtriebshebel 17 jeweils über die entsprechende Schubstange 18 unmittelbar mit der Karosserie selbst gekoppelt sind. Hier und vorzugsweise ist es allerdings so, dass die Abtriebshebel 17 jeweils über die entsprechende Schubstange 18 mit einem noch zu erläuternden feststehenden, also karosseriefesten Teil des jeweiligen Klappenscharniers 3, 4 ant riebstechnisch gekoppelt sind. Dadurch ist es möglich, dass die Klappe 1 einschließlich der Antriebsanordnung und der Klappenscharniere 3, 4 vormontiert werden.
3 zeigt, dass der geometrische Hebelarm 19 des Antriebshebels 16 größer ist als der geometrische Hebelarm 20 des Abtriebshebels 17. Mit „geometrischer Hebelarm” ist jeweils der Abstand zwischen den zwei Anlenkpunkten des jeweiligen Hebels 16, 17 zu verstehen. Es ergibt sich aus der Darstellung in 3, dass der Teilantriebsstrang bestehend aus Umlenkhebel 12, 13, Schubstange 18 und Klappenscharnier 6, 7 ein Getriebe ausbildet, dessen Übersetzung im Wesentlichen abhängt von den Hebelverhältnissen am jeweiligen Umlenkhebel 12, 13 einerseits und am jeweiligen Klappenscharnier 3, 4 andererseits.
Hier und vorzugsweise ändert sich die Übersetzung des obigen Getriebes mit der Verstellung der Klappe 1. Dabei ist es vorzugsweise so, dass der Verlauf der Übersetzung dem Verlauf des gewichtskraftbedingten, auf die Klappe 1 wirkenden Drehmoments entspricht. Dies bedeutet beispielsweise, dass eine Verdoppelung des gewichtskraftbedingten Drehmoments in erster Näherung mit einer Verdoppelung der Übersetzung einhergeht. Damit lassen sich im Normalbetrieb nur geringe Schwankungen in der vom Antrieb 2 aufzubringenden Antriebskraft realisieren, was sich wiederum vorteilhaft auf die Auslegung des Antriebs 2, insbesondere auf die Auslegung des Antriebsmotors des Antriebs, auswirkt.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist es so, dass die Übersetzung des obigen Getriebes während der Verstellung der Klappe 1 von der Schließstellung in die Offenstellung ein Maximum durchläuft. Damit lässt sich in manchen Anwendungsbereichen bereits eine hinreichende Annäherung an den oben beschriebenen, gewichtskraftbedingten Drehmomentverlauf erreichen.
Es lässt sich der Darstellung in 3 entnehmen, dass die Klappenscharniere 3, 4 jeweils ein klappenseitiges Scharnierteil 21 und ein schon angesprochenes karosserieseitiges, feststehendes Scharnierteil 22 aufweisen. Ferner lässt sich der Darstellung in 3 entnehmen, dass die Klappenscharniere 3, 4, hier jeweils das klappenseitige Scharnierteil 21, von Außen an einer Wandung des den Antrieb 2 aufnehmenden Hohlraums 8 befestigt sind. Hier kann auch eine Ausgestaltung vorteilhaft sein, bei der die Klappenscharniere 3, 4 jeweils über ein nicht dargestelltes Koppelelement, wie einen Bügel o. dgl., von Außen an der Wandung befestigt sind.
Es lässt sich der Darstellung in 3 ferner entnehmen, dass entsprechende Trägerbauteile 23 für die Umlenkhebel 12, 13 jeweils gegenüberliegend von Innen an der obigen Wandung befestigt sind. Damit ist gewährleistet, dass bei geeigneter Auslegung der Kraftfluss der vom Antrieb 2 aufgebrachten Antriebskraft kein Verwinden der Klappe 1 bewirkt.
Hier und vorzugsweise sind die Klappenscharniere 3, 4, hier die jeweiligen klappenseitigen Scharnierteile 21, mit den jeweiligen Trägerbauteilen 23, die obige Wandung einschließend, verschraubt. Grundsätzlich können die klappenseitigen Scharnierteile 21 bzw. die ggf. vorgesehenen Koppelelemente und/oder die Trägerbauteile 23 zur Befestigung im Kunststoff-Spritzverfahren auch hinterspritzt sein, was zu einer besonders kostengünstigen Anordnung führt.
Die Ausgestaltung der Umlenkeinrichtung 9 mit Umlenkhebeln 12, 13 ermöglicht eine einfache Realisierung von Endanschlägen für die Begrenzung der Verstellwege des Antriebs 2. Vorzugsweise ist ein solcher Endanschlag mit einer Ausformung an dem jeweiligen Umlenkhebel 12, 13 und einer Gegenausformung an dem jeweiligen Trägerbauteil 23 ausgestattet. Denkbar ist aber auch, dass alternativ oder zusätzlich entsprechende Endanschläge im Antrieb 2 selbst, insbesondere im Spindelantrieb, vorgesehen sind.
Der in 2 dargestellte Antrieb 2 ist mit einem Gehäuse 24 ausgestattet, das an der Klappe 1 nicht gesondert gelagert ist. Der Antrieb 2 ist allein über die Antriebsanschlüsse 6, 7 im Hohlraum 8 gehalten. Um vertikale Beschleunigungen, beispielsweise beim Durchfahren von Schlaglöchern o. dgl., nicht allein über die Antriebsanschlüsse 6, 7 abfangen zu müssen, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass dem Antrieb 2 eine Abstützung senkrecht zu seiner Längserstreckung zugeordnet ist. Grundsätzlich ist es denkbar, dass diese Abstützung an das Gehäuse 24 des Antriebs 2 angeformt ist. Bei der Abstützung kann es sich aber auch um einen Abschnitt der Klappe 1 handeln. Denkbar ist schließlich, dass der Hohlraum 8 der Klappe zum Teil mit einem den Antrieb 2 abstützenden Material ausgefüllt, insbesondere ausgeschäumt ist. Dabei ist natürlich sicherzustellen, dass die Verstellbarkeit des Antriebs 2 gewährleistet ist. Im Normalbetrieb ist der An trieb 2 daher vorzugsweise frei von der Abstützung und kommt erst bei hohen vertikalen Beschleunigungen in Eingriff mit der Abstützung.
Das zumindest teilweise Ausfüllen des Hohlraums 8 mit bestimmten Materialien, beispielsweise mit einem Vlies o. dgl., kann auch im Hinblick auf das resultierende Geräuschverhalten der Antriebsanordnung vorteilhaft sein. Beispielsweise kann der den Antrieb 2 aufnehmende Hohlraum 8 zumindest zum Teil mit entsprechend geräuschdämmendem Material ausgefüllt, insbesondere ausgeschäumt, sein.
Hier und vorzugsweise ist der Antrieb 2 als Spindelantrieb ausgestaltet, wobei der Antrieb 2 in dem Gehäuse 24 hintereinander angeordnet einen Antriebsmotor mit nachgeschaltetem Zwischengetriebe und ein dem Zwischengetriebe nachgeschaltetes Spindel-Spindelmuttergetriebe aufweist. Im Hinblick auf Details zum strukturellen Aufbau eines solchen Spindelantriebs darf nochmals auf das deutsche Gebrauchsmuster DE 20 2005 007 154 U1 einer der beiden Anmelderinnen verwiesen werden.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung besteht das Gehäuse 24 des Spindelantriebs 2 aus zwei im Wesentlichen rohrförmigen Gehäusehälften 24a, 24b, die teleskopartig ineinander laufen und die formschlüssig und damit verdrehsicher miteinander in Eingriff stehen. Vorzugsweise ist es so, dass die eine Gehäusehälfte 24a im Querschnitt eine erste Ausformung und die zweite Gehäusehälfte 24b im Querschnitt eine komplementäre zweite Ausformung aufweist. Der resultierende Formschluss kann bei geeigneter Auslegung zu einer Erhöhung der Steifigkeit des Antriebs 2 insbesondere im Hinblick auf die oben angesprochenen vertikalen Beschleunigungen führen.
Hier und vorzugsweise beträgt die Gesamtlänge des Spindelantriebs 2 in der ausgefahrenen Stellung ein Mehrfaches dessen maximalen Verstellwegs. Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die Gesamtlänge des Spindelantriebs 2 in der ausgefahrenen Stellung etwa das Vierfache dessen maximalen Verstellwegs. Insbesondere bei einer solchen langgestreckten Ausgestaltung des Spindelantriebs 2 kann der Spindelantrieb 2 ohne Zwischenschaltung zusätzlicher Übertragungselemente mit den beiden Umlenkhebeln 12, 13 gekoppelt sein, was zu einer Reduzierung der Bauteilanzahl führt.
Dem Antrieb 2 ist vorzugsweise ein Steuergerät zur Steuerung der Antriebsbewegungen zugeordnet, das in dem dem Antrieb 2 zugeordneten Hohlraum 8 der Klappe 1 angeordnet ist. Die Anordnung des dem Antrieb 2 zugeordneten Steuergeräts in dem Hohlraum 8 hat insbesondere den Vorteil, dass das Steuergerät zusammen mit der Klappe 1 im Übrigen vormontierbar und im Rahmen der Vormontage elektrisch an den Antrieb anschließbar ist. Vorteilhaft ist dabei ferner, dass für den Anschluss des Steuergeräts an den Antrieb 2 nur kurze Leitungen notwendig sind, was das Verhalten der Anordnung im Hinblick auf EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit) erhöht.
Die elektrische Anbindung des Steuergeräts an eine übergeordnete Steuerung und/oder an das Fahrzeug-Bordnetz o. dgl. kann durch eine Öffnung in der Klappe 1 geführt werden, die sich vorzugsweise bezogen auf die Längsachse 5a im mittleren Bereich der Klappe 1 in der Nähe der Klappenachse 5 befindet.
Es wurde schon darauf hingewiesen, dass die vorschlagsgemäße Lösung vorteilhaft auf die Heckklappe 1 eines Kraftfahrzeugs anwendbar ist. Ähnliche Vorteile lassen sich bei der Anwendung der vorschlagsgemäßen Lösung aber auf einen Heckdeckel, eine Motorhaube, eine Seitentür o. dgl. eines Kraftfahrzeugs erzielen.
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs mit einer obigen Klappe 1 und einer Antriebsanordnung zur Betätigung der Klappe 1 beansprucht. Im Hinblick auf vorteilhafte Ausbildungen der Antriebsanordnung darf auf die obigen, die vorschlagsgemäße Antriebsanordnung betreffenden Ausführungen verwiesen werden.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Klappenanordnung ist der den Antrieb 2 aufnehmende Hohlraum 8 als Trockenraum ausgebildet. Dabei ist es so, dass der Hohlraum 8 jedenfalls gegen den Eintritt von Spritzwasser abgedichtet ist. In diesem Sinne sind die den Schubstangen 18 zugeordneten Öffnungen 10, 11 in der Klappe 1 jeweils über einen Faltenbalg o. dgl. gegenüber der Karosserie des Kraftfahrzeugs abgedichtet. Damit ist sichergestellt, dass der Hohlraum 8 sowohl bei geschlossener als auch bei geöffneter Klappe 1 in obigem Sinne spritzwassergeschützt ist. Grundsätzlich kann es auch vorteilhaft sein, dass der obige Spritzwasserschutz ausschließlich bei geschlossener Klappe 1 besteht. Beispielsweise könnte eine karosserieseitig feststehende Dichtung vorgesehen sein, die nur bei geschlossener Klappe 1 in dichtenden Eingriff mit der Klappe 1 kommt.
Es lässt sich der Darstellung in 2 entnehmen, dass die Klappe 1 eine Klappeninnenhaut 25 aufweist. Es ist ferner eine mit der Klappeninnenhaut 25 verbundene Klappenaußenhaut 26 vorgesehen, die in der Darstellung in 1 lediglich angedeutet ist.
Hier und vorzugsweise ist die Klappeninnenhaut 25 einteilig und die Klappenaußenhaut 26 mehrteilig ausgestaltet. Grundsätzlich kann auch die Klappeninnenhaut 25 mehrteilig ausgestaltet sein.
Wesentlich ist nun, dass der den Antrieb 2 aufnehmende Hohlraum 8 durch die Klappeninnenhaut 25 und die Klappenaußenhaut 26 gebildet ist. Dabei ist es vorzugsweise so, dass der Antrieb 2 durch die Klappeninnenhaut 25 vom Fahrzeuginnenraum getrennt ist. Damit lässt sich die Crashsicherheit im Hinblick auf eine ggf. durch den Antrieb 2 verursachte Verletzungsgefahr erheblich reduzieren.
Wesentlich ist weiter, dass ein Teil der Klappenaußenhaut 26 einen Deckel für den den Antrieb 2 aufnehmenden Hohlraum 8 bildet. Der Deckel ist streifenförmig ausgestaltet und erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Breite der Klappe 1. Bei dem Deckel handelt es sich hier und vorzugsweise um ein Spoilerbauteil 27.
Dadurch, dass dem Hohlraum 8 vorzugsweise ein Deckel zugeordnet ist, der in weiter bevorzugter Ausgestaltung auf die Klappeninnenhaut 25 aufgeschraubt ist, lässt sich der Antrieb 2 auf besonders komfortable Weise warten. Mit der Entfernung des Deckels ist der Antrieb 2 unmittelbar für Wartungsarbeiten zugänglich.
Vorteilhaft bei der Realisierung des obigen Deckels ist ferner die Tatsache, dass durch den Austausch von Deckeln unterschiedlicher Ausgestaltung entsprechend unterschiedliche Klappenvarianten erzeugbar sind. Denkbar ist beispielsweise, dass unterschiedliche Spoilerbauteile 27 an die Klappeninnenhaut 25 anschraubbar sind.
Insbesondere im Hinblick auf die angesprochene Crashsicherheit ist es vorteilhaft, wenn zumindest die Klappeninnenhaut 25 als Blech ausgestaltet ist. Bei entsprechender Auslegung ist es auch denkbar, dass die Klappeninnenhaut 25 zumindest zum Teil aus einem Kunststoffmaterial wie zum Beispiel einem Thermoplastmaterial oder einem Duroplastmaterial besteht. Denkbar ist auch die Ausgestaltung der Klappe 1 aus Integralschaum o. dgl.. Dann ist es weiter vorzugsweise so, dass die Klappeninnenhaut 25 zumindest im Bereich der Klappenachse 5 Verstärkungen und/oder einen Träger aufweist. Die Verstärkungen und/oder der Träger können, jeweils zur Befestigung, in der Klappeninnenhaut im Kunststoff-Spritzverfahren hinterspritzt sein.
Es darf noch darauf hingewiesen werden, dass der Antrieb 2 vorteilhaft mit einer integrierten Federanordnung ausgestattet sein kann, die der Gewichtskraft der Klappe 1 entgegenwirkt. Bei der oben angesprochenen und insoweit bevorzugten Anwendung eines Spindelantriebs 2 kann es sich um eine Federanordnung mit einer Schraubendruckfeder o. dgl. handeln, die konzentrisch zu der Spindel des Spindel-Spindelmuttergetriebes angeordnet ist. Hinsichtlich der Ausgestaltung und Anordnung einer solchen Federanordnung darf auf das deutsche Gebrauchsmuster DE 20 2005 003 466 U1 verwiesen werden, das auf eine der beiden Anmelderinnen zurückgeht und das insoweit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
Sofern eine obige Federanordnung vorgesehen ist, kann auf zusätzliche Gasdruckdämpfer o. dgl. vollständig verzichtet werden. In einem solchen Fall sind alle die Abstützung der Klappe 1 betreffenden Komponenten in dem den Antrieb 2 aufnehmenden Hohlraum 8 angeordnet. Dies ermöglicht insbesondere eine einfache Realisierung eines elektronischen, vorzugsweise sensorbasierten Einklemmschutzes, da eine Einklemmgefahr durch Gasdruckdämpfer o. dgl. nicht mehr gegeben ist. Beispielsweise kann hier ein sich entlang der Kante der Klappe 1 erstreckender Sensor, insbesondere ein kapazitiver Sensor, Einsatz finden, der angesichts der fehlenden Gasdruckdämpfer eine gute Überwachungssicher heit im Hinblick auf einen Einklemmfall bereitstellen kann. Die Anwendung anderer Sensorvarianten ist denkbar.
Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass dem Antrieb 2 eine separate Federanordnung zugeordnet ist. Hierbei kann es sich wieder um eine Schraubendruckfeder, oder aber um eine Gasdruckfeder o. dgl. handeln. Vorzugsweise sind auch hier sowohl der Antrieb 2 als auch die separate Federanordnung in dem Hohlraum 8 der Klappe 1 angeordnet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 202005018584 U1 [0004]
- DE 202005007154 U1 [0013, 0049]
- DE 202005003466 U1 [0064]

Claims

Antriebsanordnung zur Betätigung einer Klappe (1) eines Kraftfahrzeugs mit einem Antrieb (2), wobei die Klappe (1) insbesondere über Klappenscharniere (3, 4) um eine geometrische Klappenachse (5) schwenkbar ist, wodurch eine Klappenöffnung der Karosserie verschließbar ist, wobei der Antrieb (2) als länglicher Linearantrieb zur Erzeugung von linearen Antriebsbewegungen ausgestaltet ist, wobei der Antrieb (2) sich im montierten Zustand entlang der Klappenachse (5) erstreckt und hinsichtlich seiner linearen Antriebsbewegungen im Wesentlichen parallel zu der Klappenachse (5) ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im montierten Zustand der Antrieb (2) in einem Hohlraum (8) der Klappe (1) im Bereich der Klappenachse (5) gelegen ist, eine im Bereich der Klappenachse (5) angeordnete Umlenkeinrichtung (9) vorgesehen ist und der Antrieb (2) über die Umlenkeinrichtung (9) durch Öffnungen (10, 11) in der Klappe (1) hindurch antriebstechnisch mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist.
Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (9) zwei Umlenkhebel (12, 13) aufweist, die jeweils um eine Umlenkachse (14, 15) schwenkbar sind, vorzugsweise, dass die Umlenkachsen (14, 15) bei in der geschlossenen Stellung befindlicher Klappe (1) im wesentlichen vertikal ausgerichtet sind, und/oder, dass die Umlenkachsen (14, 15) stets im wesentlichen senkrecht zu der Klappenachse (5) ausgerichtet sind.
Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkhebel (12, 13) antriebstechnisch gesehen als zweiarmige Hebel ausgestaltet sind und jeweils einen dem Antrieb (2) zugeordneten Antriebshebel (16) und einen der Karosserie zugeordneten Abtriebshebel (17) aufweisen.
Antriebsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebshebel (17) jeweils über eine Schubstange (18) antriebstechnisch mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs gekoppelt sind.
Antriebsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebshebel (17) jeweils insbesondere über eine Schubstange (18) mit dem feststehenden Teil des jeweiligen Klappenscharniers (3, 4) antriebstechnisch gekoppelt sind.
Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der geometrische Hebelarm (19) des Antriebshebels (16) größer ist als der geometrische Hebelarm (20) des Abtriebhebels (17) des jeweiligen Umlenkhebels (12, 13).
Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilantriebsstrang bestehend aus Umlenkhebel (12, 13), Schubstange (18) und Klappenscharnier (3, 4) ein Getriebe ausbildet, dessen Übersetzung sich während der Verstellung der Klappe (1) von der Schließstellung in die Offenstellung verändert und vorzugsweise ein Maximum durchläuft.
Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappenscharniere (3, 4) ggf. über Koppelelemente von Außen an einer Wandung des den Antrieb (2) aufnehmenden Hohlraums (8) befestigt sind und dass Trägerbauteile (23) für die Umlenkhebel (12, 13) jeweils gegenüberliegend von Innen an dieser Wandung befestigt sind, vorzugsweise, dass die Klappenscharniere (3, 4) ggf. über die Koppelelemente mit den jeweiligen Trägerbauteilen (23) verschraubt sind.
Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (2) ein Gehäuse (24) aufweist und dass eine Abstützung für den Antrieb (2) senkrecht zu seiner Längserstreckung vorgesehen ist, vorzugsweise, dass die Klappe (1) eine entsprechende Abstützung bereitstellt, oder, dass der den Antrieb (2) aufnehmende Hohlraum (8) zum Teil mit einem den Antrieb (2) abstützenden Material ausgefüllt ist.
Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (2) als Spindelantrieb ausgestaltet ist, vorzugsweise, dass der Antrieb (2) in einem Gehäuse (24) hintereinander angeordnet einen Antriebsmotor mit nachgeschaltetem Zwischengetriebe und ein dem Zwischengetriebe nachgeschaltetes Spindel-Spindelmuttergetriebe aufweist.
Antriebsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelantrieb zwei im Wesentlichen rohrförmige Gehäusehälften (24a, 24b) aufweist, die teleskopartig ineinanderlaufen und die formschlüssig und damit verdrehsicher miteinander in Eingriff stehen.
Antriebsanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtlänge des Spindelantriebs (2) in der ausgefahrenen Stellung ein Mehrfaches dessen maximalen Verstellwegs beträgt, vorzugsweise, dass die Gesamtlänge des Spindelantriebs (2) in der ausgefahrenen Stellung etwa das Vierfache dessen maximalen Verstellwegs beträgt.
Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelantrieb (2) ohne Zwischenschaltung zusätzlicher Übertragungselemente mit den beiden Umlenkhebeln 12, 13 gekoppelt ist.
Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Antrieb (2) ein Steuergerät zur Steuerung der Antriebsbewegungen zugeordnet ist und dass das Steuergerät in dem dem Antrieb (2) zugeordneten Hohlraum (8) der Klappe (1) insbesondere im Bereich der Klappenachse (5) angeordnet ist.
Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (1) als Heckklappe, als Heckdeckel, als Motorhaube, als Seitentür o. dgl. eines Kraftfahrzeugs ausgestaltet ist.
Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs mit einer Klappe (1), die insbesondere über Klappenscharniere (3, 4) um eine geometrische Klappenachse (5) schwenkbar ist, wodurch eine Klappenöffnung der Karosserie verschließbar ist, wobei eine Antriebsanordnung zur Betätigung der Klappe (1) mit einem Antrieb (2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (2) in einem Hohlraum (8) der Klappe (1) im Bereich der Klappenachse (5) gelegen ist.
Klappenanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (2) als länglicher Linearantrieb zur Erzeugung von linearen Antriebsbe wegungen ausgestaltet ist und dass der Antrieb (2) sich entlang der Klappenachse (5) erstreckt und hinsichtlich seiner linearen Antriebsbewegungen im wesentlichen parallel zu der Klappenachse (5) ausgerichtet ist.
Klappenanordnung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine im Bereich der Klappenachse (5) angeordnete Umlenkeinrichtung (9) vorgesehen ist und der Antrieb (2) über die Umlenkeinrichtung (9) durch Öffnungen (10, 11) in der Klappe (1) hindurch antriebstechnisch mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist.
Klappenanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der den Antrieb (2) aufnehmende Hohlraum (8) als Trockenraum ausgebildet ist.
Klappenanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (1) eine Klappeninnenhaut (25) und eine Klappenaußenhaut (26) aufweist, vorzugsweise, dass die Klappeninnenhaut (25) und/oder die Klappenaußenhaut (26) mehrteilig ausgestaltet ist bzw. sind.
Klappenanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der den Antrieb (2) aufnehmende Hohlraum (8) durch die Klappeninnenhaut (25) und die Klappenaußenhaut (26) gebildet ist.
Klappenanordnung nach Anspruch 20 und ggf. nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (2) durch die Klappeninnenhaut (25) vom Fahrzeuginnenraum getrennt ist.
Klappenanordnung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Klappenaußenhaut (26), vorzugsweise ein Spoilerbauteil o. dgl., einen Deckel für den den Antrieb (2) aufnehmenden Hohlraum (8) bildet.
Klappenanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappeninnenhaut (25) zumindest zum Teil aus einem Kunststoffmaterial, wie zum Beispiel einem Thermoplastmaterial oder einem Duroplastmaterial, besteht, vorzugsweise, dass die Klappeninnenhaut (25) zu mindest im Bereich der Klappenachse (5) Verstärkungen und/oder einen Träger aufweist.
Klappenanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 ausgestaltet ist.