DE102004033037B4 - Hatch structure - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heckklappenanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Heckklappe (1), die schwenkbar an einer Heckklappenöffnung einer Karosserie (2) des Kraftfahrzeugs angelenkt ist, mindestens einen ersten Kugelbolzen (5), der an einer Innenseite der Heckklappe (1) angeordnet ist, mindestens einen zweiten Kugelbolzen (6), der an der Karosserie (2) angeordnet ist, mindestens ein Federkraftelement, das sich zwischen den Kugelbolzen (5, 6) erstreckt und Mittel zum automatischen Öffnen und Schließen der Heckklappe (1), wobei mindestens einer der Kugelbolzen (5, 6) bewegbar ausgebildet ist und die Mittel zum automatischen Öffnen und Schließen der Heckklappe (1) mindestens einen Stellmotor (7) aufweisen, geeignet, die Bewegung des mindestens einen Kugelbolzens (5, 6) zu bewirken. Es ist vorgesehen, dass die Heckklappenanordnung Mittel zur Erfassung der Drehbewegung der Heckklappe (1) aufweist, die Heckklappenanordnung mindestens eine Regelungseinrichtung aufweist, die für eine Regelung der Drehbewegung der Heckklappe (1) eingerichtet ist, die Regelungseinrichtung den Stellmotor (7) ansteuert und somit die Regelung des wenigstens einen Kugelbolzens (5, 6) beeinflusst.The present invention relates to a tailgate assembly for a motor vehicle, comprising a tailgate (1) which is pivotally hinged to a tailgate opening of a body (2) of the motor vehicle, at least one first ball pin (5) disposed on an inner side of the tailgate (1) at least one second ball stud (6) disposed on the body (2), at least one spring element extending between the ball studs (5, 6) and means for automatically opening and closing the tailgate (1), wherein at least one of the ball pins (5, 6) is designed to be movable and the means for automatically opening and closing the tailgate (1) have at least one servomotor (7) suitable for causing the movement of the at least one ball pin (5, 6). It is envisaged that the tailgate arrangement comprises means for detecting the rotational movement of the tailgate (1), the tailgate arrangement comprises at least one control device which is set up for controlling the rotational movement of the tailgate (1), the control device controls the servo motor (7) and thus the regulation of at least one ball stud (5, 6) influenced.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heckklappenanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Heckklappe, die schwenkbar an einer Heckklappenöffnung einer Karosserie des Kraftfahrzeugs angelenkt ist, mindestens einen ersten Kugelbolzen, der an einer Innenseite der Heckklappe angeordnet ist, mindestens einen zweiten Kugelbolzen, der an der Karosserie des Fahrzeugs angeordnet ist, mindestens ein Federkraftelement, das sich zwischen den Kugelbolzen erstreckt, und Mittel zum automatischen Öffnen und Schließen der Heckklappe.The present invention relates to a tailgate assembly for a motor vehicle, comprising a tailgate pivotally hinged to a tailgate opening of a body of the motor vehicle, at least one first ball stud disposed on an inner side of the tailgate, at least one second ball stud attached to the body of the vehicle Vehicle is arranged, at least one spring force element extending between the ball pins, and means for automatically opening and closing the tailgate.

Heckklappenanordnungen für Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik in verschiedenen Ausführungsformen bereits bekannt. Zur Erhöhung des Bedienkomforts weisen die bekannten Heckklappenanordnungen Mittel zum automatischen Öffnen und Schließen der Heckklappe auf. Die Wirkprinzipien dieser Mittel zum automatischen Öffnen und Schließen der Heckklappe basieren dabei stets auf einer elektrisch gesteuerten, elektrischen oder auch elektro-hydraulischen Kraftunterstützung. Für die konstruktive Umsetzung sind relativ teure Komponenten nötig.Tailgate assemblies for motor vehicles of the type mentioned are already known from the prior art in various embodiments. To increase the ease of use, the known tailgate assemblies have means for automatically opening and closing the tailgate. The principles of action of these means for automatically opening and closing the tailgate are always based on an electrically controlled, electric or electro-hydraulic power assistance. For the constructive implementation relatively expensive components are needed.

DE 197 55 486 C2 beschreibt eine Betätigung für Kofferraumdeckel, Motorhauben, Heckklappen oder Türen von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit wenigstens einem Scharnier, einem die Öffnungsbewegung unterstützenden Kraftfederspeicher, wie einer Gasdruckfeder, und mit einem Mechanismus zum Verstellen der Wirkrichtung des Kraftfederspeichers. Ein Motor treibt den Mechanismus unabhängig von der Öffnungsbewegung an. DE 197 55 486 C2 describes an operation for trunk lid, hoods, tailgates or doors of vehicles, in particular of motor vehicles, with at least one hinge, an opening movement supporting power spring accumulator, such as a gas spring, and with a mechanism for adjusting the direction of action of the power spring accumulator. A motor drives the mechanism independently of the opening movement.

DE 199 35 344 A1 offenbart eine Antriebsvorrichtung zum motorischen Schwenken einer Front- oder Heckklappe eines Kraftfahrzeugs. Hierbei kann an einem Schwenkhebel der Antriebsvorrichtung ein Weg- oder Winkelsensor angreifen, der bei Erreichen bestimmter Schwenkwinkel des Deckels Signale an ein Steuergerät liefert. Hierdurch kann eine schwenkwinkelgenaue Ein- und Ausschaltung der Energiezufuhr zu einem Antriebsmotor der Antriebsvorrichtung erfolgen. DE 199 35 344 A1 discloses a drive device for motorized pivoting of a front or tailgate of a motor vehicle. In this case, a displacement or angle sensor can act on a pivot lever of the drive device, which delivers signals to a control device when certain pivoting angles of the cover are reached. In this way, a swivel angle accurate switching on and off of the power supply to a drive motor of the drive device can take place.

Hier setzt die vorliegende Erfindung an.This is where the present invention begins.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Heckklappenanordnung für ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei der Informationen über eine Drehbewegung zur Verfügung gestellt werden.Object of the present invention is to provide a tailgate assembly for a motor vehicle of the type mentioned, are provided in the information about a rotational movement.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Heckklappenanordnung für ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass mindestens einer der Kugelbolzen bewegbar ausgebildet ist und dass die Mittel zum automatischen Öffnen und Schließen der Heckklappe mindestens einen Stellmotor aufweisen, geeignet, die Bewegung des mindestens einen bewegbaren Kugelbolzens zu bewirken. Die Heckklappenanordnung weist Mittel zur Erfassung der Drehbewegung der Heckklappe auf. Die Mittel zur Erfassung der Drehbewegung der Heckklappe der Regelungseinrichtung können kontinuierlich Informationen über die aktuelle Winkelposition der Heckklappe und gegebenenfalls weitere kinematische Daten zur Verfügung stellen. Die erfindungsgemäße Heckklappenanordnung bietet gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass sie weitgehend aus Standardkomponenten aufgebaut ist, die bereits zur Anbringung der Heckklappe an der Heckklappenöffnung der Karosserie eingesetzt werden, so dass auf den Einsatz spezieller und damit teurer Komponenten verzichtet werden kann. Die Führung des mindestens einen bewegbaren Kugelbolzens und dessen Anbindung an den Stellmotor sind konstruktiv ebenfalls relativ einfach und kostengünstig realisierbar.The object underlying the present invention is achieved by a tailgate assembly for a motor vehicle of the type mentioned above with the characterizing features of the main claim. According to the invention it is proposed that at least one of the ball studs is designed to be movable and that the means for automatically opening and closing the tailgate have at least one servomotor, suitable for effecting the movement of the at least one movable ball stud. The tailgate assembly includes means for detecting the rotational movement of the tailgate. The means for detecting the rotational movement of the tailgate of the control device can continuously provide information about the current angular position of the tailgate and optionally further kinematic data available. The tailgate assembly according to the invention has the advantage over the prior art that it is largely made up of standard components that are already used for attaching the tailgate to the tailgate opening of the body, so that it is possible to dispense with the use of special and therefore expensive components. The leadership of at least one movable ball pin and its connection to the servomotor are constructive also relatively simple and inexpensive to implement.

Die Heckklappenanordnung weist erfindungsgemäß eine Regelungseinrichtung auf, die für eine Regelung der Drehbewegung der Heckklappe eingerichtet ist. Mittels dieser Regelungseinrichtung kann eine geregelte Kinematikänderung der Heckklappenanordnung konstruktiv realisiert werden. Diese geregelte Kinematikänderung wird durch eine geregelte Bewegung des mindestens einen bewegbaren Kugelbolzens, der mit dem ihm zugeordneten Stellmotor in Wirkverbindung steht, umgesetzt. Die Regelungseinrichtung ist darüber hinaus auch für den Einsatz des Kraftfahrzeugs bei unterschiedlichen Temperaturen vorteilhaft, da sich die Federkräfte, abhängig von der Art der eingesetzten Federelemente, bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen verändern können. Mittels der Regelungseinrichtung können die durch die Mittel zur Erfassung der Drehbewegung der Heckklappe zur Verfügung gestellten Informationen verarbeitet und ausgewertet werden.The tailgate assembly according to the invention has a control device which is set up for a regulation of the rotational movement of the tailgate. By means of this control device, a controlled kinematics change of the tailgate assembly can be realized constructively. This controlled kinematics change is implemented by a controlled movement of the at least one movable ball stud, which is in operative connection with its associated servomotor. The control device is also advantageous for the use of the motor vehicle at different temperatures, since the spring forces, depending on the type of spring elements used, can change at different ambient temperatures. By means of the control device, the information provided by the means for detecting the rotational movement of the tailgate can be processed and evaluated.

Vorzugsweise ist der bewegbare Kugelbolzen mittels des Stellmotors in eine Öffnungsposition überführbar, in der die mechanischen Hebelverhältnisse der Heckklappenanordnung dergestalt geändert sind, dass sich die Heckklappe selbsttätig öffnen kann. Diese Bewegung des Kugelbolzens bewirkt, dass das Drehmoment, welches durch die Kraft des Federelements erzeugt wird, das durch die Gewichtskraft der Heckklappe erzeugte Eigendrehmoment überwindet und so eine Drehbewegung der Heckklappe bewirkt. Somit wird der bewegbare Kugelbolzen mit Hilfe des ihm zugeordneten Stellmotors in eine Position bewegt, in der die mechanischen Hebelverhältnisse zum Öffnen der Heckklappe günstig sind, so dass die Heckklappe selbsttätig ohne eine elektrische oder elektro-hydraulische Hilfe geöffnet werden kann.Preferably, the movable ball pin is converted by means of the servomotor into an open position in which the mechanical lever ratios of the tailgate assembly are changed such that the tailgate can open automatically. This movement of the ball stud causes the torque generated by the force of the spring member to overcome the self-torque generated by the weight of the tailgate, thus causing the tailgate to rotate. Thus, the movable ball pin is moved by means of its associated servo motor in a position in which the mechanical lever ratios are favorable for opening the tailgate, so that the tailgate automatically without an electric or electro-hydraulic assistance can be opened.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der bewegbare Kugelbolzen mittels des Stellmotors in eine Schließposition überführbar ist, in der die mechanischen Hebelverhältnisse der Heckklappenanordnung dergestalt geändert sind, dass sich die Heckklappe selbsttätig schließen kann. Durch das Verfahren des mindestens einen bewegbaren Kugelbolzens werden die Hebelverhältnisse dergestalt geändert, dass das Eigendrehmoment der Heckklappe größer ist als das vom Federkraftelement erzeugte Drehmoment, das dem Eigendrehmoment entgegenwirkt. Dies führt dazu, dass sich die Heckklappe in ihre Schließposition bewegen kann. Zum Schließen der Heckklappe wird der Kugelbolzen in eine Position bewegt, in der die Hebelverhältnisse der Heckklappenanordnung kinematisch ungünstiger sind, so dass das von der Heckklappe erzeugte Eigendrehmoment bewirkt, dass sich die Heckklappe selbsttätig schließt.In an advantageous embodiment, it is proposed that the movable ball pin can be transferred by means of the servomotor into a closed position in which the mechanical lever ratios of the tailgate arrangement are changed in such a way that the tailgate can close automatically. By the method of the at least one movable ball pin, the lever ratios are changed such that the self-torque of the tailgate is greater than the torque generated by the spring force element, which counteracts the own torque. This results in the tailgate being able to move to its closed position. To close the tailgate of the ball pin is moved to a position in which the lever ratios of the tailgate assembly are kinematically unfavorable, so that the generated by the tailgate own torque causes the tailgate closes automatically.

Dabei kann der erste Kugelbolzen bewegbar ausgebildet sein. Alternativ dazu kann auch der zweite Kugelbolzen bewegbar ausgebildet sein. Diese beiden Ausführungsformen sind funktional gleichwertig.In this case, the first ball stud can be designed to be movable. Alternatively, the second ball pin may be designed to be movable. These two embodiments are functionally equivalent.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Mittel zur Erfassung der Drehbewegung der Heckklappe mindestens einen Drehwinkelsensor umfassen.In a particularly preferred embodiment, it is proposed that the means for detecting the rotational movement of the tailgate comprise at least one rotation angle sensor.

Der Drehwinkelsensor ist vorzugsweise an der Heckklappe angeordnet.The rotation angle sensor is preferably arranged on the tailgate.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Regelungseinrichtung so eingerichtet, dass sie die Drehgeschwindigkeit der Heckklappe kontinuierlich erfassen kann. Erfolgt beispielsweise die Drehbewegung der Heckklappe zu langsam, bewirkt die Regelungseinrichtung, die die Drehgeschwindigkeit und insbesondere auch Änderungen der Drehgeschwindigkeit erfassen kann, dass der Stellmotor den bewegbaren Kugelbolzen in eine Position bewegt, in der die mechanischen Hebelverhältnisse der Heckklappenanordnung eine Erhöhung der Drehgeschwindigkeit der Heckklappe bewirken. Erfolgt umgekehrt die Drehbewegung der Heckklappe zu schnell, wird also ein vorgegebener Sollwert überschritten, bewirkt die Regelungseinrichtung, dass der Stellmotor den ihm zugeordneten bewegbaren Kugelbolzen in eine Position bewegt, in der die gewünschte Drehgeschwindigkeit (Sollgeschwindigkeit) der Heckklappe erreicht wird. Das System regelt sich also selbst, wobei als Regelgröße die Drehgeschwindigkeit beziehungsweise die Änderung der Drehgeschwindigkeit der Heckklappe des Fahrzeugs dienen kann.In a particularly advantageous embodiment, the control device is set up so that it can continuously detect the rotational speed of the tailgate. For example, if the rotational movement of the tailgate is too slow, the control means, which can detect the rotational speed and, in particular, changes in rotational speed, causes the actuator to move the movable ball stud to a position where the mechanical lever ratios of the tailgate assembly cause the tailgate to increase in rotational speed , Conversely, if the rotational movement of the tailgate too fast, so that a predetermined setpoint is exceeded, causes the control device that the servo motor moves its associated movable ball pin in a position in which the desired rotational speed (target speed) of the tailgate is achieved. The system thus regulates itself, wherein the rotational speed or the change in the rotational speed of the tailgate of the vehicle can serve as a controlled variable.

Die Regelungseinrichtung ist in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform so ausgebildet, dass sie einen Widerstand beim Öffnen beziehungsweise beim Schließen der Heckklappe erfassen kann. Wird beispielsweise die Drehbewegung der Heckklappe durch einen Widerstand, beispielsweise durch ein Hindernis im Bereich der Heckklappenöffnung gehemmt, kann mittels des Stellmotors der bewegbare Kugelbolzen in eine Position bewegt werden, in der die Heckklappe um einige Winkelgrade reversiert und nachfolgend keine Drehwinkeländerung mehr erfährt. Das bedeutet, dass die Heckklappe sodann in dieser Winkelposition verharrt. Auf diese Weise können zum Beispiel Beschädigungen der Heckklappenanordnung verhindert werden.The control device is designed in a particularly advantageous embodiment so that it can detect a resistance when opening or when closing the tailgate. If, for example, the rotational movement of the tailgate is impeded by a resistance, for example by an obstacle in the region of the tailgate opening, the movable ball pin can be moved into a position by means of the servomotor in which the tailgate reverses by a few degrees and subsequently no longer experiences a change in rotational angle. This means that the tailgate then remains in this angular position. In this way, for example, damage to the tailgate assembly can be prevented.

Das mindestens eine Federelement kann beispielsweise als Gasdruckfeder, als Stahlfeder, als kombinierte Gasdruck-Stahlfeder oder als Torsionsfeder ausgebildet sein.The at least one spring element can be designed, for example, as a gas spring, as a steel spring, as a combined gas-pressure steel spring or as a torsion spring.

Ferner kann die Heckklappenanordnung in einer bevorzugten Ausführungsform eine Zuziehhilfe aufweisen. Diese Zuziehhilfe kann an der Heckklappe, vorzugsweise an einem Heckklappenschloss, oder in einer alternativen Ausführungsform an der Karosserie, vorzugsweise an einem Schließbügel, angeordnet sein.Furthermore, in a preferred embodiment, the tailgate assembly may include a closing aid. This closing aid can be arranged on the tailgate, preferably on a tailgate lock, or in an alternative embodiment on the body, preferably on a striker.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigenFurther features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. Show in it

1 schematisch vereinfacht eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Heckklappenanordnung für ein Kraftfahrzeug; 1 schematically simplifies a perspective view of a tailgate assembly according to the invention for a motor vehicle;

2 in schematisch vereinfachter Form das Wirkprinzip der erfindungsgemäßen Heckklappenanordnung. 2 in schematically simplified form the operating principle of the tailgate assembly according to the invention.

Zunächst wird auf 1 Bezug genommen, in der eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Heckklappenanordnung für ein Kraftfahrzeug schematisch vereinfacht dargestellt ist.First, it will open 1 Reference is made, in which a perspective view of a tailgate assembly according to the invention for a motor vehicle is shown schematically simplified.

Die Heckklappe 1 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel in bekannter Weise mit Hilfe von zwei Scharnieren 3 in einem oberen Bereich einer Heckklappenöffnung einer Karosserie 2 des Fahrzeugs angelenkt. Um die Heckklappe 1 in ihrer in 1 dargestellten Öffnungsposition zu halten, sind zwei Federelemente vorgesehen, die in diesem Ausführungsbeispiel als Gasdruckfedern 4 ausgeführt sind. Die beiden Gasdruckfedern 4 sind mechanisch an der Heckklappe 1 und an der Karosserie 2 des Fahrzeugs angebunden und stellen eine Kraftunterstützung für die Heckklappe 1 zur Verfügung, um die Heckklappe 1 in der Öffnungsposition zu halten. Die Gasdruckfedern 4 sind entsprechend dimensioniert, um die Heckklappenanordnung und damit die mechanischen Verhältnisse des Hebelsystems, das durch die Heckklappe 1, die Scharniere 3 und die jeweils an der Heckklappe 1 und an der Karosserie 2 angebrachten Gasdruckfedern 4 gebildet wird, mechanisch zu stabilisieren.The tailgate 1 is in the embodiment shown here in a known manner by means of two hinges 3 in an upper area of a tailgate opening of a body 2 hinged to the vehicle. To the tailgate 1 in her in 1 To hold illustrated opening position, two spring elements are provided, which in this embodiment as a gas pressure springs 4 are executed. The two gas springs 4 are mechanically on the tailgate 1 and on the body 2 tethered to the vehicle and provide a power assist for the tailgate 1 available to the tailgate 1 to hold in the open position. The gas springs 4 are dimensioned accordingly to the tailgate assembly and thus the mechanical conditions of the lever system, through the tailgate 1 , the hinges 3 and each at the tailgate 1 and on the body 2 mounted gas springs 4 is formed to stabilize mechanically.

An einer Innenseite der Heckklappe 1 sind an gegenüberliegenden Seiten zwei Kugelbolzen 5 angebracht, die jeweils einer ersten Kugelpfanne (nicht explizit gezeigt) der Gasdruckfedern 4 zugeordnet sind. Man erkennt ferner, dass an der Karosserie 2 des Kraftfahrzeugs ebenfalls zwei Kugelbolzen 6 angeordnet sind, die im Gegensatz zu den an der Innenseite der Heckklappe 1 angeordneten Kugelbolzen 5 bewegbar ausgebildet sind. Diese bewegbaren Kugelbolzen 6 sind jeweils einer zweiten Kugelpfanne (ebenfalls nicht explizit gezeigt) der Gasdruckfedern 4 zugeordnet. Im montierten Zustand erstrecken sich die Gasdruckfedern 4 also zwischen den Kugelbolzen 5, 6.On an inside of the tailgate 1 are on opposite sides two ball pins 5 attached, each of a first ball socket (not explicitly shown) of the gas springs 4 assigned. It also recognizes that on the body 2 of the motor vehicle also two ball pins 6 are arranged, in contrast to those on the inside of the tailgate 1 arranged ball studs 5 are designed to be movable. These movable ball pins 6 are each a second ball socket (also not explicitly shown) of the gas springs 4 assigned. In the assembled state, the gas springs extend 4 so between the ball studs 5 . 6 ,

Um die Bewegung der bewegbaren Kugelbolzen 6 bewirken zu können, ist jedem der bewegbaren Kugelbolzen 6 jeweils ein Stellmotor 7 zugeordnet. Darüber hinaus weist die Heckklappenanordnung eine Regelungseinrichtung auf, die für eine Regelung der Drehbewegung der Heckklappe 1 eingerichtet ist. Die Regelungseinrichtung ist unter anderem für den Einsatz des Kraftfahrzeugs bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen vorteilhaft, da sich die Federkräfte der Gasdruckfedern 4 bei unterschiedlichen Temperaturbereichen prinzipbedingt verändern.To the movement of the movable ball studs 6 To be able to effect is any of the movable ball studs 6 one servomotor each 7 assigned. In addition, the tailgate assembly has a control device, which is used to control the rotational movement of the tailgate 1 is set up. The control device is advantageous, inter alia, for the use of the motor vehicle at different ambient temperatures, since the spring forces of the gas pressure springs 4 Change at different temperature ranges due to the principle.

Ferner umfasst die Heckklappenanordnung einen Drehwinkelsensor 8, der im hier dargestellten Ausführungsbeispiel an einer Innenseite der Heckklappe 1 angebracht ist. Der Drehwinkelsensor 8 kann kontinuierlich den Drehwinkel der Heckklappe erfassen und die entsprechenden Informationen der Regelungseinrichtung zuführen. Alternativ können auch andere Einrichtungen zur messtechnischen Erfassung des Drehwinkels der Heckklappe 1 (beispielsweise über Weglängenmessungen) eingesetzt werden. Die Regelungseinrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie die Drehgeschwindigkeit beziehungsweise die Änderung der Drehgeschwindigkeit der Heckklappe erfassen kann.Furthermore, the tailgate assembly includes a rotation angle sensor 8th , in the embodiment shown here on an inner side of the tailgate 1 is appropriate. The rotation angle sensor 8th can continuously detect the angle of rotation of the tailgate and supply the corresponding information to the control device. Alternatively, other means for metrological detection of the angle of rotation of the tailgate 1 (For example, about path length measurements) are used. The control device is preferably designed so that it can detect the rotational speed or the change in the rotational speed of the tailgate.

Die Heckklappe 1 weist ferner ein Heckklappenschloss 9 auf, dem in der geschlossenen Stellung der Heckklappe 1 ein an der Karosserie 2 angebrachter Schließbügel 10 zugeordnet ist.The tailgate 1 also has a tailgate lock 9 on, in the closed position of the tailgate 1 one on the body 2 attached striker 10 assigned.

Die Regelungseinrichtung, die beispielsweise in den Stellmotor 7 integriert sein kann, bewirkt eine geregelte Kinematikänderung und somit eine geregelte Änderung der Hebelverhältnisse der Heckklappenanordnung. Diese Änderung wird durch eine Bewegung der karosserieseitig angeordneten, bewegbaren Kugelbolzen 6 umgesetzt. Um die Heckklappe 1 aus der in 1 dargestellten Öffnungsposition in ihre Schließposition zu überführen, werden die karosserieseitig angeordneten, bewegbaren Kugelbolzen 6 mittels des ihnen jeweils zugeordneten Stellmotors 7 in eine erste Position vom Stellmotor 7 weg bewegt. Dadurch werden die mechanischen Hebelverhältnisse der Heckklappenanordnung in der Weise geändert, dass die Heckklappe 1 zum Schließen neigt und selbsttätig in die Schließposition überführt wird. Die mechanischen Hebelverhältnisse werden also so geändert, dass das durch die Gewichtskraft der Heckklappe 1 erzeugte Eigendrehmoment größer ist als das von den Gasdruckfedern 4 erzeugte Drehmoment, das dem Eigendrehmoment entgegenwirkt.The control device, for example, in the servomotor 7 can be integrated, causes a controlled kinematics change and thus a controlled change in the lever ratios of the tailgate assembly. This change is made by a movement of the body side, movable ball studs 6 implemented. To the tailgate 1 from the in 1 To convert shown opening position to its closed position, the body side arranged, movable ball pins 6 by means of their respective assigned servomotor 7 in a first position from the servomotor 7 moved away. As a result, the mechanical lever ratios of the tailgate assembly are changed in such a way that the tailgate 1 tends to close and is automatically transferred to the closed position. The mechanical levers are thus changed so that by the weight of the tailgate 1 generated self-torque is greater than that of the gas springs 4 generated torque that counteracts the self-torque.

Umgekehrt können zum Öffnen der Heckklappe 1 die bewegbaren Kugelbolzen 6 in eine zweite Position in eine Richtung zum Stellmotor 7 hin bewegt werden. Diese Bewegung der Kugelbolzen 6 bewirkt eine Änderung der mechanischen Hebelverhältnisse in der Weise, dass das von den Gasdruckfedern 4 erzeugte Drehmoment das Eigendrehmoment der Heckklappe 1 überwindet, so dass die Heckklappe aus ihrer Schließposition in die in 1 gezeigte Öffnungsposition überführt werden kann.Conversely, to open the tailgate 1 the movable ball pins 6 in a second position in one direction to the servomotor 7 to be moved. This movement of the ball studs 6 causes a change in the mechanical leverages in such a way that that of the gas springs 4 generated torque the self-torque of the tailgate 1 overcomes, so that the tailgate from its closed position into the in 1 shown opening position can be transferred.

Die Bewegung der Heckklappe 1 kann dabei mittels der Regelungseinrichtung kontinuierlich geregelt werden. Zu diesem Zweck erfolgt die Erfassung der Drehbewegung der Heckklappe 1 mit Hilfe des Drehwinkelsensors 8. Regelgröße ist dabei vorzugsweise nicht die Winkelstellung der Heckklappe 1, sondern deren Drehgeschwindigkeit, also die Änderung des Drehwinkels der Heckklappe 1 pro Zeiteinheit. Ergibt die Messung der Drehgeschwindigkeit der Heckklappe 1, dass die Drehbewegung zu langsam erfolgt, werden die bewegbaren Kugelbolzen 6 mit Hilfe des ihnen jeweils zugeordneten Stellmotors 7 weiter in diejenige Richtung bewegt, in der die Hebelverhältnisse für eine Erhöhung der Drehgeschwindigkeit der Heckklappe 1 kinematisch günstiger sind.The movement of the tailgate 1 can be controlled continuously by means of the control device. For this purpose, the detection of the rotational movement of the tailgate takes place 1 with the help of the rotation angle sensor 8th , Control variable is preferably not the angular position of the tailgate 1 but the rotational speed, ie the change in the angle of rotation of the tailgate 1 per time unit. Returns the measurement of the speed of rotation of the tailgate 1 in that the rotational movement is too slow, the movable ball pins 6 with the help of their respective associated servomotor 7 further moved in the direction in which the lever ratios for increasing the rotational speed of the tailgate 1 are kinematically cheaper.

Erfolgt die Drehbewegung der Heckklappe 1 demgegenüber zu schnell, wird also eine vorgegebene Sollgeschwindigkeit überschritten, werden die Kugelbolzen 6 mittels des Stellmotors 7 in diejenige Richtung bewegt, in der die mechanischen Hebelverhältnisse der Heckklappenanordnung zu einer Verringerung der Drehgeschwindigkeit der Heckklappe 1 führen.If the rotational movement of the tailgate 1 In contrast, too fast, so a predetermined target speed is exceeded, the ball pins 6 by means of the servomotor 7 moved in the direction in which the mechanical lever ratios of the tailgate assembly to a reduction in the rotational speed of the tailgate 1 to lead.

Es wird deutlich, dass sich die erfindungsgemäße Heckklappenanordnung selbsttätig regelt, um ein geregeltes Öffnen beziehungsweise Schließen der Heckklappe 1 zu erreichen.It becomes clear that the tailgate arrangement according to the invention controls itself automatically to a controlled opening or closing of the tailgate 1 to reach.

Der im Bereich der Heckklappe 1 angeordnete Drehwinkelsensor 8 kann zusammen mit der Regelungseinrichtung vorliegend auch dazu eingesetzt werden, einen Widerstand zu erfassen, der die Drehbewegung der Heckklappe 1 hemmen kann. Wird die Drehgeschwindigkeit beziehungsweise die Änderung der Drehgeschwindigkeit sowohl beim Öffnen als auch beim Schließen der Heckklappe 1 kontinuierlich gemessen, kann ein Hindernis dadurch erfasst werden. Die Regelungseinrichtung bewirkt dabei, dass die Stellmotoren 7 die bewegbaren Kugelbolzen 6 in eine Position bewegen, in der die mechanischen Hebelverhältnisse der Heckklappenanordnung in der Weise geändert sind, dass die Heckklappe 1 einige Winkelgrad in diejenige Richtung bewegt wird, die ihrer zuvor durchlaufenen Drehrichtung entgegengesetzt ist. Beim Schließen der Heckklappe 1 führt ein Hindernis, das die Bewegung der Heckklappe 1 in ihre Schließposition hemmt, also dazu, dass die Heckklappe 1 wenige Grad in Richtung der Öffnungsposition bewegt wird und dann in dieser Winkelposition verharrt. The one in the tailgate area 1 arranged rotation angle sensor 8th can also be used together with the control device to detect a resistance, the rotational movement of the tailgate 1 can inhibit. Is the rotational speed or the change in the rotational speed both when opening and when closing the tailgate 1 measured continuously, an obstacle can be detected thereby. The control device thereby causes the servomotors 7 the movable ball pins 6 move to a position in which the mechanical levers of the tailgate assembly are changed in such a way that the tailgate 1 some angle degree is moved in the direction opposite to its previously traversed direction of rotation. When closing the tailgate 1 introduces an obstacle that limits the movement of the tailgate 1 inhibits in its closed position, so that the tailgate 1 a few degrees in the direction of the opening position is moved and then remains in this angular position.

Das erfindungsgemäße Wirkprinzip kann grundsätzlich auch bei anderen Federkraftsystemen, zum Beispiel mit kombinierten Gasdruck-Stahlfedersystemen oder reinen Stahlfeder- oder Torsionsfedersystemen eingesetzt werden. Es kann prinzipiell bei ortsfesten und auch schwenkenden Gasdruckfedersystemen eingesetzt werden.The active principle according to the invention can in principle also be used with other spring force systems, for example with combined gas pressure steel spring systems or pure steel spring or torsion spring systems. It can be used in principle in stationary and also pivoting gas spring systems.

Das Schließen der Heckklappe 1 kann gegebenenfalls durch eine am Schloss 9 oder an einem Schließbügel 10 im Bereich der Heckklappenöffnung angeordnete Zuziehhilfe unterstützt werden.Closing the tailgate 1 If necessary, by a lock 9 or on a striker 10 in the tailgate opening arranged closing aid can be supported.

In 2 ist noch einmal schematisch vereinfacht das grundsätzliche Wirkprinzip der erfindungsgemäßen Heckklappenanordnung gezeigt. Ferner werden die mechanischen Hebelverhältnisse verdeutlicht. Man erkennt in dieser Darstellung wiederum die Heckklappe 1, die mittels der Scharniere 3 (vgl. 1) im Bereich der Heckklappenöffnung an der Karosserie 2, die hier aus Vereinfachungsgründen nicht explizit dargestellt ist, angelenkt ist. Man erkennt ferner den Schwerpunkt 11 der Heckklappe. Darüber hinaus ist die Gasdruckfeder 4 gezeigt, die mittels des ortsfesten Kugelbolzens 5 an der Heckklappe 1 und mittels des bewegbaren Kugelbolzens 6 an der Karosserie 2 angebracht ist. Man erkennt, dass der bewegbare Kugelbolzen 6 mit dem Stellmotor 7 der Heckklappenanordnung in einer Wirkverbindung steht. Der dem Stellmotor 7 zugeordnete Doppelpfeil symbolisiert vorliegend die ausgehend von der in 2 dargestellten Ausgangsposition möglichen Bewegungsrichtungen des bewegbaren Kugelbolzens 6 relativ zum Stellmotor 7. Um die Wirkung der Bewegung des bewegbaren Kugelbolzens 6 nachfolgend besser erläutern zu können, wurden Ortskoordinaten x beziehungsweise –x sowie y beziehungsweise –y eingeführt. Die in 2 gezeigte Position des bewegbaren Kugelbolzens 6 stellt bezogen auf das eingeführte Koordinatensystem die Nullposition (x = 0, y = 0) dar. Die Heckklappe 1 befindet sich in der hier dargestellten Winkelstellung weder in ihrer Schließposition noch in ihrer Öffnungsposition.In 2 is once again schematically simplified the basic principle of operation of the tailgate assembly according to the invention shown. Furthermore, the mechanical leverages are clarified. It can be seen again in this illustration, the tailgate 1 by means of hinges 3 (see. 1 ) in the area of the tailgate opening on the body 2 , which is not explicitly shown here for reasons of simplification, is articulated. One also recognizes the center of gravity 11 the tailgate. In addition, the gas spring 4 shown by means of the fixed ball stud 5 at the tailgate 1 and by means of the movable ball stud 6 at the body 2 is appropriate. It can be seen that the movable ball stud 6 with the servomotor 7 the tailgate assembly is in operative connection. The servomotor 7 assigned double arrow symbolizes in this case the starting from the in 2 illustrated starting position possible directions of movement of the movable ball stud 6 relative to the servomotor 7 , To the effect of the movement of the movable ball stud 6 In the following text, location coordinates x and -x as well as y or -y were introduced. In the 2 shown position of the movable ball pin 6 represents the zero position (x = 0, y = 0) relative to the introduced coordinate system. The tailgate 1 is in the angular position shown here neither in its closed position nor in its open position.

Ausgehend von der in 2 dargestellten Ausgangsposition der Heckklappe 1 wird der bewegbare Kugelbolzen 6 zum weiteren Öffnen der Heckklappe 1 mittels des Stellmotors 7 in eine kinematisch günstige Position in Richtung des Stellmotors 7 und damit in die x-Richtung und in die y-Richtung bewegt. Ein derartiges Verfahren des bewegbaren Kugelbolzens 6 bewirkt dann eine Änderung der mechanischen Hebelverhältnisse der Heckklappenanordnung in der Weise, dass das von der Gasdruckfeder 4 erzeugte Drehmoment das durch die Gewichtskraft der Heckklappe 1 erzeugte Eigendrehmoment der Heckklappe 1 überwindet, so dass sich die Heckklappe 1 weiter öffnet und die Heckklappenöffnung des Kraftfahrzeugs freigibt.Starting from the in 2 illustrated starting position of the tailgate 1 becomes the movable ball stud 6 for further opening of the tailgate 1 by means of the servomotor 7 in a kinematically favorable position in the direction of the servomotor 7 and thus moved in the x-direction and in the y-direction. Such a method of the movable ball stud 6 then causes a change in the mechanical leverage of the tailgate assembly in such a way that of the gas spring 4 torque generated by the weight of the tailgate 1 generated self-torque of the tailgate 1 overcomes, leaving the tailgate 1 opens further and the tailgate opening of the motor vehicle releases.

Wird umgekehrt zum Überführen der Heckklappe 1 in ihre Schließposition der bewegbare Kugelbolzen 6 vom Stellmotor 7 weg und somit in die –x-Richtung und in die –y-Richtung bewegt, werden die mechanischen Hebelverhältnisse der Heckklappenanordnung in der Weise geändert, dass das Eigendrehmoment der Heckklappe größer als das von der Gasdruckfeder 4 erzeugte Drehmoment, das dem Eigendrehmoment der Heckklappe 1 entgegengerichtet ist. Die Heckklappe 1 bewegt sich dann weiter in ihre Schließposition.Is vice versa for transferring the tailgate 1 in its closed position, the movable ball stud 6 from the servomotor 7 moved away and thus in the -x direction and in the -y direction, the mechanical levers of the tailgate assembly are changed in such a way that the self-torque of the tailgate is greater than that of the gas spring 4 generated torque, which is the self-torque of the tailgate 1 is opposite. The tailgate 1 then moves on to its closed position.

Ausgehend von den zuvor angestellten Überlegungen wird deutlich, dass die Drehbewegung der Heckklappe 1 bei (vorzugsweise kontinuierlicher) messtechnischer Erfassung der Drehbewegung der Heckklappe 1 mittels des in 1 gezeigten Drehwinkelsensors 8 durch ein gezieltes Verfahren des bewegbaren Kugelbolzens 6 mit Hilfe des Stellmotors 7 in die in 2 dargestellten Richtungen und die damit verbundenen Änderungen der mechanischen Hebelverhältnisse der Heckklappenanordnung geregelt werden kann.Based on the considerations previously made it becomes clear that the rotational movement of the tailgate 1 in (preferably continuous) metrological detection of the rotational movement of the tailgate 1 by means of the in 1 shown angle of rotation sensor 8th by a targeted method of the movable ball stud 6 with the help of the servomotor 7 in the in 2 shown directions and the associated changes in the mechanical lever ratios of the tailgate assembly can be controlled.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Heckklappetailgate
22
Karosseriebody
33
Scharnierhinge
44
GasdruckfederGas spring
55
erster Kugelbolzenfirst ball stud
66
zweiter Kugelbolzensecond ball stud
77
Stellmotorservomotor
88th
DrehwinkelsensorRotation angle sensor
99
Schlosslock
1010
Schließbügelstriker
1111
Schwerpunkt der HeckklappeFocus on the tailgate

Claims (16)

Heckklappenanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend: – eine Heckklappe (1), die schwenkbar an einer Heckklappenöffnung einer Karosserie (2) des Kraftfahrzeugs angelenkt ist, – mindestens einen ersten Kugelbolzen (5), der an einer Innenseite der Heckklappe (1) angeordnet ist, – mindestens einen zweiten Kugelbolzen (6), der an der Karosserie (2) angeordnet ist, – mindestens ein Federkraftelement, das sich zwischen den Kugelbolzen (5, 6) erstreckt, – Mittel zum automatischen Öffnen und Schließen der Heckklappe (1), wobei mindestens einer der Kugelbolzen (5, 6) bewegbar ausgebildet ist und dass die Mittel zum automatischen Öffnen und Schließen der Heckklappe (1) mindestens einen Stellmotor (7) umfassen, geeignet, die Bewegung des mindestens einen Kugelbolzens (5, 6) zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass die Heckklappenanordnung Mittel zur Erfassung der Drehbewegung der Heckklappe (1) aufweist, die Heckklappenanordnung mindestens eine Regelungseinrichtung aufweist, die für eine Regelung der Drehbewegung der Heckklappe (1) eingerichtet ist, die Regelungseinrichtung den Stellmotor (7) ansteuert und somit die Regelung des wenigstens einen Kugelbolzens (5, 6) beeinflusst.Tailgate assembly for a motor vehicle, comprising: - a tailgate ( 1 ) pivotally mounted on a tailgate opening of a body ( 2 ) of the motor vehicle is articulated, - at least one first ball stud ( 5 ), which on an inside of the tailgate ( 1 ), - at least one second ball stud ( 6 ), on the body ( 2 ), - at least one spring force element extending between the ball pins ( 5 . 6 ) means for automatically opening and closing the tailgate ( 1 ), wherein at least one of the ball studs ( 5 . 6 ) is movable and that the means for automatically opening and closing the tailgate ( 1 ) at least one servomotor ( 7 ), suitable, the movement of the at least one ball stud ( 5 . 6 ), characterized in that the tailgate arrangement comprises means for detecting the rotational movement of the tailgate ( 1 ), the tailgate arrangement has at least one control device which is suitable for controlling the rotational movement of the tailgate ( 1 ), the control device controls the servomotor ( 7 ) and thus controlling the at least one ball pin ( 5 . 6 ). Heckklappenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegbare Kugelbolzen (5, 6) mittels des Stellmotors (7) in eine Öffnungsposition überführbar ist, in der die mechanischen Hebelverhältnisse der Heckklappenanordnung dergestalt geändert sind, dass sich die Heckklappe (1) selbsttätig öffnen kann.Tailgate assembly according to claim 1, characterized in that the movable ball pin ( 5 . 6 ) by means of the servomotor ( 7 ) is convertible into an open position in which the mechanical lever ratios of the tailgate assembly are changed so that the tailgate ( 1 ) can open automatically. Heckklappenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegbare Kugelbolzen (5, 6) mittels des Stellmotors (7) in eine Schließposition überführbar ist, in der die mechanischen Hebelverhältnisse der Heckklappenanordnung dergestalt geändert sind, dass sich die Heckklappe (1) selbsttätig schließen kann.Tailgate assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the movable ball pin ( 5 . 6 ) by means of the servomotor ( 7 ) is convertible into a closed position in which the mechanical lever ratios of the tailgate assembly are changed such that the tailgate ( 1 ) can close automatically. Heckklappenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kugelbolzen (5) bewegbar ausgebildet ist.Tailgate assembly according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first ball pin ( 5 ) is designed to be movable. Heckklappenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kugelbolzen (6) bewegbar ausgebildet ist.Tailgate assembly according to one of claims 1 to 4, characterized in that the second ball pin ( 6 ) is designed to be movable. Heckklappenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erfassung der Drehbewegung der Heckklappe (1) mindestens einen Drehwinkelsensor (8) umfassen.Tailgate arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the means for detecting the rotational movement of the tailgate ( 1 ) at least one angle of rotation sensor ( 8th ). Heckklappenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkelsensor (8) an der Heckklappe (1) des Fahrzeugs angebracht ist.Tailgate assembly according to claim 6, characterized in that the rotation angle sensor ( 8th ) on the tailgate ( 1 ) of the vehicle is mounted. Heckklappenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung so ausgebildet ist, dass sie die Drehgeschwindigkeit der Heckklappe (1) erfassen kann.Tailgate assembly according to one of claims 1 to 7, characterized in that the control device is designed so that it increases the rotational speed of the tailgate ( 1 ). Heckklappenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung so ausgebildet ist, dass sie einen Widerstand beim Öffnen beziehungsweise Schließen der Heckklappe (1) erfassen kann.Tailgate assembly according to one of claims 1 to 8, characterized in that the control device is formed so that it has a resistance when opening or closing the tailgate ( 1 ). Heckklappenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Federelement als Gasdruckfeder (4) ausgebildet ist.Tailgate assembly according to one of claims 1 to 9, characterized in that the at least one spring element as a gas spring ( 4 ) is trained. Heckklappenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Federelement als Stahlfeder ausgebildet ist.Tailgate assembly according to one of claims 1 to 9, characterized in that the at least one spring element is designed as a steel spring. Heckklappenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Federelement als kombinierte Gasdruck-Stahlfeder ausgebildet ist.Tailgate assembly according to one of claims 1 to 9, characterized in that the at least one spring element is designed as a combined gas-pressure steel spring. Heckklappenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Federelement als Torsionsfeder ausgebildet ist.Tailgate assembly according to one of claims 1 to 9, characterized in that the at least one spring element is designed as a torsion spring. Heckklappenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Heckklappenanordnung eine Zuziehhilfe für die Heckklappe (1) aufweist.Tailgate assembly according to one of claims 1 to 13, characterized in that the tailgate assembly a closing aid for the tailgate ( 1 ) having. Heckklappenanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuziehhilfe an der Heckklappe (1), vorzugsweise an einem Heckklappenschloss (9), angeordnet ist.Tailgate assembly according to claim 14, characterized in that the closing aid on the tailgate ( 1 ), preferably on a tailgate lock ( 9 ) is arranged. Heckklappenanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuziehhilfe an der Karosserie (2), vorzugsweise an einem Schließbügel (10), angeordnet ist.Tailgate assembly according to claim 14, characterized in that the closing aid on the body ( 2 ), preferably on a striker ( 10 ) is arranged.
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