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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine sensorgesteuerte Einklemmschutzvorrichtung
zum Verhindern eines Einklemmens eines Objektes, insbesondere in
oder für
ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes
Kraftfahrzeug.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Motorisch
verstellbare Bauteile in einem Kraftfahrzeug sind bewegliche Einrichtungen,
wie zum Beispiel Schiebedächer,
Hebedächer,
Seitentüren,
Schiebetüren
und Heckklappen. Die Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik
wird nachfolgend mit Bezug auf einen Einklemmschutz bei einem Fahrzeug
und hier auf einen Einklemmschutz bei einer Heckklappe eines Kraftfahrzeuges beschrieben,
ohne die Erfindung allerdings darauf zu beschränken.
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Ein
motorischer Antrieb ist bei einer derartigen Heckklappe dazu ausgelegt,
diese aus einer geschlossenen in eine geöffnete Position und umgekehrt
zu bringen. Während
eines Schließvorgangs kann
es zu einem Einklemmfall kommen, bei dem zum Beispiel eine Hand
einer Person in den Spalt zwischen Heckklappe und Karosserie kommen
kann. Um solche, häufig
zu Verletzungen führenden
Situationen rechtzeitig zu erkennen und damit zu vermeiden, weisen
elektrisch betätigbare
Bauteile Sicherheitssysteme auf.
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Solche
Sicherheitssysteme zur Bereitstellung eines Einklemmschutzes existieren
in einer Vielzahl verschiedener Ausführungsformen und Varianten,
die sich im Wesentlichen in der Art der Detektion einer gefährlichen
Situation voneinander unterscheiden. Im Kraftfahrzeugbereich weisen
Einklemmschutzvorrichtungen bei motorisch betriebenen Bauteilen
häufig
kapazitiv arbeitende Näherungssensoren
auf. In den Deutschen Patentanmeldungen
DE 103 28 929 A1 und
DE 40 04 353 A1 sind
jeweils Einklemmschutzeinrichtungen, insbesondere für Fensterheber
in einem Kraftfahrzeug, unter Verwendung kapazitiver Sensoren beschreiben.
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Die
entsprechenden kapazitiven Sensorelektroden der Einklemmschutzvorrichtungen
können zum
Beispiel in entsprechenden Gummiprofilen der Heckklappe integriert
sein, die entlang der Klemmkante auf der Heckklappe oder der entsprechenden gegenüber liegenden
Karosseriekante angebracht sind. Eine solche Anordnung ist zum Beispiel
in der
DE 10 2004
023 285 B3 beschrieben. Alternativ können die kapazitiven Sensorelektroden
auch als Leisten ausgebildet sein, wie dies in der
10 2005 043 534 A1 beschrieben
ist, die von der Anmelderin zum Patent angemeldet wurde, jedoch
zum Anmeldezeitpunkt der vorliegenden Patentanmeldung noch nicht veröffentlich
ist.
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Motorisch
betätigte
Heckklappen weisen häufig
seitlich an der Heckklappe angebrachte Stützelemente auf. Diese Stützelemente
sind dazu ausgelegt, die Heckklappe im geöffneten Zustand abzustützen. Zwar
weist das Kraftfahrzeug im Bereich der Heckklappe meist eine Sicherheitsvorrichtung
mit einem Einklemmschutz auf, der kapazitive Sensorelemente aufweist.
Problematisch ist allerdings, dass – je nach dem, an welcher Stelle
die Sensorelemente angebracht sind – durch das typischerweise aus
Metall bestehende Stützelement
selbst gewissermaßen eine
Abschirmung eines Teilbereichs zwischen der Heckklappe und der Karosserie
vorhanden ist. In diesem abgeschirmten Bereich ist der Einklemmschutz nicht
oder nur eingeschränkt
gewährleistet.
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Dieses
Problem sei anhand der 1a, 1b kurz
erläutert. 1a ist
das Sensorelement 1 an einer einklemmgefährdeten
Kante 2 der Heckklappe 3 angeordnet. In einem
in 1a mit Bezugszeichen 4 bezeichneten Bereich
zwischen dem Stützelement 5 und
einem Karosserieteil 6 ergibt sich mit dieser Anordnung
ein von dem Sensorelement 1 nicht überwachbarer Bereich. Umgekehrt
ist in dem Beispiel in 1b das Sensorelement 1 an
einer einklemmgefährdeten
Kante 7 des Karosserieteils 6 angeordnet. Hier
kann der mit Bezugszeichen 8 bezeichnete Bereich zwischen
dem Stützelement 5 und der
Heckklappe 3 von dem Sensorelement 1 nicht oder
nur unzureichend überwacht
werden. In diesen beiden Bereichen 4, 8 ergibt
sich somit eine gefährliche
Klemmspalte, bei der ein Einklemmschutz nicht oder lediglich eingeschränkt gewährleistet
ist. Dies ist ein Zustand, den es möglichst zu vermeiden gilt.
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Die
DE 102 48 761 A1 beschreibt
flächige, kapazitiv
messende Sensoren zum Detektieren einer Einklemmsituation während des
Bewegungsablaufes eines angetriebenen Cabriolet-Verdecks.
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In
der nachveröffentlichten
DE 10 2006 004 278
A1 wird beschrieben, wie ein solches Cabriolet-Verdeck
selbst teilweise als eine der Detektionselektroden ausgebildet werden
kann, um einen Gegenstand im Schwenkbereich des Cabriolet-Verdecks
zu erfassen.
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Darüber hinaus
beschäftigt
sich die
DE 103 05
342 A1 mit Verfahren zur Detektion von Gegenständen oder
Körperteilen
in Gefährdungsbereichen durch
Auswertung feldelektrischer Eigen schaften mittels Elektroden, sowie
mit hierfür
geeigneten Prüfungsprozeduren
und Auswertungsschaltungen.
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Die
CH 692 249 A5 beschreibt
elektrisch angetriebene Schiebetüren
für Kraftfahrzeuge,
welche mit kapazitiv wirkenden Sicherheitssensoren versehen sind.
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Vor
diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen möglichst
einfach herstellbaren Einklemmschutz bereitzustellen, der insbesondere
möglichst
eine vollständige Überwachung
des gesamten einklemmgefährdeten
Bereichs ermöglicht.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch Einklemmschutzvorrichtungen mit den Merkmalen der
Patentansprüche
1 und 4 und/oder durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs
15 gelöst.
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Die
der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin,
ein Sensorelement zum Überwachen
einklemmgefährdeter
Bereiche nun zusätzlich
oder alternativ auch in dem unmittelbaren Bereich um ein Stützelement
bzw. einer Schwenkachse für
ein motorisch betätigbares
Bauteil abzuordnen. Damit werden vorzugsweise auch solche Bereiche überwacht,
die zum Beispiel von dem Stützelement
oder auch anderen Karosseriebereiche abgeschirmt werden. Mit der
vorliegenden Erfindung lässt sich
somit im Vergleich zu bekannten Lösungen ein signifikant verbesserter,
optimaler Einklemmschutz bereitstellen, der insbesondere auch herstellungstechnisch
sehr einfach zu realisieren und dadurch kostengünstig ist.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den weiteren Unteransprüchen
sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Zeichnungen.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass das Bauteil über eine
Schwenkachse an dem Karosserieteil schwenkbar befestigt ist und
dass der vorbestimmte Klemmbereich einen ersten Spalt in unmittelbarer
Nähe der
Schwenkachse bezeichnet. Zusätzlich
oder alternativ bezeichnet der vorbestimmte Klemmbereich einen zweiten
Spalt zwischen dem Karosserieteil und dem Stützelement und/oder einen dritten
Spalt zwischen dem Stützelement
und dem Bauteil.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung ist. das Stützelement gegen das Bauteil
und/oder das Karosserieteil elektrisch isoliert.
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In
einer ersten, sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist
das Sensorelement Bestandteil des Stützelementes. Das Sensorelement
kann hier mittels einer Klebeschicht und/oder Clipverschlusses und/oder
Schraubverbindung und/oder Steckverbindung auf dem Stützelement
befestigt sein.
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In
einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Bauteil
und/oder dem Karosserieteil ein seitlich angeordnetes Blendenelement
vorgesehen, wobei das Sensorelement Bestandteil des Blendenelementes
ist. Vorzugsweise ist hier das Blendenelement an dem Stützelement
befestigt.
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Typischerweise
ist das Blendenelement elektrisch isoliert an einer Schwenkachse
für die Heckklappe
befestigt. Alternativ wäre
auch denkbar, dass das Blendenelement elektrisch isoliert an dem Bauteil
oder an dem Karosserieteil in der Nähe einer Schwenkachse für das Bauteil
befestigt ist.
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Eine
besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
ein weiteres Sensorelement vorgesehen, welches an dem Bauteil entlang dessen
einklemmgefährdeter
Kante und/oder an dem Karosserieteil entlang dessen einklemmgefährdeter
Kante angeordnet ist.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Einklemmschutzvorrichtung
einen kontaktlosen Nährungssensor
auf. Vorzugsweise ist dieser Näherungssensor
ein kapazitiv arbeitender Sensor. Denkbar wären hier auch andere kontaktlose
Näherungssensoren,
beispielsweise auf Infrarot-, Ultraschall- oder Radarbasis.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Sensorelektrode als leitfähige Beschichtung und/oder
als leitfähige
Drahtelektrode und/oder als leitfähiges Blechteil und/oder als
leitfähige
(Metall-)Folie ausgebildet. Diese Art der Sensorelektrode kann in
dem Material des Bauteils, des Karosserieteils oder des Stützelementes,
beispielsweise durch Umspritzung, integriert sein.
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Typischerweise,
jedoch nicht notwendigerweise weist das Stützelement eine Gasdruckfeder auf.
Alternativ wäre
auch denkbar, dass das Stützelement
mit einem federelastischen Element beaufschlagt ist.
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In
einer typischen Ausgestaltung weist die Einklemmschutzvorrichtung
eine Steuereinrichtung auf. Diese Steuereinrichtung, die typischerweise auch
eine Auswerteschaltung zur Auswertung der Sensorsignale enthält, steuert
abhängig
von der Auswertung der Sensorsignale den Einklemmschutz. Typischerweise,
jedoch nicht notwendigerweise, ist die Steuereinrichtung innerhalb
des motorisch betätigbaren
Bauteils angeordnet. In einer bevorzugten Weiterbildung ist die
Steuereinrichtung Bestandteil eines Steuergerätes zur Steuerung des Öffnungs- und/oder
Schließvorgangs
des Bauteils.
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Typischerweise
ist das Bauteil mit einem Antriebsmotor versehen, der das motorisch
betätigbare Bauteil
in Abhängigkeit
von einer Steuerung der Steuereinrichtung bewegt. Der Antriebsmotor
wirkt für
einen Öffnungs-
und/oder Schließvorgang
des Bauteils auf eine Verstellmechanik ein, wobei das Bauteil vorzugsweise über einen
Mitnehmer mit dieser Verstellmechanik verbunden ist.
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In
einer typischen Ausgestaltung ist das motorisch betätigbare
Bauteil als Heckklappe oder als Kofferraumdeckel, die über einen
elektromotorischen Antrieb betätigbar
sind, ausgebildet. Weitere Anwendungen sind beispielsweise elektrische
Schiebetüren,
Seitentüren,
Schiebe- und/oder Hebedächer
eines Kraftfahrzeuges und dergleichen.
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INHALTSANGABE DER ZEICHNUNG
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren
der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es zeigen
dabei:
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1a, 1b Seitendarstellungen
eines Fahrzeugs in dessen Heckbereich zur Erläuterung der allgemeinen Problematik;
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2 eine
Seitendarstellung eines Fahrzeugs in dessen Heckbereich zur Erläuterung
eines ersten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Einklemmschutzvorrichtung;
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3 eine
Seitendarstellung eines Fahrzeugs in dessen Heckbereich zur Erläuterung
eines zweiten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Einklemmschutzvorrichtung;
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4 eine
Seitendarstellung eines Fahrzeugs in dessen Heckbereich zur Erläuterung
eines dritten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Einklemmschutzvorrichtung.
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In
den Figuren der Zeichnungen sind gleiche und funktionsgleiche Elemente,
Merkmale und Signale – sofern
nichts Anderes angegeben ist – mit
denselben Bezugszeichen versehen.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Die 2–4 zeigen
Seitendarstellungen eines Fahrzeugs in dessen Heckbereich zur Erläuterung
von Ausführungsbeispielen
der erfindungsgemäßen Einklemmschutzvorrichtung.
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Die 2–4 zeigen
beispielhaft den Heckbereich eines lediglich ausschnittsweise dargestellten
Kraftfahrzeuges 10. Das Kraftfahrzeug 10 weist
ein heckseitiges Karosserieteil 11 auf, an dem eine schwenkbare
Heckklappe 12 angebracht ist. Die Heckklappe 12 ist über ein
am Dach 15 des Kraftfahrzeuges 10 vorgesehene
Drehachse 13, beispielsweise ein Schwenkgelenk 13,
welches eine Schwenkachse definiert, in Schwenkrichtung 16 auf-
und zubewegbar. Hierfür
ist ein motorischer Antrieb (z. B. in Form eines Elektromotors)
vorgesehen, der über eine
Verstellmechanik die Heckklappe 12 motorisch betätigt (in 2–4 nicht
dargestellt). Je nach Drehrichtung des motorischen Antriebs ist
damit ein Öffnungsvorgang
oder ein Schließvorgang
jeweils in oder entgegen der Schwenkrichtung 16 realisierbar. Dieses über den
Antriebsmotor betätigte Öffnen und Schließen der
Heckklappe 12 kann in vielerlei Ausführungsformen und Varianten
realisiert werden, beispielsweise durch ein direktes Eingreifen
des Antriebs auf die Drehachse 13 oder alternativ mittels
eines an der Heckklappe 12 und dem Kraftfahrzeug 10 angebrachten
Hebelmitnehmer, der über
den Antrieb betätigt
wird. In der vorliegenden Patentanmeldung wird auf die genaue Ausgestaltung
dieses Antriebsmotors mit Verstellmechanik nicht näher eingegangen.
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In
den in den 2–4 gezeigten
Beispielen ist die Heckklappe 12 im geöffneten Zustand, d. h. sie
befindet sich über
das Schwenkgelenk 13 von dem Karosserieteil 11 in
einer weggeschwenkten Stellung. In diesem geöffneten Zustand der Heckklappe 12 entsteht
ein Bereich 14, der sich zwischen der Heckklappe 12 und
dem Karosserieteil 11 befindet. Um ein einklemmen eines
Objektes, beispielsweise einer Hand, in diesem Bereich 14 im
Falle eines Schließvorgangs
der Heckklappe 12 zu vermeiden, weist das Kraftfahrzeug 10 im
Heckbereich 12 eine erfindungsgemäße Einklemmschutzvorrichtung auf,
auf die nachfolgend detailliert eingegangen wird.
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In
dem Ausführungsbeispiel
in der 2 ist im Bereich einer einklemmgefährdeten
Kante 17 der Heckklappe 12 ein erstes Sensorelement 18 angeordnet.
In der 2 ist dieses erste Sensorelement 18 mehr
oder weniger entlang der gesamten einklemmgefährdeten Kante 17 der
Heckklappe 12 angeordnet. Dieses Sensorelement 18 ist
z. B. Bestandteil eines kapazitiven Nähe rungssensors. Das Sensorelement 18 ist
dazu ausgelegt, den Bereich 14 zwischen Heckklappe 12 und
Karosserieteil 11 hinsichtlich einer einklemmgefährdeten
Situation bei einem Schließen
der Heckklappe 12 zu überwachen.
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Zum
Abstützen
der Heckklappe 12 gegen das Karosserieteil 11 ist
ein Stützelement 19 vorgesehen,
welches im geöffneten
Zustand der Heckklappe 12 in dem Bereich 14 zwischen
der Klappe 12 und Karosserieteil 11 angeordnet
ist. Das Stützelement 19 enthält im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
eine Gasdruckfeder. Das Stützelement 19 ist
karosserieseitig über
einen ersten Befestigungspunkt 20 und heckklappenseitig über einen
zweiten Befestigungspunkt 21 mit diesen Elementen 11, 12 verbunden.
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Erfindungsgemäß weist
nun das Stützelement 19 ein
weiteres Sensorelement 22 auf. Dieses weitere Sensorelement 22 ist
dazu ausgelegt, einen Bereich 14' zwischen dem Stützelement 19 und
dem Karosserieteil 11 hinsichtlich einer einklemmgefährdenden
Situation zu überwachen.
Zwar ist auch das erste Sensorelement 18 dazu ausgelegt,
den Bereich 14 zwischen Stützelement 19 und Karosserieteil 11 zu überwachen.
Allerdings werden die Bereiche 14' in der Nähe des Befestigungspunktes 20 – durch
das Vorhandensein des typischerweise metallischen und damit abschirmenden
Stützelementes 19 – nicht
oder nur unzureichend über
das Sensorelement 18 hinsichtlich einer einklemmgefährdenden
Situation überwacht.
Hierfür
ist das weitere Sensorelement 22 vorgesehen, welches vor
allem zur Überwachung des
Einklemmgefährdendenten
Bereich 14' in
der Nähe
des Befestigungspunktes 20 ausgelegt ist. Damit lässt sich über den
gesamten Bereich 14, 14' zwischen Heckklappe 12 und
Karosserieteil 11 eine optimale Überwachung zum Verhindern eines
Einklemmens bereitstellen.
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Vorzugsweise
wird das Stützelement 19, welches
zum Beispiel überwiegend
aus einem Metall oder einer Metalllegierung besteht, selbst als
Sensorelektrode für
das weitere Sensorelement 19 herangezogen. Hierzu müssen allerdings
die Befestigungspunkte 20, 21 des Stützelementes 19 von
dem Karosserieteil 11 einerseits und der Heckklappe 21 andererseits
elektrisch isoliert ausgeführt
sein. Dies lässt
sich beispielsweise durch eine Ausbildung der Befestigungspunkte 20, 21 des
Stützelementes 19 durch
Kugelköpfe
oder Walzen realisieren, die zumindest an deren äußeren Oberflächen ein
elektrisch isolierendes Material, beispielsweise Kunststoff, enthalten.
Zusätzlich
oder alternativ können
auch die entsprechenden Lagerschalen, die der Aufnahme dieser Kugelköpfe bzw.
Walzen dienen, an deren äußeren Oberflächen ein
elektrisch isolierendes Material aufweisen.
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Für den Fall,
dass die Heckklappe 12 und/oder das Karosserieteil 11 zumindest
in dem Bereich, an dem das Stützelement 19 über die
Befestigungspunkte 20, 21 an diesen Elementen
befestigt sind, aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen,
kann auf die Isolierung der Lagerungen des Stützelementes 19 auch
verzichtet werden.
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Statt
der Verwendung eines elektrisch leitfähigen, beispielsweise aus Metall
bestehenden Stützelementes 19 als
weiteres Sensorelement 22, kann auch ein separates Sensorelement 22 vorgesehen sein,
welches zum Beispiel auf das Stützelement 19 aufgebracht,
angebracht, etc. ist. Beispielsweise kann das weitere Sensorelement 22 über eine
Klebe-, Steck-, Clipverbindung, etc. an dem Stützelement 19 aufgeklebt,
aufgesteckt oder aufgeklipst sein. Der Vorteil bei einer Steck-
oder Clipverbindung besteht darin, dass das entsprechende weitere
Sen sorelement 22 auf einfache Weise wieder entfernt werden
kann, was insbesondere wartungstechnisch von Vorteil ist.
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Im
Karosserieteil 11 ist schematisch eine Auswerte- und Steuereinrichtung 23 dargestellt.
Diese Auswerte- und Steuereinrichtung 23 dient der Auswertung
der über
die Sensorelemente 18, 22 erzeugten Sensorsignale
S1, S2. Hierzu ist die Auswerte- und Steuereinrichtung 23 über eine
erste Verbindungsleitung 24 mit dem ersten Sensorelement 18 verbunden. Über eine
weitere Verbindungsleitung 25 ist die Auswerte- und Steuereinrichtung 23 mit
dem weiteren Sensorelement 22 verbunden. Über die
Verbindungsleitungen 24, 25 werden die Sensorsignale S1,
S2 zur Auswertung der Auswerteeinrichtung 23 zugeführt. Im
Falle der Verbindungsleitung 25 kann diese beispielsweise
durch entsprechende Bohrungen oder Ausnehmungen innerhalb der Schale
bzw. des Kugelelementes im Bereich des Befestigungspunktes 20 von
dem Stützelement 19 herausgeführt werden.
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Die
Auswerte- und Steuereinrichtung 23 ist dazu ausgelegt,
eine Auswertung und Steuerung des Öffnungs- und Schließvorgangs
der Heckklappe 12 vorzunehmen. Im Falle einer gefährlichen
Einklemmsituation, bei der beispielsweise ein Einklemmen im Bereich
des Spalts 14 zwischen Heckklappe 12 und Kraftfahrzeug 10 bevorsteht,
wird dies mittels der Auswerte- und Steuereinrichtung 23 erkannt.
Die Auswerte- und Steuereinrichtung 23 ist nun in der Lage,
einen Einklemmschutz zu aktivieren, beispielsweise indem im Falle
eines Schließens
der Heckklappe 12 diese wieder geöffnet wird oder zumindest der Schließvorgang
gestoppt wird.
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Die
Auswerterichtung kann selbstverständlich auch von der Steuereinrichtung 23 getrennt
ausgebildet sein, beispielsweise kann die Auswerterichtung Bestandteil
des jeweiligen Sensor elementes 18, 22 selbst sein.
Auch wäre
denkbar, wenn die Auswerte- und Steuereinrichtung 23 in
der Heckklappe 12 angeordnet ist.
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Die
Auswerte- und Steuereinrichtung 23 kann beispielsweise
als programmgesteuerte Einrichtung, zum Beispiel als Mikrocontroller
oder Mikroprozessor, ausgebildet sein und ist typischerweise Bestandteil
eines Steuergeräts.
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Typischerweise
sind im Heckbereich zwei Stützelemente 19 vorgesehen.
Da diese Stützelemente 19 typischerweise
symmetrisch an seitlichen Kanten der Heckklappe 12 angebracht
sind, kann eine aus der Lageänderung
der Heckklappe 12 herrührende
Kapazitätsänderung,
die durch die entsprechenden Sensorelemente 18, 22 detektiert
werden, durch Differenzbildung der entsprechenden Sensorsignale
ausgeblendet werden. Für
den Fall, dass keinerlei einklemmgefährdende Situation vorhanden
ist, ergibt sich durch diese Differenzbildung ein Nullsignal. Lediglich
im Falle eines detektierten, von Null verschiedenen Signals, beispielsweise
unter Verwendung einer entsprechenden Schaltschwelle für das Differenzsignal,
wird auf eine einklemmgefährdende
Situation erkannt und es können
die entsprechenden Maßnahmen
für den
Einklemmschutz eingeleitet werden. Diese Maßnahmen können z. B. ein Anhalten des
Elektromotors für
die elektromotorisch betätigte
Heckklappe 12 oder auch ein erneutes Öffnen der Heckklappe 12 über dem
Elektromotor sein.
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Die
Sensorelemente 18, 22 können z. B. aus einem Blech,
einem Draht, einer elektrisch leitenden Schicht oder dergleichen
ausgebildet sein. Im Bereich der Heckklappe 12 und/oder
des Karosserieteils 11 kann das entsprechende Sensorelement 18 an
der Oberfläche
dieser Elemente angebracht oder befestigt sein oder auch in dem
Material dieser Elemente angeordnet sein, so fern dieses Material
elektrisch nicht leitfähig
ist. Im Falle von einem elektrisch leitfähigen Material für die Elemente 11, 12 kann
das entsprechende Sensorelement 18 auch in einem Dichtmaterial
an den entsprechenden einklemmgefährdeten Kanten 17, 26 integriert
sein.
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Im
Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel in
der 2 ist in dem Ausführungsbeispiel in der 3 das
Sensorelement 18 entlang einer einklemmgefährdenden
Kante 26 des Karosserieteils 11 angeordnet. Während dieses
Sensorelement 18 dazu ausgelegt ist, weite Bereiche 14 zwischen Heckklappe 12 und
Karosserieteil 11 hinsichtlich einer einklemmgefährdeten
Situation zu überwachen, dient
das in dem Stützelement 19 angeordnete
weitere Sensorelement 22 dem Zweck, zusätzlich einen Bereich 14'' zu überwachen. Dieser zusätzliche
Bereich 14'' befindet sich
heckklappenseitig in unmittelbarer Nähe des Befestigungspunktes 21 zwischen Stützelement 19 und
Heckklappe 12. Damit ist auch bei dieser Anordnung des
Sensorelementes 18 im Bereich des Karosserieteils 11 eine
optimale Überwachung
des Bereichs 14 hinsichtlich einer einklemmgefährdenden
Situation gewährleistet.
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In
dem Ausführungsbeispiel
in der 4 kann das Stützelement 19 selbst
kein weiteres Sensorelement 22 enthalten, wie dies in den
Ausführungsbeispielen 2 und 3 der
Fall ist. Die Funktion des weiteren Sensorelementes 22 wird
hier durch ein Blendenelement 27 erfüllt, welches an dem Stützelement 19 befestigt
ist. Diese Blende 27 reicht dabei von einem Bereich unmittelbar
in der Nähe
des Schwenkgelenkes 13 zumindest teilweise in den Bereich 14 hinein.
Die Blende 27 ist dabei von der Heckklappe 12 einerseits
und dem Karosserieteil 11 andererseits beabstandet. Das
Blendenelement 27 enthält das
weitere Sensorelement 22, welches vorzugsweise über die
gesamte Länge
der Blende 27 angeordnet ist. Die Blende 27 ist
typischerweise mit dem Stützelement 19 und
der Schwenkachse 13 beweglich verbunden, so dass sich das
Blendenelement 27 bei einem Schließvorgang entlang beispielsweise
einer Schiene auf dem Stützelement 19 in
Richtung des Karosserieteils 11 bewegt. Vorzugsweise ist
die Blende 27 auf dem Stützelement 19 aufgeklipst.
Wesentlich ist auch hier, dass die Blende 27 vor allem
gegenüber
dem Karosserieteil 11 und der Heckklappe 12 und
typischerweise auch gegen das Stützelement 19 elektrisch
isoliert ausgebildet ist. Dies kann beispielsweise durch eine elektrisch
nicht leitfähige
Befestigung der Blende 27 auf dem Stützelement 19 bzw.
an der Schwenkachse 13 erfolgen.
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Vorzugsweise
ist die Blende 27 im geschlossenen Zustand der Heckklappe 12 in
einer eigens dafür
vorgesehenen Ausnehmung im Karosserieteil 11 oder der Heckklappe 12 versenkbar
ausgebildet. Zusätzlich
oder alternativ wäre
auch denkbar, dass die Blende 27 faltenbalgförmig ausgebildet
ist, die sich bei einem Öffnen
vollständig
entfalten kann und bei einem Schließen vollständig zusammengefaltet werden
kann.
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Das
Blendelement 27 kann vollständig aus einem leitfähigen Material,
beispielsweise einem Metall oder einer Metalllegierung bestehen.
In diesem Falle würde
die gesamte Blende 27 die Funktion des weiteren Sensorelementes 22 erfüllen. Zusätzlich oder
alternativ wäre
auch denkbar, dass die Blende 27 geeignet ausgeformte,
elektrisch leitfähige
Leiterstrukturen aufweist, die die Funktion des weiteren Sensorelementes 22 umfassen.
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Mittels
der erfindungsgemäßen Blende 27, die
das weitere Sensorelement 22 enthält, kann vorzugsweise der gesamte
Bereich 14''' zwischen der Heckklappe 12,
dem Karosserieteil 11 und dem Stützelement 19 hinsichtlich
einer einklemmgefährdenden Situation überwacht
werden. Dabei wird insbesondere der sonst kritische Bereich in der
unmittelbaren Nähe
des Schwenkgelenkes 13, der sonst nur unzureichend überwacht
werden kann, nunmehr optimal überwacht.
Dadurch, dass das Blendenelement 27 in der 4 den
gesamten Bereich 14''' absichert, kann in diesem Bereich
der Heckklappe 12 (bzw. des Karosserieteils 11)
auf das erste Sensorelement 18 verzichtet werden.
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Die
elektrische Anbindung des Blendenelementes 27 an die Auswerte-
und Steuereinrichtung 23 kann über eine eigens dafür vorgesehene
Verbindungsleitung realisiert werden, wie dies analog in den 2 und 3 dargestellt
ist. Vorteilhaft ist auch, dass für das weitere Sensorelement 22 innerhalb
der Blende 27 keine aufwändige Verkabelung erforderlich
ist. Die Kontaktierung kann hier z. B. sehr einfach durch Aufklipsen
eines Sensorelementes 22 auf die Blende 27 oder
durch sonstige flächige
Berührung des
Sensorelements 22 erfolgen, da zur sicheren Funktion des
Sensorelementes 22 bereits eine gute kapazitive Kopplung
im Bereich von einigen Piko-Farad genügen. Dies wäre auch durch eine dünne Isolierschicht,
beispielsweise eine Eloxierschicht, einem dünnen Lack, etc, denkbar. Auf
sehr einfache Weise ist die Ausbildung eines kapazitiven Sensorelementes
im Falle des Ausführungsbeispiels
in 4 möglich.
Die beschriebene Kontaktierung lässt
sich allerdings auch auf die Ausführungsbeispiele in den 2 und 3 erweitern
bzw. anwenden, indem die eben beschriebene Kontaktierung auch für die elektrische
Anbindung der Stützelemente 19 an
das weitere Sensorelemente 22 in den Beispielen der 2 und 3 genutzt
werden.
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Obgleich
die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen
und Varianten beschrieben wurde, sei sie nicht darauf beschränkt, sondern
lässt sich
selbstverständlich
in beliebiger Art und Weise abwandeln und modifizieren.
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Insbesondere
sei die Erfindung nicht auf die konkreten Ausführungsformen des Sensorelements sowie
die für
die Sensorelemente und auch für
die Heckklappe, das Karosserieteil und das Stützelement verwendeten Materialien
beschränkt.
Als Sensorelement kann jedes Material oder jeder Gegenstand verwendet
werden, der elektrisch leitfähig
ist, wobei vorzugsweise solche Materialien verwendet werden, die
herstellungstechnisch sehr einfach prozessierbar und montagetechnisch
anbringbar sind. Als Sensorelemente kann ein solcher Sensor verwendet
werden, der elektromagnetische Signale aussendet und/oder aufnimmt
und auswertet.
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Auch
sei die Erfindung nicht ausschließlich auf eine Heckklappe in
einem Kraftfahrzeug beschränkt,
sondern lässt
sich selbstverständlich
auch auf andere motorisch betätigte
Bauteile, wie zum Beispiel Seitentüren, Schiebe-/Hebedachkonstruktionen,
Kofferraumdeckel, Motorhaube und dergleichen anwenden. Außerdem sei
die Erfindung nicht ausschließlich
auf den Automobilbereich beschränkt, sondern
lässt sich
auch bei anderen Fahrzeugen, wie Lastkraftwägen, Bussen, Zugwaggons und
dergleichen, vorteilhaft einsetzen.
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Die
in der Patentanmeldung beschriebene Antriebsmotorik und Verstellmotorik
sei lediglich beispielhaft zu verstehen, lässt sich allerdings beliebig abwandeln,
ohne dass der Fachmann hierfür
erfinderisch tätig
werden müsste.
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- 1
- Sensorelement
- 2
- einklemmgefährdete Kante
- 3
- Heckklappe
- 4
- einklemmgefährdeter
Bereich
- 5
- Stützelement
- 6
- Karosserieteil
- 7
- einklemmgefährdete Kante
- 8
- einklemmgefährdeter
Bereich
- 10
- Fahrzeug,
Kraftfahrzeug
- 11
- Karosserieteil
(im Heckbereich des Fahrzeugs)
- 12
- Heckklappe,
motorisch betätigbares Bauteil
- 13
- Schwenkgelenk,
Schwenkachse
- 14
- Bereich
zwischen Heckklappe und Karosserieteil
- 14'–14'''
- kritische
Bereiche
- 15
- Dachbereich
des Kraftfahrzeuges, Dach
- 16
- Schwenkrichtung
- 17
- einklemmgefährdete Kante
- 18
- Sensorelement,
Sensorelektrode
- 19
- Stützelement
- 20,
21
- Befestigungspunkte
(des Stützelementes)
- 22
- weiteres
Sensorelement
- 23
- Auswerte-
und Steuerschaltung
- 24,
25
- Verbindungsleitungen
- 26
- einklemmgefährdete Kante
- 27
- Blende,
Blendenelement
- S1,
S2
- Sensorsignale