DE102006051804B3

DE102006051804B3 - Mehrklappenantrieb

Info

Publication number: DE102006051804B3
Application number: DE200610051804
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr. Reif
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 2006-11-03
Filing date: 2006-11-03
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2026-11-04

Abstract

Es wird ein Mehrklappenantrieb (1) für eine zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition verstellbare erste Klappe (3) eines Fahrzeugs (7) und eine zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition verstellbare zweite Klappe (5) des Fahrzeugs (7) vorgeschlagen. Dieser zeichnet sich dadurch aus, dass der Mehrklappenantrieb (1) einen Schwenkantrieb (27) zum Verschwenken der ersten Klappe (3) um eine erste Schwenkachse (11), einen Linearantrieb (31) zum linearen Verschieben der ersten Schwenkachse (11) der ersten Klappe (3) und einen Schwenkantrieb (21) zum Verschwenken der zweiten Klappe (5) um eine zweite Schwenkachse (15) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrklappenantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zum Verstellen, also zum Öffnen und Schließen von Klappen von Fahrzeugen sind Antriebe bekannt, mit deren Hilfe die Klappen manuell und/oder kraftunterstützt durch eine Energiequelle betätigt werden können.
Aus der EP 1 364 823 B1 ist Cabriolet-Fahrzeug bekannt, dessen Dach in einem Verdeckkasten untergebracht werden kann, der mit Hilfe einer zwei Klappenteile aufweisenden Verdeckkastenabdeckung verschließbar ist. Die beiden Klappenteile sind über eine gemeinsame Antriebseinrichtung gegeneinander Verschwenkbar angeordnet, wobei die Verdeckkastenabdeckung einerseits zur Freigabe einer Durchtrittsöffnung für das Dach und andererseits zur Freigabe einer Beladeöffnung für einen Kofferraum vorgesehen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Mehrklappenantrieb bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegeben Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der Mehrklappenantrieb für eine zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition verstellbare erste Klappe eines Fahrzeuges, beispielsweise eines Kraftfahrzeuges, und eine zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition verstellbare zweite Klappe des Fahrzeuges zeichnet sich dadurch aus, dass der Mehrklappenantrieb einen Schwenkantrieb zum Verschwenken der ersten Klappe um eine erste Schwenkachse, einen Linearantrieb zum linearen Verschieben der ersten Schwenkachse der ersten Klappe und einen Schwenkantrieb zum Verschwenken der zweiten Klappe um eine zweite Schwenkachse aufweist. Der Mehrklappenantrieb weist also drei zusammenwirkende Antriebskonzepte auf. Vorteilhaft kann die erste Klappe mittels des Schwenkantriebs und des Linearantriebs eine Translations- und eine Rotationsbewegung zum Öffnen beziehungsweise Schließen durchführen. Zusätzlich kann die zweite Klappe über den Schwenkantrieb zum Verschwenken der zweiten Klappe um eine zweite Schwenkachse zum Öffnen beziehungsweise Schließen um die zweite Schwenkachse verschwenkt werden. Bei dem Schwenkantrieb zum Verschwenken der ersten Klappe und/oder dem Schwenkantrieb zum Verschwenken der zweiten Klappe kann es sich jeweils um einen direkt oder indirekt auf die zugeordnete Klappe beziehungsweise deren Schwenkachse wirkenden Antrieb handeln.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass der Schwenkantrieb kinematisch mit dem Linearantrieb gekoppelt ist, wobei jeweils ein bestimmter Schwenkwinkel des Schwenkantriebs eine entsprechende dazugehörige lineare Position des Linearantriebs bewirkt und umgekehrt. Es ist also vorteilhaft möglich, die Schwenkbewegung um die erste Schwenkachse zwangsgekoppelt der linearen Verschiebung zu überlagern. Mithin ist es möglich, zum Öffnen der ersten Klappe diese entlang einer Hyperbelbahn zu verlagern.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass der Schwenkantrieb zum Verschwenken der zweiten Klappe einen Schubkettenantrieb mit einer mit einem Schubkettenzahnrad kämmenden Schubkette aufweist. Vorteilhaft kann die Schubkette Zugkräfte und Schubkräfte gleichermaßen übertragen. Mithin können also durch eine Stellbewegung des Schubkettenzahnrads Schub- und Zugkräfte mittels der damit gekoppelten Schubkette übertragen werden, auch bei variierendem Achsabstand der gekoppelten Zahnräder.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass der Linearantrieb kinematisch mit dem Schubkettenantrieb gekoppelt oder koppelbar ist, wobei jeweils eine bestimmte lineare Position des Linearantriebs einen entsprechenden dazugehörigen Schwenkwinkel des Schubkettenantriebs bewirkt und umgekehrt. Aufgrund der Zwangskopplung des Schwenkantriebs und des Linearantriebs der ersten Klappe ist es also zusätzlich möglich, die Verschwenkbewegung der zweiten Klappe abhängig von der Öffnungsposition der ersten Klappe durchzuführen. Mithin ist es vorteilhaft möglich, beispielsweise bei einer manuellen Betätigung der ersten Klappe, durch die Kopplung des Linearantriebs mit dem Schubkettenantrieb dabei auch gleichzeitig eine Verschwenkung, also Öffnungs- oder Schließbewegung der zweiten Klappe um ihre zweite Schwenkachse zu bewirken beziehungsweise zu erzwingen. Mithin können durch einfaches Öffnen der ersten Klappe beide Klappen, also die erste und die zweite Klappe gleichzeitig geöffnet werden. Dabei ist es vorteilhaft möglich, die unterschiedlichen Antriebe des Mehrklappenantriebs so aufeinander abzustimmen, dass sich die Klappen kollisionsfrei öffnen und schließen lassen. Vorteilhaft weisen die Antriebe für die manuelle Betätigung keine Selbsthemmung auf.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass das Schubkettenzahnrad kinematisch ortsfest mit dem Linearantrieb gekoppelt ist, wobei eine lineare Verstellbewegung des Linearantriebs eine lineare, senkrecht zu einer Drehachse des Schubkettenzahnrades verlaufende Verstellbewegung des Schubkettenzahnrades bewirkt. Vorteilhaft kann so also zusätzlich mittels des Linearantriebs eine Stellbewegung über die Schubkette übertragen werden. Vorteilhaft kann die damit erzwungene lineare Verlagerung zur Übertragung von Schub- oder Zugkräften auch bei still stehendem Schubkettenzahnrad erfolgen. Dieses kann dazu beispielsweise blockiert werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass eine Verstellbewegung des Linearantriebs, die sich durch das zwangsweise linear mitbewegende Schubkettenzahnrad auch auf die Schubkette überträgt mit einer Stellbewegung des Schubkettenzahnrades überlagert wird. Hierzu kann beispielsweise während der Betätigung des Linearantriebs auch das Schubkettenzahnrad in Rotation versetzt werden. Es ist auch möglich, das Schubkettenzahnrad dabei so zu verdrehen, dass trotz einer Stellbewegung des Linearantriebs die Schubkette still steht, also über den Schubkettenantrieb keine Stellbewegung der zweiten Klappe um ihre zweite Schwenkachse bewirkt wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass das Schubkettenzahnrad antreibbar und/oder blockierbar ist. Vorteilhaft ist wahlweise möglich, eine Stellbewegung über die Schubkette nur über den Linearantrieb mit blockiertem Schubkettenzahnrad, bei still stehendem Linearantrieb nur über eine Drehbewegung des Schubkettenzahnrades oder durch eine gleichzeitige Betätigung des Linearantriebs und eine Stellbewegung des Schubkettenzahnrades zu bewirken.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite Klappe drehfest einer Klappenverzahnung, insbesondere einem Klappenzahnrad, zugeordnet ist, wobei die Schubkette mit der Klappenverzahnung kämmt und eine Verstellbewegung der Schubkette eine Schwenkbewegung der zweiten Klappe um die zweite Schwenkachse bewirkt. Die Klappenverzahnung beziehungsweise das Klappenzahnrad kann dazu im Wesentlichen senkrecht zur zweiten Schwenkachse der zweiten Klappe angeordnet sein. Mittels der Schubkette kann eine Stellbewegung des Schubkettenantriebs und/oder des Linearantriebs in eine Schwenkbewegung der zweiten Klappe um ihre zweite Schwenkachse übersetzt werden. Die Drehgeschwindigkeit der Stellbewegung ist dabei vom radialen Abstand der Klappenverzahnung beziehungsweise des Radius des Klappenzahnrades abhängig. Vorteilhaft kann die Klappenverzahnung einen variablen Radius zur zweiten Schwenkachse aufweisen. Mithin ist es möglich, die Übersetzung, also die Geschwindigkeit der Stellbewegung über den Verlauf eines Öffnungs- beziehungsweise Schließvorganges der zweiten Klappe hin zu variieren. Außerdem ist es möglich, durch die variable Übersetzung eine möglichst konstante Stellkraft in der Schubkette einzustellen. Mithin können über den Öffnungsbeziehungsweise Schließvorgang der zweiten Klappe variierende Schließ- beziehungsweise Betätigungskräfte antriebsseitig nivelliert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass der Linearantrieb ein Linearantriebszahnrad aufweist, wobei das Linearantriebszahnrad mit einer dem Fahrzeug fest zugeordneten Linearverzahnung kämmt. Mithin kann durch eine Verstellbewegung des Linearantriebszahnrades eine lineare Verschiebung in Richtung der Linearverzahnung des gesamten Linearantriebs bewirkt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass das Linearantriebszahnrad über ein Getriebe mit einem der ersten Klappe zugeordneten Schwenkarm des Schwenkantriebs gekoppelt ist. So ist es vorteilhaft möglich, eine Stellbewegung des Linearantriebszahnrades über das Getriebe in eine Schwenkbewegung des Schwenkarms der ersten Klappe, also in eine Schwenkbewegung der ersten Klappe um die erste Schwenkachse zu übersetzen. Vorteilhaft kann also über das Getriebe erreicht werden, dass die erste Klappe eine mit einer ebenfalls Linearbewegung überlagerte Schwenkbewegung beim Verstellen zwischen der Schließ- und der Öffnungsposition durchführt. Die sich ergebende Bewegungsbahn ist durch die Übersetzung des Getriebes definiert beziehungsweise vorgegeben.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass der Mehrklappenantrieb eine erste Kolbenzylindereinheit, insbesondere eine Gasfeder aufweist, die dem Fahrzeug und der ersten Klappe zugeordnet ist und/oder eine zweite Kolbenzylindereinheit, insbesondere eine Gasfeder, aufweist, die dem Fahrzeug und der zweiten Klappe zugeordnet ist. Über die erste und/oder zweite Kolbenzylindereinheit kann vorteilhaft eine Kraftunterstützung beim Öffnen und/oder Schließen der ersten und/oder zweiten Klappe erfolgen. Insbesondere bei der Auslegung als Gasfeder kann möglicherweise dem Öffnen der Klappen entgegenwirkende Schwerkraft bestmöglich kompensiert werden, so dass sich insgesamt ein leichteres Öffnen und Schließen ergibt. Außerdem kann über die erste und/oder zweite Kolbenzylindereinheit die Bewegung der Klappen gedämpft werden. Ferner kann bei der Auslegung der ersten und/oder zweiten Kolbenzylindereinheit als Pneumatik- oder Hydraulikantrieb ein Öffnen beziehungsweise Schließen der Klappen ohne manuelle Betätigungskräfte durchgeführt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass der Linearantrieb ein dem Fahrzeug zugeordnetes erstes Gleitlager und ein dem Fahrzeug zugeordnetes zweites Gleitlager aufweist. Über die Gleitlager kann der Linearantrieb linear relativ zu dem Fahrzeug verstellt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass eine Antriebsquelle, insbesondere eine hydraulische, pneumatische und/oder elektrische Antriebsquelle, zum Betätigen des Mehrklappenantriebs vorgesehen ist. Über die Antriebsquelle können die Klappen vorteilhaft synchron oder unabhängig voneinander ohne manuelle Betätigungskräfte zwischen der jeweiligen Öffnungs- und Schließposition verstellt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Antriebsquelle zum Verstellen der ersten Kolbenzylindereinheit, der zweiten Kolbenzylindereinheit, des Schwenkarms, des Linearantriebszahnrades und/oder des Schubkettenzahnrades ausgelegt ist. Je nach Auslegung der Antriebsquelle können also die einzelnen Antriebselemente des Mehrklappenantriebs einzeln oder gemeinsam ohne manuelle Betätigungskräfte angetrieben werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgende anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Mehrklappenantriebs mit einer ersten Klappe und einer zweiten Klappe, wobei sich diese jeweils in einer Schließposition befinden;
2 den in 1 gezeigten Mehrklappenantrieb, jedoch mit geöffneter zweiter Klappe;
3 den in den 1 und 2 gezeigten Mehrklappenantrieb, jedoch mit geöffneter erster und zweiter Klappe; und
4 einen Mehrklappenantrieb mit geöffneter erster und zweiter Klappe analog des in 3 gezeigten Mehrklappenantriebs, jedoch mit einer zusätzlichen Kraftunterstützung für die zweite Klappe.
1 zeigt einen Mehrklappenantrieb 1 für eine erste Klappe 3 und eine zweite Klappe 5. Bei den Klappen 3 und 5 kann es sich um Klappen eines in den 1 bis 3 lediglich angedeuteten Fahrzeugs 7, beispielsweise eines Kraftfahrzeuges, handeln.
Die Klappen 3 und 5 sind jeweils zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition verstellbar, wobei 1 die zwei Klappen 3 und 5 jeweils in einer Schließposition zeigt. Die erste Klappe 3 ist fest mit einem ersten Schwenkarm 9 verbunden, der um eine erste Schwenkachse 11 verschwenkbar ist. Mithin ist über die Kopplung des ersten Schwenkarms 9 die erste Klappe 3 um die erste Schwenkachse 11 verschwenkbar. Der Mehrklappenantrieb 1 weist dazu ein nicht näher dargestelltes geeignetes Schwenklager auf. Die zweite Klappe 5 ist fest mit einem zweiten Schwenkarm 13 verbunden, der um eine zweite Schwenkachse 15 verschwenkbar ist. Die zweite Schwenkachse 15 kann fest dem Fahrzeug 7 zugeordnet sein. Mithin ist die zweite Klappe 5 über den zweiten Schwenkarm 13 um die zweite Schwenkachse 15 verschwenkbar. Zur Realisierung der zweiten Schwenkachse 15 weist der Mehrklappenantrieb 1 ein geeignetes, nicht näher dargestelltes Schwenklager auf.
Der zweite Schwenkarm 13 ist drehfest mit einem Klappenzahnrad 17 verbunden. Mithin lassen sich das Klappenzahnrad 17, der zweite Schwenkarm 13 und die zweite Klappe 5 synchron um die zweite Schwenkachse 15 verschwenken. Bei dem Klappenzahnrad 17 kann es sich auch um eine Verzahnung mit variablem Radius, beispielsweise um ein Exzenterzahnrad, handeln. Das Klappenzahnrad 17 kämmt mit einer Schubkette 19 eines Schubkettenantriebs 21. Die Schubkette 19 kann Schubkräfte und Zugkräfte gleichermaßen übertragen. Es ist ersichtlich, dass eine lineare Verlagerung der Schubkette 19 über das gekoppelte Klappenzahnrad 17 eine Verschwenkbewegung der zweiten Klappe 5 bewirkt. Die Bewegungsrichtung der Schubkette 19 ist durch einen Doppelpfeil 23 angedeutet. Der Schubkettenantrieb 21 realisiert also einen Schwenkantrieb zum Verschwenken der zweiten Klappe 5.
Um sicherzustellen, dass sich die Schubkette 19 nicht von dem Klappenzahnrad 17 löst, ist eine entsprechende Führung 25 vorgesehen, die gekrümmt in einem bestimmten Abstand das Klappenzahnrad 17 umgibt. Außerdem weist die Führung 25 eine zusätzliche Krümmung auf, die die sich zwangsläufig aufwickelnde beziehungsweise abwickelnde Schubkette 19 auffängt.
Der erste Schwenkarm 9 ist Teil eines Schwenkantriebs 27 zum Verschwenken der ersten Klappe 3. Der Schwenkantrieb 27 ist teilweise in einem Gehäuse 29 des Mehrklappenantriebs 1 untergebracht. In dem Gehäuse 29 befindet sich auch das nicht näher dargestellte Schwenklager der ersten Schwenkachse 11.
Das Gehäuse 29 des Mehrklappenantriebs 1 weist außerdem einen Linearantrieb 31 auf. Der Linearantrieb 31 ist für eine lineare Stellbewegung der ersten Schwenkachse 11, also des ersten Schwenkarms 9 sowie der daran befestigten ersten Klappe 3 ausgelegt. Hierzu weist der Linearantrieb 31 ein Linearantriebszahnrad 33 auf, das mit einer Linearverzahnung 35 kämmt. Die Linearverzahnung 35 ist fest dem Fahrzeug 7 zugeordnet. Mithin bewirkt also eine Stellbewegung des Linearantriebszahnrades 33 eine lineare Bewegung des Gehäuses 29 des Mehrklappenantriebs 1 entlang der Längsrichtung der Linearverzahnung 35. Die dadurch ermöglichte Stellbewegung des Gehäuses 29 ist mittels eines Doppelpfeiles 37 angedeutet. Da sowohl der erste Schwenkarm 9 als auch das Linearantriebszahnrad 33 gleichermaßen dem Gehäuse 29 zugeordnet sind, bewirkt eine lineare Verstellbewegung des Linearantriebs 31 auch eine lineare Verstellbewegung der ersten Klappe 3, wie durch den Doppelpfeil 37 angedeutet ist.
Zur Lagerung des Gehäuses 29 des Mehrklappenantriebs 1 sind ein erstes Gleitlager 39 mit zwei Gleitschienen 41 und ein zweites Gleitlager 43 mit einer Gleitschiene 45 vorgesehen. Die Gleitschienen 41 und 45 des ersten und zweiten Gleitlagers 39 und 43 sind dem Fahrzeug 7 zugeordnet, wobei drei Gleitzapfen 47 zur Zuordnung zum Gehäuse 29 des Mehrklappenantriebs 1 vorgesehen sind. Als Kraftunterstützung für die erste Klappe 3 ist eine erste Kolbenzylindereinheit 49 vorgesehen. Die erste Kolbenzylindereinheit 49 ist über geeignete Schwenklager 51 sowohl dem Fahrzeug 7 als auch einem Lenker 53 der ersten Klappe 3 zugeordnet. Über die erste Kolbenzylindereinheit 49, die beispielsweise als Gasfeder ausgelegt werden kann, können Kräfte zwischen dem Lenker 53 und der ersten Klappe 3 während einer Verstellbewegung zwischen der Öffnungs- und der Schließposition der ersten Klappe 3 übertragen werden. Vorteilhaft kann die erste Kolbenzylindereinheit 49 eine Öffnungsbewegung entgegen der Schwerkraft der ersten Klappe 3 unterstützen beziehungsweise erleichtern. Es ist jedoch auch denkbar, die erste Kolbenzylindereinheit 49 als Pneumatik- oder Hydraulikantrieb auszulegen.
2 zeigt den in 1 gezeigten Mehrklappenantrieb 1, jedoch mit geöffneter zweiter Klappe 5. Hierzu ist die zweite Klappe 5 von ihrer in 1 gezeigten Schließposition in eine Öffnungsposition um die zweite Schwenkachse 15 verschwenkt, was durch einen Doppelpfeil 55 angedeutet ist. Die in 2 gezeigte Öffnungsstellung kann mittels des Schubkettenantriebs 21 bewirkt werden. Hierzu kann ein Schubkettenzahnrad 57 entsprechend angetrieben werden. Gemäß der Darstellung in 2 kann zum Öffnen der zweiten Klappe 5 das Schubkettenzahnrad 57 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht werden. Um ein Ablösen der Schubkette 19 von dem Schubkettenzahnrad 57 zu verhindern, ist das Schubkettenzahnrad 57 ebenfalls in einem Abstand mit einer Führung 25 umgeben. Die Führung 25 stellt also sicher, dass die Schubkette 19 zuverlässig, also auch bei der Übertragung von Schubkräften, mit dem Schubkettenzahnrad 57 kämmt. Zur Übertragung von Schubkräften, wie sie zum Öffnen der zweiten Klappe 5 erforderlich sein können, kann die Schubkette 19 zusätzlich eine in den 1 bis 3 nicht dargestellte lineare Führung aufweisen.
3 zeigt den in den 1 und 2 dargestellten Mehrklappenantrieb 1, jedoch mit geöffneter erster Klappe 3 und geöffneter zweiter Klappe 5. Hierzu sind sowohl der erste Schwenkarm 9 um die erste Schwenkachse 11 verschwenkt sowie das Gehäuse 29 linear in eine in 3 ersichtliche obere Position verschoben. Die Bewegung der ersten Klappe 3, die sich aus einer linearen und einer Schwenkbewegung zusammensetzt, ist durch einen Doppelpfeil 59 angedeutet. Es ist zu erkennen, dass in dieser Öffnungsposition der zweiten Klappe 5 die erste Kolbenzylindereinheit 49 ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt ist, was durch einen Pfeil 61 angedeutet ist. Außerdem ist in 3 zu erkennen, dass die erste Kolbenzylindereinheit 49 verlängert, also ausgefahren ist.
Vorteilhaft kann der Mehrklappenantrieb 1 ein zusätzliches, nicht näher dargestelltes Getriebe aufweisen. Dieses Getriebe kann ebenfalls in dem Gehäuse 29 untergebracht sein. Mittels des nicht dargestellten Getriebes können das Linearantriebszahnrad 33 und der erste Schwenkarm 9 in einer durch das Getriebe festgelegten Übersetzung miteinander zwangsgekoppelt werden. Es ist also ersichtlich, dass eine Schwenkbewegung des ersten Schwenkarms 9 über das Getriebe und das daran gekoppelte Linearantriebszahnrad 33 über die Linearverzahnung 35 eine Linearverschiebung des Gehäuses 39 bewirkt.
In der Darstellung gemäß 3 ist das Schubkettenzahnrad 57 blockiert. Da das Schubkettenzahnrad 57 ebenfalls mit dem Gehäuse 29, also über das Gehäuse 29 mit dem Linearantrieb 31 gekoppelt ist, bewirkt die lineare Verschiebung des Gehäuses 29 auch eine lineare Verlagerung der Schubkette 19, die über das Klappenzahnrad 17 eine Schwenkbewegung der zweiten Klappe 5 bewirkt. In 3 sind also über die drei Antriebe des Mehrklappenantriebs 1 die erste und zweite Klappe 3 und 5 jeweils in ihre Öffnungsposition verstellt. Es kann also vorteilhaft über die jeweils miteinander gekoppelten Antriebe des Mehrklappenantriebs 1 eine kollisionsfreie Verstellung der Klappen 3 und 5 von ihrer Schließposition, wie sie in 1 gezeigt ist, in ihre Öffnungsposition, wie sie in 3 gezeigt ist, bewirkt werden.
Es ist denkbar, dazu das Schubkettenzahnrad 57 nicht zu blockieren, sondern ebenfalls über das nicht dargestellte Getriebe anzutreiben und gegebenenfalls über den Freilauf zu entkoppeln oder zuzuschalten.
Beim Öffnen der Klappen 3 und 5 stützt sich gemäß 3 die Schubkette 19 also am sich bewegenden Gehäuse 29 ab. Gemäß 2 stützt sich die Schubkette 19 am still stehenden Gehäuse 29 ab.
Es ist denkbar, anstelle des nicht dargestellten Getriebes jeweils einen separaten Antrieb für den ersten Schwenkarm 9, das Linearantriebszahnrad 33 sowie das Schubkettenzahnrad 57 vorzusehen. Die Kopplung kann dann frei gewählt werden, beispielsweise durch eine entsprechende Steuerung der gewählten Antriebe. Außerdem können die Antriebe über geeignete Kupplungen frei wählbar jeweils zugeschaltet beziehungsweise abgetrennt werden.
Falls die zweite Klappe 5 manuell geöffnet werden soll, ist es denkbar, für das Schubkettenzahnrad 57 einen Freilauf vorzustehen. Mittels des Freilaufes kann das Schubkettenzahnrad 57 freigeschaltet werden, so dass die zweite Klappe 5, beispielsweise manuell, frei um die zweite Schwenkachse 15 verschwenkbar ist. Falls daran anschließend die erste Klappe 3 auch noch geöffnet werden soll, kann dies beispielsweise durch eine Kraftunterstützung der ersten Kolbenzylindereinheit 49 ebenfalls komfortabel geschehen. Über den vorgesehenen Freilauf des Schubkettenzahnrads 57 ist sichergestellt, dass die zwangsgekoppelte lineare Bewegung des Gehäuses 29 nicht zu einer Krafteinleitung über die Schubkette 19 führt. Vielmehr wickelt sich diese bei der Linearbewegung des Gehäuses 29 lediglich ein Stück weit um das frei laufende Schubkettenzahnrad 57. Die Zwangskopplung des Linearantriebs 31 mit dem Schwenkantrieb 27 stellt sicher, dass die erste Klappe 3 die bereits beschriebene aus einer Überlagerung einer Translations- und einer Schwenkbewegung erzwungene Hyperbelbahn durchläuft. Zum Öffnen der ersten Klappe 3 kann ein in den 1 bis 3 nicht näher dargestelltes Schloss der ersten Klappe 3 geöffnet werden.
4 zeigt einen Mehrklappenantrieb 1 mit geöffneter erster und zweiter Klappe 3 und 5 analog des in 3 gezeigten Mahrklappenantriebs 1, jedoch im Unterschied mit einer zusätzlichen Kraftunterstützung 63 für die zweite Klappe 5. Die Kraftunterstützung 63 kann eine zweite Kolbenzylindereinheit 65 aufweisen. Die zweite Kolbenzylindereinheit 65 kann beispielsweise als Gasfeder ausgeführt sein. Es ist jedoch auch denkbar, die zweite Kolbenzylindereinheit 65 als Pneumatik- oder Hydraulikantrieb auszulegen. Bei geöffnetem Freilauf des Schubkettenzahnrades 57 – also wenn dieses frei geschaltet ist – kann mittels der Kraftunterstützung 63 die zweite Klappe 5 komfortabel manuell und unabhängig von der ersten Klappe 3 betätigt werden. Dazu ist die zweite Kolbenzylindereinheit 65 der Kraftunterstützung 63 über entsprechende Schwenklager 67 dem Fahrzeug 7 und zusätzlich über einen Lenker 69 der zweiten Klappe 5 zugeordnet. Der zweite Lenker 69 ist dazu einem der Schwenklager 67 und der zweiten Klappe 5 zugeordnet.
Für eine energieunterstützte Bewegung kann an einem beliebigen Punkt der Kinematik des Mehrklappenantriebs 1 eine entsprechende Energie- beziehungsweise Antriebsquelle angreifen. Hierzu können beispielsweise die erste Kolbenzylindereinheit 49, der erste Schwenkarm 9, das Linearantriebszahnrad 33 und/oder das Schubkettenzahnrad 57 entsprechend betätigt werden. Außerdem können die erste Kolbenzylindereinheit 49 und/oder die zweite Kolbenzylindereinheit 65 selbst entsprechend als Antrieb ausgelegt sein. Ferner ist es denkbar, eine separate lineare Antriebsquelle mit dem Gehäuse 29 zu koppeln, also das Gehäuse 29 direkt linear zu verschieben. Über die entsprechenden Kopplungen ergeben sich dann die bereits beschriebenen Bewegungsabläufe. Vorteilhaft ist es möglich, die Übersetzungen beziehungsweise Kopplungen des Mehrklappenantriebs 1 so auszulegen, dass sich bei blockiertem oder über das Getriebe gekoppeltem Schubkettenzahnrad 57 automatisch und synchronisiert die Verstellbewegungen der Klappen 3 und 5 zwischen ihrer jeweiligen Öffnungs- und Schließposition ergeben.
Falls zusätzlich dazu ein Nachlauf oder ein Vorlauf einer der Klappen 3 oder 5 erforderlich ist, kann dies durch eine einfache und überlagerte Stellbewegung des Schubkettenzahnrads 57 während dem Öffnen beziehungsweise Schließen der Klappen 3 und 5 erfolgen. Ferner kann bei blockiertem Schubkettenzahnrad 57 jegliche versehentliche Betätigung des Mehrklappenantriebs 1 dadurch ausgeschlossen werden, dass beispielsweise die erste Klappe 3 in ihrer Schließposition mittels eines geeigneten Schlosses verriegelt wird. Vorteilhaft kann dazu die Schubkette 19 Zug- und Druckkräfte übertragen, also bei still stehendem Mehrklappenantrieb 1, also bei konstantem Achsabstand der Zahnräder 17 und 57 des Schubkettenantriebs 21 die zweite Klappe 5 in einer Schließstellung halten.
Für den Fall, dass lediglich die zweite Klappe 5 elektrisch betätigt werden soll, kann dazu das Schubkettenzahnrad 57 mit einem geeigneten Elektroantrieb gekoppelt werden. Über den Elektroantrieb können dann Zug- und Druckkräfte über die Schubkette 19 auf das Klappenzahnrad 17 übertragen werden, die sich an dem Gehäuse 29 des Mehrklappenantriebs 1 abstützen. So lange die erste Klappe 3 dabei verriegelt ist, ist auch der übrige Mehrklappenantrieb 1, also dessen Linearantrieb 31 und Schwenkantrieb 27, blockiert. Mithin können die an dem Gehäuse 29 auftretenden Verschiebekräfte über den ersten Schwenkarm 9 in die erste Klappe 3 und von dort in ein entsprechendes Schloss der ersten Klappe 3 eingeleitet werden, wobei das geeignete Schloss dem Fahrzeug 7 zugeordnet ist.
Zur Ansteuerung der Klappen 3 und 5 kann das Fahrzeug 7 einen oder auch mehrere, beispielsweise zwei, der Mehrklappenantriebe 1 aufweisen. Der Mehrklappenantrieb 1 kann also einseitig oder mehrseitig ausgelegt sein. Vorteilhaft können auch mehr als zwei Klappen durch den Mehrklappenantrieb 1 angesteuert werden.
Verschiedene Ausführungsbeispiele können miteinander zu neuen Ausführungsbeispielen kombiniert werden.

1: Mehrklappenantrieb
3: erste Klappe
5: zweite Klappe
7: Fahrzeug
9: erster Schwenkarm
11: erste Schwenkachse
13: zweiter Schwenkarm
15: zweite Schwenkachse
17: Klappenzahnrad
19: Schubkette
21: Schubkettenantrieb
23: Doppelpfeil
25: Führung
27: Schwenkantrieb
29: Gehäuse
31: Linearantrieb
33: Linearantriebszahnrad
35: Linearverzahnung
37: Doppelpfeil
39: erstes Gleitlager
41: Gleitschiene
43: zweites Gleitlager
45: Gleitschiene
47: Gleitzapfen
49: erste Kolbenzylindereinheit
51: Schwenklager
53: Lenker
55: Doppelpfeil
57: Schubkettenzahnrad
59: Doppelpfeil
61: Pfeil
63: Kraftunterstützung
65: Zweite Kolbenzylindereinheit
67: Schwenklager
69: Lenker

Claims

Mehrklappenantrieb (1) für eine zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition verstellbare erste Klappe (3) eines Fahrzeugs (7) und eine zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition verstellbare zweite Klappe (5) des Fahrzeugs (7), mit einem Schwenkantrieb (27) zum Verschwenken der ersten Klappe (3) um eine erste Schwenkachse (11) und einem Schwenkantrieb zum Verschwenken der zweiten Klappe (5) um eine zweite Schwenkachse (15), dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrklappenantrieb einen Linearantrieb (31) zum linearen Verschieben der ersten Schwenkachse (11) der ersten Klappe (3) aufweist.
Mehrklappenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkantrieb (27) kinematisch mit dem Linearantrieb (31) gekoppelt ist, wobei jeweils ein bestimmter Schwenkwinkel des Schwenkantriebs (27) eine entsprechende dazugehörige lineare Position des Linearantriebs (31) bewirkt und umgekehrt.
Mehrklappenantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkantrieb zum Verschwenken der zweiten Klappe einen Schubkettenantrieb (21) mit einer mit einem Schubkettenzahnrad (57) kämmenden Schubkette (19) aufweist.
Mehrklappenantrieb nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (31) kinematisch mit dem Schubkettenantrieb (21) gekoppelt oder koppelbar ist, wobei jeweils eine bestimmte lineare Position des Linearantriebs (31) einen entsprechenden dazugehörigen Schwenkwinkel des Schubkettenantriebs (21) bewirkt und umgekehrt.
Mehrklappenantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schubkettenzahnrad (57) kinematisch ortsfest mit dem Linearantrieb (31) gekoppelt ist, wobei eine lineare Verstellbewegung des Linearantriebs (31) eine lineare, senkrecht zu einer Drehachse des Schubkettenzahnrades (57) verlaufende Verstellbewegung des Schubkettenzahnrades (57) bewirkt.
Mehrklappenantrieb nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schubkettenzahnrad (57) antreibbar und/oder blockierbar ist.
Mehrklappenantrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Klappe (5) drehfest einer Klappenverzahnung, insbesondere einem Klappenzahnrad (17) zugeordnet ist, wobei die Schubkette (19) mit der Klappenverzahnung kämmt und eine Verstellbewegung der Schubkette (19) eine Schwenkbewegung der zweiten Klappe (5) um die zweite Schwenkachse (15) bewirkt.
Mehrklappenantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (31) ein Linearantriebszahnrad (33) aufweist, wobei das Linearantriebszahnrad (33) mit einer dem Fahrzeug (7) fest zugeordneten Linearverzahnung (35) kämmt.
Mehrklappenantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Linearantriebszahnrad (33) über ein Getriebe mit einem der ersten Klappe (3) zugeordneten ersten Schwenkarm (9) des Schwenkantriebs (27) gekoppelt ist.
Mehrklappenantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrklappenantrieb (1) eine erste Kolbenzylindereinheit (49), insbesondere eine Gasfeder, aufweist, die dem Fahrzeug (7) und der ersten Klappe (3) zugeordnet ist und/oder eine zweite Kolbenzylindereinheit (65), insbesondere eine Gasfeder, aufweist, die dem Fahrzeug (7) und der zweiten Klappe (5) zugeordnet ist.
Mehrklappenantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (31) ein dem Fahrzeug (7) zugeordnetes erstes Gleitlager (39) und ein dem Fahrzeug (7) zugeordnetes zweites Gleitlager (43) aufweist.
Mehrklappenantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebsquelle, insbesondere eine hydraulische, pneumatische und/oder elektrische, zum Betätigen des Mehrklappenantriebs (1) vorgesehen ist.
Mehrklappenantrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsquelle zum Verstellen der ersten Kolbenzylindereinheit (49), der zweiten Kolbenzylindereinheit (65), des ersten Schwenkarms (9), des Linearantriebszahnrades (33) und/oder des Schubkettenzahnrades (57) ausgelegt ist.