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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherungseinrichtung für einen Laderaum eines Kraftfahrzeugs, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein mit einer derartigen Sicherungseinrichtung ausgestattetes Fahrzeug.
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Aus der
DE 102 38 495 B3 ist eine Sicherungseinrichtung für einen Laderaum eines Kraftfahrzeugs bekannt, die ein bahnartiges, flächiges, elastisches Sicherungselement in Form eines Netzes aufweist und die mit einer Wickelwelle zum Auf- und Abwickeln des Sicherungselements ausgestattet ist. Die bekannte Sicherungseinrichtung kann in einem Fahrzeug dazu verwendet werden, einem heckseitigen Laderaum von einem davor angeordneten Passagierraum zu trennen, so dass im Crashfall Ladegut, das im Laderaum lose angeordnet ist, nicht in den Passagierraum eindringen kann.
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Zur Sicherung einer Ladung im Laderaum eines Fahrzeugs ist es grundsätzlich ebenfalls möglich, mit Hilfe einer Sicherungseinrichtung, die ebenfalls mit einem bahnartigen, flächigen, elastischen Sicherungselement, insbesondere in Form eines Netzes, ausgestattet ist, die Ladung am Ladeboden zu sichern, so dass die Ladung im Laderaum nicht mehr lose, sondern bezüglich des Ladebodens mit Hilfe des Sicherungselements fixiert ist. Im Crashfall kann die Ladung dann nur noch bedingt vom Ladeboden abheben und verbleibt dadurch im Laderaum, wodurch ebenfalls ein Schutz des Passagierraums erreicht wird.
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Ein Sicherungselement, mit dessen Hilfe eine Ladung am Ladeboden fixiert werden soll, muss einerseits hinreichend elastisch und flexibel sein, damit es an unterschiedliche Ladungsgeometrien angepasst werden kann. Andererseits muss das Sicherungselement für den Crashfall eine ausreichende Fixierung der Ladung bewirken. Hierzu kann es erforderlich sein, das Sicherungselement zu spannen, wodurch sich für die Realisierung bzw. Handhabung der Sicherungseinrichtung ein vergleichsweise großer Aufwand ergibt.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Sicherungseinrichtung der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine einfache Handhabung sowie durch eine effiziente Ladungssicherung auszeichnet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsform sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, das Sicherungselement zumindest zwischen drei unterschiedlichen Zuständen verstellen zu können. Zum einen ist ein Be- und Entladungszustand vorgesehen, bei dem im Einbauzustand der Sicherungseinrichtung in einem Kraftfahrzeug ein Laderaum bzw. ein Ladeboden des Fahrzeugs für einen Beladungsvorgang bzw. für einen Entladungsvorgang frei zugänglich ist. Zum anderen sind zwei Sicherungszustände für das Sicherungselement vorgesehen. Unterschieden wird dabei zwischen einem ungespannten Sicherungszustand und einem gespannten Sicherungszustand. Der ungespannte Sicherungszustand wird dadurch herbeigeführt, dass das Sicherungselement so positioniert wird, dass es den Ladeboden sowie eine gegebenenfalls darauf abgelegte Ladung übergreift. Die Ladung ist dann im Sicherungszustand zwischen dem Ladeboden und dem Sicherungselement im Laderaum angeordnet. Ausgehend von diesem ungespannten Sicherungszustand lässt sich das Sicherungselement nun spannen, so dass es im gespannten Sicherungszustand die Ladung unter Vorspannung gegen den Ladeboden drückt bzw. vorgespannt an der Ladung anliegt. Das Vorspannen des Sicherungselements wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Sicherungselement im Bereich eines stationären Längsendes des Sicherungselements an einer Wickelwelle fixiert ist, so dass das Sicherungselement auf die Wickelwelle aufwickelbar bzw. von der Wickelwelle abwickelbar ist. Ein vom stationären Längsende beabstandetes mobiles Längsende des Sicherungselements ist durch das Auf- bzw. Abwickeln des Sicherungselements relativ zum stationären Längsende verstellbar, um das Sicherungselement zwischen dem Be- und Entladungszustand sowie dem jeweiligen Sicherungszustand zu verstellen. Sofern das mobile Längsende des Sicherungselements im Sicherungszustand auf geeignete Weise relativ zum Ladeboden fixiert ist, kann durch Antreiben der Wickelwelle zum Aufwickeln des Sicherungselements die gewünschte Vorspannung in das Sicherungselement eingeleitet werden, um den gespannten Sicherungszustand zu erreichen, in dem die Ladung mit Hilfe des Sicherungselements mit dem Ladeboden verspannt ist. Hierzu sieht die Erfindung einen elektrischen Wellenantrieb zum drehenden Antreiben der Wickelwelle um eine Wickelachse vor, wobei sich die Wickelachse im Einbauzustand der Sicherungseinrichtung zweckmäßig quer zu einer Längsachse des Ladebodens erstreckt.
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Durch die Verspannung der Ladung mit dem Ladeboden kann eine effiziente Ladungssicherung im Laderaum realisiert werden. Die Verwendung eines elektrischen Wellenantriebs ist dabei sehr komfortabel, so dass zum einen das Überführen vom Be- und Entladungszustand in den ungespannten Sicherungszustand einfach realisierbar ist, da hierbei nur das Sicherungselement von der Wickelwelle abgewickelt werden muss. Zum anderen lässt sich mit Hilfe des Wellenantriebs eine geeignet große Vorspannung in das Sicherungselement einfach einbringen, indem der Wellenantrieb entsprechend angesteuert wird.
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Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Sicherungseinrichtung zwei Führungsschienen aufweisen, die sich parallel zur Wickelachse einander gegenüberliegen und in denen jeweils ein Kopplungskörper entlang der jeweiligen Führungsschiene verstellbar angeordnet ist. Weiter kann je eine von der Wickelwelle beabstandete Ecke des Sicherungselements fest mit einem solchen Kopplungskörper verbindbar sein. Vorstellbar ist dabei eine dauerhafte Verbindung. Bevorzugt ist dagegen eine lösbare Verbindung zwischen der jeweiligen Ecke und dem jeweiligen Kopplungskörper. Beispielsweise kann in der jeweiligen Ecke, die sich seitlich am mobilen Längsende des Sicherungselements befindet, eine Öse vorgesehen sein, die an einem am jeweiligen Kopplungskörper ausgebildeten Haken einhakbar ist. Ebenso kann am jeweiligen Kopplungskörper ein Bügel vorgesehen sein, in den ein fest mit der jeweiligen Ecke verbundener Haken, insbesondere ein Karabinerhaken, einhakbar ist.
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Im Be- und Entladungszustand befinden sich die Kopplungskörper jeweils in einem zur Wickelwelle proximalen Endbereich der jeweiligen Führungsschiene. Der proximale Endbereich der jeweiligen Führungsschiene kann dabei im montierten Zustand der Sicherungseinrichtung bezüglich der Längsrichtung des Ladebodens vergleichsweise nahe an der Wickelwelle angeordnet sein. Dabei kann der proximale Endbereich nach oben von der Wickelwelle beabstandet sein, sich insbesondere an einem oberen Ende des Laderaums befinden. Im Unterschied dazu befinden sich die beiden Kopplungskörper im jeweiligen Sicherungszustand jeweils in einem zur Wickelwelle distalen Endbereich der jeweiligen Führungsschiene. Durch die Bereitstellung derartiger Führungsschienen lässt sich das Sicherungselement besonders einfach innerhalb des Laderaums verstellen, um möglichst den gesamten oberhalb des Ladebodens befindlichen Ladebereich übergreifen und verspannen zu können. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Handhabung der Sicherungseinrichtung.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann zumindest eine Rückstellfeder mit der Wickelwelle zum Einleiten einer die Wickelwelle zum Aufwickeln des Sicherungselements antreibenden Rückstellkraft gekoppelt sein. Das Abwickeln des Sicherungselements von der Wickelwelle erfolgt dann gegen die Rückstellkraft der Rückstellfeder bzw. erfolgt durch das Abwickeln des Sicherungselements ein Spannen bzw. Aufziehen der Rückstellfeder, wodurch die Rückstellkraft erzeugt wird. Die beiden Sicherungszustände des Rückstellelements unterscheiden sich dann dadurch, dass im ungespannten Sicherungszustand im Wesentlichen nur die vom Wellenantrieb unabhängige Rückstellkraft am Sicherungselement angreift, während im gespannten Zustand im Wesentlichen nur die vom Wellenantrieb erzeugte Vorspannkraft am Sicherungselement angreift, die größer ist als die Rückstellkraft der wenigstens einen Rückstellfeder. Zum Spannen des Sicherungselements wird über den Wellenantrieb somit ein Drehmoment in die Wickelwelle eingeleitet, das die Rückstellkraft der wenigstens einen Rückstellfeder überwinden muss, um eine über die Rückstellkraft hinausgehende Vorspannkraft in das Sicherungselement einleiten zu können.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der Wellenantrieb selbsthemmend ausgestaltet sein. Das bedeutet, dass nach dem Überführen des Sicherungselements in den gespannten Sicherungszustand mit Hilfe des Wellenantriebs die Vorspannkraft auch dann erhalten bleibt, wenn der Wellenantrieb wieder ausgeschaltet wird. Hierzu kann ein Elektromotor des Wellenantriebs selbsthemmend konfiguriert sein. Ebenso kann ein Getriebe des Wellenantriebs, über welches der Elektromotor mit der Wickelwelle gekoppelt ist, selbsthemmend konfiguriert sein. Insbesondere kann ein solches Getriebe als selbsthemmendes Schneckengetriebe ausgestaltet sein.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der Wellenantrieb über eine Kupplung mit der Wickelwelle antriebsverbunden sein, die für beide Drehrichtungen je einen Freilauf aufweist. Dabei kann ein Aufwickel-Freilauf vorgesehen sein, der in der zum Aufwickeln des Sicherungselements erforderlichen Aufwickel-Drehrichtung orientiert ist. Ferner kann ein Abwickel-Freilauf vorgesehen sein, der in der zum Abwickeln des Sicherungselements erforderlichen Abwickel-Drehrichtung orientiert ist. Während der Aufwickel-Freilauf immer aktiv ist, kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, dass der Abwickel-Freilauf zwischen einer Freilaufstellung, in welcher der Abwickel-Freilauf aktiv ist, und einer Sperrstellung verstellbar ist, in welcher der Abwickel-Freilauf gesperrt ist. Der permanent aktive Aufwickel-Freilauf ermöglicht ein Aufwickeln des Sicherungselements auch bei stehendem Wellenantrieb. Dies kann durch ein entsprechendes Verdrehen der Wickelwelle, z. B. angetrieben durch die wenigstens eine Rückstellfeder, relativ zum stehenden Wellenantrieb herbeigeführt werden. Der Abwickel-Freilauf ermöglicht in seiner Aktivstellung ein Abwickeln des Sicherungselements von der Wickelwelle auch bei stehendem Wellenantrieb. Sofern jedoch der Abwickel-Freilauf in seine Sperrstellung verstellt ist, lässt sich die Wickelwelle nicht mehr gegenüber dem stehenden Wellenantrieb in der Abwickel-Drehrichtung verdrehen. Auf diese Weise kann insbesondere der gespannte Sicherungszustand auch bei ausgeschaltetem Wellenantrieb beibehalten werden.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Kupplung ein Rotorteil, das mit dem Wellenantrieb antriebsverbunden ist, und ein in der Umfangsrichtung am Rotorteil verstellbar angeordnetes Mitnehmerteil aufweisen. Ferner kann die Wickelwelle vollständig oder zumindest in einem axialen Endbereich als Hohlwelle ausgestaltet sein und wenigstens einen radialen Durchbruch besitzen. Des Weiteren kann das Rotorteil koaxial in die Hohlwelle hineinragen, derart, dass sich das Mitnehmerteil in einem axialen Bereich der Hohlwelle befindet, in dem auch der wenigstens eine Durchbruch angeordnet ist. Ferner kann das Rotorteil eine Führungskulisse aufweisen, entlang der das Mitnehmerteil in der Umfangsrichtung zwischen einer Freilaufstellung und einer Sperrstellung verstellbar ist. In der Freilaufstellung ist das Mitnehmerteil vollständig innerhalb der Hohlwelle angeordnet, so dass die Wickelwelle in beiden Drehrichtungen frei um das Rotorteil verdrehbar ist. In der Sperrstellung dagegen ragt das Mitnehmerteil radial in einen solchen Durchbruch der Hohlwelle hinein und stützt sich in der Umfangsrichtung sowohl am Rotorteil als auch an der Hohlwelle ab, und zwar derart, dass sich die Wickelwelle nicht mehr in der Abwickel-Drehrichtung relativ zum Rotorteil verdrehen kann. Die vorgeschlagene Bauform arbeitet rein mechanisch bzw. fremdenergiefrei und kommt ohne elektrische Stellglieder zum Aktiveren und Deaktivieren des mit Hilfe des verstellbaren Mitnehmerteils realisierten Freilaufs aus.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Mitnehmerteil radial lose am Rotorteil angeordnet sein. Durch Verdrehen des Rotorteils durchwandert das vom Rotorteil mitgenommene Mitnehmerteil obere Positionen, in denen die Schwerkraft das Mitnehmerteil gegen das Rotorteil antreibt, und untere Positionen, in denen die Schwerkraft das Mitnehmerteil vom Motorteil wegzieht. Hierdurch ist es möglich, dass das Mitnehmerteil in oberen Positionen einen Freilauf in beiden Drehrichtungen ermöglicht, während es in unteren Positionen einen Freilauf nur noch in einer Drehrichtung erzeugt.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann zumindest ein elektrischer Kopplungskörperantrieb zum Verstellen des jeweiligen Kopplungskörpers in der jeweiligen Führungsschiene vorgesehen sein. Zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei welcher zwei Kopplungskörperantriebe vorgesehen sind, die jeweils einen Kopplungskörper antreiben. Ebenso ist auch ein gemeinsamer elektrischer Kopplungskörperantrieb denkbar, der beide Kopplungskörper antreibt. Denkbar ist beispielsweise eine Konfiguration mit einem einzigen Elektromotor, der über zwei separate Wellen oder über eine gemeinsame Welle beide Führungsschienen erreicht.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann der jeweilige Kopplungskörper über ein in der jeweiligen Führungsschiene geführtes Kabel mit dem Kopplungskörperantrieb verbunden sein. Ein derartiges Kabel kann beispielsweise als Zug-Kabel ausgeführt sein, um Zugkräfte auf den Kopplungskörper übertragen zu können, wodurch der Kopplungskörper mit Hilfe des Kopplungskörperantriebs innerhalb der jeweiligen Führungsschiene vom proximalen Endbereich in den distalen Endbereich gezogen werden kann. Die Rückstellung kann dann über die Rückstellkraft der vorstehend genannten wenigstens einen Rückstellfeder realisiert werden. Ebenso kann die Rückstellung z. B. über eine entsprechende Betätigung des Wellenantriebs realisiert werden. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei welcher das Kabel als Zug-Druck-Kabel ausgestaltet ist, so dass es sowohl Zug- als auch Druckkräfte übertragen kann. Somit lässt sich mithilfe des jeweiligen Zug-Druck-Kabels der jeweilige Kopplungskörper innerhalb der zugehörigen Führungsschiene vom proximalen Endbereich zum distalen Endbereich ziehen und vom distalen Endbereich in den proximalen Endbereich drücken. Durch diese Maßnahme kann der räumliche Verlauf der Führungsschiene vergleichsweise frei gewählt werden, ohne auf die Kraftvektoren der Rückstellkraft bzw. der Vorspannkraft Rücksicht nehmen zu müssen.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung kann der Kopplungskörperantrieb selbsthemmend ausgestaltet sein. Auch hier ist es grundsätzlich denkbar, den im jeweiligen Kopplungskörperantrieb verwendeten Elektromotor selbsthemmend zu konfigurieren. Ebenso lässt sich ein Getriebe, vorzugsweise ein Schneckengetriebe, über welches der jeweilige Elektromotor das jeweilige Kabel antreibt, selbsthemmend ausgestalten. Alternativ zu einem selbsthemmenden Kopplungskörperantrieb lässt sich auch eine Verrastung vorstellen, die den jeweiligen Kopplungskörper bei Erreichen seiner vorgesehenen Position im jeweiligen distalen Endbereich der Führungsschiene mit der Führungsschiene verrastet. Eine derartige Verrastung muss dann jedoch, insbesondere elektrisch, lösbar sein.
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Der jeweilige Kopplungskörper kann dabei als Gleitkörper konzipiert sein, der innerhalb der jeweiligen Führungsschiene gleitend verstellbar ist. Alternativ kann der jeweilige Kopplungskörper über wenigstens ein Lager in der jeweiligen Führungsschiene verstellbar gelagert sein.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann eine Steuerung vorgesehen sein, die zum Ansteuern des Wellenantriebs mit diesem elektrisch kontaktiert ist. Ferner kann die Steuerung mit einer Sensorik zum Erkennen des Sicherungszustands des Sicherungselements elektrisch kontaktiert sein. Außerdem kann nun die Steuerung den Wellenantrieb automatisch zum Spannen des Sicherungselements ansteuern, sobald die Sensorik das Vorliegen des Sicherungszustands erkennt und dies über entsprechende elektrische Signale der Steuerung mitgeteilt hat. Beispielsweise kann das Sicherungselement manuell vom Be- und Entladungszustand in den ungespannten Sicherungszustand überführt werden. Die Sensorik erkennt dies, beispielsweise über eine Endlagenerkennung. Entsprechende Sensoren können dabei REED-Kontakte oder Hall-Sensoren sein. Die Steuerung bewirkt dann automatisch ein Überführen des Sicherungselements in den gespannten Sicherungszustand.
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Alternativ dazu kann bei einer Ausführungsform, bei welcher der wenigstens eine Kopplungskörperantrieb vorgesehen ist, die Sensorik einen Stromverbrauch des wenigstens einen Kopplungskörperantriebs zu überwachen und das Erreichen des Sicherungszustands daran erkennen, dass der Stromverbrauch einen vorbestimmten Schwellwert erreicht, wenn der jeweilige Kopplungskörper gegen einen Endanschlag im distalen Endbereich der jeweiligen Führungsschiene fährt. Alternativ dazu kann die Sensorik das Ankommen des jeweiligen Kopplungskörpers im distalen Endbereich der jeweiligen Führungsschiene auch mit Hilfe eines entsprechenden Sensors detektieren, wie z. B. ein REED-Kontakt oder ein Hall-Sensor.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Steuerung mit einer manuell betätigbaren Bedieneinheit elektrisch kontaktiert sein, mit der ein Überführen des Sicherungselements vom Be- und Entladungszustand in den gespannten Sicherungszustand und umgekehrt initiierbar ist. Die Steuerung kann nun für den Fall, dass der Be- und Entladungszustand vorliegt, bei einer Betätigung der Bedieneinheit automatisch den jeweiligen Kopplungskörperantrieb zum Überführen des Sicherungselements vom Be- und Entladungszustand in den ungespannten Sicherungszustand ansteuern und anschließend den Wellenantrieb zum Überführen des Sicherungselements vom ungespannten Sicherungszustand in den gespannten Sicherungszustand ansteuern. Im Unterschied dazu kann die Steuerung für den Fall, dass der gespannte Sicherungszustand vorliegt, bei einer Betätigung der Bedieneinheit automatisch den Wellenantrieb zum Überführen des Sicherungselements vom gespannten Sicherungszustand in den ungespannten Sicherungszustand ansteuern und anschließend den wenigstens einen Kopplungskörperantrieb zum Überführen des Sicherungselements vom ungespannten Sicherungszustand in den Be- und Entladungszustand ansteuern. Eine derartige Ausführungsform ist besonders komfortabel und vom jeweiligen Bediener besonders einfach handhabbar.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Sensorik einen Stromverbrauch des wenigstens einen Kopplungskörperantriebs überwachen und ein Hindernis im Verstellweg des Sicherungselements daran erkennen, dass der Stromverbrauch einen vorbestimmten Schwellwert erreicht. Die Steuerung kann nun zweckmäßig so ausgestaltet sein, dass sie für den Fall, dass die Sensorik ein Hindernis im Verstellweg des Sicherungselements erkennt, den jeweiligen Kopplungskörperantrieb sofort stoppt. Optional kann vorgesehen sein, den jeweiligen Kopplungskörperantrieb nach dem Stoppen kurzzeitig in der Gegenrichtung anzutreiben, um so das Sicherungselement wieder vom detektierten Hindernis zurückzubewegen. Auf diese Weise lässt sich besonders einfach ein Einklemmschutz realisieren.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, bei dem es sich bevorzugt um einen Personenkraftwagen handelt, umfasst somit einen Laderaum, der einen Ladeboden besitzt und der von einer ersten Seite zugänglich ist. Ferner umfasst das Fahrzeug eine Sicherungseinrichtung der vorstehend beschriebenen Art. Die Wickelwelle ist dabei im Bereich einer zweiten Seite, welche der ersten Seite gegenüberliegt, am Ladeboden angeordnet. Die Führungsschienen sind dabei zweckmäßig so positioniert, dass sich ihre distalen Endbereiche im Bereich der ersten Seite am Ladeboden befinden, während sich ihre proximalen Endbereiche im Bereich der zweiten Seite befinden. Insbesondere können sich die Führungsschienen dabei entlang eines oberen Endes des Laderaums erstrecken, wodurch das Sicherungselement im Wesentlichen den gesamten Laderaum überdecken bzw. überspannen kann.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch:
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1 Ein stark vereinfachter Längsschnitt eines Kraftfahrzeugs im Bereich eines Laderaumes bei verschiedenen Zuständen a, b, c eines Sicherungselements,
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2 eine isometrische Ansicht einer Sicherungseinrichtung im Bereich einer Wickelwelle,
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3 ein Querschnitt der Wickelwelle im Bereich einer Kupplung bei verschiedenen Zuständen a, b.
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Entsprechend 1 umfasst ein Fahrzeug 1, bei dem sich bevorzugt um einen Personenkraftwagen handelt und von dem hier nur ein Heckbereich 2 dargestellt ist, einen Laderaum 3 und einen Passagierraum 4, der bezüglich einer durch einen Pfeil angedeuteten Fahrtrichtung 5, die bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs 1 vorliegt, vor dem Laderaum 3 angeordnet ist. Der Laderaum 3 ist nach unten durch einen Ladeboden 6 begrenzt, der mit einer Ladung 7 beladbar ist. Der Laderaum 3 ist bei geöffneter Heckklappe 8 des Fahrzeugs 1 von einer ersten Seite 9, die hier eine Heckseite repräsentiert, zugänglich. Zur Sicherung der im Laderaum 3 untergebrachten bzw. auf den Ladeboden 6 angeordneten Ladung 7 ist das Fahrzeug 1 mit einer Sicherungseinrichtung 10 ausgestattet. Die Sicherungseinrichtung 10 weist ein Sicherungselement 11 auf, das bahnartig, flächig und elastisch ausgestaltet ist. Bevorzugt handelt es sich beim Sicherungselement 11 um ein Netz. Die Sicherungseinrichtung 10 umfasst ferner eine Wickelwelle 12, die in einem kastenförmigen Gehäuse 13 untergebracht ist. Das Sicherungselement 11 ist auf die Wickelwelle 12 aufwickelbar und von der Wickelwelle 12 abwickelbar. Hierbei dreht sich die Wickelwelle 12 um eine Wickelachse 14, die sich bezüglich der Längsrichtung 5 quer und zum Ladeboden 6 parallel erstreckt. Die Wickelwelle 12 bzw. das Gehäuse 13 ist dabei im Bereich einer zweiten Seite 15 des Laderaums 3, die der Heckseite 9 gegenüberliegt, am Ladeboden 6 angeordnet. Die zweite Seite 15 ist somit frontseitig bezüglich des Ladebodens 3 angeordnet.
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Die Sicherungseinrichtung 10 weist des Weiteren zwei Führungsschienen 16 auf, wobei auf jeder Fahrzeugseite je eine solche Führungsschiene 16 angeordnet ist. Dementsprechend ist in den Schnittansichten der 1a bis 1c jeweils nur eine solche Führungsschiene 16 erkennbar, die sich an einer rechten Fahrzeugseite befindet. Die nicht dargestellte zweite Führungsschiene 16 ist dementsprechend spiegelbildlich an der linken Fahrzeugseite angeordnet. Dementsprechend liegen sich die beiden Führungsschienen 16 parallel zur Wickelachse 14 gegenüber. In der jeweiligen Führungsschiene 16 ist jeweils ein Kopplungskörper 17 entlang der jeweiligen Führungsschiene 16 verstellbar angeordnet. In 1a sind zwei derartige Kopplungskörper 17 angedeutet, um die flächige Struktur des Sicherungselements 11 anzudeuten. Das Sicherungselement 11 besitzt ein an der Wickelwelle 12 befestigtes stationäres Längsende 18, das stets proximal zur Wickelwelle 12 angeordnet ist. Distal zur Wickelwelle 12 besitzt das Sicherungselement 11 ein mobiles Längsende 19, das seitlich je eine Ecke 20 aufweist. Je eine dieser Ecken 20 ist dabei mit je einem solchen Kopplungskörper 17 verbunden. Die Verbindung, die insbesondere lösbar sein kann, ist in den 1a bis 1c mit Hilfe eines Seils 21 realisiert. Hier sind jedoch auch andere Lösungen denkbar. Die jeweilige Führungsschiene 16 erstreckt sich im Laderaum 3 oberhalb des Ladebodens 6 über den gesamten Ladeboden 6, wobei die jeweilige Führungsschiene 16 einen bezüglich der Wickelwelle 12 proximalen Endbereich 22 und einen zur Wickelwelle 12 distalen Endbereich 23 aufweist. Der proximale Endbereich 22 ist dabei bezüglich der Längsrichtung 5 im Bereich der Frontseite 15 angeordnet, während sich der distale Endbereich 23 im Bereich der Heckseite 9 befindet und sich bis zum Ladeboden 6 erstreckt. Die Führungsschiene 16 verläuft im hier gezeigten Beispiel entlang eines oberen Endes des Laderaums 3, also insbesondere entlang einer D-Säule 24 des Fahrzeugs 1 bis zu einem Fahrzeugdach 25 des Fahrzeugs 1, jedoch stets an einer Innenseite, die dem Laderaum 3 zugewandt ist.
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Sofern seine Ecken 20 mit den Kopplungskörpern 17 der Führungsschienen 16 verbunden sind, ist das Sicherungselement 11 zwischen einem Be- und Entladungszustand gemäß 1a und zwei Sicherungszuständen gemäß den 1b und 1c verstellbar. 1b zeigt dabei einen ungespannten Sicherungszustand, während 1c einen gespannten Sicherungszustand wiedergibt. Im Be- und Entladungszustand gemäß 1a sind die beiden Kopplungskörper 17 jeweils im proximalen Endbereich 22 der zugehörigen Führungsschiene 16 angeordnet. In den beiden Sicherungszuständen gemäß den 1b und 1c sind die beiden Kopplungskörper 17 jeweils im distalen Endbereich 23 der zugehörigen Führungsschiene 16 angeordnet. Zum Überführen des Sicherungselements 11 von dem in 1b gezeigten ungespannten Sicherungszustand in den in 1c gezeigten gespannten Sicherungszustand ist ein elektrischer Wellenantrieb 26 vorgesehen, mit dessen Hilfe die Wickelwelle 12 angetrieben werden kann. Durch ein entsprechendes Ansteuern des Wellenantriebs 26 derart, dass sich die Wickelwelle 12 zum Aufwickeln des Sicherungselements 11 dreht, kann am Sicherungselement 11 eine vorbestimmte Vorspannkraft eingestellt werden, wodurch das Sicherungselement 11 seinen in 1c gespannten Sicherungszustand erreicht.
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Gemäß 2 kann zumindest eine Rückstellfeder 27 vorgesehen sein, die mit der Wickelwelle 12 antriebsverbunden ist und mit der eine Rückstellkraft 28 erzeugt werden kann, welche die Wickelwelle 12 zum Aufwickeln des Sicherungselements 11 antreibt. In 2 ist zur besseren Darstellbarkeit ein Teil des Gehäuses 13 nicht dargestellt. Ebenso ist das Sicherungselement 11 weggelassen. Diese Rückstellkraft 28 ist in den 1b und 1c jeweils durch einen Pfeil dargestellt.
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Gemäß 1b greift im ungespannten Sicherungszustand die Rückstellkraft 28 am Sicherungselement 11 an, die vom Wellenantrieb 26 unabhängig ist. Gemäß 1c kommt im gespannten Sicherungszustand die Vorspannkraft zur Geltung, die vom Wellenantrieb 26 erzeugt wird und die in 1c durch einen Pfeil angedeutet und mit 29 bezeichnet ist. Die Vorspannkraft 29 ist dabei größer als die Rückstellkraft 28. Dies ist in den 1b und 1c dadurch angedeutet, dass das Sicherungselement 11 im ungespannten Sicherungszustand gemäß 1b beiderseits der Ladung 7 leicht durchhängt, während es in dem gespannten Sicherungszustand gemäß 1c straff gespannt darstellt ist.
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Entsprechend den 2 und 3 ist der Wellenantrieb 26 über eine Kupplung 30 mit der Wickelwelle 12 antriebsverbunden. Diese Kupplung 30 besitzt dabei in einem in 3a gezeigten Zustand für beide Drehrichtungen 31, 32 je einen Freilauf. Der jeweilige Freilauf charakterisiert sich dadurch, dass die Wickelwelle 12 in der jeweiligen Drehrichtung 31, 32 relativ zum stehenden Wellenantrieb 26 verdrehbar ist. In einer in den 3a und 3b im Gegenuhrzeigersinn orientierten Aufwickel-Drehrichtung 31, die zum Aufwickeln des Sicherungselements 11 auf die Wickelwelle 12 erforderlich ist, ist ein nicht näher bezeichneter Aufwickel-Freilauf immer aktiv. Das heißt, die Wickelwelle 12 ist in beiden Zuständen der Kupplung 30, die in den 3a und 3b wiedergegeben sind, relativ zum stehenden Wellenantrieb 26 drehbar. In der in den 3a und 3b im Uhrzeigersinn orientierten Abwickel-Drehrichtung 32, die zum Abwickeln des Sicherungselements 11 von der Wickelwelle 12 erforderlich ist, ist ein entsprechender Abwickel-Freilauf zwischen einer in 3a gezeigten Freilaufstellung und einer in 3b gezeigten Sperrstellung verstellbar. In der Freilaufstellung gemäß 3a ist der Abwickel-Freilauf aktiv, so dass die Wickelwelle 12 in der Abwickel-Drehrichtung 32 gegenüber dem stehenden Wellenantrieb 26 verdrehbar ist. In der in 3b gezeigten Sperrstellung ist der Abwickel-Freilauf gesperrt, so dass die Wickelwelle 12 in der Abwickel-Drehrichtung 32 nicht relativ zum stehenden Wellenantrieb 26 verdrehbar ist.
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Im Einzelnen umfasst die in den 3a und 3b gezeigte Kupplung 30 ein Rotorteil 33 und ein Mitnehmerteil 34. Das Rotorteil 33 ist drehfest mit dem Wellenantrieb 26 verbunden. Das Mitnehmerteil 34 ist in der in den 3a und 3b durch einen Doppelpfeil angedeuteten Umfangsrichtung 35 am Rotorteil 33 verstellbar angeordnet. Die Wickelwelle 12 weist nun zumindest in einem in 2 durch eine geschweifte Klammer angedeuteten axialen Endbereich 36 eine Hohlwelle 37 auf bzw. ist zumindest in diesem axialen Endbereich 36 als Hohlwelle 37 ausgestaltet. Ferner weist die Wickelwelle 12 im Bereich dieser Hohlwelle 37 zumindest einen radialen Durchbruch 38 auf. Bei der in den 3a und 3b gezeigten Ausführungsform sind rein exemplarisch und ohne Beschränkung der Allgemeinheit vier derartige Durchbrüche 38 wiedergegeben, die in der Umfangsrichtung 35 gleichmäßig verteilt sind.
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Das Rotorteil 33 ragt koaxial in die Hohlwelle 37 hinein und zwar derart, dass sich das Mitnehmerteil 34 in einem axialen Bereich der Hohlwelle 37 befindet, in dem auch die Durchbrüche 38 angeordnet sind. Die Durchbrüche 38 sind hier als axiale Schlitze konfiguriert. Das Mitnehmerteil 34 ist dementsprechend als geradliniger Körper mit konstantem Querschnittprofil konfiguriert.
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Das Rotorteil 33 besitzt nun eine Führungskulisse 39, entlang der das Mitnehmerteil 34 in der Umfangsrichtung 35 zwischen einer in 3a gezeigten Freilaufstellung und einer in 3b gezeigten Sperrstellung verstellbar ist. Dabei wird die Freilaufstellung in der Umfangsrichtung 35 durch einen ersten Anschlag 40 definiert, während die Sperrstellung in der Umfangsrichtung 35 durch einen zweiten Anschlag 41 definiert wird. Die Führungskulisse 39 ist geometrisch so gestaltet, dass sich für das Mitnehmerteil 34 in der Freilaufstellung gemäß 3a von der Wickelachse 14 ein erster Abstand 42 einstellt, der kleiner ist als ein zweiter Abstand 43, der sich für das Mitnehmerteil 34 in der Sperrstellung gemäß 3b einstellt. Die Abstände 42, 43 sind dabei gezielt so gewählt, dass sich das Mitnehmerteil 34 in der Freilaufstellung gemäß 3a vollständig innerhalb der Hohlwelle 37 befindet, während es in der Sperrstellung gemäß 3b in einen solchen Durchbruch 38 hineinragt. In der Sperrstellung stützt sich das Mitnehmerteil 34 außerdem in der Umfangsrichtung 35 sowohl am Rotorteil 33, nämlich am zweiten Anschlag 41 als auch an der Hohlwelle 37, nämlich an einem Rand 44 ab, der den jeweiligen Durchbruch 38 in der Umfangsrichtung 35 begrenzt. Somit lässt sich in der Sperrstellung gemäß 3b die Hohlwelle 37 und somit die Wickelwelle 12 bei stehendem Rotorteil 33 nicht in der Abwickel-Richtung 32 verdrehen. Dagegen kann durch Drehen des Rotorteils 33 in der Aufwickel-Richtung 31 über das Mitnehmerteil 34 die Wickelwelle 12 mitgenommen werden, um so das Sicherungselement 11 zu spannen. Wird dagegen die Wickelwelle 12 in der Aufwickel-Richtung 31 gegenüber dem stehenden Rotorteil 33 bewegt, kann das Mitnehmerteil 34 dieser Bewegung folgen, wodurch der Freilauf in dieser Richtung realisiert ist. Das Mitnehmerteil 34 ist gegenüber dem Rotorteil 33 radial lose angeordnet, so dass es in einer Drehlage, wie sie z. B. in 3b wiedergegeben ist, vom Rotorteil 33 abheben kann. Im Unterschied dazu treibt in einer Relativlage, wie sie z. B. in 3a wiedergegeben ist, die Schwerkraft das Mitnehmerteil 34 gegen das Rotorteil 33 an.
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Entsprechend den 1a bis 1b kann zumindest ein elektrischer Kopplungskörperantrieb 45 vorgesehen sein, mit dessen Hilfe der jeweilige Kopplungskörper 17 in der jeweiligen Führungsschiene 16 verstellbar ist. Zweckmäßig ist dabei der jeweilige Kopplungskörper 17 über ein Kabel 46, das nur in 1a erkennbar ist, mit dem jeweiligen Kopplungskörperantrieb 45 verbunden. Das jeweilige Kabel 46 ist dabei in der zugehörigen Führungsschiene 16 geführt. Bevorzugt handelt es sich beim Kabel 46 um ein Zug-Druck-Kabel 46, das sowohl Zugkräfte als auch Druckkräfte vom Kopplungskörperantrieb 45 auf den Kupplungskörper 17 übertragen kann. Des Weiteren ist zweckmäßig eine Steuerung 47 vorgesehen. Die Steuerung 47 ist über eine entsprechende Steuerleitung 48 mit dem Wellenantrieb 26 verbunden. Die Steuerung 47 ist im Beispiel außerdem über eine entsprechende Steuerleitung 49 mit dem jeweiligen Kopplungskörperantrieb 45 verbunden. Im Beispiel ist ferner in den jeweiligen Kopplungskörperantrieb 45 eine Sensorik 50 integriert, mit deren Hilfe der Sicherungszustand des Sicherungselement 11 erkannt werden kann. Die Sensorik 50 steht ebenfalls mit der Steuerung 47 in Verbindung, was hier exemplarisch ebenfalls über die Steuerleitung 49 realisiert wird. Die Steuerung 47 kann nun so konfiguriert sein, dass sie den Wellenantrieb 26 automatisch zum Spannen des Sicherungselements 11 ansteuert, sobald die Sensorik 50 das Vorliegend des Sicherungszustands erkennt. Beispielsweise kann die Sensorik 50 hierzu den Stromverbrauch des Kopplungskörperantriebs 45 überwachen. Sobald der Kopplungskörperantrieb 45 den Kopplungskörper 17 gegen einen Endanschlag 51 im distalen Endbereich 23 der zugehörigen Führungsschiene 16 andrückt, steigt der Stromverbrauch des Kopplungskörperantriebs 45 stark an. Sobald der Stromverbrauch des Kopplungskörperantriebs 45 einen vorbestimmten Schwellwert erreicht, geht die Sensorik 50 davon aus, dass der Kopplungskörper 17 seine für den Sicherungszustand vorgesehene Position im distalen Endbereich 23 erreicht hat. Alternativ dazu kann die Sensorik 50 beispielsweise auch ein Positionssensor sein, der das Ankommen des Kopplungskörpers 17 in der für den Sicherungszustand vorgesehenen Positionen im distalen Endbereich 23, z. B. am Anschlag 51, detektiert.
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Die Steuerung 47 kann außerdem mit einer manuell betätigbaren Bedieneinheit 52 verbunden sein, die beispielsweise durch einen Taster oder Schalter oder dergleichen realisiert sein kann. Mit Hilfe der Bedieneinheit 52 kann nun ein Überführen des Sicherungselements 11 vom Be- und Entladungszustand gemäß 1a in den gespannten Sicherungszustand gemäß 1c oder umgekehrt initiiert werden. Für den Fall, dass der Be- und Entladungszustand gemäß 1a vorliegt, führt die Betätigung der Bedieneinheit 52 dazu, dass die Steuerung 47 automatisch den jeweiligen Kopplungskörperantrieb 45 zum Überführen des Sicherungselements 11 vom Be- und Entladungszustand in den ungespannten Sicherungszustand gemäß 1b ansteuert. Anschließend steuert die Steuerung 47 automatisch den Wellenantrieb 26 zum Überführen des Sicherungselements 11 vom ungespannten Sicherungszustand gemäß 1b in den gespannten Sicherungszustand gemäß 1c an. Liegt dagegen der in 1c gezeigte gespannte Sicherungszustand vor, führt eine Betätigung der Bedieneinheit 52 dazu, dass die Steuerung 47 automatisch den Wellenantrieb 26 zum Überführen des Sicherungselements 11 vom gespannten Sicherungszustand gemäß 1c in den ungespannten Sicherungszustand gemäß 1b ansteuernd. Anschließend steuert die Steuerung 47 automatisch den jeweiligen Kopplungskörperantrieb 45 zum Überführen des Sicherungselements 11 vom ungespannten Sicherungszustand gemäß 1b in den Be- und Entladungszustand gemäß 1a an.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Sensorik 50 auch zur Realisierung eines Einklemmschutzes verwendet werden. Hierzu kann die Sensorik 50 wieder den Stromverbrauch des jeweiligen Kopplungskörperantriebs 45 überwachen und das Vorhandensein eines Hindernisses im Verstellweg des Sicherungswegs 11 daran erkennen, dass der Stromverbrauch einen vorbestimmten Schwellwert erreicht. Die Steuerung 48 kann dann den jeweiligen Kopplungskörperantrieb 45 stoppen, sobald die Sensorik 50 im Verstellweg des Sicherungselements 11 ein Hindernis erkennt. Als zusätzliche Maßnahme kann die Steuerung 47 dann den Kopplungskörperantrieb 45 kurzzeitig in der Gegenrichtung ansteuern, um die Kollision mit dem Hindernis rückgängig zu machen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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