-
Die Erfindung betrifft ein Heckklappenaktuator mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch eine Heckklappenanordnung mit diesem Heckklappenaktuator.
-
Zum Be- und Entladen des Kofferraums oder einer Ladefläche muss üblicherweise eine Heckklappe bei einem Fahrzeug geöffnet bzw. geschlossen werden. Nachdem derartige Heckklappen meist in einem oberen Bereich an das Fahrzeug angelenkt sind, führt die Gewichtskraft dazu, dass diese ohne weitere Maßnahmen selbsttätig schließen würde. Vor diesem Hintergrund ist es bekannt, Stützeinrichtungen zum Offenhalten von Heckklappen anzubringen. Während bei konventionellen Fahrzeugen derartige Stützeinrichtungen ausschließlich mechanisch umgesetzt sind, ist es bei komfortableren Fahrzeugen bekannt, derartige Stützeinrichtungen mit Motoren auszustatten, um ein automatisiertes Öffnen und Schließen zu ermöglichen.
-
Beispielsweise offenbart die Druckschrift
DE 20 2008 008 118 U1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, einen Spindelantrieb zur motorischen Verstellung eine Heckklappe oder dergleichen eines Kraftfahrzeugs.
-
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine besonders komfortable Lösung für einen Heckklappenaktuator vorzuschlagen.
-
Diese Aufgabe wird durch einen Heckklappenaktuator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Heckklappenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
-
Der Gegenstand der Erfindung ist ein Heckklappenaktuator zur Betätigung einer Heckklappe von einem Fahrzeug. Das Betätigen kann ein Öffnen und/oder Schließen und/oder Halten der Heckklappe umfassen. Bei der Heckklappe kann es sich beispielsweise um die Heckklappe eines Kombifahrzeugs oder um eine Kofferraumklappe handeln.
-
Der Heckklappenaktuator weist einen Grundabschnitt zur Festlegung an dem Fahrzeug auf. Der Grundabschnitt kann unmittelbar dem Fahrzeug festgelegt sein, alternativ ist der Grundabschnitt über Zwischenelemente an dem Fahrzeug festgelegt. Bei abgewandelten Ausführungsformen kann der Grundabschnitt auch an der Heckklappe festgelegt sein.
-
Der Heckklappenaktuator weist einen Betätigungsabschnitt auf, wobei der Betätigungsabschnitt in einer linearen Bewegung relativ zu dem Grundabschnitt bewegbar ist. Der Betätigungsabschnitt dient insbesondere zur Ankopplung des Heckklappenaktuator an ein Getriebe, welches zwischen dem Heckklappenaktuator und der Heckklappe zwischengeschaltet ist. Alternativ hierzu dient der Betätigungsabschnitt zur unmittelbaren Abstützung an der Heckklappe oder an dem Fahrzeug. Die Relativbewegung zwischen dem Betätigungsabschnitt und dem Grundabschnitt wird mit elektrischer Energie bewirkt.
-
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Heckklappenaktuator einen Linearmotor zum linearen Bewegen des Betätigungsabschnitts aufweist. Während bei Antriebssystemen aus dem Stand der Technik eine Rotationsbewegung von einem Motor in eine Linearbewegung gewandelt wird, wird erfindungsgemäß ein Linearmotor verwendet, welcher eine Linearbewegung erzeugt. Es besonders bevorzugt, dass der Linearmotor als ein Direktantrieb ausgebildet ist. Dabei ist vorteilhaft, dass der Linearmotor einen Läufer und einen Stator aufweist, wobei der Läufer linear zu dem Stator bewegbar ist. Vorzugsweise ist der Stator mit dem Grundabschnitt gekoppelt, insbesondere fest verbunden, und der Läufer ist mit dem Betätigungsabschnitt gekoppelt, insbesondere fest verbunden. Bei weniger bevorzugten Ausführungsbeispielen ist der Stator mit dem Betätigungsabschnitt gekoppelt und der Läufer ist mit dem Grundabschnitt gekoppelt. Dies stellt eine kinematische Umkehr dar.
-
Es ist dabei eine Überlegung der Erfindung, dass durch den Einsatz eines Linearmotors ein möglichst geräuscharmes System vorgeschlagen wird, da dieses kaum bzw. keine rotativen Bewegungen umsetzt. Insbesondere ist es nicht notwendig, höhere Drehzahlen einer Rotorwelle in eine Linearbewegung umzusetzen. Stattdessen wird die Linearbewegung unmittelbar erzeugt.
-
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Heckklappenaktuator einen Energiespeicher zur temporären Speicherung von Energie zum Öffnen der Heckklappe auf. Derartige Energiespeicher sind aus dem Stand der Technik bekannt, wobei diese meist als Spiralfedereinrichtungen ausgebildet sind. Als mögliche Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Energiespeicher einen Torsionsstab aufweist, wobei die Energie durch Verdrehen des Torsionsstabs aufgenommen bzw. gespeichert wird. So ist beispielsweise möglich, dass der Torsionsstab bei einem Schließen der Heckklappe verdreht wird, um Energie aufzunehmen, die bei einem Öffnen der Heckklappe wieder freigegeben wird und den Öffnungsvorgang unterstützt.
-
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Torsionsstab parallel zu dem Linearmotor angeordnet. Nachdem beide Komponenten ein Format aufweisen, welches als länglich bezeichnet werden kann, ist es vorteilhaft, Torsionsstab und Linearmotor parallel anzuordnen, da bei dieser Anordnung nur ein geringer Bauraum benötigt wird.
-
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Heckklappenanordnung für ein Fahrzeug, wobei diese einen Fahrzeugabschnitt, die Heckklappe sowie den Heckklappenaktuator aufweist. Die Heckklappe ist an dem Fahrzeugabschnitt schwenkbar angeordnet. Der Heckklappenaktuator ist so angeordnet, dass dieser die Heckklappe an dem Fahrzeugabschnitt öffnen und/oder schließen kann. Somit ist dieser vorzugsweise zwischen Fahrzeugabschnitt und Heckklappe wirkend angeordnet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Heckklappenaktuator so ausgebildet ist, wie dieser zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
-
Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausführungsform der Heckklappenanordnung umfasst diese mindestens ein Scharnier, vorzugsweise zwei Scharniere. Das mindestens eine Scharnier ist zwischen Heckklappe und Fahrzeugabschnitt angeordnet, so dass die Heckklappe relativ zum Fahrzeugabschnitt geschwenkt werden kann. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass das mindestens eine Scharnier durch den Heckklappenaktuator betätigt wird. Insbesondere greift der Heckklappenaktuator an das Scharnier an. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Heckklappenaktuator an einen fahrzeugfesten Abschnitt oder an einen heckklappenfesten Abschnitt des Scharniers angreift.
-
Bei einer möglichen Realisierung der Erfindung ist der Linearmotor gleichgerichtet zu einer Oberkante der Heckklappe in einem hinteren Dachhimmelbereich des Fahrzeugabschnitts angeordnet. Alternativ oder ergänzend ist der Linearmotor zwischen zwei der soeben beschriebenen Scharniere angeordnet. Durch die Position in dem Dachhimmelbereich kann der Linearmotor und folglich der Heckklappenaktuator besonders bauraumsparend angeordnet werden. Zwischen dem Linearmotor und dem Scharnier kann ein Getriebe, eine Kulissenführung etc. angeordnet sein.
-
Bei einer anderen möglichen Realisierung der Erfindung ist der Linearmotor an einer C-Säule des Fahrzeugabschnitts angeordnet. Bei dieser Realisierung ist es denkbar, dass zwischen dem Linearmotor und der Heckklappe ein Getriebe angeordnet ist. Es ist jedoch auch möglich, dass der Linearmotor über eine Schubstange oder dergleichen unmittelbar in linearer Richtung auf die Heckklappe oder auf einen heckklappenfesten Abschnitt des Scharniers wirkt.
-
Bei einer weiteren möglichen Realisierung der Erfindung ist der Linearmotor zwischen der B-Säule und der C-Säule in einem seitlichen Dachhimmelbereich des Fahrzeugabschnitts angeordnet. Bei dieser Realisierung ist es möglich, dass die Heckklappe über ein Getriebe oder dergleichen bewegt wird oder, dass der Betätigungsabschnitt unmittelbar in linearer Richtung auf die Heckklappe oder auf einen heckklappenfesten Abschnitt des Scharniers wirkt.
-
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung definiert das Scharnier eine Schwenkachse, wobei der Torsionsstab gleichlaufend und/oder identisch zu der Schwenkachse angeordnet ist. Auf diese Weise kann dieser besonders platzsparend integriert werden.
-
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Linearmotors für den Heckklappenaktuator;
- 2 - 4 verschiedene Ausführungsformen von Heckklappenanordnungen als Ausführungsbeispiele der Erfindung.
-
Die 1 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung einen Heckklappenaktuator 1 zur Betätigung einer Heckklappe 2 von einer Heckklappenanordnung 20 eines Fahrzeugs 3 (2 - 4).
-
Der Heckklappenaktuator 1 weist einen Grundabschnitt 4 auf, welcher beispielsweise über mechanische Schnittstellen 5 je nach Einbausituation mit der Heckklappe 2 oder dem Fahrzeug 3 verbunden werden kann. Ferner weist der Heckklappenaktuator 1 mindestens oder genau einen Betätigungsabschnitt 6 auf, der in einer linearen Bewegung in einer Richtung R relativ zu dem Grundabschnitt 4 bewegt werden kann.
-
Zur Erzeugung der Relativbewegung weist der Heckklappenaktuator 1 einen Linearmotor 7 auf, welcher nicht dargestellter Weise elektrisch betrieben wird. Der Linearmotor 7 weist einen Stator 8 sowie einen Läufer 9 auf. Der Stator 8 weist eine Mehrzahl von alternierend angeordneten Dauermagneten auf. Der Linearmotor 7 ist als ein Direktantrieb ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform kann der Stator hingegen über eine Spulenanordnung verfügen.
-
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Stator 8 mit dem Grundabschnitt 4 und der Läufer 9 mit dem Betätigungsabschnitt 6 fest verbunden. Durch Ansteuerung des Linearmotors 7 kann der Betätigungsabschnitt in der Richtung R linear verfahren werden, ohne die Erzeugung einer rotativen Bewegung. An dem Betätigungsabschnitt 6 kann sich ein Getriebe, insbesondere ein Kurvengetriebe, kinematisch anschließen, um das Antriebsmoment zwischen Heckklappe 2 und Fahrzeug 3 aufzubringen. Bei einer kinematischen Umkehr kann auch der Stator 8 mit dem Betätigungsabschnitt 6 und der Läufer 9 mit dem Grundabschnitt 4 fest verbunden sein. Es ist auch möglich, dass auf beiden Seiten des Läufers 9 ein Betätigungsabschnitt 6 angeordnet ist.
-
Die 2 zeigt die Heckklappenanordnung 20 mit einem Fahrzeugabschnitt 10 des Fahrzeugs 3 im Bereich der Heckklappe 2. Die Heckklappe 2 ist über 2 Scharniere 11 a, b an dem Fahrzeugabschnitt 10 angelenkt, so dass diese geöffnet und geschlossen werden kann. In der schematischen Darstellung des Fahrzeugabschnitts 10 ist eine C-Säule 12 zu erkennen, welche sich entlang einer Seitenkante der Heckklappe 2 erstreckt. Ebenfalls nur schematisch angedeutet ist eine B-Säule 13. Zwischen den Säulen 12,13 erstreckt sich an der Oberkante ein seitlicher Dachhimmelbereich 14, welcher einen seitlichen Begrenzungsbereich des Dachhimmels 15 bildet. Im Bereich zwischen den Scharnieren ist ein hinterer Dachhimmelbereich 16 ausgebildet, welcher einen hinteren Begrenzungsbereich des Dachhimmels 15 bildet. Der seitliche Dachhimmelbereich 14 erstreckt sich in Fahrtrichtung, der hintere Dachhimmelbereich 16 erstreckt sich quer zur Fahrtrichtung.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel in der 2 ist der Heckklappenaktuator 1 in dem hinteren Dachhimmelbereich 16, also an der Innenseite des Dachhimmels 15 im hinteren Begrenzungsbereich insbesondere verdeckt angeordnet. Insbesondere ist der Heckklappenaktuator 1 und/oder der Linearmotor 7 zwischen dem hinteren Dachhimmelbereich 16 und der Innenverkleidung des Dachhimmels 15 angeordnet. Die Richtung R der linearen Verfahrbewegung erstreckt sich quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1. Die Linearbewegung des Betätigungsabschnitts 6 kann über ein Getriebe 17, zum Beispiel ausgebildet als Kurvengetriebe, in eine Schwenkbewegung der Heckklappe 2 umgesetzt werden. Beispielsweise ist das Getriebe 17 ebenfalls in dem hinteren Dachhimmelbereich 16 verdeckt angeordnet. In der 2 ist insbesondere der Linearmotor 7 mit dem Stator 8 und dem Läufer 9 zu erkennen.
-
Optional ergänzend weist der Heckklappenaktuator 1 einen Energiespeicher 18 ausgebildet als ein Torsionsstab 19 auf, welcher sich gleichgerichtet zu dem Linearmotor 7 erstreckt. Der Torsionsstab 19 ist auf eine Schwenkachse des Scharniers 11 a bzw. 11 b angeordnet, so dass dieser bei einem Öffnen oder Schließen der Heckklappe 2 verdreht und auf diese Weise Energie speichern kann, welche dann bei der Gegenbewegung wieder abgegeben wird. Der Torsionsstab 19 ist gleichgerichtet oder parallel zu dem Linearmotor 7 angeordnet.
-
In der 3 ist eine alternative Ausgestaltung von der Heckklappenanordnung 20 mit dem Fahrzeugabschnitt 10 und der Heckklappe 2 dargestellt, wobei der Fahrzeugabschnitt 10 und die Scharniere 11 a, b gleich ausgebildet sind und auch der Energiespeicher 18 bzw. der Torsionsstab 19 die gleiche Einbaulage aufweisen kann. Der Heckklappenaktuator 1, insbesondere der Linearmotor 7 ist nun im seitlichen Dachhimmelbereich 14 angeordnet. Insbesondere ist der Heckklappenaktuator 1 und/oder der Linearmotor 7 zwischen dem seitlichen Dachhimmelbereich 14 und der Innenverkleidung des Dachhimmels 15 angeordnet. Insbesondere ist der Heckklappenaktuator 1, insbesondere der Linearmotor 7, zwischen der C-Säule 12 und der B-Säule 13 angeordnet. Der Betätigungsabschnitt 6 kann durch eine lineare Verfahrbewegung in Richtung R das Scharnier 11 a, b und damit die Heckklappe 2 durch eine Druckbeaufschlagung öffnen. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel in der 2 können hier zwei kleinere Linearmotoren 7 auf jeder Seite des Fahrzeugs 3 bzw. für jedes Scharnier 11 a, b eingesetzt werden.
-
In der 4 ist in Abgrenzung zu den vorhergehenden Figuren der Heckklappenaktuator 1, insbesondere der Linearmotor 7 in der C-Säule 12 angeordnet. Insbesondere ist der Heckklappenaktuator 1 und/oder der Linearmotor 7 zwischen der C-Säule 12 und der Innenverkleidung des Dachhimmels 15 bzw. der C-Säule 12 angeordnet. Die Betätigungskraft wird zum Beispiel über eine Druckstange auf das Scharnier 11 a, b übertragen. Auch bei dieser Variante besteht die Möglichkeit, den Linearmotor 7 doppelt zu verbauen und somit kleine und kostengünstige Linearmotoren 7 im Vergleich zu dem Linearmotor 7 in der 2 zu verwenden.
-
Während bei dem Ausführungsbeispiel in der 2 ein gemeinsamer Heckklappenaktuator 1 und/oder ein gemeinsamer Linearmotor 7 für beide Scharniere 11 a, b eingesetzt wird, werden bei den Ausführungsbeispielen in den 3 und 4 zwei Heckklappenaktuatoren 1 bzw. Linearmotoren 7 benutzt, welche symmetrisch verteilt angeordnet sind. Zusammenfassend wird eine Anordnung mit einem Linearmotor 7 für einen Heckklappenaktuator 1 vorgeschlagen, der möglichst unsichtbar für den Fahrzeugbenutzer im Fahrzeug 1 versteckt angeordnet ist. Der Linearmotor 7 wird deshalb für den Fahrzeugbenutzer nicht sichtbar hinter der Innenverkleidung des Dachhimmels 15, insbesondere im seitlichen Dachhimmelbereich 14 oder im hinteren Dachhimmelbereich 16 oder in der C-Säule 12 angeordnet.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Heckklappenaktuator
- 2
- Heckklappe
- 3
- Fahrzeug
- 4
- Grundabschnitt
- 5
- mechanische Schnittstellen
- 6
- Betätigungsabschnitt
- 7
- Linearmotor
- 8
- Stator
- 9
- Läufer
- 10
- Fahrzeugabschnitt
- 11 a, b
- Scharniere
- 12
- C-Säule
- 13
- B-Säule
- 14
- seitlicher Dachhimmelbereich
- 15
- Dachhimmel
- 16
- hinterer Dachhimmelbereich
- 17
- Getriebe
- 18
- Energiespeicher
- 19
- Torsionsstab
- 20
- Heckklappenanordnung
- R
- Richtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 202008008118 U1 [0003]
