DE102018120319A1

DE102018120319A1 - Electrically actuated control element for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102018120319A1
Application number: DE102018120319.5A
Authority: DE
Inventors: Peter Szegeny; Cyrille Roussel; Michael Joosten
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 2018-08-21
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2020-02-27
Also published as: WO2020038528A1; JP2021535297A; JP7347850B2

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Stellelement (1) für ein beweglich an einer Kraftfahrzeugkarosserie (21) befestigtes Bauteil, insbesondere eine Tür oder Klappe, wobei das Stellelement (1) der-art zwischen der Karosserie (21) und dem beweglichen Bauteil anordbar ist, das mittels des Stellelements (1) eine Relativbewegung zwischen der Karosserie (21) und dem beweglichen Bauteil beeinflussbar ist, mit zumindest einem Aktuator (25), wobei mittels des Aktuators (25) das bewegliche Bauteil zumindest mittelbar mit einer Kraft beaufschlagbar ist, und einem insbesondere bei einer Öffnungsbewegung des beweglichen Bauteils, unterstützenden Federelements (6), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zusätzliches Federelement (7) vorgesehen ist, wobei mittels des zusätzlichen Federelements (7) eine Bewegung des beweglichen Bauteils unterstützbar ist.The invention relates to an actuating element (1) for a component that is movably attached to a motor vehicle body (21), in particular a door or flap, wherein the actuating element (1) can be arranged between the body (21) and the movable component that by means of the adjusting element (1) a relative movement between the body (21) and the movable component can be influenced, with at least one actuator (25), with the actuator (25) being able to apply a force to the movable component at least indirectly, and in particular during an opening movement of the movable component, supporting spring element (6), characterized in that at least one additional spring element (7) is provided, wherein movement of the movable component can be supported by means of the additional spring element (7).

Description

Die Erfindung betrifft ein Stellelement für ein beweglich an einer Kraftfahrzeugkarosserie befestigtes Bauteil, insbesondere eine Tür oder Klappe, wobei das Stellelement derart zwischen der Karosserie und dem beweglichen Bauteil angeordnet ist, das mittels des Stellelements eine Relativbewegung zwischen der Karosserie und dem beweglichen Bauteil beeinflussbar ist.The invention relates to an actuating element for a component movably attached to a motor vehicle body, in particular a door or flap, the actuating element being arranged between the body and the movable component in such a way that a relative movement between the body and the movable component can be influenced by means of the actuating element.

Um den Komfort in einem Kraftfahrzeug zu steigern, werden heute mehr und mehr Assistenzsysteme ins Kraftfahrzeug eingebaut, die eine Bedienung des Kraftfahrzeugs erleichtern und den Bediener bei der Handhabung des Kraftfahrzeugs unterstützen. So ist es beispielsweise bekannt, dass Kraftfahrzeuge mittels einer Funkfernbedienung gesteuert werden, um beispielsweise das Fahrzeug zu verriegeln und/oder zum Beispiel eine Heckklappe automatisch zu öffnen. Auch sind Systeme zum selbständigen Öffnen einer Tür oder einem stufenlosen Arretieren einer Tür bekannt geworden.In order to increase the comfort in a motor vehicle, more and more assistance systems are being built into the motor vehicle today, which facilitate operation of the motor vehicle and support the operator in handling the motor vehicle. For example, it is known that motor vehicles are controlled by means of a radio remote control, for example to lock the vehicle and / or to automatically open a tailgate, for example. Systems for independently opening a door or continuously locking a door have also become known.

So offenbart beispielsweise die DE 10 2009 041 499 A1 einen Aktuator, mit dem eine Position eines beweglich am Kraftfahrzeug befestigten Bauteils arretierbar ist. Die Druckschrift offenbart beispielsweise einen Aktuator, der an einem Fangband einer Kraftfahrzeugtür angeordnet ist und der mittels eines Getriebes und einer Bremseinrichtung ein stufenloses Arretieren, das heißt Feststellen des bewegten Bauteils ermöglicht. Zur sicheren Arretierung der Türposition wirkt dabei ein Bremselement mit einem Zusatzmodul zusammen, wobei das Zusatzmodul eine Schlingfederkupplung beinhaltet, die mittels eines elektrischen Antriebs aktivierbar ist.For example, the DE 10 2009 041 499 A1 an actuator with which a position of a component movably attached to the motor vehicle can be locked. The publication discloses, for example, an actuator which is arranged on a tether of a motor vehicle door and which enables a stepless locking, that is to say locking of the moving component, by means of a transmission and a braking device. A brake element interacts with an additional module to securely lock the door position, the additional module including a wrap spring clutch that can be activated by means of an electric drive.

Aus der DE 10 2009 006 948 B4 ist eine Antriebsvorrichtung bekannt geworden, mit der eine Tür oder Klappe automatisch öffenbar oder schließbar ist. Dazu ist ein Elektromotor mit einem Getriebe verbunden, wobei das Getriebe über eine Lamellenkupplung mit einer Zahnstange verbunden ist, so dass eine Relativbewegung zwischen einem beweglichen Bauteil und der Kraftfahrzeugkarosserie erzielbar ist. Die Lamellenkupplung wirkt dabei derart mit dem elektrischen Antrieb und einer Rückhülse zusammen, dass das Antriebsmoment über den Verfahrweg der Antriebsvorrichtung variierbar ist. Somit besteht die Möglichkeit, beim Öffnen der Tür eine ansteigende Kraft bereitzustellen, so dass ein sicheres Halten der Tür oder Klappe ermöglichbar ist. Im Schließvorgang selbst weist die Antriebsvorrichtung eine sehr geringe Kraft auf, so dass die Tür kurz vor der geschlossenen Position manuell bewegbar ist.From the DE 10 2009 006 948 B4 has become known a drive device with which a door or flap can be opened or closed automatically. For this purpose, an electric motor is connected to a transmission, the transmission being connected to a rack via a multi-plate clutch, so that a relative movement between a movable component and the motor vehicle body can be achieved. The multi-plate clutch interacts with the electric drive and a back sleeve in such a way that the drive torque can be varied over the travel path of the drive device. It is thus possible to provide an increasing force when the door is opened, so that the door or flap can be held securely. In the closing process itself, the drive device has a very low force, so that the door can be moved manually shortly before the closed position.

Die DE 198 44 265 C2 beschreibt eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die dort beschriebene Vorrichtung zur elektromotorischen oder elektromotorisch unterstützten Betätigung einer Heckklappe oder dergleichen Verschließeinrichtung weist einen elektrischen Antrieb und ein dem elektrischen Antrieb nachgeschaltetes Getriebe auf. Das Getriebe wirkt mit einem Antriebshebel zusammen, der wiederum direkt mit einem Schwenkhebel, insbesondere einem Scharnier einer Klappe, verbunden ist. Eine Betätigung des elektrischen Antriebs bewirkt dabei, dass der Schwenkhebel um eine Schwenkachse herum verschwenkbar ist, so dass beispielsweise eine Heckklappe elektrisch betätigt geöffnet werden kann. Zusätzlich weist die Vorrichtung ein Federelement auf, das die Öffnungsbewegung des Schwenkhebels unterstützt. Dabei ist das Federelement derart in der Vorrichtung angeordnet, dass die Federkraft in Richtung der Öffnungsbewegung gerichtet ist, wodurch ein Unterstützen des Betätigens der Heckklappe ermöglichbar ist.The DE 198 44 265 C2 describes a device according to the preamble of claim 1. The device described there for the electromotive or electromotively assisted actuation of a tailgate or the like closing device has an electric drive and a transmission connected downstream of the electric drive. The transmission cooperates with a drive lever, which in turn is directly connected to a pivot lever, in particular a hinge of a flap. An actuation of the electric drive causes the pivoting lever to be pivotable about a pivot axis, so that, for example, a tailgate can be opened electrically actuated. In addition, the device has a spring element that supports the opening movement of the pivot lever. The spring element is arranged in the device such that the spring force is directed in the direction of the opening movement, which makes it possible to support the actuation of the tailgate.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Antriebssysteme bzw. Stellelemente sind zum Teil konstruktiv aufwändig oder weisen lediglich eingeschränkte Funktionalitäten auf. Insbesondere werden die Stellelemente nicht allen Anforderungen an die unterschiedlichen Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs gerecht. Insbesondere in Extremsituationen können die Vorrichtungen an ihre Grenzen gelangen. Hier setzt die Erfindung an.The drive systems or control elements known from the prior art are in part structurally complex or have only limited functionalities. In particular, the control elements do not meet all requirements for the different operating conditions of the motor vehicle. Especially in extreme situations, the devices can reach their limits. This is where the invention comes in.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Stellelement bereitzustellen, mit dem ein sicheres Betätigen des beweglich am Kraftfahrzeug angeordneten Bauteils auch in Positionen mit höherer Belastung ermöglichbar ist. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung eine konstruktive einfache und kleinstbauende Vorrichtung zur Unterstützung zumindest einer Öffnungsbewegung eines beweglich am Kraftfahrzeug angeordneten Bauteils bereitzustellen.The object of the invention is to provide an improved actuating element with which a reliable actuation of the component which is movably arranged on the motor vehicle can also be made possible in positions with higher loads. In addition, it is an object of the invention to provide a structurally simple and very small-sized device for supporting at least one opening movement of a component that is movably arranged on the motor vehicle.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkend sind, vielmehr sind beliebige Variationsmöglichkeiten der in der Beschreibung und den Unteransprüchen beschriebenen Merkmale möglich.The object is achieved by the features of independent claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims. It is pointed out that the exemplary embodiments described below are not restrictive; rather, any possible variations of the features described in the description and the subclaims are possible.

Gemäß dem Patentanspruch 1 wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass ein Stellelement für ein beweglich an einer Kraftfahrzeugkarosserie befestigtes Bauteil, insbesondere eine Tür oder Klappe, bereitgestellt wird, wobei das Stellelement derart zwischen der Karosserie und dem beweglichen Bauteil angeordnet ist, das mittels des Stellelements eine Relativbewegung zwischen der Karosserie und dem beweglichen Bauteil beeinflussbar ist, mit zumindest einem Aktuator, wobei mittels des Aktuators das bewegliche Bauteil mit einer Kraft beaufschlagbar ist und einem insbesondere bei einer Öffnungsbewegung des beweglichen Bauteils, unterstützenden Federelement, wobei wenigstens ein zusätzliches Federelement vorgesehen ist, wobei mittels des zusätzlichen Federelements eine Bewegung des beweglichen Bauteils unterstützbar ist. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Stellelements mit dem zusätzlichen Federelement ist nun die Möglichkeit geschaffen, die Öffnungsbewegung zu unterstützen und auch in Positionen mit höherer Belastung des Stellelements ein sicheres Halten der Tür oder Klappe am Kraftfahrzeug zu gewährleisten. Die höheren Belastungen stellen Extremsituationen dar und können beispielsweise dann auftreten, wenn das Kraftfahrzeug zum Beispiel auf einer abschüssigen Straße geparkt ist, wodurch zusätzliche Kräfte notwendig sind, um die Tür zu bewegen bzw. zu halten. Eine Extremsituation kann auch beispielsweise an einer Heckklappe auftreten, wenn diese beispielsweise mit einer Schneelast beaufschlagt ist. Durch das zusätzliche Federelement können diese zusätzlich auf das bewegliche Bauteil wirkenden Kräfte kompensiert werden. Vorstellbar ist auch ein Einsatz des Stellelements bei Kraftfahrzeugen mit Flügeltüren oder schräg an der Karosserie aufgehängte/montierte Türen.According to claim 1, the object of the invention is achieved in that an actuating element for a movably attached to a motor vehicle body component, in particular a door or flap, is provided, the actuating element being arranged between the body and the movable component in such a way that by means of the Actuating element, a relative movement between the body and the movable component can be influenced, with at least one actuator, the movable component with a force by means of the actuator can be acted upon and a spring element which assists in particular during an opening movement of the movable component, at least one additional spring element being provided, wherein movement of the movable component can be supported by means of the additional spring element. The construction of the control element with the additional spring element according to the invention now makes it possible to support the opening movement and to ensure that the door or flap is securely held on the motor vehicle even in positions with higher loads on the control element. The higher loads represent extreme situations and can occur, for example, when the motor vehicle is parked, for example, on a downhill street, which means that additional forces are required to move or hold the door. An extreme situation can also occur, for example, on a tailgate when it is subjected to a snow load, for example. These additional forces acting on the movable component can be compensated by the additional spring element. It is also conceivable to use the actuating element in motor vehicles with wing doors or doors that are suspended / mounted obliquely on the body.

Das erfindungsgemäße Stellelement kann überall dort eingesetzt werden, wo schwenkbeweglich oder verschieblich am Kraftfahrzeug angeordnete Bauteile angeordnet sind. Mittels des Stellelements kann somit eine Öffnungsbewegung und/oder Halteposition des beweglichen Bauteils eingeleitet und/oder eingenommen werden. Als bewegliche Bauteile sind beispielsweise Türen, Klappen, Hauben, Schiebetüren und/oder Abdeckungen zu nennen, eben all diese Bauteile des Kraftfahrzeugs, die beweglich am Kraftfahrzeug bzw. der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet sind. Mittels des Stellelements kann dabei eine Relativbewegung zwischen der Karosserie und dem beweglichen Bauteil hergestellt werden, wobei das Stellelement an der Kraftfahrzeugkarosserie oder dem beweglichen Bauteil selbst angeordnet sein kann.The actuating element according to the invention can be used wherever components arranged on the motor vehicle so as to be pivotable or displaceable are arranged. An opening movement and / or holding position of the movable component can thus be initiated and / or assumed by means of the adjusting element. Doors, flaps, hoods, sliding doors and / or covers are to be mentioned as movable components, for example, all of these components of the motor vehicle which are arranged movably on the motor vehicle or the motor vehicle body. A relative movement between the body and the movable component can be produced by means of the adjusting element, wherein the adjusting element can be arranged on the motor vehicle body or the movable component itself.

Weiterhin weist das Stellelement einen Aktuator auf, wobei der Aktuator das bewegliche Bauteil zumindest mittelbar mit einer Kraft beaufschlagen kann. Somit kann der Aktuator bspw. als Bremse oder Kupplung arbeiten. Eine Bewegung des beweglichen Teils kann dementsprechend zumindest gebremst, insbesondere an einer beliebigen Position gestoppt und/oder gehalten werden.Furthermore, the control element has an actuator, wherein the actuator can at least indirectly apply a force to the movable component. The actuator can thus work, for example, as a brake or clutch. Accordingly, movement of the movable part can at least be braked, in particular stopped and / or held at any position.

Das Stellelement kann einen elektrischen Antrieb aufweisen, insbesondere einen Elektromotor, der mit einem nachgeschalteten Getriebe und/oder einer Kupplung zusammenwirkt. Bevorzugt weist das Getriebe eine oder mehrere Getriebestufen auf, die beispielsweise als Stirnradverzahnung und/oder als Zahnradsegment ausgeführt sein können.The actuating element can have an electrical drive, in particular an electric motor, which interacts with a downstream transmission and / or a clutch. The gear preferably has one or more gear stages, which can be designed, for example, as spur gear teeth and / or as a gear segment.

Ein Antriebshebel wirkt dabei mit dem Getriebe zusammen, so dass die im Getriebe und mittels des elektrischen Antriebs generierten Kräfte und/oder Momente zur Erzielung einer Relativbewegung nutzbar sind. Der Antriebshebel kann dabei direkt eine Relativbewegung initialisieren oder mittelbar zum Beispiel mittels eines Stellhebels die Bewegung des beweglichen Bauteils einleiten.A drive lever interacts with the transmission so that the forces and / or moments generated in the transmission and by means of the electric drive can be used to achieve a relative movement. The drive lever can initiate a relative movement directly or initiate the movement of the movable component indirectly, for example by means of an adjusting lever.

Ein erstes Federelement wirkt bspw. unmittelbar mit dem elektrischen Antrieb zusammen, wobei bevorzugt das Federelement unmittelbar auf den Antriebshebel wirkt. Dabei ist das Federelement zum Beispiel als Schenkelfeder ausgebildet und leitet eine Kraft derart in den Antriebshebel ein, dass eine Öffnungsbewegung des beweglichen Bauteils unterstützbar ist. Das zusätzliche Federelement wirkt zumindest bereichsweise in Richtung der Öffnungsbewegung, so dass eine zusätzliche Kraft zur Positionierung und/oder Bewegung des beweglichen Bauteils zur Verfügung steht.A first spring element interacts, for example, directly with the electric drive, the spring element preferably acting directly on the drive lever. The spring element is designed, for example, as a leg spring and introduces a force into the drive lever such that an opening movement of the movable component can be supported. The additional spring element acts at least in regions in the direction of the opening movement, so that an additional force is available for positioning and / or moving the movable component.

In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist der Antriebshebel schwenkbar im Stellelement aufgenommen. Der Antriebshebel kann in vorteilhafter Weise schwenkbar in einer Achse des Stellelements befestigt sein und somit über die Achse eine Schwenkbewegung im Stellelement erzeugen. Durch die schwenkbare Anordnung des Antriebshebels kann in vorteilhafter Weise eine weitere Übersetzung erzielbar sein, die unabhängig von dem den Antriebshebel antreibenden Getriebe eine zusätzliche Möglichkeit zur Auslegung der Kräfte zur Erzielung der Relativbewegung zur Verfügung stellt.In one embodiment variant of the invention, the drive lever is pivotally received in the actuating element. The drive lever can advantageously be pivotally fastened in an axis of the adjusting element and thus generate a pivoting movement in the adjusting element via the axis. The pivotable arrangement of the drive lever can advantageously achieve a further transmission ratio, which provides an additional possibility for designing the forces for achieving the relative movement, independently of the transmission driving the drive lever.

Ist das Federelement achsgleich mit dem Antriebshebel im Stellelement aufgenommen, so ergibt sich eine vorteilhafte Ausgestaltungsvariante der Erfindung. Eine achsgleiche Anordnung des ersten Federelements bietet die Möglichkeit einer Einleitung einer unterstützenden Kraft auf kleinstem Bauraum. Darüber hinaus kann in vorteilhafter Weise das Federelement als Schenkelfeder ausgebildet sein, wodurch sich wiederum leicht Federkräfte in den Antriebshebel einleiten lassen. Dabei kann ein Schenkel der Feder beispielsweise am Stellelement selbst abgestützt vorliegen, wohingegen ein weiterer Schenkel der Schenkelfeder mit dem Antriebshebel in Eingriff steht. Vorteilhaftkann es dabei auch sein, wenn zumindest der weitere Federschenkel sich formschlüssig oder mittels eines Stützelements an den Antriebshebel anlegt.If the spring element is accommodated in the actuating element with the same axis as the drive lever, this results in an advantageous embodiment variant of the invention. An axially aligned arrangement of the first spring element offers the possibility of introducing a supporting force in the smallest installation space. In addition, the spring element can advantageously be designed as a leg spring, which in turn makes it easy to introduce spring forces into the drive lever. One leg of the spring can be supported, for example, on the actuating element itself, whereas another leg of the leg spring is in engagement with the drive lever. It can also be advantageous if at least the further spring leg is in a form-fitting manner or by means of a support element on the drive lever.

Eine weitere Ausgestaltungsvariante ergibt sich dann, wenn der Antriebshebel mit einem Stellhebel, insbesondere einem Fangband oder einem Scharnier, verbunden ist. Mittels eines Stellhebels ist das Stellelement in der Lage, auch weiter entfernte Bereiche vom Stellelement zu kontaktieren. Darüber hinaus besteht mittels des Stellhebels die Möglichkeit, relative Verschiebungen zwischen dem beweglichen Bauteil und der Kraftfahrzeugkarosserie auszugleichen. Insbesondere dann, wenn der Stellhebel beispielsweise, wie bei einem Fangband üblich, wenn das Fangband schwenkbeweglich an der Karosserie des Kraftfahrzeugs angebunden ist. Ein Fangband dient üblicherweise im Kraftfahrzeug dazu, ein Öffnen der Tür zu begrenzen. Scharniere werden dort eingesetzt, wo beispielsweise Klappen oder Hauben schwenkbeweglich in eine Offenstellung hinein bewegt werden.Another embodiment variant results when the drive lever is connected to an adjusting lever, in particular a tether or a hinge. By means of an adjusting lever the actuating element is able to contact areas further away from the actuating element. In addition, there is the possibility of compensating for relative displacements between the movable component and the motor vehicle body by means of the adjusting lever. In particular, when the adjusting lever, for example, as is customary with a tether, when the tether is pivotally connected to the body of the motor vehicle. A tether is usually used in the motor vehicle to limit the opening of the door. Hinges are used where, for example, flaps or hoods are pivoted into an open position.

Ist der Antriebshebel schwenkbeweglich mit dem Stellhebel verbunden, so ergibt sich eine weitere Ausgestaltungsvariante der Erfindung. Durch eine schwenkbewegliche Verbindung zwischen Antriebshebel und Stellhebel ist gewährleistet, dass eine gleichbleibende Kraftübertragung über den Schwenkweg des Antriebshebels in den Stellhebel einleitbar ist. Vorzugsweise ist der Antriebshebel um eine Achse im Stellelement verschwenkbar aufgenommen, so dass ein radiales Ende des Antriebshebels eine Kreisbahn um die Achse herum vollführt. Der Angriffspunkt des Antriebshebels am Stellhebel ist bevorzugt am radialen Ende des Antriebshebels, so dass ein möglichst großes Moment vom Antriebshebel in den Stellhebel einleitbar ist. Durch die schwenkbewegliche Anbindung des Stellhebels an den Antriebshebel kann dabei ein sicheres Führen des Stellhebels auch während der Relativbewegung des beweglichen Bauteils in Bezug auf die Karosserie gewährleistet werden.If the drive lever is pivotally connected to the adjusting lever, a further embodiment variant of the invention results. A pivotable connection between the drive lever and the control lever ensures that a constant power transmission can be introduced into the control lever via the pivoting path of the drive lever. The drive lever is preferably received in the actuating element so that it can pivot about an axis, so that a radial end of the drive lever executes a circular path around the axis. The point of engagement of the drive lever on the control lever is preferably at the radial end of the drive lever, so that the greatest possible torque can be introduced from the drive lever into the control lever. The pivotable connection of the actuating lever to the drive lever ensures that the actuating lever is reliably guided even during the relative movement of the movable component with respect to the body.

Weiterhin vorteilhaft kann es sein und eine Ausgestaltungsvariante der Erfindung darstellen, wenn das zusätzliche Federelement als Zug- oder Druckfeder ausgebildet ist. Eine Zug- oder Druckfeder ist ein kostengünstiges konstruktives Mittel, um eine Kraft in den Stellhebel einzuleiten. Darüber hinaus kann durch eine schwenkbewegliche Lagerung der Zug- oder Druckfeder ein leichtes Folgen von Bewegungen innerhalb des Stellelements realisiert werden. Je nach konstruktiver Ausgestaltung des Stellelements kann sich dabei der Einsatz einer Druckfeder oder einer Zugfeder als vorteilhaft herausstellen. Auf jeden Fall kann durch das zusätzliche Federelement eine ausreichende Kraft zur Verfügung gestellt werden, um auch große Tür- oder Klappengewichte in Extremsituationen zu kompensieren. Das Stellelement bzw. die Vorrichtung zur elektromotorischen Betätigung, wobei diese Begriffe als Synonyme verwendet werden, ist somit in der Lage, große Kräfte in das bewegliche Bauteil einzuleiten und ein sicheres Positionieren des beweglichen Bauteils in der vom Bediener gewünschten Position zu gewährleisten.It can also be advantageous and represent a variant of the invention if the additional spring element is designed as a tension or compression spring. A tension or compression spring is an inexpensive constructive means to apply a force to the control lever. In addition, an easy follow-up of movements within the actuating element can be realized by a pivotable mounting of the tension or compression spring. Depending on the design of the control element, the use of a compression spring or a tension spring can prove to be advantageous. In any case, the additional spring element can provide sufficient force to compensate for large door or flap weights in extreme situations. The actuating element or the device for electromotive actuation, these terms being used as synonyms, is thus able to introduce large forces into the movable component and to ensure secure positioning of the movable component in the position desired by the operator.

In vorteilhafter Weise kann das zusätzliche Federelement an einem ersten Ende mit einem ortsfesten Gehäuseteil des Stellelements und an einem zweiten Ende mit dem Stellhebel in Wirkverbindung stehen. In dieser Ausführungsvariante der Erfindung ergibt sich eine Kraft, die ausgehend vom Gehäuse des Stellelements in den Stellhebel einleitbar ist. Das Gehäuse des Stellelements kann einstückig ausgeführt sein, ist aber bevorzugt mehrstückig aufgebaut. So ist beispielsweise in einer Ausführungsform des Stellelements als Türaufsteller bzw. Vorrichtung zum elektrischen Bewegen einer Tür eine Befestigungsplatte vorsehbar, wobei die Befestigungsplatte mit einer Tür verbindbar, insbesondere verschraubbar, ist. Die Befestigungsplatte wiederum trägt das Stellelement oder kann zumindest einen Teil der Befestigung des Stellelements in der Kraftfahrzeugtür bilden. Durch die Befestigungsplatte hindurch kann sich dann der Stellhebel erstrecken und beispielsweise mit einer A- oder B-Säule des Kraftfahrzeugs schwenkbeweglich verbunden sein. Ist nun ein erstes Ende der Zug- oder Druckfeder mit der Befestigungsplatte verbunden, so ergibt sich eine ortsfeste Anordnung der Zug- oder Druckfeder, die unmittelbar an zum Beispiel der Tür angeordnet und somit unmittelbar an der Tür befestigt ist. Steht das zweite Ende der Zug- oder Druckfeder dann mit dem Stellhebel im Eingriff, so kann durch die Zug- oder Druckfeder unmittelbar eine Kraft in den Stellhebel eingeleitet werden.Advantageously, the additional spring element can be operatively connected at a first end to a stationary housing part of the actuating element and at a second end to the actuating lever. In this embodiment variant of the invention, a force results which can be introduced into the actuating lever from the housing of the actuating element. The housing of the actuating element can be made in one piece, but is preferably constructed in several pieces. For example, in one embodiment of the control element as a door opener or device for electrically moving a door, a fastening plate can be provided, the fastening plate being connectable, in particular screwable, to a door. The fastening plate in turn carries the actuating element or can form at least part of the fastening of the actuating element in the motor vehicle door. The adjusting lever can then extend through the fastening plate and can be pivotally connected, for example, to an A or B pillar of the motor vehicle. If a first end of the tension or compression spring is now connected to the fastening plate, there is a fixed arrangement of the tension or compression spring, which is arranged directly on the door, for example, and is thus attached directly to the door. If the second end of the tension or compression spring is then engaged with the actuating lever, a force can be introduced directly into the actuating lever by the tension or compression spring.

In einer weiteren Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist das zusätzliche Federelement mittels eines Führungshebels mit dem Stellhebel verbunden, vorzugsweise sind Führungshebel und Stellhebel einstückig ausgebildet. Durch die Anbindung des zusätzlichen Federelements über einen Führungshebel kann eine zusätzliche gerichtete Kraft in den Stellhebel eingeleitet werden. Insbesondere in den Fällen, in denen der Stellhebel während des Bewegen des beweglichen Bauteils verschwenkt, kann mittels des Führungshebels eine zielgerichtete Kraft in den Stellhebel eingeleitet werden, die der Wirkrichtung des Stellhebels auf die Karosserie entspricht. Darüber hinaus können mittels des zusätzlichen Führungshebels zur Anbindung des zusätzlichen Federelements zusätzlich Momente generiert werden, die in vorteilhafter Weise ein Bewegen oder Positionieren des beweglichen Bauteils unterstützen. Darüber hinaus ist es natürlich ebenfalls vorstellbar, dass der Führungshebel das zusätzliche Federelement derart positioniert, dass zum Beispiel in einer Schließposition nur geringe oder geringere Kräfte auf den Stellhebel wirken, so dass ein leichtes Schließen des beweglichen Bauteils ermöglichbar ist.In a further embodiment variant of the invention, the additional spring element is connected to the actuating lever by means of a guide lever; the guide lever and actuating lever are preferably formed in one piece. By connecting the additional spring element via a guide lever, an additional directed force can be introduced into the actuating lever. In particular, in cases in which the adjusting lever pivots during the movement of the movable component, a targeted force can be introduced into the adjusting lever by means of the guide lever, which force corresponds to the direction of action of the adjusting lever on the body. In addition, additional moments can be generated by means of the additional guide lever for connecting the additional spring element, which advantageously support moving or positioning of the movable component. In addition, it is of course also conceivable that the guide lever positions the additional spring element in such a way that, for example, only small or small forces act on the adjusting lever in a closed position, so that the movable component can be easily closed.

Ist das Federelement eine Spiralfeder, insbesondere eine Zugfeder, so ergibt sich eine weitere Ausgestaltungsvariante der Erfindung. Durch die Ausbildung des Federelements als Spiralfeder kann eine kostengünstige Möglichkeit bereitgestellt werden, um eine zusätzliche Kraft in den Antriebshebel einzuleiten. Darüber können mittels einer Spiralfeder große Kräfte dauerhaft und sicher zur Verfügung gestellt werden.If the spring element is a spiral spring, in particular a tension spring, there is a further embodiment variant of the invention. By designing the spring element as a spiral spring an inexpensive way to be provided to introduce an additional force into the drive lever. In addition, large forces can be made available permanently and safely by means of a spiral spring.

Wirkt eine Kraft des Federelements und des zusätzlichen Federelements zumindest bereichsweise in eine gleiche Richtung, insbesondere in eine Öffnungsrichtung des beweglichen Bauteils, so ergibt sich eine weitere konstruktive Ausgestaltungsvariante der Erfindung. Durch die konstruktive Ausgestaltung des Stellelements in der Weise, dass die beiden Federelemente sich ergänzen und in die gleiche Richtung wirken, kann eine große Kraft zur Kompensation der Gewichte der beweglichen Bauteile zur Verfügung gestellt werden. Dabei ist es auch durch die Anordnung oder den Einsatz des Führungshebels möglich, eine sichere Positionierung des Antriebshebels im Stellelement zu gewährleistet. Der Führungshebel und insbesondere das zusätzliche Federelement können somit lagestabilisierend auf das Stellelement wirken. Vorzugsweise ist das Federelement als Schenkelfeder ausgebildet und wirkt zwischen zum Beispiel einer Trägerplatte und dem Antriebshebel, wobei das zusätzlich Federelement zwischen einem Teil des das Stellelement umschließenden Gehäuses und dem Stellhebel bzw. dem Führungshebel als Spiralfeder ausgeführt ist. Schenkelfeder und Spiralfeder wirken dann ergänzend mit einer Federkraft zumindest mittelbar auf den Stellhebel und unterstützen somit den elektrischen Antrieb beim Öffnen und/oder Positionieren des beweglichen Bauteils. Es ist folglich ein sicheres Öffnen auch in Extremsituationen durch die erfindungsgemäß aufgebaute Vorrichtung zum elektrischen Betätigen bzw. das Stellelement ermöglichbar.If a force of the spring element and the additional spring element acts in at least some areas in the same direction, in particular in an opening direction of the movable component, a further design variant of the invention results. Due to the structural design of the actuating element in such a way that the two spring elements complement each other and act in the same direction, a large force can be made available to compensate for the weights of the movable components. It is also possible through the arrangement or use of the guide lever to ensure secure positioning of the drive lever in the control element. The guide lever and in particular the additional spring element can thus have a position-stabilizing effect on the adjusting element. The spring element is preferably designed as a leg spring and acts between, for example, a carrier plate and the drive lever, the additional spring element between a part of the housing enclosing the adjusting element and the adjusting lever or the guide lever being designed as a spiral spring. The torsion spring and the spiral spring then act additionally with a spring force at least indirectly on the actuating lever and thus support the electrical drive when opening and / or positioning the movable component. Consequently, safe opening is also possible in extreme situations by the device for electrical actuation or the actuating element constructed according to the invention.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es gilt jedoch der Grundsatz, dass das Ausführungsbeispiel die Erfindung nicht beschränkt, sondern lediglich eine vorteilhafte Ausgestaltungsform darstellt. Die dargestellten Merkmale können einzeln oder in Kombination mit weiteren Merkmalen der Beschreibung wie auch den Patentansprüchen einzeln oder in Kombination ausgeführt werden.The invention is explained in more detail below with reference to the attached drawings using a preferred exemplary embodiment. However, the principle applies that the exemplary embodiment does not restrict the invention, but merely represents an advantageous embodiment. The features shown can be carried out individually or in combination with other features of the description as well as the patent claims individually or in combination.

Es zeigt:

1 eine dreidimensionale Ansicht auf eine Stellelement für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Türaufsteller, wobei das Gehäuse lediglich bereichsweise wiedergegeben ist, und
2 eine Ansicht auf den Türaufsteller gemäß der 1 aus Richtung des Pfeils II aus der 1, wobei eine Schließstellung des Stellelements und insbesondere eine Schließstellung des Türaufstellers wiedergegeben ist.

It shows:

1 a three-dimensional view of an actuating element for a motor vehicle, in particular a door opener, the housing being shown only in regions, and
2 a view of the door opener according to the 1 from the direction of arrow II from the 1 , wherein a closed position of the control element and in particular a closed position of the door opener is shown.

In der 1 ist ein Stellelement 1 in einer dreidimensionalen Ansicht und lediglich ohne ein das Stellelement 1 umschließendes Gehäuse wiedergegeben. Das Stellelement 1 weist einen elektrischen Antrieb 2, eine Trägerplatte 3, ein Fangband 4, ein Getriebe 5, ein erstes Federelement 6 sowie ein zweites Federelement 7 auf. Das zweite Federelement 7 ist einseitig mit einer Befestigungsplatte 8 und der Befestigungsplatte 8 gegenüberliegend mit einem Führungshebel 9 verbunden. Der Führungshebel 9 wiederum ist mit dem Fangband 4 gekoppelt.In the 1 is an actuator 1 in a three-dimensional view and only without the control element 1 enclosing housing reproduced. The actuator 1 has an electric drive 2 , a carrier plate 3 , a tether 4 , a gear 5 , a first spring element 6 and a second spring element 7 on. The second spring element 7 is one-sided with a mounting plate 8th and the mounting plate 8th opposite with a guide lever 9 connected. The guide lever 9 again is with the tether 4 coupled.

Der elektrische Antriebseinheit 2 ist ein Aktuator 25 nachgeordnet und wirkt über ein Getriebe 5 und insbesondere mittels eines Zahnrads 10 mit einem Zahnradsegment 11 zusammen. Der Aktuator 25 ist hierbei als Kupplung ausgebildet, kann aber auch als Bremse ausgebildet sein, wenn bspw. keine Antriebseinheit vorgesehen ist. Das Zahnradsegment 11 wiederum ist über eine Achse 12 verdrehsicher mit einem Antriebshebel 13 verbunden. Auf den Antriebshebel 13 wirkt das erste Federmittel 6. Dabei ist das erste Federelement 6 als Schenkelfeder ausgebildet, wobei ein erster Schenkel 14 an einem Anschlag 15 der Trägerplatte anliegt und ein zweiter Schenkel 16 mit dem Antriebshebel 13 in Eingriff steht. Die Schenkelfeder 6 ist somit in der Lage, eine Kraft auf den Antriebshebel 13 auszuüben. Die Kraft der Schenkelfeder 6 ist dabei derart ausgerichtet, dass die Schenkelfeder eine Bewegung des Fangbands 4 aus der Befestigungsplatte 8 heraus in Richtung des Pfeils P unterstützt. Der Antriebshebel 13 ist dabei über eine Achse 17 schwenkbeweglich mit dem Fangband 4 und dem Führungshebel 9 verbunden. Der Achse 17 kommt somit eine Doppelfunktion zu. Einerseits wird mittels der Achse 17 der Führungshebel 9 positioniert und gehalten und gleichzeitig bildet die Achse 17 eine schwenkbewegliche Lagerung für das Fangband 4 und den Antriebshebel 13.The electric drive unit 2 is an actuator 25 subordinate and acts via a gear 5 and in particular by means of a gear 10 with a gear segment 11 together. The actuator 25 is designed as a clutch, but can also be designed as a brake if, for example, no drive unit is provided. The gear segment 11 again is across an axis 12 non-rotating with a drive lever 13 connected. On the drive lever 13 acts the first spring means 6 , Here is the first spring element 6 formed as a leg spring, with a first leg 14 at a stop 15 the support plate rests and a second leg 16 with the drive lever 13 is engaged. The leg spring 6 is thus able to exert a force on the drive lever 13 exercise. The power of the leg spring 6 is aligned such that the leg spring moves the tether 4 from the mounting plate 8th out in the direction of the arrow P supported. The drive lever 13 is about an axis 17 swiveling with the tether 4 and the guide lever 9 connected. The axis 17 thus has a double function. On the one hand, by means of the axis 17 the guide lever 9 positioned and held and at the same time forms the axis 17 a pivoting storage for the tether 4 and the drive lever 13 ,

Die Achse 12 ist schwenkbar in der Trägerplatte 3 aufgenommen, wobei das Zahnradsegment 11 mittels einer verzahnten Welle 18 verdrehfest mit dem Antriebshebel 13 verbunden ist. Wird das Zahnradsegment 13 mittels des Zahnrads 11 angetrieben, so verschwenkt das Zahnradsegment 11 den Antriebshebel 13, so dass das Fangband 4 in Richtung des Pfeils P aus der Befestigungsplatte 8 heraus bewegbar ist.The axis 12 can be swiveled in the carrier plate 3 added, the gear segment 11 by means of a toothed shaft 18 torsion-proof with the drive lever 13 connected is. Will the gear segment 13 by means of the gear 11 driven, so the gear segment pivots 11 the drive lever 13 so the tether 4 in the direction of the arrow P from the mounting plate 8th can be moved out.

Zur Verdeutlichung des Bewegungsablaufs des Stellelements 1 ist in der 2 eine Draufsicht auf das Stellelement 1 aus Sicht des Pfeils II aus der 1 wiedergegeben. Die Befestigungsplatte 8 ist beispielsweise in einer Seitentür eines Kraftfahrzeugs befestigt, so dass das Stellelement 1 ortsfest in der Seitentür gehalten ist. Das Fangband 4 weist an seinem aus der Befestigungsplatte 8 herausragenden Ende 19 eine Öffnung 20 auf, die beispielsweise mit einer B-Säule eines Kraftfahrzeugs schwenkbeweglich verbindbar ist. Durch ein Verschieben des Fangbands 4 in Richtung des Pfeils P kann somit eine Relativbewegung zwischen einer Karosserie 21 eines Kraftfahrzeugs und dem fest mit einer Seitentür verbundenen Stellelement 1 erzielt werden, so dass ein elektrisches Öffnen der Tür erzielbar ist.To clarify the sequence of movements of the control element 1 is in the 2 a plan view of the actuator 1 from the point of view of the arrow II from the 1 played. The mounting plate 8th is fastened, for example, in a side door of a motor vehicle, so that the control element 1 is held stationary in the side door. The tether 4 points to his from the mounting plate 8th outstanding end 19 an opening 20 on the for example, can be pivotally connected to a B-pillar of a motor vehicle. By moving the tether 4 in the direction of the arrow P can thus be a relative movement between a body 21 of a motor vehicle and the actuating element fixedly connected to a side door 1 be achieved so that an electrical opening of the door can be achieved.

Wird nun der elektrische Antrieb 2 zum Beispiel von einem Bediener des Kraftfahrzeugs aktiviert, so setzt das Getriebe 5 und insbesondere das Zahnrad 10 das Zahnradsegment 11 in Bewegung, wobei insbesondere eine Bewegung des Zahnradsegments 11 in Richtung des Pfeils P1 und in der 2 im Uhrzeigersinn herum initialisiert wird. Die Schwenk- bzw. Drehbewegung des Zahnradsegments 11 hat zur Folge, dass der Antriebshebel 13 mittels der verzahnten Welle 18 mit bewegt wird, und das Fangband aus der Befestigungsplatte 8 heraus bewegt wird. Der Antriebshebel 13 vollzieht dabei eine Kreisbahnbewegung um die Achse. Währen der Bewegung des Antriebshebels 13 unterstützt die Schenkelfeder 6 die Bewegung des Antriebshebels 13, wodurch ein sicheres Öffnen der Tür, insbesondere in Extremsituationen, ermöglichbar ist.Now the electric drive 2 activated by an operator of the motor vehicle, for example, the transmission sets 5 and especially the gear 10 the gear segment 11 in motion, in particular a movement of the gear segment 11 in the direction of the arrow P1 and in the 2 initialized clockwise. The pivoting or rotating movement of the gear segment 11 has the consequence that the drive lever 13 by means of the toothed shaft 18 is moved with, and the tether from the mounting plate 8th is moved out. The drive lever 13 thereby executes a circular path movement around the axis. During the movement of the drive lever 13 supports the leg spring 6 the movement of the drive lever 13 , which enables a safe opening of the door, especially in extreme situations.

Das zweite Federelement 7 ist als Zugfeder ausgebildet, wobei ein erstes Ende 22 der Zugfeder 7 mit der Befestigungsplatte verbunden ist und ein zweites Ende 23 über einen Bolzen 24 mit dem Führungshebel 9 in Wirkverbindung steht. Die Zugfeder 7 unterstützt ebenfalls die Bewegung des Fangbands 4. Die Zugfeder 7 wirkt somit mit einer zusätzlichen Kraft F2 auf das Fangband 4, wodurch ein sicheres Öffnen der Tür oder Klappe ermöglichbar ist. Insbesondere in einer Extremsituation, in der beispielsweise das Fahrzeug auf einer abschüssigen Straße steht, kann es vorkommen, dass auf das Stellelement 1 durch die sich öffnende Tür größere Kräfte wirken, die durch den elektrischen Antrieb 2 überwunden werden müssen. In diesem Fall können die zusätzlichen Kräfte und/oder Momente F1, F2 ein Öffnen der Tür unterstützen und zusätzlich auf das Stellelement 1 wirkende Kräfte kompensieren. Eine Extremsituation kann auch beispielsweise dann auftreten, wenn mittels des Stellelements 1 zum Beispiel eine Klappe antreibbar ist, und diese Klappe zum Beispiel durch eine Schneelast ein zusätzliches Gewicht aufweist. In diesen Extremsituationen können die zusätzlichen Kräfte und/oder Momente F1, F2 ein sicheres Öffnen bzw. Bewegen des beweglich am Kraftfahrzeug angeordneten Bauteils mittels des Stellelements 1 ermöglichen.The second spring element 7 is designed as a tension spring, with a first end 22 the tension spring 7 is connected to the mounting plate and a second end 23 about a bolt 24 with the guide lever 9 is in operative connection. The mainspring 7 also supports the movement of the tether 4 , The mainspring 7 thus acts with an additional force F2 on the tether 4 , which enables a safe opening of the door or flap. In particular in an extreme situation, in which, for example, the vehicle is on a sloping road, it can happen that on the control element 1 greater forces act through the opening door, caused by the electric drive 2 must be overcome. In this case, the additional forces and / or moments F1 . F2 support opening the door and also on the control element 1 compensate acting forces. An extreme situation can also occur, for example, when using the control element 1 For example, a flap can be driven, and this flap has an additional weight, for example due to a snow load. In these extreme situations, the additional forces and / or moments F1 . F2 secure opening or movement of the component which is movably arranged on the motor vehicle by means of the actuating element 1 enable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Stellelementactuator
22: elektrischer Antriebelectric drive
33: Trägerplattesupport plate
44: Fangbandtether
55: Getriebetransmission
66: erstes Federelementfirst spring element
77: zweites Federelementsecond spring element
88th: Befestigungsplattemounting plate
99: Führungshebelguide lever
1010: Zahnradgear
1111: Zahnradsegmentgear segment
12, 1712, 17: Achseaxis
1313: Antriebshebeldrive lever
1414: erster Schenkelfirst leg
1515: Anschlagattack
1616: zweiter Schenkelsecond leg
1818: verzahnte Welletoothed shaft
1919: äußeres Endeouter end
2020: Öffnungopening
2121: Karosseriebody
2222: erstes Endefirst end
2323: zweites Endesecond end
2424: Bolzenbolt
2525: Aktuator actuator
P, P1P, P1: Pfeilarrow
F1, F2F1, F2: Kraft, MomentForce, moment

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102009041499 A1 [0003]
DE 102009006948 B4 [0004]
DE 19844265 C2 [0005]

Claims

Control element (1) for a component that is movably attached to a motor vehicle body (21), in particular a door or flap, the control element (1) being able to be arranged between the body (21) and the movable component in such a way that a control element (1) Relative movement between the body (21) and the movable component can be influenced, with at least one actuator (25), with the actuator (25) being able to apply a force to the movable component at least indirectly, and in particular during an opening movement of the movable component, supporting spring element (6), characterized in that at least one additional spring element (7) is provided, wherein movement of the movable component can be supported by means of the additional spring element (7).

Control element (1) after Claim 1 , characterized in that the actuator (25) is designed as a clutch or brake.

Control element (1) according to one of the Claims 1 or 2 characterized in that an electric drive (2), a gear (5) connected downstream of the electric drive (2) and a drive lever (13) are provided, the movable component being at least indirectly movable, in particular pivotable, by means of the drive lever (13), is.

Control element (1) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the drive lever (13) is pivotally received in the adjusting element (1).

Control element (1) according to one of the Claims 1 to 4 , characterized in that the spring element (7) is received coaxially with the drive lever (13) in the adjusting element (1).

Control element (1) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the drive lever (13) is connected to an adjusting lever (4), in particular a tether (4).

Control element (1) according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the drive lever (13) is pivotally connected to the adjusting lever (4).

Control element (1) according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the additional spring element (7) is designed as a tension or compression spring.

Control element according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the additional spring element (7) is operatively connected at a first end to a stationary housing part (8) of the actuating lever (1) and at a second end to the actuating lever (4).

Control element (1) according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the additional spring element (7) is connected to the actuating lever (4) by means of a guide lever (9).

Control element (1) according to one of the Claims 1 to 10 , characterized in that the additional spring element (7) is a spiral spring, in particular a tension spring.

Control element (1) according to one of the Claims 1 to 11 , characterized in that a force and / or a moment (F1, F2) of the spring element (6) and the additional spring element (7) acts at least in regions in the same direction (P), in particular in an opening direction of the movable component.