DE102018132666A1

DE102018132666A1 - Aufstellvorrichtung für ein kraftfahrzeugtürelement

Info

Publication number: DE102018132666A1
Application number: DE102018132666.1A
Authority: DE
Inventors: Uwe Reddmann
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2020-06-18
Also published as: CN113195858B; US20220034144A1; JP2022515097A; WO2020125853A1; EP3899179A1; JP7375267B2; CN113195858A

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist Aufstellvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeugtürelement (2) aufweisend einen elektrischen Antrieb (5, 20) und ein Stellmittel (3), wobei das Stellmittel (3) mittels des Antriebs (5) und eines zwischen dem Stellmittel (3) und dem Antrieb (5) angeordneten Getriebe (11, 12) verstellbar ist, so dass ein Bewegen des Türelements (2) ermöglichbar ist und einem Sensor (17) zur Erfassung der Türbewegung (S), wobei zumindest ein Getriebebestandteil schwenkbar in der Aufstellvorrichtung (1) aufgenommen ist und wobei die Schwenkbewegung des Getriebebestandteils mittels des Sensors erfassbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufstellvorrichtung für ein Kraftfahrzeugtürelement, aufweisend einen elektrischen Antrieb und ein Stellmittel, wobei das Stellmittel mittels des Antriebs und eines zwischen dem Stellmittel und dem Antrieb angeordneten Getriebe verstellbar ist und einen Sensor zur Erfassung einer Türbewegung.
Heutige Kraftfahrzeuge werden mehr und mehr mit Komfortfunktionen versehen. Um beispielsweise das Einsteigen in ein Kraftfahrzeug zu erleichtern und Einfluss auf die ästhetische wie auch aerodynamische Formgebung nehmen zu können, werden Kraftfahrzeuge zum Beispiel ohne einen äußeren Türgriff ausgestattet. Vorstellbar ist es aber auch, dass ein Türaußengriff vorgesehen ist, dieser aber zum Öffnen der lediglich ein Schaltsignal an das Kraftfahrzeugtürschloss weiterleitet. Um das Einsteigen zu erleichtern, zu automatisieren und bei zum Beispiel türaußengrifflosen Fahrzeugen das Einsteigen zu ermöglichen, kommen sogenannte Aufstellvorrichtungen bzw. Türaufsteller zum Einsatz, die zum Teil auch als Türaussteller bezeichnet sind.
Aus der DE 10 2011 015 669 A1 ist ein Aussteller für Kraftfahrzeugtüren oder -klappen bekannt, mit dem eine Tür, Klappe oder Haube aus einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung überführbar ist. Bezieht sich die Ausstelleinrichtung zum Beispiel auf eine Kraftfahrzeugseitentür, so kann die Tür mittels eines elektrischen Impulses geöffnet werden. Dazu muss zuerst das Gesperre des Türschlosses vorzugsweise elektrisch entsperrt werden, so dass die Tür öffenbar ist. Reicht nun beispielsweise der Türdichtungsdruck nicht aus, um die Tür von der Schließstellung in eine Öffnungsstellung zu überführen, so kann mittels der Ausstelleinrichtung die Tür in eine Öffnungsstellung überführt werden. Eine Öffnungsstellung definiert sich hierbei in der Weise, dass der Bediener des Kraftfahrzeugs in der Lage ist, die Tür zu ergreifen, so dass er die Tür vollständig öffnen kann. Als Ausstelleinrichtung dient hierbei ein elektrischer Antrieb, der über eine Antriebsklinke und einen Innen- und Außenhebel mechanisch in Form einer Schwenkbewegung der Hebel auf die Kraftfahrzeugtür einwirkt.
Die DE 10 2016 105 760 A1 offenbart eine Aufstellvorrichtung für eine Kraftfahrzeugtür mit einer Grundplatte, ferner mit einem an der Grundplatte gelagerten Antriebselement und einem Antrieb, wobei ein dem Antriebselement zugeordneter erster Sensor vorgesehen ist, welcher zumindest zwischen einem Aufstellvorgang und einem manuellen Öffnungsvorgang unterscheidet. Dabei umfasst die Aufstellvorrichtung einen Antrieb, der über einen Sensor und eine Steuereinheit antreibbar ist. Ein flexibles Verbindungsmittel ermöglicht dann ein Verschwenken eines Übertragungshebels, der wiederum über einen Antriebshebel und einen Antriebsschieber eine Aufstellbewegung ermöglicht. Um ein Bewegen der Tür zu ermöglichen, verfährt der Antriebsschieber linear und zum Beispiel aus einer Öffnung einer Karosserie heraus, so dass eine entriegelte und entsperrte Tür zumindest bereichsweise öffenbar ist. Die Endstellung des Antriebsschiebers ist mittels eines zweiten ortsfesten Sensors erfassbar, so dass der Antrieb wiederum abschaltbar ist.
Aus der unveröffentlichten Patentanmeldung der Anmelderin DE 10 2017 124 282.1 ist eine Aufstellvorrichtung für ein Kraftfahrzeugtürelement bekannt geworden aufweisend einen elektrischen Antrieb und ein Stellmittel, wobei das Stellmittel mittels des Antriebs und eines zwischen dem Stellmittel und dem Antrieb angeordneten Getriebes verstellbar ist. Mittels der Aufstellvorrichtung ist ein Bewegen der Tür ermöglichbar, wobei ein Schiebeelement am Stellmittel angeordnet ist, welches mit einem Schaltmittel zusammenwirkt, so dass die Türbewegung erfassbar ist. Das Stellmittel wird im Wesentlichen aus einer angetriebenen Zahnstange mit integriertem Schiebeelement, Schaltmittel und elektrischer Zuleitung gebildet. Mittels des Schaltmittels zwischen dem Schiebeelement und der Karosserie ist es dabei möglich, die Bewegung der angetriebenen Zahnstange zu steuern.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zum Aufstellen einer Kraftfahrzeugtür nach einem Entsperren eines Kraftfahrzeugschlosses ermöglichen es, dass die Tür zumindest bereichsweise öffenbar ist, so dass ein Bediener des Kraftfahrzeuges in der Lage ist, die Tür durch einen Spalt hindurch zu ergreifen und vollständig zu öffnen. Die bekannten Aufstellvorrichtungen haben sich grundsätzlich bewährt, gelangen jedoch an ihre Grenzen, wenn die elektrisch betätigten Türen zum Beispiel auf einer abschüssigen Straße elektrisch geöffnet werden. Hier setzt die Erfindung an.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Aufstellvorrichtung für ein Kraftfahrzeugtürelement bereitzustellen. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, eine Aufstellvorrichtung bereitzustellen, die ein sicheres und schnelles Erfassen einer Bewegung des Türelements ermöglicht. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, eine konstruktiv einfache und kostengünstige Lösung bereitzustellen.
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, es sind vielmehr beliebige Variationsmöglichkeiten der in der Beschreibung und den Unteransprüchen beschriebenen Merkmale möglich.
Gemäß dem Patentanspruch 1 wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass eine Aufstellvorrichtung für ein Kraftfahrzeugtürelement bereitgestellt wird, aufweisend einen elektrischen Antrieb und ein Stellmittel, wobei das Stellmittel mittels des Antriebs und eines zwischen dem Stellmittel und dem Antrieb angeordneten Getriebe verstellbar ist, so dass ein Bewegen der Tür ermöglichbar ist und einem Sensor zur Erfassung einer Türbewegung, wobei zumindest ein Getriebebestandteil schwenkbar in der Aufstellvorrichtung aufgenommen ist wobei die Schwenkbewegung des Getriebebestandteils mittels des Sensors erfassbar ist. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Aufstellvorrichtung kann nun unmittelbar in der Antriebskette eine Erfassung der Bewegung des Türelements erfolgen. Der Sensor erfasst dabei die Bewegung, bevorzugt einen Schwenkwinkel eines Getriebebestandteils, so dass ein Rückschluss auf eine Relativbewegung zwischen der Antriebsbewegung des elektrischen Antriebs und der Bewegung des Türelements ermöglichbar ist. Der elektrische Antrieb wirkt mittels einer Abtriebswelle unmittelbar auf das Getriebe, wobei bei einem üblichen, ungestörten Antreiben des Türelements das Getriebe in seiner Ausgangslage verharrt. Wird nun die Türbewegung behindert, etwa durch ein manuelles Ergreifen des Türelements, so kommt es zu einem Verschwenken des schwenkbar gelagerten Getriebebestandteils. Dieses Verschwenken ist mittels des Sensors erfassbar, wodurch ein Rückschluss auf eine Bewegung des Türelements ermöglichbar ist. Da die Erfassung unmittelbar in der Antriebskette des Türelements erfolgt ist ein sicheres und schnelles Erfassen und somit ein Steuern des Stellmittels möglich.
Durch eine schwenkbare Lagerung zumindest eines Getriebebestandteils kann eine Überlastsicherung realisiert werden. Insbesondere in dem Fall, in dem das Türelement eine übergroße Belastung erfährt, kann mittels des schwenkbaren Getriebebestandteils eine Überlastsicherung realisierbar sein. Eine überhöhte Belastung kann beispielsweise dann auftreten, wenn zum Beispiel durch Witterungseinflüsse das Türelement nicht öffenbar ist, das heißt wenn beispielsweise eine Vereisung der Türdichtung vorliegt. Andererseits kann es auch vorkommen, dass zum Beispiel durch ein äußeres Blockieren des Türelements oder eine vor dem Erreichen der Endstellung des Türelements mittels der Aufstellvorrichtung eine manuelle Betätigung des Türelements erfolgt. Im Falle dieser überhöhten Belastung kann das schwenkbare Getriebebestandteil eine Beschädigung der Aufstellvorrichtung verhindern und Bewegungen ausgleichen.
In einer Ausführungsform ist eine Kraftmesseinrichtung, bevorzugt ein Sensor und noch bevorzugter ein Hallsensor, derart in der Aufstellvorrichtung aufgenommen, dass eine Bewegung eines Getriebeträgers erfassbar ist. Das Getriebe wirkt unmittelbar mit dem elektrischen Antrieb zusammen. Dabei kann beispielsweise eine Schnecke auf einer Abtriebswelle des elektrischen Antriebs angeordnet sein, wobei die Schnecke mit einem Schenkenzahnrad in Eingriff steht. Das Schneckenzahnrad ist in einem Getriebeträger aufgenommen, der einerseits ortsfest in der Aufstellvorrichtung aufgenommen ist aber andererseits auch eine Schwenkbewegung zumindest eines Bestandteils des Getriebes ermöglicht. Kommt es nun während eines Antriebs des Türelements zu einem Abbremsen des Türelements, so wird eine Kraft vom Türelement in die Antriebskette eingeleitet. Die Kraft, die vom Türelement ausgeht wirkt der Antriebskraft des elektrischen Antriebs entgegen. Die sich entgegenstehenden Kräfte bewirken ein Verschwenken des Getriebeträgers, wobei das Verschwenken mittels des Sensors erfassbar ist. Ein Hallsensor hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da hiermit sehr hohe Auflösungen realisierbar sind und auch nur geringe Verschwenkwinkel des Getriebeträgers erfassbar sind. In bevorzugter Weise bewegt sich der Getriebeträger relativ zu einem ortsfesten Sensor, wobei natürlich auch eine umgekehrte Anordnung vorstellbar ist. Bevorzugt wirkt der Hallsensor mit einem Magneten zusammen.
Durch die Kraftmesseinrichtung am Getriebeträger kann eine Bewegung des Getriebeträgers detektiert werden, wodurch eine überhöhte Belastung an der Aufstellvorrichtung erfassbar ist. Ein Hallsensor bietet sich dahingehend an, da hierdurch ein berührungsloses Erfassen einer Bewegung und insbesondere auch die Erfassung kleiner Wege des Getriebeträgers erfassbar sind. Die Kraftmesseinrichtung ist dabei mit dem Antrieb der Aufstellvorrichtung und mit einer Steuerung im Kraftfahrzeug gekoppelt, so dass bei der Detektierung einer überhöhten Belastung auf die Aufstellvorrichtung, mittels einer Erfassung einer Bewegung durch die Kraftmesseinrichtung des Getriebeträgers, ein Reversieren bzw. Stoppen des Antriebsmotors der Aufstellvorrichtung eingeleitet werden kann. Gleichzeitig kann auch ein Steuersignal an das Verriegelungsmittel geleitet werden, um beispielsweise eine Verriegelung zu stoppen, zu unterbinden oder aufzuheben. Die Kraftmesseinrichtung dient somit als Steuerelement und beugt Beschädigungen an der Aufstellvorrichtung vor.
Durch den Einsatz eines Sensors und bevorzugt eines Hallsensors in Kombination mit einem Magneten sind mittels der Kraftmesseinrichtung Winkel kleiner als 5°, bevorzugt kleiner als 3° und noch bevorzugter Winkel von kleiner oder gleich 1°, erfassbar. Eine Erfassung dieser kleinen ist vorteilhaft, da eine Bewegung des Getriebeträger erfolgt. Der Getriebeträger hält die Getriebestandteile zumindest während einer üblichen Betätigung des Türelements ortsfest, so dass auch eine ausreichende Kraft zur Bewegung des Türelements in Extremsituationen zur Verfügung steht. Eine Extremsituation entsteht zum Beispiel dann, wenn das Fahrzeug in einer schrägen Ebene geparkt wird und eine erhöhte Kraft zum Aufstellen des Türelements erforderlich ist. In jedem Fall muss der Getriebeträger die Getriebebestandteile sicher und zumindest für die übliche Betätigung des Türelements ortsfest lagern. Im Falle eines Abbremsens des Türelements kommt es, bei einem Überschreiten eines Kraftschwellenwerts in der Antriebskette, zu der vorstehend beschriebenen Relativbewegung zwischen dem Stellelement und dem elektrischen Antrieb. In diesem Fall verschwenkt der Getriebeträger geringfügig. Dieses Verschwenken erfasst der Sensor auch im Falle sehr kleiner Verschwenkwinkel.
Weist das Getriebe zumindest zwei Getriebestufen auf, so kann eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung erzielt werden. Eine erste Getriebestufe kann beispielsweise aus einer auf der Abtriebswelle angeordneten Schnecke und einem Schneckenzahnrad gebildet sein. Vorteilhaft kann es dabei auch sein, wenn die erste Getriebestufe ortsfest im Getriebeträger aufgenommen ist, wobei die erste Getriebestufe mit dem elektrischen Antrieb zusammenwirkt. Das Schneckenzahnrad ist dabei in einem ortsfesten Lager aufgenommen, wobei das Lager gleichzeitig als ortsfestes Lager und Schwenkachse für den Getriebeträger dienen kann. Die erste Getriebestufe bildet somit den Antrieb für das Stellmittel und die Lagerstelle für den Getriebeträger.
Ist eine zweite Getriebestufe schwenkbar um eine Achse der ersten Getriebestufe im Getriebeträger aufgenommen, so ergibt sich eine weitere Ausgestaltungsvariante der Erfindung. Die zweite Getriebestufe kann beispielsweise eine Stirnradstufe sein, die einerseits mit der ersten Getriebestufe in Eingriff steht und anderseits das Stellmittel antreibt. Das Stellmittel kann dazu beispielsweise Zahnstange aufweisen, wobei die zweite Getriebestufe in die Zahnstange eingreift und das Stellmittel betätigt. Erste und zweite Getriebestufe bilden dann ein Getriebe zum Antrieb des Stellmittels.
In einer Ausgestaltungsvariante wirkt der Getriebeträger mit einem Federelement zusammen, wobei mittels des Federelements eine Schwenkbewegung des Getriebeträgers abfederbar ist. Die Anbindung des Getriebeträgers an ein Federelement ermöglicht es, eine Mittelstellung des Getriebeträgers zu sichern. Eine mittige Positionierung eines Getriebeträgers ist dahingehend von Bedeutung, da einerseits Zugbelastungen wie auch Druckbelastungen am Stellmittel auftreten können. Dabei kann beispielsweise ein Bediener das Türelement aufziehen, bevor das Verriegelungsmittel gelöst wurde oder beispielsweise das Türelement zudrücken, während die Aufstellvorrichtung das Türelement öffnet. In beiden Fällen kann mittels des Federelements der Getriebeträger federnd ausgelenkt werden. Dabei kann der Getriebeträger schwenkbar in der Aufstellvorrichtung aufgenommen sein und um eine Schwenkachse herum aus einer mittigen Ausgangslage heraus in zwei Bewegungsrichtungen verschwenkt werden. In vorteilhafter Weise ist die Kraftmesseinrichtung derart am Getriebeträger angeordnet, dass mittels der Kraftmesseinrichtung eine Bewegung des Getriebeträgers in beide Bewegungsrichtungen erfassbar ist.
In vorteilhafter Weise ist das Federelement eine Blattfeder. Mittels einer Blattfeder kann einerseits eine ausreichend hohe Kraft zur Sicherung der Mittenstellung des Getriebeträgers bereitgestellt werden und andererseits eine ausreichende Spielfreiheit für den Getriebeträger bereitstellen. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Aufstellvorrichtung kann ein sicheres Halten des Türelements in Kombination mit einem unmittelbaren Erfassen eines Abbremsens des Türelements ermöglicht werden, wobei gleichzeitig eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltungsvariante ist das Federelement an einem ersten Ende fest mit dem Getriebeträger und an einem zweiten Ende ortsfest in der Aufstellvorrichtung aufgenommen. Das Federelement und insbesondere eine Blattfeder stabilisiert die Ausgangslage des Getriebeträgers und ermöglicht ein sicheres und dauerstabiles Antreiben des Stellmittels über die Antriebskette, das heißt Motor, Getriebe und Zahnstange. Dabei ist die Blattfeder einseitig fest mit dem Getriebeträger verbunden, wobei die Blattfeder beispielsweise mittels eines Kraft-, Form- und/oder Stoffschlusses mit dem Getriebeträger verbindbar ist. An dem dem Getriebeträger gegenüberliegenden Ende der Blattfeder ist die Blattfeder in der Aufstellvorrichtung aufgenommen, vorzugsweise im Gehäuse der Aufstellvorrichtung befestigt. Dabei kann die Blattfeder im Gehäuse ortsfest aber schwenkbar aufgenommen sein, so dass die Blattfeder bei einer Verwindung bzw. Verwölbung der Bewegung des Getriebeträgers folgen kann.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist das Türelement mittels des Stellmittels haltbar. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Aufstellvorrichtung und insbesondere aus der Kombination eines Sensors zur Erfassung der Türbewegung und eines Stellmittels, mit dem das Türelement haltbar ist, ist ein Öffnen, Halten und somit Bereitstellen der Tür für einen Bediener ermöglichbar. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau kann dem Bediener das Türelement präsentiert werden, wobei gleichzeitig eine Sicherung gegen ein selbstständiges Öffnen des Türelements bereitstellbar ist. Das Fahrzeug kann sich auch auf einer abschüssigen Straße befinden, wobei mittels des Stellmittels das Türelement haltbar ist. Wird das Türelement mittels des Kraftfahrzeugschlosses elektrisch freigegeben und die Aufstellvorrichtung aktiviert, so öffnet sich das Türelement selbständig aber eben nur so weit, dass ein Bediener das Türelement ergreifen und manuell öffnen kann. Die Aufstellvorrichtung öffnet das Türelement dabei lediglich so weit, dass ein Ergreifen des Türelements durch den Bediener ermöglichbar, aber gleichzeitig keine unbeabsichtigte Öffnung über die Öffnungsstellung mittels des Aufstellens hinaus erfolgt. Es besteht somit ein Höchstmaß an Sicherheit, dass weder Personen gefährdet, noch das Türelement selbst in einen Gefahrenbereich hinein öffnet.
Die Aufstellvorrichtung kommt bei einem Kraftfahrzeugtürelement zum Einsatz. Das Kraftfahrzeugtürelement kann dabei aber auch zum Beispiel eine Klappe, Haube oder eine Abdeckung, zum Beispiel für ein Cabriodach sein. Das Halten des beweglich am Kraftfahrzeug angeordneten Bauteils kann auch zum Beispiel aufgrund von Umwelteinflüssen, wie beispielsweise Wind, notwendig sein, um ein unbeabsichtigtes Öffnen zu unterbinden. Die Aufstellvorrichtung ist somit dort einsetzbar, wo ein beweglich am Kraftfahrzeug angeordnetes Bauteil zum weiteren Öffnen positioniert werden soll. In vorteilhafter Weise wirkt die Aufstellvorrichtung mit einem elektrisch betätigbaren Schließsystem zusammen, so dass ein hohes Maß an konstruktiver Freiheit bei der Auslegung des Türelements ermöglichbar ist. Beispielsweise kann das Türelement auf einen Türgriff verzichten, wodurch sich eine nahezu beliebige Formgebung an einer äußeren Form des Türelements ergibt.
Üblicherweise ist die Aufstellvorrichtung derart im Bereich des Türelements angeordnet, dass durch eine Betätigung der Aufstellvorrichtung das Türelement positionierbar ist. Die Aufstellvorrichtung erzeugt eine Relativbewegung zwischen Karosserie und Türelement, wobei die Aufstellvorrichtung bevorzugt im Türelement selbst angeordnet ist. Eine Anordnung in der Karosserie zur Bewegung des Türelements ist natürlich ebenfalls vorstellbar. Vorstellbar ist es auch, dass die Aufstellvorrichtung in das Kraftfahrzeugschloss zum Beispiel einer Seitentür integriert ist. Dies bietet den Vorteil, dass eine elektrische Spannung für den Antrieb zur Verfügung und/oder dass durch den Antrieb weitere Funktionen im Kraftfahrzeugschloss betätigbar sind.
Der elektrische Antrieb besteht bevorzugt aus einem Gleichstrommotor, der mit einer Abtriebswelle und zum Beispiel über ein Schneckengetriebe mit dem Stellmittel zusammenwirkt. Dabei sind ein-, zwei- oder mehrstufige Getriebe vorstellbar, wobei durch die Auswahl des Getriebes Einfluss auf die zur Verfügung stehende Kraft am Stellmittel genommen werden kann. Ist beispielsweise die Aufstellvorrichtung derart in dem Türelement angeordnet, dass die Aufstellvorrichtung zum Beispiel mit einer A-Säule des Kraftfahrzeugs und einer Vordertür zusammenwirkt, so sind höhere Kräfte zum Aufstellen des Türelements notwendig als wenn die Aufstellvorrichtung wiederum in einer Vordertür eines Kraftfahrzeugs angeordnet und auf eine B-Säule im Kraftfahrzeug wirkt. Im Falle eines Aufstellens einer Tür und einer Anordnung der Aufstellvorrichtung im Bereich des Kraftfahrzeugschlosses sind geringere Kräfte notwendig, so dass mit höheren Übersetzungen gearbeitet werden kann.
Der elektrische Antrieb ermöglicht hierbei die Bewegung des Stellmittels. Mittels des elektrischen Motors ist es möglich, das Stellmittel zu bewegen und zwar derart, dass durch das angetriebene Stellmittel die Tür aufstellbar ist. Dabei bewegt sich das Stellmittel relativ zur Karosserie und übt eine Druckkraft auf das Fahrzeugtürelement aus, so dass die entriegelte und entsperrte Tür bewegbar ist.
Die Aufstellvorrichtung wirkt bevorzugt mit einem Kraftfahrzeugschloss zusammen, welches eine Drehfalle und mindestens eine Sperrklinke aufweist, wobei das Gesperre aus Drehfalle und mindestens einer Sperrklinke elektrisch entsperrbar ist. Insbesondere bei elektrisch entsperrbaren Schließsystemen benötigt der Bediener des Kraftfahrzeugs lediglich einen elektrischen Impuls, um das Schließsystem in eine entsperrte, das heißt geöffnete Position zu überführen. Das Schließsystem liegt dann geöffnet vor, so dass die Tür oder Klappe bewegbar ist. Der elektrische Öffnungsimpuls für Kraftfahrzeugschloss kann dabei mittels eines Sensors, eines Schlüssels oder mittels zum Beispiel eines sensitiven Mittels, wie beispielsweise einem Berührungssensor oder einem Türaußengriff mit einem integrierten Sensor erzeugt werden.
Liegt das Fahrzeugtürelement einmal entsperrt vor, ist das Türelement in den Scharnieren frei schwenkbar. Gegebenenfalls weist die Tür noch ein Türfangband auf, welches die Tür in mehreren Öffnungspositionen halten kann. Die einmal entsperrte Tür kann dann mittels der Aufstellvorrichtung bewegt werden, wobei die Bewegung des Fahrzeugtürelements sensorisch erfassbar ist. Dabei wird der komplette Aufstellvorgang erfasst. Es findet eine kontinuierliche Erfassung statt, so dass zu jedem Zeitpunkt der Bewegung des Fahrzeugtürelements mittels der Aufstellvorrichtung ein Erfassen der Türbewegung ermöglichbar ist. Eine einmal manuell über die Bewegung der Aufstellvorrichtung hinaus bewegte Tür trennt die sensorische Erfassung, so dass der elektrische Antrieb stromlos geschaltet werden kann bzw. der elektrische Antrieb umpolbar ist, so dass das Stellmittel in seiner Ausgangsposition zurückfahrbar ist. Die Erkennung einer manuellen Bewegung des Fahrzeugtürelements wird im Weiteren im Detail erläutert.
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 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.
Es zeigt:

1 eine dreidimensionale Ansicht auf eine erfindungsgemäße Aufstellvorrichtung mit einem ausgefahrenen Stellmittel,
2 eine Seitenansicht auf die Aufstellvorrichtung mit einem eingefahrenen Stellmittel,
3 eine Ansicht auf die Aufstellvorrichtung aus einer Ansicht gemäß dem Pfeil III aus der 2, wobei das Stellmittel im ausgefahrenen Zustand und mit im Eingriff befindlichen Verriegelungsmittel wiedergegeben ist,
4 die Ansicht auf die Aufstellvorrichtung gemäß dem Pfeil III aus der 2 mit einem freigegebenen Verriegelungshebel,
5 eine Ansicht auf die Aufstellvorrichtung gemäß dem Pfeil III aus der 2 mit einem aus der Karosserie herausgefahrenen Stellmittel,
6 eine Ansicht auf die Aufstellvorrichtung aus Richtung des Pfeils II aus der 1, wobei eine Stellung der Aufstellvorrichtung wiedergegeben ist, in der eine Zugbelastung auf die Aufstellvorrichtung wirkt und
7 eine Ansicht auf die Aufstellvorrichtung gemäß des Pfeils II aus der 1 bei einer Druckbelastung, das heißt einer Belastung in Richtung der Karosserie, auf die Aufstellvorrichtung wirkt.

In der 1 ist eine dreidimensionale Ansicht auf eine Aufstellvorrichtung 1 mit den für die Erläuterung der Erfindung wesentlichen Bauteilen wiedergegeben. Die Aufstellvorrichtung 1 ist in einem Kraftfahrzeugtürelement 2 angeordnet, wobei ein Stellmittel 3 mit einer Karosserie 4 in Eingriff steht. Dargestellt ist insofern die ausgefahrene Position des Stellmittels 3, so dass in diesem Zustand die Aufstellvorrichtung 1 das Türelement 2 über den Stellweg S bewegt und aufgestellt hat. In der dargestellten Position ist das Fahrzeugtürelement 2 folglich durch einen Bediener ergreifbar und weiter manuell öffenbar.
Die Aufstellvorrichtung weist einen elektrischen Antrieb 5, ein Getriebe 6, eine Kraftmesseinrichtung 7, ein Gehäuse 8 und das Stellmittel 3 auf. Der Antrieb 5 wird bevorzugt aus einem elektrischen Gleichstrommotor mit einer Abtriebswelle 9 und einem auf der Abtriebswelle 9 befindlichen Zahnrad 10 gebildet. Das Getriebe 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel mehrstufig ausgebildet, wobei eine erste Getriebestufe 11 sich unmittelbar im Eingriff mit dem Abtrieb des elektrischen Antriebs 5 in Eingriff befindet. Mittels der ersten Getriebestufe 11 wird eine zweite Getriebestufe 12 angetrieben, wobei die zweite Getriebestufe 12 sich mit einer Zahnstange 13 am Stellmittel 3 in Eingriff befindet. Über den Antrieb 5 und die beiden Getriebestufen 11, 12 ist folglich das Stellmittel 3 in Richtung des Pfeils P1 verstellbar. Das Stellmittel 3 ist aus dem Gehäuse 8 heraus und in das Gehäuse hinein in Richtung des Pfeils P1 verfahrbar.
Ein Getriebeträger 14 bildet ein erstes Festlager für die erste Getriebestufe 11, wobei die zweite Getriebestufe 12 verschwenkbar mittels des Getriebeträgers 14 in der Aufstellvorrichtung 1 aufgenommen ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Blattfeder 15 am Getriebeträger 14 befestigt, wobei die Blattfeder 15 einseitig fest mit dem Getriebeträger 14 verbunden ist und auf der dem Getriebeträger 14 gegenüberliegenden Seite in einem Festlager 16 angeordnet ist. Zur Erfassung einer Schwenkbewegung des Getriebeträgers 14 ist ein Sensor 17, insbesondere ein Hallsensor, ortsfest in der Aufstellvorrichtung 1 angeordnet und mittels elektrischer Kontakte 18 mit einer nicht dargestellten Steuereinrichtung verbunden.
Ein Führungsmittel 19 ist auf der der Zahnstange 13 gegenüberliegenden Seite des Stellmittels 3 in der Aufstellvorrichtung 1 angeordnet, um einerseits ein leichtgängiges Betätigen des Stellmittels 3 zu ermöglichen und gleichzeitig eine stabile Führung für das Stellmittel 3 bereitzustellen. Das Führungsmittel 19 kann beispielsweise ein Lager oder eine Rolle oder eine Kombination aus Lager, Rolle und/oder Dämpfungsmittel sein.
Das Stellmittel 3 weist einen elektrischen Antrieb 20 auf, dessen Abtriebswelle 21 in diesem Ausführungsbeispiel eine Spindel 22 antreibt, wobei die Spindel 22 in einen Verriegelungsschieber 23 hineinreicht und mit dem Verriegelungsschieber 23 zusammenwirkt. Der Verriegelungsschieber 23 ist verschieblich im Stellmittel 3 aufgenommen. Der Verriegelungsschieber 23 arbeitet mit einem Verriegelungshebel 24 zusammen, dessen Wirkung im Weiteren näher erläutert wird.
Weiterhin zu erkennen ist in der 1 eine Notbetätigung 25, die in dieser Ausführungsform als Wellenkontur ausgebildet ist, wobei mittels der Notbetätigung 25 der Verriegelungsschieber 23 manuell betätigbar ist, so dass der Verriegelungshebel 24 manuell außer Eingriff mit der Karosserie 4 und insbesondere einer Verriegelungskontur 26 bringbar ist.
Die elektrische Kontaktierung der Antriebe 5, 20 sowie des Sensors 17 sind nicht explizit wiedergegeben, wobei die elektrischen Komponenten 5, 17, 20 mit einer nicht dargestellten Steuereinheit innerhalb der Aufstellvorrichtung 1 und/oder des Kraftfahrzeugs selbst elektrisch verbunden sind.
In der 2 ist eine Seitenansicht auf die Aufstellvorrichtung 1 gemäß dem Pfeil II aus der 1 wiedergegeben, wobei das Stellmittel 3 in einer eingezogenen Position wiedergegeben ist. Gleiche Komponenten sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Deutlich zu erkennen ist die Achse 27 der ersten Getriebestufe 11, wobei die Achse 27 fest in der Aufstellvorrichtung 1 angeordnet ist und gleichzeitig eine Schwenkachse 27 für den Getriebeträger 14 bildet. Der Getriebeträger 14 beinhaltet eine Lagerstelle 28 für die zweite Getriebestufe 12, wobei die zweite Getriebestufe 12 und insbesondere die Lagerstelle 28 in einer Ausgangslage A wiedergegeben ist. Der Getriebeträger 14 ist über die Achse 27 in Richtung des Pfeils P2 um die Ausgangslage A herum in beide Richtungen verschwenkbar. Mittels der Blattfeder 15 wird der Getriebeträger 14 in der Ausgangslage A gehalten und federbelastet gesichert.
Die in der 2 dargestellte eingefahrene Position des Stellmittels 3 korrespondiert mit einem geschlossenen Türelement 2, wobei das Stellmittel in die Aufstellvorrichtung 1 in Richtung des Pfeils P3 hinein verfahren wiedergegeben ist. Das Türelement 2 wird beispielsweise mittels eines Kraftfahrzeugschlosses in der geschlossenen Position gehalten.
In der 3 ist eine Ansicht auf die Aufstellvorrichtung 1 aus Richtung des Pfeils III aus der 2 wiedergegeben. In der 3 ist das Stellmittel 3 in einer maximal ausgefahrenen Position wiedergegeben, in der die Aufstellvorrichtung 1 das Türelement 2 über den Verfahrweg bzw. Stellweg S bewegt hat. Das Verriegelungsmittel 29 sichert dabei das Türelement 2 in der Halteposition. Das Verriegelungsmittel 29 wird in diesem Ausführungsbeispiel aus dem Antrieb 20, dem Spindeltrieb 22, dem Verriegelungsschieber 23 sowie dem Verriegelungshebel 24 gebildet. Der Verriegelungshebel 24 ist um die Achse 30 herum schwenkbar im Stellmittel 3 aufgenommen. Der Verriegelungshebel 24 greift dabei mit einer Verlängerung 31 in eine Hinterschneidung 32 der Verriegelungskontur 26 ein. Der Verriegelungshebel 24 wird dabei durch den Verriegelungsschieber 23 in die Verriegelungskontur 26 hinein verschwenkt, wobei der Verriegelungshebel 24 eine Schwenkbewegung um die Achse 30 herum vollführt. Endseitig kann das Stellmittel 3 ein Dämpfungsmittel 33 aufweisen, um ein geräuscharmes Zusammenspiel zwischen Aufstellvorrichtung 1 und Karosserie 4 zu ermöglichen.
In der 4 ist nun die Position des Verriegelungsschiebers 23 wiedergegeben, in der beispielsweise der Bediener das Türelement 2 manuell ergriffen hat und die Aufstellvorrichtung bzw. das Türelement 2 in Richtung des Pfeils P4 mit einer Kraft F beaufschlagt. Diese Betätigung der Aufstellvorrichtung 1 bzw. des Türelements 2 kann mittels des Sensors 17 erfasst werden, wie im Weiteren noch im Detail erläutert wird. Die Bewegung der Aufstellvorrichtung 1 in Richtung des Pfeils P4 bewirkt, dass der elektrische Antrieb 20 angesteuert wird, so dass der Verriegelungsschieber 23 Richtung des Pfeils P5 innerhalb des Stellelements 3 zurückgezogen wird. Durch das Zurückziehen des Verriegelungsschiebers 23 kommt der Verriegelungshebel 24 frei und kann um die Achse 30 herum verschwenkt werden.
In der 5 ist nun die Position des Verriegelungshebels 24 dargestellt, in die der Verriegelungshebel 24 bei einer weiteren Betätigung bzw. einer Bewegung des Türelements 2 gelangt. Der Verriegelungshebel 24 verschwenkt in Richtung des Pfeils P6 um die Achse 30 herum im Stellmittel 3 und gelangt somit außer Eingriff mit der Verriegelungskontur 26. Das Türelement 2 kann nun frei bewegt werden und das Stellmittel 3 in die Aufstellvorrichtung 1 hinein verfahren werden.
In der 6 ist nun wiederum eine Seitenansicht aus Richtung des Pfeils II aus der 1 auf die Aufstellvorrichtung 1 wiedergegeben. Dargestellt ist eine Position des Getriebeträgers 14, die der Getriebeträger 14 einnimmt, wenn eine Zugkraft FZ auf das Stellmittel 3 wirkt. Diese Zugkraft FZ wirkt dann, wenn das Verriegelungsmittel 29 sich im Eingriff mit der Verriegelungskontur 26 befindet und zusätzlich eine Bewegung in Richtung des Pfeils P7 in die Aufstellvorrichtung 1 eingeleitet wird, zum Beispiel durch ein manuelles Ergreifen und Öffnen des Türelements 2. Dieses Verschwenken des Getriebeträgers 14 kann mittels des ortsfesten Sensors 17 erfasst werden. Der Getriebeträger 14 verschwenkt um den Winkel α1, wodurch es zu einer Verschiebung des Getriebeträgers 14 um den Winkel α1 kommt, wobei der Verstellwinkel α1 im Uhrzeigersinn um die Ausgangslage A herum vorliegt. Hierbei kann sich ein Verschwenkwinkel α1 von wenigen Grad, vorzugsweise kleiner als 2° und noch bevorzugter von kleiner oder gleich 1° einstellen. Der hochauflösende Sensor, der bevorzugt ein Hallsensor ist, kann diesen Verschwenkwinkel α1 erfassen und als Steuersignal für eine nicht dargestellte Steuereinheit bereitstellen.
Deutlich zu erkennen ist auch eine Wölbung 34 der Blattfeder 15 um die Ruhelage R herum. Die Blattfeder 16 ist ortsfest aber schwenkbar im Festlager 16 aufgenommen. Die 6 zeigt somit die Situation, in die die Aufstellvorrichtung 1 gerät, wenn die Aufstellvorrichtung das Türelement 2 bewegt hat und das Türelement 2 beispielsweise von einem Bediener ergriffen und aufgezogen wird. Der Sensor 17 detektiert diese Zugkraft FZ des Bedieners und leitet ein Entriegeln des Verriegelungsmittels 29 in der vorstehend beschriebenen Form ein.
In der 7 ist nun die Situation dargestellt, in der eine Druckkraft FD in die Aufstellvorrichtung 1 eingeleitet wird. Durch die Druckkraft FD wird der Getriebeträger 14 gegen den Uhrzeigersinn in Richtung des Winkels α2 um die Achse 27 herum verschwenkt, was wiederum mittels des Sensors 17 und der Relativbewegung zwischen dem Sensor 17 und dem Getriebeträger 14 detektierbar ist. Die Blattfeder 15 erfährt wiederum eine Wölbung 35. In diesem Fall würde der Antrieb 5 des Stellmittels 3 von der Steuerung angesteuert und das Stellmittel 3 in die Aufstellvorrichtung 1 hinein bewegt. Dieser Fall kann beispielsweise dann auftreten, wenn der Bediener das Kraftfahrzeug unmittelbar nach dem Öffnen und Aufstellen wieder manuell schließen möchte. In diesem Fall kann die manuelle Schließung unterstützt oder auch ein automatisches Schließen mittels der Aufstellvorrichtung 1 eingeleitet werden. Die Aufstellvorrichtung 1 wirkt dann als Zuzieheinrichtung für das Türelement 2, wobei das Türelement 2 mittels des elektrischen Antriebs 5, des Getriebes 10, 12, des Stellmittels 3 und des Verriegelungsmittels 29 in eine geschlossene Position hinein zugezogen wird. Zum Zuziehen hintergreift die Verlängerung 31 des Verriegelungsmittels 29 die Verriegelungskontur 26 an der Karosserie 4.
Bezugszeichenliste

1: Aufstellvorrichtung
2: Kraftfahrzeugtürelement
3: Stellmittel
4: Karosserie
5, 20: Antrieb
6: Getriebe
7: Kraftmesseinrichtung
8: Gehäuse
9, 21: Abtriebswelle
10: Zahnrad
11: erste Getriebestufe
12: zweite Getriebestufe
13: Zahnstange
14: Getriebeträger
15: Blattfeder
16: Festlager
17: Sensor
18: elektrische Kontakte
19: Führungsmittel
22: Spindelantrieb
23: Verriegelungsschieber
24: Verriegelungshebel
25: Notbetätigung
26: Verriegelungskontur
27, 30: Achse
28: Lagerstelle
29: Verriegelungsmittel
31: Verlängerung
32: Hinterschneidung
33: Dämpfungsmittel
34, 35: Wölbung
S: Stellweg
P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7: Pfeil
A: Ausgangslage
F: Kraft
FZ: Zugkraft
FD: Druckkraft
R: Ruhelage
α1, α2: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011015669 A1 [0003]
DE 102016105760 A1 [0004]
DE 102017124282 [0005]

Claims

Aufstellvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeugtürelement (2) aufweisend einen elektrischen Antrieb (5, 20) und ein Stellmittel (3), wobei das Stellmittel (3) mittels des Antriebs (5) und eines zwischen dem Stellmittel (3) und dem Antrieb (5) angeordneten Getriebe (11, 12) verstellbar ist, so dass ein Bewegen des Türelements (2) ermöglichbar ist und einem Sensor (17) zur Erfassung der Türbewegung (S), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Getriebebestandteil schwenkbar in der Aufstellvorrichtung (1) aufgenommen ist wobei die Schwenkbewegung des Getriebebestandteils mittels des Sensors erfassbar ist.
Aufstellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftmesseinrichtung (7), bevorzugt ein Sensor (17) und noch bevorzugter ein Hallsensor (17), derart in der Aufstellvorrichtung aufgenommen ist, dass eine Bewegung eines Getriebeträgers (14) erfassbar ist.
Aufstellvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Kraftmesseinrichtung (7) Winkel (α1, α2) kleiner als 5°, bevorzugt kleiner als 3° und noch bevorzugter Winkel (α1, α2) von kleiner oder gleich 1°, erfassbar sind.
Aufstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe zumindest zwei Getriebestufen (11, 12) aufweist.
Aufstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Getriebestufe (11) ortsfest im Getriebeträger (14) aufgenommen ist, wobei die erste Getriebestufe (11) mit dem elektrischen Antrieb (5) zusammenwirkt.
Aufstellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Getriebestufe (12) schwenkbar um eine Achse (27) der ersten Getriebestufe (11) im Getriebeträger (14) aufgenommen ist.
Aufstellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebeträger (14) mit einem Federelement (15) zusammenwirkt, wobei eine Schwenkbewegung (α1, α2) des Getriebeträgers (14) abfederbar ist.
Aufstellvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (15) eine Blattfeder (15) ist.
Aufstellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (15) an einem ersten Ende fest mit dem Getriebeträger (14) und an einem zweiten Ende (16) ortsfest in der Aufstellvorrichtung (1) aufgenommen ist.
Aufstellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Türelement mittels des Stellmittels (3) haltbar ist.