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Die Erfindung betrifft eine Anordnung für einen Laderaum eines Kraftfahrzeugs mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2017 222 378 A1 ist eine Anordnung für einen Laderaum eines Kraftfahrzeugs mit einer Heckklappe, einer Scheibe und zwei Flächenelementen bekannt. Das erste Flächenelemente ist als Rollo ausgebildet. Das zweite Flächenelement ist um eine Schwenkachse schwenkbeweglich an der Heckklappe gelagert. In einer Abdeckposition der Anordnung sind die beiden Flächenelemente derart benachbart, dass ein zwischen dem ersten Flächenelement und der Heckklappe ausgebildeter Spalt mittels des zweiten Flächenelements abgedeckt ist. Das zweite Flächenelement ist durch ein Antriebsmittel und/oder federvorgespannt um die Schwenkachse beweglich.
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Eine weitere Anordnung ist aus der
DE 103 29 992 A1 bekannt und in Form eines öffnungsfähigen Fahrzeughecks für einen Personenkraftwagen vorgesehen. Die bekannte Anordnung weist ein Karosserieteil in Form einer Heckklappe sowie eine Heckscheibe und ein Heckteil auf. Das Heckteil dient einer Abdeckung eines Übergangs zwischen der Heckklappe und der Heckscheibe. Das Heckteil ist schwenkbeweglich an der Heckklappe gelagert. Zur angetriebenen Verlagerung des Heckteils ist ein Antrieb mit einem Zahnrad und einer Zahnstange vorhanden.
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Zudem ist aus der
DE 102 23 685 B4 eine Laderaumabdeckung bekannt und zur Abdeckung eines heckseitigen Laderaums eines Personenkraftwagens vorgesehen. Die bekannte Laderaumabdeckung weist ein Abdeckteil in Form eines Konturteils auf, das - in einem fahrzeugseitig montierten Zustand - an einer Innenseite einer Heckklappe gelagert ist. Die Heckklappe ist auf übliche Weise zwischen einer Schließ- und einer Öffnungsstellung schwenkbeweglich verlagerbar. Das Konturteil ist relativ zu der Heckklappe schwenkbeweglich an derselben gelagert und zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage verlagerbar. In der ersten Endlage ist das Konturteil von der Heckklappe abragend orientiert. In der zweiten Endlage ist das Konturteil demgegenüber an die Heckklappe angeklappt. Die Verlagerung des Konturteils ist in Abhängigkeit der Schwenkstellung der Heckklappe gesteuert. Zur Steuerung dieser Verlagerung sind laderaumseitig Steuerelemente in Form von Steuervorsprüngen vorgesehen, die je nach Schwenkstellung der Heckklappe mechanisch mit dem Konturteil in Eingriff geraten. Mittels der laderaumseitigen Vorsprünge wird das Konturteil bei einem Verschwenken der Heckklappe in die Schließstellung ausgehend von der zweiten Endlage in die erste Endlage gedrückt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine verbesserte Nutzung des Laderaums und eine verbesserte Steuerung der Verlagerung des Abdeckteils ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäße Lösung kann gegenüber dem Stand der Technik insbesondere auf im Laderaum angeordnete Steuervorsprünge zur Steuerung der Verlagerung des Abdeckteils verzichtet werden. Hierdurch wird eine durch solche Steuervorsprünge bedingte Verringerung und/oder Beeinträchtigung eines Ladevolumens des Laderaums vermieden. Zudem wird ein ungewolltes Verkanten von Ladegut an solchen Steuervorsprüngen beim Be- und/oder Entladen des Laderaums vermieden. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist der Laderaum somit quantitativ und qualitativ in verbesserter Weise nutzbar. Zudem kann durch die erfindungsgemäße Lösung eine von baulichen Gegebenheiten des Laderaums unabhängige Steuerung der Verlagerung des Abdeckteils erreicht werden. Dadurch erfordert die Steuerung der Verlagerung des Abdeckteils keinerlei Anpassung einer Laderaumgeometrie an die Geometrie des Abdeckteils und umgekehrt. Das Abdeckteil ist - in einem fahrzeugseitig montierten Zustand - vorzugsweise innenraumseitig an einem Karosserieteil in Form einer Heckklappe gelagert. Die erste Schwenkachse des Karosserieteils ist vorzugsweise horizontal und in Querrichtung des Kraftfahrzeugs orientiert. Die erste Schwenkstellung kann auch als Schließstellung bezeichnet werden. Die zweite Schwenkstellung kann auch als Öffnungsstellung bezeichnet werden. Das Abdeckteil ist vorzugsweise in Form eines formstabilen Konturteils ausgebildet. Das Abdeckteil dient einer bereichsweisen Abdeckung des Laderaums. Zur Abdeckung des Laderaums im Übrigen kann beispielsweise ein auf- und abwickelbar auf einer Wickelwelle gehaltenes flexibles Flächengebilde vorgesehen sein, das zwischen einer abgewickelten Abdeckposition und einer aufgewickelten Freigabeposition verlagerbar ist, und das zur Abdeckung des Laderaums mit dem Abdeckteil zusammenwirkt. Die zweite Schwenkachse des Abdeckteils ist vorzugsweise horizontal und in Querrichtung des Kraftfahrzeugs orientiert. Vorzugsweise nimmt das Abdeckteil die erste Endlage in der ersten Schwenkstellung des Karosserieteils ein. In der ersten Endlage ist das Abdeckteil vorzugsweise horizontal ausgerichtet und deckt einen Bereich des Laderaums nach oben hin ab. Die erste Endlage kann insoweit auch als Abdecklage bezeichnet werden. In der zweiten Endlage ist das Abdeckteil vorzugsweise an das Karosserieteil angeklappt. Die Stelleinrichtung dient einer elektrisch angetriebenen und gesteuerten Verlagerung des Abdeckteils relativ zu dem Karosserieteil. Vorzugsweise ist die Stelleinrichtung ausschließlich dem Abdeckteil zugeordnet.
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In einem fahrzeugseitig montierten Zustand ist die Stelleinrichtung an dem Karosserieteil angeordnet und gemeinsam mit diesem um die erste Schwenkachse verschwenkbar. Der elektrisch betriebene Aktuator dient als Antrieb des Abdeckteils. Um eine Ansteuerbarkeit des Aktuators in Abhängigkeit der Schwenkstellung des Karosserieteils zu ermöglichen, kann die Stelleinrichtung beispielsweise mit einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Schwenkstellung versehen sein oder auf grundsätzlich bekannte Weise mit einer entsprechenden fahrzeugseitig vorgesehenen Erfassungseinrichtung, einem zentralen fahrzeugseitigen Steuergerät oder dergleichen verbindbar sein. Die bewegliche Stellmechanik dient insbesondere einer Übertragung der Stellkraft des Aktuators auf das Abdeckteil. Die in dieser Beschreibung verwendeten Orts-, Lage- und/oder Richtungsangaben beziehen sich auf eine von mehreren möglichen Einbaulagen der Laderaumabdeckung, in der die zweite Schwenkachse des Abdeckteils parallel zur ersten Schwenkachse des Karosserieteils und parallel zu einer Fahrzeugquerachse orientiert ist. Im Sinne der Erfindung umfasst der Begriff Stellkraft sowohl Kräfte als auch Momente.
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In Ausgestaltung der Erfindung weist die Stelleinrichtung ein an der Stellmechanik angreifendes Federelement auf, das eine entgegen der Stellkraft wirkende Rückstellkraft auf das Abdeckteil bewirkt. Das Federelement dient demnach einer federkraftbedingten Verlagerung des Abdeckteils von der ersten Endlage in die zweite Endlage oder umgekehrt, wobei die Rückstellkraft entgegen der Stellkraft des Aktuators wirkt. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist das Abdeckteil vereinfacht ausgedrückt lediglich in eine Verlagerungsrichtung mittels des Aktuators angetrieben verlagerbar. In eine entgegengesetzte Verlagerungsrichtung ist das Abdeckteil demgegenüber mittels des Federelements verlagerbar. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht somit die Verwendung eines besonders einfach gestalteten Aktuators insoweit, als dieser lediglich einfachwirkend, d.h. in eine Wirkrichtung arbeitend, gestaltet sein kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Stellmechanik einen Schwenkhebel auf, der einends mit dem Aktuator und andernends mit dem Abdeckteil gekoppelt ist. Der Schwenkhebel ist vorzugsweise um die zweite Schwenkachse schwenkbeweglich gelagert. Der Schwenkhebel dient einer Übersetzung der Stellkraft und der damit einhergehenden Bewegungsgrößen von dem Aktuator auf das Abdeckteil. Dies ist eine besonders einfache und kostengünstige Ausgestaltung der Erfindung.
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Weiter gemäß der Erfindung weist der wenigstens eine Aktuator einen aus einer Formgedächtnislegierung gefertigten Formgedächtnisdraht auf, dessen Stellkraft einends auf die Stellmechanik wirkt. Die Verwendung von Formgedächtnisdrähten als Aktuator zur Erzeugung von Stellkräften sowie die zugrunde liegenden physikalischen Effekte zur Erzeugung der Stellkräfte sind als solche grundsätzlich bekannt. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung kann die Stelleinrichtung zum einen besonders kompakt ausgebildet werden. Zum anderen erfolgt die Erzeugung der Stellkraft nahezu geräuschlos. Somit kann durch diese Ausgestaltung der Erfindung eine nochmals verbesserte Nutzung des Laderaums und gleichzeitig eine im Hinblick auf die Geräuschentwicklung verbesserte Verlagerung des Abdeckteils erreicht werden. Als Formgedächtnislegierung kann insbesondere eine Nickel-Titan- oder eine Nickel-Titan-Kupfer-Legierung verwendet werden.
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Weiter gemäß der Erfindung weist die Stellmechanik ein Seilzugsystem mit wenigstens einer Umlenkrolle und mit einem mittels der Umlenkrolle umgelenkten Zugseil auf, das einends mit dem Formgedächtnisdraht und andernends mit dem Abdeckteil gekoppelt ist. Das Seilzugsystem ermöglicht eine einfache Übertragung der Stellkraft auch dann, wenn der Aktuator baulich vergleichsweise weit beabstandet von dem Abdeckteil angeordnet ist. Zudem kann die Stellkraft des Aktuators mit einfachen Mitteln in ihrer Wirkrichtung umgelenkt werden. Hierfür ist die wenigstens eine Umlenkrolle vorgesehen. Das Zugseil ist als biegeflexibler zugkraftübertragender Strang ausgebildet und muss nicht notwendigerweise ein Seil sein.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Stellmechanik eine Verriegelungseinheit mit einem zwischen einer Sperrstellung und einer Freigabestellung verlagerbaren Verriegelungselement auf, das in der Sperrstellung eine Verlagerung des Abdeckteils blockiert und in der Freigabestellung eine Verlagerung desselben freigibt. Die Verriegelungseinheit dient einer Sicherung des Abdeckteils in der ersten Endlage und/oder der zweiten Endlage. Somit wird einer ungewollten Verlagerung des Abdeckteils entgegengewirkt. Zudem ist das Abdeckteil mittels des Verriegelungselements auch dann zuverlässig in der entsprechenden Endlage gehalten, wenn die Stellkraft des Aktuators nicht wirkt. Hierdurch wird vermieden, dass das Abdeckteil unbeabsichtigt verschwenkt und hierdurch ein Verletzungsrisiko bei einem Be- und/oder Entladen des Laderaums darstellt. Das Verriegelungselement wirkt in der Sperrstellung vorzugsweise formschlüssig. Das Verriegelungselement kann mittelbar oder unmittelbar mechanisch auf das Abdeckteil wirken. Das Verriegelungselement kann insbesondere in Form eines Riegels, einer Klinke oder dergleichen ausgebildet sein.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Verriegelungseinheit einen elektrisch betriebenen Verriegelungs-Aktuator auf, der in Abhängigkeit der Schwenkstellung des Karosserieteils ansteuerbar und mit dem Verriegelungselement wirkverbunden ist, wobei das Verriegelungselement mittels einer Stellkraft des Verriegelungs-Aktuators wenigstens von der Sperrstellung in die Freigabestellung verlagerbar ist. Der Verriegelungs-Aktuator dient somit einem Antrieb des Verriegelungselements. Dabei wirkt die Stellkraft des Verriegelungs-Aktuators wenigstens in Richtung der Freigabestellung. Insoweit kann der Verriegelungs-Aktuator wenigstens als einfachwirkender Aktuator ausgebildet sein. Alternativ kann der Verriegelungs-Aktuator ein zweifachwirkender Aktuator sein, so dass das Verriegelungselement mittels des Verriegelungs-Aktuators zusätzlich von der Freigabestellung in die Sperrstellung verlagerbar ist. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung wird eine Verriegelung des Abdeckteils in Abhängigkeit der Schwenkstellung des Karosserieteils ermöglicht. Dies ist insbesondere im Hinblick auf eine erzielbare Betriebssicherheit der Laderaumabdeckung besonders vorteilhaft.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Verriegelungs-Aktuator einen aus einer Formgedächtnislegierung gefertigten Formgedächtnisdraht auf, dessen Stellkraft auf das Verriegelungselement wirkt. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung kann eine besonders geräuscharme gesteuerte Verlagerung des Verriegelungselements zwischen der Sperrstellung und der Freigabestellung erreicht werden. Dies trägt zu einer verbesserten Steuerung der Verlagerung des Abdeckteils bei. Hinsichtlich der grundsätzlichen Funktionsweise und möglicher weiterer funktioneller und gegenständlicher Merkmale des Formgedächtnisdrahtes gilt das zu dem oben beschriebenen Formgedächtnisdraht des Aktuators bereits Gesagte in entsprechender Weise.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.
- 1 zeigt in schematischer teilweise abgeschnittener Perspektivdarstellung einen heckseitigen Laderaum eines Kraftfahrzeugs, in dem eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Laderaumabdeckung an einem Karosserieteil in Form einer Heckklappe gelagert ist,
- 2 in schematischer Perspektivdarstellung die Laderaumabdeckung nach 1 in einer schräg von hinten nach vorne gerichteten Blickrichtung,
- 3 in vergrößerter teilweise abgeschnittener perspektivischer Detaildarstellung eine Stelleinrichtung der Laderaumabdeckung nach den 1 und 2, wobei einzelne Bauteile zeichnerisch ausgeblendet sind,
- 4 bis 9 in teilweise abgeschnittener vergrößerter Detaildarstellung die Stelleinrichtung nach 3 in unterschiedlichen Verlagerungszuständen,
- 10 in schematischer Perspektivdarstellung eine nicht erfindungsgemäße Laderaumabdeckung in einer schräg von hinten nach vorne gerichteten Blickrichtung und
- 11, 12 in teilweise abgeschnittener vergrößerter Detaildarstellung eine Stelleinrichtung der Laderaumabdeckung nach 10 in unterschiedlichen Verlagerungszuständen.
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Gemäß 1 ist eine Laderaumabdeckung 1 zur Abdeckung eines Laderaums L eines lediglich abschnittsweise ersichtlichen Kraftfahrzeugs P vorgesehen.
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Das Kraftfahrzeug ist vorliegend in Form eines Kombinationskraftwagens P ausgebildet, wobei der Laderaum L auf übliche Weise heckseitig angeordnet ist. Dem Laderaum L ist ein verschwenkbares Karosserieteil in Form einer Heckklappe 2 zugeordnet, die auf grundsätzlich bekannte Weise um eine erste Schwenkachse 3 schwenkbeweglich zwischen einer geöffneten ersten Schwenkstellung und einer geschlossenen zweiten Schwenkstellung relativ zu dem übrigen Kraftfahrzeug P verlagerbar ist. Die erste Schwenkachse 3 ist mittels der anhand 1 ersichtlichen strichlierten Linie lediglich schematisch angedeutet. In 1 nimmt die Heckklappe 2 eine nicht näher bezeichnete Zwischenstellung zwischen der ersten Schwenkstellung und der zweiten Schwenkstellung ein und ist insoweit in etwa halb geöffnet bzw. halb geschlossen. In der zeichnerisch nicht näher dargestellten ersten Schwenkstellung ist der Laderaum L mittels der Heckklappe 2 nach außen verschlossen. Die erste Schwenkstellung kann somit auch als Schließstellung bezeichnet werden. Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform kann das Karosserieteil in Form einer zweiteilig ausgeführten Heckklappe ausgebildet sein, wobei der Laderaum in der ersten Schwenkstellung dann lediglich teilweise nach außen verschlossen ist. In der nicht dargestellten zweiten Schwenkstellung ist der Laderaum L zum Beladen und/oder Entladen von außen zugänglich von der Heckklappe 2 freigegeben. Die zweite Schwenkstellung kann somit auch als Öffnungsstellung bezeichnet werden.
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Die Laderaumabdeckung 1 weist ein Abdeckteil 4 auf, das relativ zu der Heckklappe 2 um eine zweite Schwenkachse 5 zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage schwenkbeweglich verlagerbar ist. Das Abdeckteil ist vorliegend in Form eines formstabilen Konturteils 4 ausgebildet. Die zweite Schwenkachse 5 ist mittels der anhand 1 ersichtlichen strichlierten Linie verdeutlicht und vorliegend parallel zu der ersten Schwenkachse 3 der Heckklappe 2 orientiert. Sowohl die erste Schwenkachse 3 als auch die zweite Schwenkachse 5 sind vorliegend horizontal und parallel zu einer Fahrzeugquerrichtung Y des Kombinationskraftwagens P erstreckt.
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In der anhand 1 ersichtlichen Konfiguration nimmt das Abdeckteil 4 die zweite Endlage ein. In der zweiten Endlage ist das Abdeckteil 4 relativ zu der Heckklappe 2 um die zweite Schwenkachse 5 nach oben verschwenkt. Vorliegend ist das Abdeckteil 4 in der zweiten Endlage in Fahrzeughochrichtung Z in Richtung einer in die Heckklappe 2 eingepassten Heckscheibe 6 verschwenkt und an eine nicht näher bezeichnete Innenseite der Heckklappe 2 angeklappt. Demgegenüber ist das Abdeckteil 4 in der ersten Endlage relativ zu der Heckklappe 2 um die zweite Schwenkachse 5 nach unten verschwenkt. In der ersten Endlage ragt das Abdeckteil 4 insoweit in etwa rechtwinklig von der Innenseite der Heckklappe 2 in Richtung des Laderaums L ab und gibt die Heckscheibe 6 frei.
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Die Verlagerung des Abdeckteils 4 zwischen den oben beschriebenen Endlagen ist auf noch näher beschriebene Weise in Abhängigkeit der Schwenkstellung der Heckklappe 2 gesteuert. Diese Steuerung erfolgt derart, dass die erste Endlage des Abdeckteils 4 der ersten Schwenkstellung bzw. der Schließstellung der Heckklappe 2 zugeordnet ist. Die zweite Endlage des Abdeckteils 4 ist demgegenüber der zweiten Schwenkstellung bzw. der Öffnungsstellung der Heckklappe 2 zugeordnet. Vorliegend nimmt das Abdeckteil 4 die erste Endlage in der Schließstellung der Heckklappe 2 ein. In diesem Zustand ist der Laderaum L mittels der Heckklappe 2 verschlossen und der Laderaum L ist mittels des Abdeckteils 4 in Z-Richtung nach oben abgedeckt. In der Öffnungsstellung der Heckklappe 2 ist das Abdeckteil 4 demgegenüber in die zweite Endlage verschwenkt, wobei der Laderaum L zum Be- und/oder Entladen von der Heckklappe 2 freigegeben ist. Durch das zusätzliche Verschwenken des Abdeckteils 4 in die zweite Endlage wird vermieden, dass dasselbe auf unerwünschte Weise in eine nicht näher bezeichnete von der Heckklappe 2 freigegebene Laderaumöffnung hineinragt und hierdurch ein Be- und/oder Entladen erschwert wird.
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Im Übrigen wirkt die Laderaumabdeckung 1 vorliegend mit einem flexiblen Flächengebilde 7 zusammen, das auf grundsätzlich bekannte Weise einer Abdeckung des Laderaums L im Übrigen dient. Hierzu ist das flexible Flächengebilde 7 einends auf einer zeichnerisch nicht dargestellten Wickelwelle auf- und abwickelbar gehalten und an ihrem der Wickelwelle abgewandten Stirnende mit einem Auszugprofil 8 versehen. Das flexible Flächengebilde 7 kann mittels einer Handhabung des Auszugprofils 8 zwischen einer aufgewickelten Position und einer abgewickelten Position überführt werden. In der aufgewickelten Position des flexiblen Flächengebildes 7 ist der Laderaum L im Übrigen freigegeben, in der abgewickelten Position demgegenüber in Z-Richtung im Übrigen abgedeckt. Die Laderaumabdeckung 1 dient vorliegend insoweit vornehmlich einer Abdeckung eines zwischen dem Auszugprofil 8 und einer Innenseite der Heckklappe 2 verbleibenden Spalts.
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Weitere Details der Laderaumabdeckung 1 sind anhand 2 ersichtlich. Dort ist das Abdeckteil 4 in der ersten Endlage gezeigt. Zur gesteuerten Verlagerung des Abdeckteils 4 zwischen den Endlagen ist eine dem Abdeckteil 4 zugeordnete Stelleinrichtung 9 vorgesehen. Im vorliegenden Fall sind zwei Stelleinrichtungen 9 vorgesehen, die in Y-Richtung und damit in Längsrichtung des Abdeckteils 4 voneinander beabstandet und gegenüberliegenden Endbereichen des Abdeckteils 4 zugeordnet sind. Die Stelleinrichtungen 9 sind an jeweils einer Gehäuseanordnung 10 abgestützt. Die Gehäuseanordnungen 10 sind in fahrzeugseitig montiertem Zustand (1) auf grundsätzlich bekannte Weise fest mit der Heckklappe 2 verbunden und hinter einer innenseitig der Heckklappe 2 angeordneten Innenraumverkleidung 11 verborgen.
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Die Stelleinrichtungen 9 sind vorliegend in ihrer Funktion identisch und in Bezug auf eine in Z-Richtung orientierte Mittellängsebene der Landeraumabdeckung 1 spiegelsymmetrisch ausgebildet. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher nachfolgend lediglich auf die - in Bezug auf die Zeichenebene der 2 - linke Stelleinrichtung 9 eingegangen. Die diesbezügliche Offenbarung gilt in entsprechender Weise für die rechte Stelleinrichtung 9.
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Weitere konstruktive sowie funktionelle Merkmale der Stelleinrichtung 9 sind insbesondere anhand 3 gezeigt, wobei einzelne Bauteile und Abschnitte zur verbesserten zeichnerischen Darstellung der Stelleinrichtung 9 im Übrigen ausgeblendet sind. Die Stelleinrichtung 9 weist wenigstens einen elektrisch betriebenen Aktuator 12 und eine bewegliche Stellmechanik 13 auf. Der elektrisch betriebene Aktuator 12 ist in Abhängigkeit der Schwenkstellung der Heckklappe 2 zur Erzeugung einer Stellkraft F ansteuerbar. Die bewegliche Stellmechanik 13 ist auf noch näher beschriebene Weise einends mit dem Aktuator 12 und andernends mit dem anhand 3 nicht näher ersichtlichen Abdeckteil 4 gekoppelt, wobei das Abdeckteil 4 mittels der Stellmechanik 13 bedingt durch die Stellkraft F des Aktuators 12 angetrieben zwischen der ersten Endlage und der zweiten Endlage verlagerbar ist.
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Der elektrisch betriebene Aktuator 12 weist einen aus einer Formgedächtnislegierung G gefertigten Formgedächtnisdraht 14 auf und ist insoweit in Form eines Formgedächtnis-Aktuators 12 ausgebildet. Solche Aktuatoren sind grundsätzlich bekannt. Der Formgedächtnisdraht 14 ist in Abhängigkeit der Schwenkstellung der Heckklappe 2 ansteuerbar bzw. bestrombar. Zur Erfassung der Schwenkstellung der Heckklappe 2 kann die Laderaumabdeckung 1 selbst mit einer entsprechenden sensorgestützten Erfassungseinrichtung versehen oder auf grundsätzlich bekannte Weise mit einer entsprechenden Erfassungseinrichtung des Kraftfahrzeugs P, einem fahrzeugseitigen zentralen Steuergerät oder dergleichen verbunden sein. Vorliegend ist letzteres der Fall, wobei der Formgedächtnis-Aktuator 12 mittels entsprechender und anhand 2 schematisch angedeuteter Leitungen 15 an ein Bordstromnetz des Kraftfahrzeugs P angeschlossen ist. Wie weiter anhand 2 gezeigt ist, erstreckt sich der Formgedächtnisdraht 14 vorliegend in etwa über eine Hälfte der Gesamtlänge des Abdeckteils 4 und parallel zur Y-Richtung. Wird über die Leitungen 15 eine elektrische Spannung an dem Formgedächtnisdraht 14 angelegt, erwärmt und verkürzt sich dieser aufgrund grundsätzlich bekannter physikalischer Zusammenhänge und erzeugt hierbei die Stellkraft F.
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Die bewegliche Stellmechanik 13 dient vornehmlich einer Übertragung der Stellkraft F auf das Abdeckteil 4, wobei die Stellkraft F mittels der Stellmechanik 13 beispielsweise richtungsumgelenkt und/oder umgeformt sein kann. Insoweit wirkt die Stellmechanik 13 vereinfacht ausgedrückt auch nach Art eines Getriebes.
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Die Stellmechanik 13 weist vorliegend einen Schwenkhebel 16 auf, der einends mit dem Formgedächtnisdraht 14 und andernends mit dem Abdeckteil 4 gekoppelt ist. Der Schwenkhebel 16 ist vorliegend um die zweite Schwenkachse 5 schwenkbeweglich an der Gehäuseanordnung 10 gelagert und parallel zu einer Längsrichtung X des Kraftfahrzeugs P längserstreckt. Die Ankopplung des Schwenkhebels 16 an den Aktuator 12 ist vorliegend lediglich mittelbar ausgeführt, wobei diese Ankopplung bei einer nicht näher dargestellten Ausführungsform auch unmittelbar ausgestaltet sein kann.
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Weiter weist die Stellmechanik 13 vorliegend ein Seilzugsystem 17 mit wenigstens einer Umlenkrolle 18 und einem mittels der Umlenkrolle 18 umgelenkten Zugseil 19 auf. Vorliegend weist das Seilzugsystem 17 zudem eine zweite Umlenkrolle 20 auf, mittels derer das Zugseil 19 ebenfalls umgelenkt ist. Das Zugseil 19 ist einends mit dem Aktuator 12 und andernends mit dem Abdeckteil 4 gekoppelt. Vorliegend ist diese Ankopplung jeweils mittelbar ausgestaltet. Denn andernends greift das Zugseil 19 an einem mit einer Zugöse 21 versehenen und dem Abdeckteil 4 abgewandten Stirnende des Schwenkhebels 16 an. Einends und damit an seinem der Zugöse 21 abgewandten Stirnende greift das Zugseil 19 vorliegend an einem Verbindungselement 22 an, das hierfür mit einer Zugöse 23 versehen ist und auf grundsätzlich bekannte Weise fest mit einem nicht näher bezeichneten Stirnendbereich des Formgedächtnisdrahts 14 zusammengefügt ist. Die beiden Umlenkrollen 18, 20 sind drehbeweglich in der Gehäuseanordnung 10 gelagert. In der anhand 3 ersichtlichen Konfiguration, in der die Heckklappe 2 die Schließstellung einnimmt, ist eine nicht näher bezeichnete Drehachse der Umlenkrolle 18 parallel zur X-Richtung und eine nicht näher bezeichnete Drehachse der Umlenkrolle 20 parallel zur Y-Richtung orientiert. Das Seilzugsystem 17 dient in erster Linie einer Richtungsumlenkung und Übertragung der Stellkraft F.
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Weiter weist die Stellmechanik 13 vorliegend eine Verriegelungseinheit 24 auf, die ein zwischen einer Sperrstellung und einer Freigabestellung verlagerbares Verriegelungselement 25 aufweist. Anhand 3 ist das Verriegelungselement 25 in der Sperrstellung ersichtlich. In der Sperrstellung wirkt das Verriegelungselement 25 vorliegend formschlüssig mit dem Schwenkhebel 16 zusammen und blockiert die Verlagerung des Abdeckteils 4 auf noch näher beschriebene Weise. Das Verriegelungselement ist vorliegend in Form eines Riegels 25 ausgebildet, der zur Verlagerung zwischen der Sperr- und der Freigabestellung parallel zur Y-Richtung verlagerbar ist. Zur Verlagerung des Riegels 25 weist die Verriegelungseinheit 24 vorliegend einen elektrisch betriebenen Verriegelungs-Aktuator 26 auf, der in Abhängigkeit der Schwenkstellung der Heckklappe 2 zur Erzeugung einer weiteren Stellkraft E ansteuerbar ist. Der Verriegelungs-Aktuator 26 weist einen aus einer Formgedächtnislegierung G gefertigten Formgedächtnisdraht 27 auf, dessen weitere Stellkraft E auf den Riegel 25 wirkt. Insoweit ist der Verriegelungs-Aktuator vorliegend ein Formgedächtnis-Aktuator 26, der entsprechend zu dem Formgedächtnis-Aktuator 12 mittels anhand 2 ersichtlicher Leitungen 28 an ein Bordstromnetz des Kraftfahrzeugs P angeschlossen ist. Dabei gilt im Hinblick auf eine Ansteuerbarkeit und Krafterzeugung des Verriegelungs-Aktuators 26 das zu dem Aktuator 12 Gesagte in entsprechender Weise. Der Formgedächtnisdraht 27 ist einends mittels eines weiteren Zugseils 29 an ein Stirnende des Riegels 25 gekoppelt. Darüber hinaus ist der Riegel 25 in Y-Richtung federnd an der Gehäuseanordnung 10 abgestützt. Zu diesem Zweck ist eine Spiralfeder 30 vorgesehen.
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Die Formgedächtnislegierung G der beiden Formgedächtnisdrähte 14, 27 ist vorliegend eine Nickel-Titan-Legierung, die eine grundsätzlich bekannte Zusammensetzung aufweist und auch als Nitinol bezeichnet wird.
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Weiter weist die Stelleinrichtung 9 vorliegend ein an der Stellmechanik 13 angreifendes Federelement 31 und eine Dämpfungseinrichtung 32 auf. Das Federelement 31 greift vorliegend an dem Schwenkhebel 16 an und bewirkt je nach Schwenkstellung des Schwenkhebels 16 bzw. des Abdeckteils 4 eine entgegen der Stellkraft F wirkende Rückstellkraft R auf das Abdeckteil 4. Das Federelement ist vorliegend in Form einer Spiralfeder 31 ausgebildet, die an ihrem dem Schwenkhebel 16 abgewandten Stirnende auf nicht näher ersichtliche Weise an der Gehäuseanordnung 10 gehalten ist und auf noch zu beschreibende Weise eine Rückstellung des Abdeckteils 4 bewirkt. Die Dämpfungseinrichtung 32 ist in Form einer grundsätzlich bekannten Silikonbremse ausgebildet und greift an dem Schwenkhebel 16 an.
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Die weitere Funktionsweise der Stelleinrichtung 9 und das Zusammenwirken der anhand 3 beschriebenen Komponenten bei einer gesteuerten Verlagerung des Abdeckteils 3 zwischen der ersten und der zweiten Endlage wir nachfolgend näher anhand der 4 bis 9 beschrieben.
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In der anhand 4 ersichtlichen Konfiguration nimmt das dort lediglich schematisch angedeutete Abdeckteil 4 die erste Endlage ein. Die Heckklappe 2 (1) nimmt die Schließstellung ein. Weder der Aktuator 12 noch der Verriegelungs-Aktuator 26 sind mit einer elektrischen Spannung versorgt, die Formgedächtnisdrähte 14, 27 sind dementsprechend nicht bestromt. Das anhand 3 ersichtliche und in den 4 bis 9 ausgeblendete Federelement 31 ist entspannt und bewirkt keine Rückstellkraft R auf den Schwenkhebel 16.
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Zur Verlagerung des Abdeckteils 4 ausgehend von der anhand 4 ersichtlichen ersten Endlage in die anhand der 6 und 7 ersichtliche zweite Endlage wird zunächst der Formgedächtnisdraht 14 des Aktuators 12 über die Leitungen 15 bestromt. Diese Ansteuerung des Aktuators 12 erfolgt vorliegend sobald die Heckklappe 2 aus der Schließstellung in Richtung der Öffnungsstellung verlagert wird. Beispielsweise kann die Ansteuerung des Aktuators 12 in Abhängigkeit einer manuellen Betätigung einer Betätigungstaste zur motorisch getriebenen Verlagerung der Heckklappe 2 und damit mittelbar in Abhängigkeit der Verlagerung derselben erfolgen.
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Durch diese Ansteuerung und die damit einhergehende Bestromung des Formgedächtnisdrahts 14 wird derselbe erwärmt und verkürzt sich unter Erzeugung der Stellkraft F. Die Stellkraft F wirkt über die Zugöse 23 auf das Zugseil 19, das richtungsumgelenkt mit der Zugöse 21 des Schwenkhebels verbunden ist. Dadurch wird der Schwenkhebel um die zweite Schwenkachse 5 nach oben verschwenkt (vgl. 5), wobei zum einen der Riegel 25 entgegen einer Federkraft der Spiralfeder 30 von dem Schwenkhebel 16 überrastet wird. Zum anderen wird hierbei das Federelement 31 ausgelenkt, wodurch die Rückstellkraft R erzeugt wird und im Bereich der Zugöse 21 am Schwenkhebel 16 angreift. Das vorbeschriebene Überrasten des Riegels 25 ist anhand des in 5 im Bereich des Riegels 25 eingezeichneten und in Y-Richtung orientierten Pfeils verdeutlicht.
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Hiernach wird der Riegel 25 mittels der Spiralfeder 30 in die anhand 6 ersichtliche Pfeilrichtung zurückgestellt, wodurch der Schwenkhebel 16 formschlüssig blockiert ist. In dieser Konfiguration nimmt der Riegel 25 die Sperrstellung ein und das Abdeckteil 4 ist in die zweite Endlage verlagert. In dem anhand 6 ersichtlichen Zustand ist der Formgedächtnisdraht 14 zwar nicht mehr bestromt, aber dennoch erwärmt und insoweit temperaturbedingt verkürzt. Bei einer weiteren Abkühlung wird der Formgedächtnisdraht 14 mittels einer anhand 3 ersichtlichen Rückstellfeder RF in eine gedehnte Ausgangslage zurückgedehnt. Dies ist anhand 7 ersichtlich. Die Schwenkstellung des Abdeckteils 4 bleibt hiervon unbeeinflusst, da der Schwenkhebel 16 mittels des Riegels 25 blockiert ist.
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Um das Abdeckteil 4 ausgehend von der anhand 7 ersichtlichen zweiten Endlage in die Ausgangsposition und damit in die erste Endlage gesteuert zurückzuverlagern, wird zunächst der Riegel 25 mittels des Verriegelungs-Aktuators 26 von der Sperr- in die Freigabestellung verlagert. Dies ist anhand 8 erkennbar. Der Riegel 25 ist infolge der weiteren Stellkraft E des Verriegelungs-Aktuators 26 in die dort eingezeichnete Pfeilrichtung verlagert, wodurch der Schwenkhebel 16 in seiner Beweglichkeit freigegeben ist. Dabei erfolgt die Ansteuerung des Verriegelungs-Aktuators 26 und damit ein gesteuertes Bestromen des Formgedächtnisdrahts 27 in Abhängigkeit der Schwenkstellung der Heckklappe 2. Vorliegend wird der Verriegelungs-Aktuator 26 angesteuert, sobald die Heckklappe 2 ausgehend von der Öffnungsstellung in Richtung der Schließstellung verlagert wird. Diese Ansteuerung und insbesondere die gesteuerte Bestromung des Formgedächtnisdrahts 27 kann beispielsweise an eine Betätigung einer Betätigungstaste zum Schließen der Heckklappe 2 gekoppelt sein. Die Verlagerung des Schwenkhebels 16 um die zweite Schwenkachse 5 in dem anhand 8 mittels des dortigen Pfeils verdeutlichten Schwenkrichtung erfolgt mittels der Rückstellkraft R des Federelements 31 (3). Die sich hierbei einstellende Verlagerungsbewegung des Abdeckteils 4 ist mittels der an dem Schwenkhebel 16 angreifenden Dämpfungseinrichtung 32 bedämpft. Hierfür ist der Schwenkhebel 16 mit einem Stirnradsegment 33 versehen, das auf grundsätzlich bekannte Weise mit der Dämpfungseinrichtung 32 zusammenwirkt. Ausgehend von der anhand 8 ersichtlichen Konfiguration nimmt das Abdeckteil 4 hiernach wiederum die erste Endlage ein, wobei die Heckklappe 2 vorliegend in diesem Zustand vollständig geschlossen ist und die Schließstellung einnimmt.
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Bei der Abkühlung des Formgedächtnisdrahtes 27 wird dieser mittels einer weiteren Rückstellfeder RF' in seine Ausgangsposition zurückgedehnt.
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Anhand der 10 bis 12 ist eine nicht erfindungsgemäße Laderaumabdeckung 1a ersichtlich. Dabei entspricht die nicht erfindungsgemäße Ausführungsform nach den 1 bis 12 im Wesentlichen der zuvor anhand der 1 bis 9 beschriebenen Ausführungsform. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die Offenbarung zu der Ausführungsform nach den 1 bis 10 verwiesen. Die diesbezügliche Offenbarung gilt in entsprechender Weise auch für die nicht erfindungsgemäße Ausführungsform nach den 10 bis 12. Nachfolgend wird lediglich auf die wesentlichen Unterschiede der Ausführungsform nach den 10 bis 12 eingegangen. Identische Bauteile und Abschnitte werden mit identischen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert. Im Hinblick auf ihre konstruktive und/oder funktionelle Ausgestaltung unterschiedliche Bauteile und/oder Abschnitte werden mit gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung des Kleinbuchstabens a versehen.
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Die Laderaumabdeckung 1a unterscheidet sich im Wesentlichen durch die Ausgestaltung der Stelleinrichtung 9a von der Laderaumabdeckung 1. Die Stelleinrichtung 9a weist einen elektrisch betriebenen Aktuator 12a und eine bewegliche Stellmechanik 13a auf, wobei anhand der 11 und 12 nicht notwendigerweise sämtliche Komponenten der Stellmechanik 13a dargestellt sind.
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Der elektrisch betriebene Aktuator ist vorliegend ein Elektromotor 12a. Der Elektromotor 12a weist eine grundsätzlich bekannte Bauform auf und ist auf nicht näher ersichtliche Weise an ein Bordstromnetz des Kraftfahrzeugs P angeschlossen und beispielsweise mittels einer entsprechenden Ansteuerung über eine zentrale Steuereinheit des Kraftfahrzeugs P in Abhängigkeit der Schwenkstellung der Heckklappe 2 (1) ansteuerbar. Die Stellmechanik 13a weist ein Zahnradgetriebe 34a auf, das getriebeeingangsseitig drehmomentfest mit dem Elektromotor 12a und getriebeausgangsseitig drehmomentfest mit dem Abdeckteil 4 gekoppelt ist. Die Ankopplung des Zahnradgetriebes 34a an das Abdeckteil 4 ist vorliegend insoweit mittelbar, als getriebeausgangsseitig ein Schwenkhebel 16a vorgesehen ist, der einends mit dem Abdeckteil 4 und andernends mit dem Zahnradgetriebe 34a verbunden ist. Das Zahnradgetriebe 34a ist ein Stirnradgetriebe, das ein abtriebsseitig des Elektromotors 12a angeordnetes Ritzel 35a und ein Stirnradsegment 36a aufweist. Das Ritzel 35a ist stirnendseitig drehmomentfest mit einer nicht näher ersichtlichen Motorwelle des Elektromotors 12a verbunden. Das Stirnradsegment 36a ist drehmomentfest mit dem Schwenkhebel 16a verbunden.
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Eine Motordrehachse M des Elektromotors 12a, eine Eingangswelle N sowie eine Ausgangswelle Q des Zahnradgetriebes 34a und die zweite Schwenkachse 5 sind vorliegend jeweils parallel und/oder koaxial zueinander orientiert. Genauer sind vorliegend die Ausgangswelle Q und die zweite Schwenkachse 5 koaxial zueinander. Ebenso sind die Motordrehachse M und die Eingangswelle N koaxial zueinander. Dabei sind die Motordrehachse M und die Eingangswelle N wiederum parallel zu der zweiten Schwenkachse 5 und der Ausgangswelle Q.
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11 zeigt das Abdeckteil in der ersten Endlage. Zum gesteuerten Verschwenken des Abdeckteils 4 in die anhand 12 gezeigte zweite Endlage wird der Elektromotor 12a in Abhängigkeit der Schwenkstellung der Heckklappe 2 bestromt und erzeugt hierdurch eine Stellkraft in Form eines um die Motordrehachse M wirkenden Stellmoments Fa. Das Stellmoment Fa wirkt getriebeeingangsseitig auf das Ritzel 35a und aufgrund der Getriebeübersetzung zwischen Ritzel 35a und Stirnradsegment 36a in übersetzter Form auf den Schwenkhebel 16a, so dass das Abdeckteil 4 um die zweite Schwenkachse 5 in die zweite Endlage 4 verschwenkt wird. Zur Verriegelung des Schwenkhebels 16a kann eine Verriegelungseinheit ähnlich der Verriegelungseinheit 24 nach 3 vorgesehen sein. Zur Rückstellung kann ein Federelement ähnlich dem Federelement 31 nach 3 vorgesehen sein, das an einer Öse 21a des Schwenkhebels 16 angreifen kann. Alternativ kann der Elektromotor 12 in entsprechend umgekehrter Weise zur Rückstellung in die erste Endlage angesteuert werden.
