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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung, einen Heckklappenantrieb sowie ein Fahrzeug. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Verbindungseinrichtung zum Wirkverbinden einer Antriebswelle einer Antriebseinheit mit einem Scharnier einer Fahrzeugheckklappe unter Verwendung einer Schutzkappe für einen Antriebshebel.
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Es ist bekannt, Heckklappen von Fahrzeugen mittels eines Heckklappenantriebs zu betätigen. Die
DE 10 2010 063 058 A1 ,
DE 10 2013 226 331 B3 ,
DE 10 2000 14.02.2026 588 A1 ,
DE 10 2013 210 824 A1 und
DE 10 2006 024 349 A1 zeigen derartige Vorrichtungen. Bei diesen Vorrichtungen ist im Zusammenhang mit einer Verbindungseinrichtung ein Antriebshebel ausgebildet, der mit einer Antriebswelle eines zu Grunde liegenden Antriebs verbunden ist. Der Antriebshebel kann eine Kulisse aufweisen, in welcher ein Gleitelement verschiebbar angeordnet ist, um im Zusammenwirken mit einem Adapterteil, welches drehbar im Gleitelement gelagert ist, über eine radiale Verstellmöglichkeit Montagetoleranzen auszugleichen. Bei der Verwendung derartiger Verbindungseinrichtungen können aufgrund der Ausrichtung des Verschiebeweges in der Kulisse Kräfte mit einer zu einer Montagefläche an einem Scharnier einer zu Grunde liegenden Heckklappe parallelen Kraftkomponente auftreten, welche zu einem Verdrehmoment eines Befestigungsmittels an der Montagefläche und/oder zu einer Geräuschentwicklung führen können.
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DE 102018201514 A1 beschreibt eine Verbindungseinrichtung, einen Heckklappenantrieb sowie ein Fahrzeug, wobei die Verbindungseinrichtung eingerichtet ist, zu einer Montagefläche parallel wirkende Kraftkomponenten zu reduzieren oder zu vermeiden, so dass eine Geräuschentwicklung und das Lösen eines Befestigungsmittels an einer Montagefläche zu einem Heckklappenscharnier unterbleiben.
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Offenbarung der Erfindung
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 wird eine Verbindungseinrichtung zum Wirkverbinden einer Antriebswelle einer Antriebseinheit mit einem Scharnier einer Fahrzeugheckklappe vorgeschlagen, welche mit einem Antriebshebel, welcher eine Aufnahme zum Aufnehmen der Antriebswelle und eine Kulissenöffnung aufweist, ausgebildet ist. Die Verbindungseinrichtung ist zudem mit einer Schutzkappe ausgebildet, welche einen Befestigungsbereich und nach innen gerichtete Überdeckungsbereiche aufweist, wobei die Schutzkappe eine Form aufweist, welche mit einer Form des Antriebshebels in einem die Kulissenöffnung umfassenden Abschnitt korrespondiert. Die Schutzkappe kann im Wesentlichen U-förmig ausgebildet sein, ohne die Schutzkappe dadurch auf diese Form einzuschränken. Der Antriebshebel ist mit dem die Kulissenöffnung umfassenden Abschnitt in einem montierten Zustand derart in die Schutzkappe eingefügt, dass die Überdeckungsbereiche der Schutzkappe jeweilige Außenkanten des Antriebshebels im die Kulissenöffnung umfassenden Abschnitt des Antriebshebels umschließen. Zudem ist die Schutzkappe mittels des Befestigungsbereichs im montierten Zustand unbeweglich mit dem Antriebshebel verbunden. Dies bietet den Vorteil, dass evtl. an den Außenkanten des Antriebshebels vorhandene (insbesondere herstellungsbedingte) Grate bzw. eine scharfkantige Ausprägung der Außenkanten des Antriebshebels mittels der Schutzkappe abgedeckt werden können, um eine Beschädigung von Komponenten des Fahrzeugs zu vermeiden, welche im unmittelbaren Umfeld der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung angeordnet sein können. Als solche Komponenten kommen beispielsweise Leitungen, Kabel, Kabelbäume oder davon abweichende Komponenten des Fahrzeugs in Frage, welche beispielsweise dauerhaft oder unter bestimmten Winkelstellungen der Fahrzeugheckklappe mit dem Antriebshebel der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung in direktem Kontakt stehen können. Je nach eingesetztem Herstellungsverfahren für den Antriebshebel, kann eine Herstellung der erfindungsgemäßen Schutzkappe und eine Montage der Schutzkappe am Antriebshebel zudem im Vergleich zu einer manuellen und/oder maschinellen Entgratung des Antriebshebels Kosten einsparen.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Vorteilhaft umfasst der Befestigungsbereich der Schutzkappe mindestens ein Rastelement, welches in einem montierten Zustand in mindestens eine Aussparung des Antriebshebels eingreift. Das Rastelement kann beispielsweise in Form einer Rastnase oder einer davon abweichenden Form ausgestaltet sein. Im Falle einer U-förmigen Ausgestaltung der Schutzkappe kann das mindestens eine Rastelement beispielsweise an einem der offenen Endbereiche der U-Form angeordnet sein. Weiter bevorzugt kann die Schutzkappe mindestens zwei Rastelemente aufweisen, welche vorteilhaft an gegenüberliegenden Seiten des Antriebshebels in jeweils korrespondierende Aussparungen des Antriebshebels eingreifen. Noch weiter bevorzugt kann die Schutzkappe über vier einzelne Rastelemente oder weitere Rastelemente verfügen.
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Alternativ oder zusätzlich ist das mindestens eine Rastelement unter Verwendung eines Filmscharniers winkelbeweglich an der Schutzkappe angeordnet. Dies bietet u. a. den Vorteil, dass eine Herstellung der Schutzkappe vereinfacht und/oder kostengünstiger erfolgen kann, da durch eine geeignete Wahl der Winkelstellung des mindestens einen Rastelementes während der Herstellung eine Vermeidung eines Hinterschnitts erreicht werden kann, wodurch ein Werkzeug zur Herstellung der Schutzkappe entsprechend auf einfachere Weise hergestellt werden kann.
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Vorzugsweise weist das Filmscharnier vor und während des Einfügens des Antriebshebels in die Schutzkappe einen vordefinierten Winkel bezüglich einer Zielraststellung des mindestens einen Rastelementes auf (z. B. einen vordefinierten Winkel von 90°). Zudem ist das Filmscharnier vorzugsweise eingerichtet, nach dem Einfügevorgang in die Zielraststellung überführt zu werden. Es sei darauf hingewiesen, dass sich eine Winkelstellung des mindestens einen Rastelementes während der Herstellung der Schutzkappe und während der Montage der Schutzkappe unterscheiden kann. Durch eine geeignete Wahl des Winkels des mindestens einen Rastelementes während der Montage, kann sichergestellt werden, dass das Rastelement während des Einfügens des Antriebshebels in die Schutzkappe nicht in ggf. weitere vorhandene Aussparungen des Antriebshebels eingreifen und den Montagevorgang dadurch erschweren kann.
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Bevorzugt ist die mindestens eine Aussparung des Antriebshebels eine Materialaussparung, welche weiter bevorzugt auf jeweils gegenüberliegenden Seiten des Antriebshebels vorgesehen sein kann. Insbesondere kann diese Materialaussparung eine durchgehende Öffnung im Antriebshebel (z. B. ein Durchgangsloch oder eine Durchgangsbohrung) sein, welche gegenüberliegende Seiten des Antriebshebels miteinander verbindet. Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Aussparung des Antriebshebels eine Nut und/oder eine Bohrung sein, welche insbesondere speziell für das Einrasten des mindestens einen Rastelementes vorgesehen sein kann. Darüber hinaus ist es denkbar, von vorstehend genannten Ausprägungen der Aussparungen, abweichende Ausprägungen der Aussparungen zum Verrasten des mindestens einen Rastelementes einzusetzen. Insbesondere bevorzugt kann die Schutzkappe und damit die Anordnung der Rastelemente am Befestigungsbereich der Schutzkappe derart ausgestaltet sein, dass eine bereits bestehende Aussparung des Antriebshebels für die Verrastung verwendet werden kann, so dass keine Anpassungen hinsichtlich der Form des Antriebshebels erfolgen muss.
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Vorteilhaft umfasst der Befestigungsbereich der Schutzkappe eine Kontaktfläche der Schutzkappe, welche dem Antriebshebel im montierten Zustand zugewandt ist und welche mittels eines Klebemittels stoffschlüssig mit dem Antriebshebel verbunden ist. Die hier vorgeschlagene Klebeverbindung zwischen dem Antriebshebel und der Schutzkappe kann zum einen zusätzlich zur Verwendung des vorstehend vorgeschlagenen mindestens einen Rastelementes eingesetzt werden, wodurch beispielsweise eine Zuverlässigkeit der Befestigung der Schutzkappe am Antriebshebel erhöht werden kann. Zum anderen kann die Schutzkappe ausschließlich mittels der Klebeverbindung am Antriebshebel befestigt sein, wodurch das mindestens eine Rastelement an der Schutzkappe entfallen kann. Dadurch kann die Herstellung der Schutzkappe vereinfacht werden.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die Schutzkappe und der Antriebshebel grundsätzlich auf Basis beliebiger Materialien bzw. Materialkombinationen hergestellt sein können. Vorteilhaft ist die Schutzkappe auf Basis eines Metalls, bevorzugt auf Basis eines Kunststoffes und insbesondere bevorzugt auf Basis von Polyparaphenylen (kurz PPP) hergestellt, während der Antriebshebel vorteilhaft auf Basis eines Sintermaterials und eines Sinterprozesses hergestellt ist.
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Bevorzugt weisen die Überdeckungsbereiche der Schutzkappe auf der dem Antriebhebel abgewandten Seite einen vordefinierten Mindestkrümmungsradius auf, so dass ein Risiko einer Beschädigung dauerhaft oder zeitweise mit der Schutzkappe in Kontakt stehender Komponenten des Fortbewegungsmittels geringgehalten werden kann, da eine materialabtragende bzw. -schädigende Wirkung aufgrund zu scharfer Außenkanten der Schutzkappe auf diese Weise vermieden werden kann.
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Die Verbindungseinrichtung kann darüber hinaus ein Adapterteil, welches einen Zapfen und eine Montagefläche aufweist und ein Befestigungselement zum Haltern des Adapterteils am Antriebshebel aufweisen, wobei das Adapterteil über die Montagefläche mit dem Scharnier verbindbar ist, wobei zum Haltern des Adapterteils am Antriebshebel der Zapfen durch die Kulissenöffnung hindurchgeführt und durch das Befestigungselement gesichert ist und wobei eine Haupterstreckungsrichtung der Kulissenöffnung und die Montagefläche des Adapterteils - zumindest im montierten Zustand der Vorrichtung - senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtet sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch ein Heckklappenantrieb für eine Fahrzeugheckklappe geschaffen, welcher mit einer Antriebseinheit zum gesteuerten Bewegen der Fahrzeugheckklappe und mit einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung zum Wirkverbinden einer Antriebswelle der Antriebseinheit mit einem Scharnier der Fahrzeugheckklappe ausgebildet ist.
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Schließlich ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung auch ein Fahrzeug mit einer Fahrzeugheckklappe, welche mittels eines Scharniers an einer Karosserie des Fahrzeugs schwenkbar gelagert ist, um eine Öffnung in der Karosserie zu verschließen oder freizugeben. Dabei ist auch ein erfindungsgemäßer Heckklappenantrieb ausgebildet, welcher zum gesteuerten Verschwenken und insbesondere zum gesteuerten Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugheckklappe eingerichtet ist.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Dabei zeigen:
- 1 in einer perspektivischen Ansicht eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung;
- 2 in einer perspektivischen Ansicht eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung in einem nicht montierten Zustand;
- 3 in einer perspektivischen Ansicht die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung in einem montierten Zustand;
- 4 in einer perspektivischen Querschnittsansicht die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung in einem montierten Zustand;
- 5 in einer perspektivischen Ansicht eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung in einem nicht montierten Zustand;
- 6 in schematischer Darstellung eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs unter Verwendung einer Ausführungsform eines Heckklappenantriebs mit einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung zwischen einer Antriebswelle einer Antriebseinheit und einem Scharnier einer zugrundeliegenden Fahrzeugheckklappe; und
- 7 in einer perspektivischen Ansicht eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung 1. Zu erkennen ist hier die Ausgestaltungsform des Adapterteils 3 in Klammerform mit einem Montageloch 35 zur Aufnahme eines (nicht gezeigten) Befestigungsmittels, zum Beispiel in Form einer Schraube, um das Adapterteil 3 mit einem (nicht gezeigten) Scharnier einer (nicht gezeigten) Heckklappe zu verbinden. Ein freies Ende eines am Adapterteil 3 angeordneten Zapfens 30, welcher durch eine als Langloch ausgebildete (hier nicht sichtbare) Kulissenöffnung des Antriebshebels 10 geführt ist, ist zu einer Nietverbindung 6 mit einem dazwischen vorgesehenen Befestigungselement 2 umgearbeitet.
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Die Verbindungseinrichtung 1 ist eingerichtet, zwischen einem Antrieb 9 einer (nicht gezeigten) Antriebseinrichtung und dem Scharnier der Heckklappe auftretende Verstellkräfte zu übertragen, Toleranzen im System auszugleichen und eine geräuschlose Dämpfung zu bewirken.
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Hierfür ist im Körper des Antriebshebels 10 eine Aufnahme 12 zur Aufnahme einer Antriebswelle 5 für den zugrundeliegenden Antrieb 9 eingearbeitet ist, hier in Form eines Durchgangslochs mit einer Verzahnung. Im Bereich der Kulissenöffnung bzw. des Zapfens 30, welcher hier entlang der Linie y-y eine Drehachse der Verbindungseinrichtung 1 darstellt, ist eine Schutzkappe 40 angeordnet, deren Innenfläche mit einer Außenfläche des Antriebshebels 10 in Kontakt steht. Die Schutzkappe 40 ist mittels jeweiliger Überdeckungsbereiche 43, 45 eingerichtet, mit dem Antriebshebel 10 in Berührung stehende Bestandteile der Heckklappe vor einer mechanischen Beschädigung zu schützen, da diese potentiell während der Herstellung des Antriebshebels 10 (hier mittels eines Sinterverfahrens) erzeugte Grate an den Außenkanten des Antriebshebels 10 überdecken. Hierfür wurde die Schutzkappe 40 während der Herstellung der Verbindungseinrichtung 1 entlang einer Haupterstreckungsrichtung 51 des Antriebshebels 10 über den Antriebshebel 10 geschoben. Eine unbewegliche Verbindung des Antriebshebels 10 mit der Schutzkappe 40 wird hier mittels eines Klebemittels sichergestellt, welches zwischen jeweilige Kontaktflächen des Antriebshebels 10 und der Schutzkappe 40 eingebracht ist. Die Kontaktfläche der Schutzkappe 40 entsprecht in dieser Ausführungsform somit einem Befestigungsbereich der Schutzkappe 40.
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2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung 1 in einem nicht montierten Zustand. Dargestellt sind der Antriebshebel 10, welcher über die Kulissenöffnung 11, eine Materialaussparung 46 und eine Aufnahme 12 für die (hier nicht gezeigte) Antriebswelle 5 verfügt und die hier aus Polyparaphenylen hergestellte Schutzkappe 40, welche in ihren jeweiligen Befestigungsbereichen 41 eine Mehrzahl von Rastelementen 42 in Form von Rastnasen aufweist. Die Befestigungsbereiche 41 sind mittels Filmscharnieren 44 winkelbeweglich mit der Schutzkappe 40 verbunden. Die Schutzkappe 40 verfügt darüber hinaus über die Überdeckungsbereiche 43, 45, welche eingerichtet sind, evtl. vorliegende Grate an den Außenkanten des Antriebshebels 10 zu überdecken. Im Zuge einer Montage des Antriebshebels 10 und der Schutzkappe 40 wird die Schutzkappe 40 zunächst maschinell in Pfeilrichtung über den Antriebshebel 10 geschoben, so dass die Innenfläche der Schutzkappe 40, auch Kontaktfläche 48 genannt, mit dem Antriebshebel 10 in Kontakt steht.
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3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung in einem montierten Zustand. Aufgrund der Ähnlichkeiten zwischen 2 und 3 werden zur Vermeidung von Wiederholungen nachfolgend nur die Unterschiede zwischen den beiden Figuren beschrieben. 3 zeigt den montierten Zustand, der erreicht wird, indem die während der Montage im 90° Winkel abgeknickten Befestigungsbereiche 41 (siehe 2) der vollständig auf den Antriebshebel 10 geschobenen Schutzkappe 40, in eine Zielraststellung bewegt werden. Die Zielraststellung entspricht hier einem Winkel von 0° zwischen den Befestigungsbereichen 41 und der Schutzkappe 40. Im Zuge dessen rastet die Mehrzahl von Rastnasen in die Materialaussparung 46 des Antriebshebels 10 ein, so dass der Antriebshebel 10 und die Schutzkappe 40 formschlüssig miteinander verbunden sind.
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4 zeigt in einer perspektivischen Querschnittsansicht die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung 1 in einem montierten Zustand. Die perspektivische Querschnittsansicht verdeutlicht insbesondere die Überdeckungsbereiche 43, 45, welche rechtwinklig zu einer U-förmig ausgebildeten Hauptfläche der Schutzkappe 40 an der Schutzkappe 40 angeordnet sind. Zudem sind die Befestigungsbereiche 41 der Schutzkappe 40 mit ihren jeweiligen Befestigungselementen 42 dargestellt.
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5 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung 1 in einem nicht montierten Zustand. Aufgrund der Ähnlichkeiten zwischen 5 zu den 2 und 3 werden nachfolgend zur Vermeidung von Wiederholungen nur deren Unterschiede beschrieben. Die Schutzkappe 40 weist hier keine Filmscharniere zur Anordnung der Befestigungsbereiche 41 an der Schutzkappe 40 auf, so dass die Befestigungsbereiche 41 und somit die an diesen angeordneten Befestigungselemente 42 bezüglich des U-förmigen Bereichs der Schutzkappe 40 nicht abgeknickt werden können. Eine Montage der Schutzkappe 40 erfolgt in Pfeilrichtung durch Aufschieben, wobei in dieser Ausführungsform kein weiterer Montageschritt zum Einrasten der Rastelemente 42 in die Materialaussparung 46 erforderlich ist.
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6 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 100 unter Verwendung einer Ausführungsform eines Heckklappenantriebs 70 mit einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung 1 zwischen einer Antriebswelle einer Antriebseinheit 9 und einem Scharnier 8 einer zugrundeliegenden Fahrzeugheckklappe 7. Gemäß der Darstellung in 1 ist an einer Karosserie 101 des Fahrzeugs 100 über die Scharniere 8 und durch Unterstützung mittels der zum Beispiel als Gasdruckfedern ausgebildeten Stützen 8-3 eine Heckklappe 7 zum gesteuerten Öffnen und Verschließen einer Fahrzeugöffnung ausgebildet.
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Es ist ein erfindungsgemäß ausgestalteter Heckklappenantrieb 70 mit einer Antriebseinheit 9 vorgesehen, wobei die Antriebseinheit 9 über eine erfindungsgemäß ausgestaltete Verbindungseinrichtung 1 jeweils mit einem Scharnierteil 8-1 eines jeweils zu Grunde liegenden Scharniers 8 mechanisch wirkverbunden ist. In der in 6 gezeigten Darstellung ist das erfindungsgemäße Fahrzeug 100 mit seiner Fahrzeuglängserstreckungsrichtung X in der x-Richtung und mit der Fahrzeugquererstreckungsrichtung Y in der y-Richtung ausgerichtet.
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7 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung 1. Aufgrund der Ähnlichkeiten zwischen 1 und 7 werden zur Vermeidung von Wiederholungen nachfolgend nur die Unterschiede zwischen den beiden Figuren beschrieben. 7 weist anstelle des in 1 in Klammerform ausgestalteten Adapterteils 3 ein quaderförmig ausgestaltetes Adapterteil 3 („abgeflachter Bolzen“) mit einem abgerundeten Endabschnitt im Bereich des Montagelochs 35 auf.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010063058 A1 [0002]
- DE 102013226331 B3 [0002]
- DE 10 2000 14.02.2026 588 A1 [0002]
- DE 102013210824 A1 [0002]
- DE 102006024349 A1 [0002]
- DE 102018201514 A1 [0003]
