DE102022000956B4

DE102022000956B4 - Laderaumeinsatz

Info

Publication number: DE102022000956B4
Application number: DE102022000956.0A
Authority: DE
Inventors: gleich Patentinhaber Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-03-18
Filing date: 2022-03-18
Publication date: 2023-12-21
Anticipated expiration: 2042-03-19
Also published as: DE102022000956A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Laderaumeinsatz (18) für einen Laderaum, insbesondere einen Frontladeraum eines Kraftfahrzeugs, zum Beispiel eines PKWs. Der Laderaumeinsatz hat einen zusammenhängenden Basiskörper (19), an dem wenigstens eine Antriebseinrichtung und mehrere Führungseinheiten angeordnet sind. In einem Innenraum (20) des Basiskörpers ist ein Ladeboden (40) in einer Hochrichtung H linear bewegbar angeordnet. Der Ladeboden (40) ist von bewegbaren Stützelementen der Führungseinheiten getragen, die mittels der wenigstens einen Antriebseinrichtung in Hochrichtung (H) bewegt werden können.

Description

Die Erfindung betrifft einen Laderaumeinsatz für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein zweispuriges Kraftfahrzeug, beispielsweise einen Personenkraftwagen (PKW).
Fahrzeuge können im Frontbereich und/oder Heckbereich einen Laderaum aufweisen. Die Größe, Position und der Zugang zum Laderaum hängen vom Fahrzeugtyp und insbesondere der Karosserieform ab und können variieren. Während Heckladeräume bei Fahrzeugen mit einer Heckklappe in der Regel gut zugänglich sind, kann beispielsweise das Be- und Entladen von Laderäumen mit einer hohen Ladekante schwierig und unergonomisch sein. Das trifft häufig auf Frontladeräume im Frontbereich zu.
Um das Be- und Entladen zu verbessern sind Einbauten bekannt, die beispielsweise als Sonderausstattung vom Fahrzeughersteller angeboten werden.
Aus DE 103 12 466 A1 ist ein Ladesystem mit einer Führungseinrichtung zum Verschieben in Fahrzeuglängsrichtung eines Laderaumbodens in einem Heckladeraum eines Kraftfahrzeugs bekannt. Der Laderaumboden kann zusätzlich über eine Hubeinrichtung schräg gestellt und an der der Heckklappe zugewandten Seite angehoben werden.
EP 1 501 702 B1 beschreibt eine abgewinkelte Führung, entlang der ein Laderaumboden in einem Heckladeraum eines Kraftfahrzeugs bewegt werden kann. Beim Ausfahren wird der Laderaumboden zunächst angehoben und anschließend in Fahrzeuglängsrichtung ausgefahren. Das Einfahren erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.
DE 198 49 501 Al zeigt eine mechanische Hubvorrichtung zum Anheben eines Reserverades aus einer Laderaummulde.
Aus DE 10 2011 112 439 A1 geht ein schwenkbarer Laderaumboden eines Heckladeraums hervor, wie er bei vielen Fahrzeugen verwendet wird, um den Zugang zu Stauraum unterhalb des Laderaumbodens zu ermöglichen.
DE 10 2019 004 010 A1 offenbart einen Laderaumeinsatz, der über eine Verlagerungseinrichtung geführt und manuell oder optional kraftunterstützt angehoben und abgesenkt werden kann.
Ein in DE 10 2019 004 286 B3 beschriebener Laderaumeinsatz kann mittels einer Hebelanordnung in eine Beladestellung angehoben werden kann.
Aus DE 196 20 294 A1 ist ein Laderaumeinsatz bekannt, der an einem Lasttragteil im Kofferraum eines PKW angeordnet ist. Das Lasttragteil kann bei einem Ausführungsbeispiel Scherengelenke aufweisen, die motorisch über eine Gewindespindel antreibbar sind.
Der Laderaumeinsatz gemäß DE 10 2019 001 342 A1 kann in eine geneigte Beladeposition angehoben werden. Dazu kann er beispielsweise mit der Laderaumklappe des PKW gekoppelt sein.
Ein weiterer Laderaumeinsatz ist in DE 10 2017 004 263 A1 beschrieben. Ein Ladeboden des Laderaumeinsatzes kann relativ zu einem Basiskörper mit einer Führung angehoben und abgesenkt werden.
Ausgehend von diesem Stand der Technik kann es als Aufgabe der Erfindung angesehen werden, eine Vorrichtung zu schaffen, die das Be- und Entladen eines Laderaums ergonomisch verbessert und insbesondere auf einfache Weise nachgerüstet werden kann.
Der erfindungsgemäße Laderaumeinsatz ist zum Anordnen in einem Laderaum eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines PKWs eingerichtet. Der Laderaumeinsatz ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel insbesondere für das Anordnen in einem Frontladeraum unter einer Front-Karosserieklappe des Kraftfahrzeugs eingerichtet. Der Frontladeraum kann in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in Fahrzeugquerrichtung versetzt zur Außenseite der Karosserie angeordnet und damit nur schwer erreichbar sein. Wenn er eine große Tiefe aufweist ist das Be- und Entladen weiter erschwert. Der erfindungsgemäße Laderaumeinsatz schafft Abhilfe.
Der Laderaumeinsatz hat einen in den Laderaum einsetzbaren Basiskörper. Der Basiskörper begrenzt einen Innenraum des Laderaumeinsatzes. Die Unterseite, beispielsweise ein Boden des Basiskörpers, kann auf der Ladefläche des Laderaums angeordnet werden. In einer Längsrichtung des Laderaumeinsatzes und/oder in einer Querrichtung des Laderaumeinsatzes kann sich der Laderaumeinsatz am Laderaum des Fahrzeugs abstützen.
Vorzugsweise hat der Basiskörper an seiner Oberseite einen Rand oder Flansch, der insbesondere vollständig ringförmig umlaufend ausgeführt ist. Die Breite des Randes oder Flansches kann variieren und beispielsweise an der in Längsrichtung vorderen Seite des Basiskörpers kleiner sein als an einer, mehreren oder allen anderen Seiten. Der Rand oder Flansch kann alternativ auch einen nicht ringförmig umlaufenden Verlauf haben, beispielsweise U-förmig sein. Er kann dazu eingerichtet sein, an einem Kantenbereich oder einer zugeordneten Begrenzungsfläche des Laderaums anzuliegen und einen Zwischenraum zwischen dem Basiskörper und einer benachbarten Laderaumseitenwand nach oben abzudecken.
Der Laderaumeinsatz weist mehrere am Basiskörper angeordnete Führungseinheiten auf. Jede Führungseinheit hat ein in einer Hochrichtung geführt bewegbar gelagertes Stützelement. Das Stützelement kann beispielsweise in einer Führungsschiene der Führungseinheit geführt bewegbar gelagert sein. Die Lagerung ist insbesondere als Gleitlager ausgebildet. Das Führungselement ragt bei einem Ausführungsbeispiel in den Innenraum des Laderaumeinsatzes hinein und kann dort eine Auflagefläche für einen Ladeboden des Laderaumeinsatzes aufweisen. Der Ladeboden kann im Innenraum in Hochrichtung gemeinsam mit den Stützelementen und durch eine Bewegung der Stützelemente angehoben oder abgesenkt werden. Insbesondere kann der Ladeboden in Hochrichtung entlang der Führungseinheiten in jeder beliebigen Position positioniert und dort gehalten werden. Vorzugsweise ist der Ladeboden in jeder Position im Wesentlichen rechtwinkelig zur Hochrichtung ausgerichtet.
Vorzugsweise sind die Stützelemente lösbar mit dem Ladeboden verbunden. Es ist außerdem bevorzugt, wenn die Verbindung zwischen dem Ladeboden und den Stützelementen derart eingerichtet ist, dass sie ein Bewegungsspiel aufweist. Beispielsweise liegt der Ladeboden lose auf den Stützelementen auf. Dadurch kann verhindert werden, dass sich der Ladeboden an den Stützelementen verklemmt, wenn diese sich zum Beispiel aufgrund von Steuerungs- oder Regelungsabweichungen nicht vollständig synchron in Hochrichtung bewegen sollten.
Der Laderaumeinsatz weist wenigstens eine Antriebseinheit auf. Jede Führungseinheit mit der Antriebseinheit oder einer der vorhandenen Antriebseinheiten antriebsgekoppelt. Mittels der jeweils zugeordneten Antriebseinheit kann das Stützelement jeder Führungseinheit und somit auch der mit den Stützelementen verbundene Ladeboden in Hochrichtung bewegt werden.
Die wenigstens eine Antriebseinheit wird vorzugsweise durch elektrische Energie versorgt und kann diese in kinetische Energie zur Bewegung des Ladebodens umwandeln. Die elektrische Energie über eine elektrische Energiequelle des Fahrzeugs bereitgestellt wird. Die wenigstens eine Antriebseinheit arbeitet insbesondere fluidfrei (insbesondere nicht hydraulisch und nicht pneumatisch) und benötigt daher auch keine Fluidkomponenten wie zum Beispiel Fluidzylinder, Fluidreservoire oder Fluidleitungen.
Bevorzugt hat jede Antriebseinheit einen Elektromotor. Der Elektromotor ist vorzugsweise über ein Getriebe mit dem wenigstens einen anzutreibenden Stützelement antriebsgekoppelt. Das Getriebe ist insbesondere selbsthemmend ausgeführt und kann beispielsweise ein Schneckengetriebe sein. Eine auf das Stützelement oder die Stützelemente in Hochrichtung einwirkende Kraft wird dadurch nicht über das Getriebe auf den Elektromotor übertragen. Der Elektromotor muss somit keine auf den Ladeboden einwirkende Last abstützen. Ist keine Bewegung des Ladebodens erforderlich, kann der Elektromotor stillgesetzt werden und benötigt in diesem Zustand keine elektrische Leistung.
Der Basiskörper kann monolithisch sein oder aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein. Er kann beispielsweise aus Kunststoff oder einem Verbundwerkstoff bestehen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Basiskörper eine Basisschale. Die Basisschale hat einen Boden und sich an den Boden anschließende Seitenwände. Der Boden ist vorzugsweise vollständig geschlossen. Der Übergangsbereich vom Boden und den Seitenwänden kann ebenso vollständig geschlossen ausgeführt sein. Es kann dadurch vermieden werden, dass Schmutzpartikel aus dem Laderaumeinsatz in den Laderaum fallen.
Optional kann wenigstens eine Seitenwand in einem sich im Wesentlichen parallel zur Hochrichtung erstreckenden Abschnitt eine Durchgangsöffnung aufweisen, beispielsweise um Zugang zu einem Staufach oder einem Ausstattungsgegenstand zu ermöglichen, das bzw. der benachbart zum Laderaum angeordnet ist.
Der Basiskörper und insbesondere die Seitenwände des Basiskörpers kann bzw. können auch eine offene Gestell- oder Skelettstruktur aufweisen. Zum Beispiel kann der Basiskörper zumindest in seinen Seitenwänden aus mittelbar oder unmittelbar miteinander verbundenen Stegteilen aufgebaut sein. Der Basiskörper kann bei einem Ausführungsbeispiel einen Boden und einen in Hochrichtung mit Abstand zum Boden angeordneten Ring aufweisen, wobei dieser Ring über mehrere Stegteile mit dem Boden verbinden ist.
Der Basiskörper kann bei allen Ausführungsbeispielen plattenfömig dünn ausgeführt sein. Die Dicke der Bestandteile des Basiskörpers ist dabei wesentlich kleiner als die Abmessungen (Breite und Länge) rechtwinkelig zur Dicke. Die Dicke der Bestandteile des Basiskörpers ist beispielsweise mindestens um den Faktor 10 kleiner als die Abmessungen (Breite und Länge) rechtwinkelig dazu.
Erfindungsgemäß bilden genau zwei oder zumindest zwei Führungseinheiten eine gemeinsame Führungsbaugruppe. Der Laderaumeinsatz weist zumindest eine Führungsbaugruppe auf. Jeder Führungsbaugruppe ist genau eine gemeinsame Antriebseinheit zugeordnet. Über die gemeinsame Antriebseinheit kann die Bewegung der Stützelemente der Führungsbaugruppe sehr einfach synchronisiert werden. Die Anzahl der benötigten Antriebseinheiten ist bei dieser Ausführung kleiner als die Anzahl der vorhandenen Führungseinheiten.
Weist der Laderaumeinsatz mehrere Antriebseinheiten auf, sind diese vorzugsweise mechanisch und/oder elektrisch und/oder elektronisch synchronisiert, so dass eine synchrone Bewegung aller Stützelemente erreicht ist. Beispielsweise kann jede Antriebseinheit einen Sensor aufweisen, zum Beispiel einen Positions- oder Drehzahlsensor, dessen Sensorsignal charakteristisch ist für eine Bewegung des wenigstens einen von der Antriebseinheit bewegbaren Stützelements. Durch einen Vergleich der Sensorsignale der Sensoren von mehreren Antriebseinheiten kann die Bewegung der Stützelemente synchronisiert werden. Dadurch kann ein Verklemmen oder Verkeilen des Ladebodens im Innenraum des Basiskörpers vermieden werden.
Vorzugsweise sind die Stützelemente untereinander nicht unmittelbar mechanisch derart miteinander verbunden, dass ihre Bewegung zwangsgekoppelt ist.
Jede Führungseinheit kann ein in Hochrichtung bewegbares Zugelement aufweisen, an dem das Stützelement angebracht ist. Das Zugelement kann beispielsweise zumindest ein Abschnitt eines Zugseils, eines Zugdrahts oder eines Zugriemens sein. Das Zugelement ist vorzugsweise zumindest ein Abschnitt eines Stahldrahtes oder Drahtseils. Das Zugelement kann beispielsweise über zwei in Hochrichtung mit Abstand angeordnete Umlenkrollen geführt sein, zwischen denen sich das Stützelement in Hochrichtung bewegen kann.
Die Zugelemente der Führungseinheiten einer gemeinsamen Führungsbaugruppe können jeweils ein Abschnitt eines durchgängigen Zugseils, Zugdrahts oder Zugriemens sein.
Es ist vorteilhaft, wenn jedes Zugelement an seinen entgegengesetzten Enden mit einem Bowdenzug der zugeordneten Antriebseinheit verbunden ist. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn das Zugelement ein Abschnitt der Seele der Bowdenzüge ist.
Jede Antriebseinheit weist bevorzugt eine Seiltrommel auf. Die Seiltrommel ist um eine Drehachse antreibbar, insbesondere elektromotorisch antreibbar. Ein Abschnitt der Seele jedes Bowdenzugs kann auf der Seiltrommel aufgewickelt werden. Dadurch kann eine Bewegung eines oder mehrerer Stützelemente veranlasst werden.
Die wenigstens eine Antriebseinheit ist vorzugsweise am Basiskörper angeordnet. Dadurch können die wenigstens eine Antriebseinheit und die Führungseinheiten gemeinsam als Baueinheit mit dem Basiskörper in den Laderaum des Kraftfahrzeugs eingesetzt bzw. aus dem Laderaum des Kraftfahrzeugs entnommen werden. Das Ausrüsten des Laderaums mit dem separaten Laderaumeinsatz sowie das Entfernen des Laderaumeinsatzes aus dem Laderaum ist dadurch weiter vereinfacht.
Der Laderaumeinsatz kann zum Auslösen und/oder Steuern der Position und/oder der Bewegung des Ladebodens eine Steuereinheit und wenigstens ein Bedienelement aufweisen. Die Steuereinheit und das Bedienelement sind insbesondere am Basiskörper angeordnet. Das wenigstens eine Bedienelement ist beispielsweise an einem oberen Teil, insbesondere am Flansch oder Rand, des Basiskörpers derart angeordnet, dass es bei in den Laderaum des Kraftfahrzeugs angeordnetem Basiskörper von außen und vorzugsweise von oben zugänglich ist.
Die Steuereinheit kann zum Beispiel einen Verbindungsstecker zur elektrischen Verbindung mit einer elektrischen Energiequelle des Fahrzeugs - insbesondere dem Bordnetz bzw. der Fahrzeugbatterie - aufweisen. Dieser Verbindungsstecker kann die einzige Verbindung zum Fahrzeug sein, die zusätzlich zum Einsetzen des Basiskörpers in den Laderaum hergestellt werden muss, um die Einsatzbereitschaft des Laderaumeinsatzes herzustellen.
Der Ladeboden ist bei allen Ausführungsbeispielen in Hochrichtung bewegbar. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Ladeboden zusätzlich in Längsrichtung bewegt werden, wenn er eine in Hochrichtung obere oder oberste Position erreicht hat, die durch die Führungseinheiten vorgegeben ist. Die Bewegung des Ladebodens in Hochrichtung und/oder Längsrichtung kann jeweils eine lineare Bewegung sein. Alternativ dazu kann die Bewegung des Ladebodens in Längsrichtung eine Schwenkbewegung um eine in Querrichtung verlaufende Schwenkachse sein.
In einer Gebrauchs- oder Einbaulage entspricht die Hochrichtung des Laderaumeinsatzes im Wesentlichen der Fahrzeughochrichtung. Die Längsrichtung des Laderaumeinsatzes kann im Wesentlichen der Fahrzeuglängsrichtung und die Querrichtung des Laderaumeinsatzes kann im Wesentlichen der Fahrzeugquerrichtung entsprechen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren der Zeichnung. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung im Einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1: eine stark schematisierte Seitenansicht eines Frontbereichs eines Fahrzeugs mit einem Frontladeraum und einem Laderaumeinsatz,
2: ein Blockschaltbild der Steuerung der wenigstens einen Antriebseinheit für einen bewegbaren Ladeboden eines Ausführungsbeispiels eines Laderaumeinsatzes,
3: ein Blockschaltbild einer Führungsbaugruppe und der zugeordneten Antriebseinheit des Laderaumeinsatzes aus 2,
4: ein Blockschaltbild eines abgewandelten Ausführungsbeispiels eines Laderaumeinsatzes mit einem zusätzlich in Fahrzeuglängsrichtung bewegbaren Ladeboden,
5 bis 8: jeweils eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Basiskörpers eines erfindungsgemäßen Laderaumeinsatzes,
9: eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Basiskörpers eines erfindungsgemäßen Laderaumeinsatzes und
10: eine Prinzipskizze der Einbaulage eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Laderaumeinsatzes in einen Frontladeraum eines Kraftfahrzeugs.

In 1 ist schematisch ein Frontbereich eines Kraftfahrzeugs 15 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 15 hat einen Frontladeraum 16, der durch Öffnen einer Frontklappe 17 zugänglich wird. Der Frontladeraum 16 ist stark schematisiert in 10 dargestellt. Er ist in einer Fahrzeuglängsrichtung FL und in Fahrzeugquerrichtung FQ mit Abstand zu den äußeren Karosserieteilen wie Frontstoßfänger und Kotflügel angeordnet. Durch seine Tiefe sind kleinere Gegenstände am Laderaumboden nur schwer erreichbar und insbesondere Gegenstände mit größerem Gewicht lassen sich nur sehr unergonomisch im Frontladeraum anordnen oder aus dem Frontladeraum 16 entnehmen. Ein erfindungsgemäßer Laderaumeinsatz 18 kann im Frontladeraum 16 angeordnet werden, um die Ergonomie beim Be- und Entladen zu verbessern.
Der Laderaumeinsatz 18 kann in Abwandlung zu der dargestellten bevorzugten Ausführungsform auch zur Verwendung in einem Heckladeraum im Heck des Kraftfahrzeugs 15 eingerichtet sein.
Der Laderaumeinsatz 18 kann als separate, einheitlich handhabbare Baueinheit in den Frontladeraum 16 eingesetzt und daraus wieder entnommen werden. Als gemeinsamer Träger für alle Bestandteile des Laderaumeinsatzes kann dabei ein Basiskörper 19 dienen. Verschiedene Ausführungsbeispiele des Basiskörpers 19 sind in den 5 bis 9 dargestellt. Er begrenzt einen Innenraum 20, der in einer Hochrichtung H des Laderaumeinsatzes 18 an einer Oberseite des Basiskörpers 19 durch eine Zugangsöffnung 21 offen und dadurch zum Beladen und Entladen zugänglich ist.
Benachbart zu den Zugangsöffnung 21 hat der Basiskörper beispielsgemäß einen Flansch 22. Der Flansch umgibt die Zugangsöffnung 21 beispielsgemäß vollständig. Er erstreckt ragt von der Zugangsöffnung 21 nach außen weg und somit nicht über den Innenraum 20. Der Flansch 22 erstreckt sich schräg oder rechtwinkelig zur Hochrichtung H. In Einbaulage des Laderaumeinsatzes 18 liegt der Flansch 22 an einer den Frontladeraum 16 begrenzenden oder sich daran schließenden Fahrzeugfläche 23 an. Beispielsgemäß liegt der Flansch 22 flächig von oben auf der Fahrzeugfläche 23 auf. Er ist vorzugsweise dazu eingerichtet, einen Zwischenraum 24 abzudecken, der zwischen dem Basiskörper 19 und Laderaumseitenwänden 25 des Frontladeraums 16 vorhanden ist (10).
Alternativ zu dem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Flansch 22 auch an einer oder mehreren Stellen in Umfangsrichtung um die Zugangsöffnung 21 unterbrochen sein und beispielsweise in mehrere separate Flanschabschnitte unterteilt sein.
Die als Anlagefläche für den Flansch 22 dienende Fahrzeugfläche 23 schließt sich beim Ausführungsbeispiel an die Laderaumseitenwände 25 an oder kann alternativ auch ein Abschnitt von einer oder mehreren Laderaumseitenwänden 25 sein.
Die Basiskörper 19 ist bei den dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils monolithisch ausgeführt. Er kann aus einem Kunststoff oder einem Verbundwerkstoff insbesondere mit einer Kunststoffmatrix bestehen. An seiner dem Innenraum 20 zugewandten Innenfläche und/oder der von der Fahrzeugfläche 23 weg weisenden Seite des Flansches 22 kann der Basiskörper 19 mit einer insbesondere textilen Beschichtung versehen sein sein. Die Beschichtung kann dem Material entsprechen, mit dem der Frontladeraum 16 ausgekleidet ist.
Bei der in den 5 bis 8 dargestellten Ausgestaltung ist der Basiskörper 19 als Basisschale 30 ausgeführt. Sie hat einen Boden 31 mehrere Seitenwände 32, die sich in einer Längsrichtung L und in einer Querrichtung Q des Laderaumeinsatzes 18 paarweise gegenüberliegen. Der Boden 31 ist beispielsgemäß vollständig geschlossen. Wie veranschaulicht, können die Seitenwände 32 ebenfalls vollständig geschlossen sein. Um einen Zugang zu einem an den Frontladeraum 16 benachbart angeordnetes Staufach zu ermöglichen, kann alternativ zumindest in einer der Seitenwände 32 eine Durchgangsöffnung 33 vorhanden sein (5).
Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel kann der Basiskörper 19 auch nach Art eines Basisgestells 34 konstruiert sein (9). Das Basisgestell 34 hat mehrere Stegteile 35, die beispielsgemäß einen den Flansch 22 aufweisenden Ring mit dem Boden 31 verbinden. Der Boden 31 kann analog zu dem Boden 31 der Basisschale 30 geschlossen ausgeführt sein. Der wesentliche Unterschied zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß 5 bis 8 besteht darin, dass keine geschlossenen Seitenwände vorhanden sind, sondern der Basiskörper 19 anstelle der Seitenwände 32 lediglich mehrere Stegteile 35 aufweist. Die Stegteile 35 erstrecken sich beispielsgemäß im Wesentlichen in Hochrichtung H und sind mit Abstand zueinander angeordnet.
An der dem Innenraum 20 abgewandten Außenfläche des Basiskörpers 19 können weitere Komponenten des Laderaumeinsatzes 18 angebracht sein. Diese Komponenten können beispielsweise zu wenigstens einer Antriebseinheit 37 und/oder zu einer von mehreren Führungseinheiten 38 des Laderaumeinsatzes 18 gehören. In Einbaulage sind solche Komponenten des Laderaumeinsatzes 18 im Zwischenraum 24 angeordnet (10).
In Einbaulage entspricht die Hochrichtung H des Laderaumeinsatzes 18 im Wesentlichen der Fahrzeughochrichtung FH. Dabei können die Längsrichtung L des Laderaumeinsatzes 18 im Wesentlichen der Fahrzeuglängsrichtung FL und die Querrichtung Q des Laderaumeinsatzes 18 der Fahrzeugquerrichtung FQ entsprechen.
Der Laderaumeinsatz 18 hat mehrere, vorzugsweise mindestens drei und beispielsgemäß vier Führungseinheiten 38. Jede Führungseinheit 38 hat ein Stützelement 39, das in Hochrichtung H bewegbar geführt gelagert ist und beim Ausführungsbeispiel linear bewegbar geführt gelagert ist. Ein Ladeboden 40 ist mit den Stützelementen 39 lösbar verbunden. Beim Ausführungsbeispiel ragen die Stützelemente 39 in den Innenraum 20 hinein und dienen als Auflage für den Ladeboden 40. Durch eine Bewegung der Stützelemente 39 kann der Ladeboden 40 in Hochrichtung bewegt und in einer gewünschten Position angeordnet werden.
Der Ladeboden 40 hat rechtwinkelig zur Hochrichtung H eine Dimension, die abgesehen von einem technisch erforderlichen Spiel im Wesentlichen gleich groß ist wie dem Querschnitt des Innenraums 20 des Basiskörpers 19 rechtwinkelig zur Hochrichtung H. Der Ladeboden 40 kann mit seinem Rand zumindest abschnittsweise an der Innenfläche des Basiskörpers 19 anliegen, so dass er nur unter Bildung eines möglichst geringen Spalts im Innenraum 20 des Basiskörpers 19 bewegbar gelagert ist.
Der Ladeboden 40 kann eben sein oder wie beim Ausführungsbeispiel einen in Hochrichtung H vorstehenden Rand 41 aufweisen. Der Rand 41 kann den Ladeboden 40 vollständig oder teilweise umschließen.
Jede Führungseinheit 38 hat beim Ausführungsbeispiel eine sich in Hochrichtung H erstreckende Führung, die beispielsweise als Führungsschiene 42 ausgeführt sein kann. Entlang der Führung bzw. Führungsschiene 42 ist das Stützelement 39 bewegbar geführt gelagert.
Zur Erzeugung der Bewegung und zur Positionierung des Stützelements 39 in Hochrichtung H ist jede Führungseinheit 38 und insbesondere jedes Stützelement 39 mit einer zugeordneten Antriebseinheit 37 antriebsgekoppelt. Beim Ausführungsbeispiel hat jede Führungseinheit 38 ein Zugelement 43. Am Zugelement 43 ist das Stützelement 39 befestigt.
Das Zugelement 43 ist beispielsgemäß ein Abschnitt eines Drahts oder eines Drahtseils oder eines anderen quer zu seiner Erstreckung flexibel biegbaren Elements. Das Zugelement 43 wird das einen sich zwischen zwei in Hochrichtung H mit Abstand zueinander angeordnete Umlenkrollen 44 geführt, so dass sich das Zugelement 38 zwischen den Umlenkrollen 44 entlang der Führungsschiene 42 erstreckt.
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel gehören jeweils zwei Führungseinheiten 38 zu einer gemeinsamen Führungsbaugruppe 48. Jeder Führungsbaugruppe 48 ist mit genau einer Antriebseinheit 37 antriebsgekoppelt. Dazu sind die Zugelemente 43 der Führungseinheiten 38 jeweils als ein Abschnitt eines zusammenhängenden Drahtseils 49 ausgeführt. Die beiden Enden des Drahtseils 49 sind an einer Seiltrommel 50 befestigt. Das Drahtseil 49 kann mit wenigstens einer oder mehreren Windungen um die Seiltrommel 50 gewickelt sein. Bei einer Drehung der Seiltrommel 50 um ihre Drehachse wickelt sich das an das eine Ende des Drahtseils 49 anschließende Endabschnitt auf und der jeweils andere Endabschnitt ab.
Das Drahtseil 49 dient abschnittsweise als Seele eines Bowdenzugs, um die kraftübertragende Verbindung zwischen der Seiltrommel und den Führungseinheiten 38 der Führungsbaugruppe 48 und/oder den Führungseinheiten 38 der Führungsbaugruppe 48 untereinander herzustellen. Bei dem hier veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind ein erster Bowdenzug 51 zwischen den beiden Führungseinheiten 38 der Führungsbaugruppe 48, ein zweiter Bowdenzug 52 zwischen einer der beiden Führungseinheiten 38 und der Seiltrommel 50 und ein dritter Bowdenzug 53 zwischen der jeweils anderen der beiden Führungseinheiten 38 und der Seiltrommel 50 vorhanden. Die Bowdenzüge 51, 52, 53 gestatten ein flexibles Verlegen der Drahtseils 49 im Anschluss an die Abschnitte, die als Zugelemente 38 dienen.
Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass anstelle des Drahtseils 49 kann auch ein anderes Element verwendet, das als Zugelement dienen kann.
Wie es im Blockschaltbild nach 2 zu erkennen ist, weist der Laderaumeinsatz 18 beispielsgemäß zwei Führungsbaugruppe 48 und zwei Antriebseinheiten 37 auf. Die Anzahl der Führungsbaugruppen 48 und der Antriebseinheiten 37 kann davon auch abweichen. Es ist außerdem möglich, mehr als zwei Führungseinheiten 38 zu einer gemeinsamen Führungsbaugruppe 48 zuzuordnen.
Die Antriebseinheiten 37 werden mit elektrischer Energie betrieben. Dazu hat jede Antriebseinheit 37 einen Elektromotor 58. Der Elektromotor 58 ist mit der Seiltrommel 50 antriebsverbunden, vorzugsweise mittels eines selbsthemmenden Getriebes 59. Das Getriebe 59 kann zum Beispiel ein Schneckengetriebe sein.
Mittels der Antriebseinheiten 37 ist die Position des Ladebodens 40 in Hochrichtung H insbesondere stufenlos einstellbar. Unterschiedliche Positionen des Ladebodens 40 im Innenraum 20 des Basiskörpers 19 sind in den 5 bis 7 dargestellt.
Zur Steuerung und Bedienung der Antriebseinheiten 37 weist der Laderaumeinsatz 18 eine Steuereinheit 60 auf. Die Steuereinheit 60 ist elektrisch mit einer elektrischen Energiequelle 61 des Kraftfahrzeugs 15 verbunden, beispielsweise der Fahrzeugbatterie und/oder dem Generator des Fahrzeugbordnetzes. Zur lösbaren elektrischen Verbindung mit der elektrischen Energiequelle 61 des Kraftfahrzeugs 15 weist der Laderaumeinsatz 18 einen Verbindungsstecker 62 auf.
Die Steuereinheit 60 ist außerdem elektrisch mit den beiden Elektromotoren 58 verbunden. Sie kann die Elektromotoren 58 in der jeweils gewünschten Drehrichtung antreiben, um den Ladeboden 40 anzuheben oder abzusenken.
Die Steuereinheit 60 ist elektrisch mit einer Bedienschnittstelle verbunden oder weist die Bedienschnittstelle auf. An der Bedienschnittstelle ist wenigstens ein manuell betätigbares Bedienelement 63 angeordnet. Das wenigstens eine Bedienelement 63 kann zum Beispiel am Flansch 22 oder einem anderen in Einbaulage leicht zugänglichen Teil des Basiskörpers 19 angeordnet sein. Durch ein Betätigen des wenigstens einen Bedienelements 63 veranlasst die Steuereinheit 60 eine Drehung der Elektromotoren 58 in die angeforderte Drehrichtung. Um die Bewegungsrichtung für das Anheben oder Absenken des Ladebodens 40 auszuwählen, können an der Bedienschnittstelle auszuwählen entweder für jede Bewegungsrichtung ein separates Bedienelement 63 (zum Beispiel jeweils ein Taster) vorhanden sein oder es kann ein gemeinsames Bedienelement 63 mit zwei Betätigungszuständen vorhanden sein, beispielsweise ein Wippschalter mit zwei Tastern.
Beispielsgemäß sind die wenigstens eine Antriebseinheit 37, die Führungseinheiten 38, die Steuereinheit 60, der Verbindungsstecker 62 und das wenigstens eine Bedienelement 63 am Basiskörper 19 angeordnet. Der Laderaumeinsatz 18 kann daher sehr einfach mittels des Basiskörpers 19 als Baueinheit in den Laderaum des Kraftfahrzeugs 15, beispielsgemäß den Frontladeraum 16, eingesetzt und/oder aus dem Laderaum entnommen werden. Zusätzlich muss lediglich die elektrische Verbindung zur elektrischen Energiequelle 61 des Kraftfahrzeugs 15 mittels des Verbindungssteckers 62 hergestellt oder getrennt werden. Die Handhabung des Laderaumeinsatzes 18 ist somit sehr einfach. Je nach Bedarf kann der Laderaumeinsatz 18 im Laderaum angeordnet oder daraus entfernt werden.
Der Ladeboden 40 kann ausschließlich linear in Hochrichtung H bewegbar sein. Im Blockschaltbild nach 4 sowie in 8 ist eine Ausführung veranschaulicht, bei der der Ladeboden 40 zusätzlich eine Bewegung und Positionierung in Längsrichtung L ermöglichen. Dazu kann der Ladeboden 40 optional eine Längsführung 67 aufweisen, an der ein Bodenteil 68 des Ladebodens 40 in Längsrichtung L bewegbar und beispielsweise linear bewegbar gelagert ist. Ein vorzugsweise elektromotorischer Zusatzantrieb 69 kann zur Bewegung des Bodenteils 68 vorhanden sin und beispielsweise an der Längsführung 67 angeordnet sein. Die Art des Antriebs und der Antriebskopplung kann beim Zusatzantrieb 69 analog zu der wenigstens einen Antriebseinheit 37 ausgeführt sein.
Das Synchronisieren der mittels verschiedener Antriebseinheiten 37 angetriebenen Stützelemente 39 kann steuerungstechnisch oder durch eine mechanische Kopplung erfolgen. In 2 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel mit steuerungstechnischer Synchronisation der Antriebseinheiten 37 mittels der gemeinsamen Steuereinheit 60 dargestellt. Optional kann jede Antriebseinheit 37 zur Verbesserung der Synchronisation der Bewegung der Stützelemente 39 einen Sensor oder mehrere Sensoren aufweisen, deren Sensorsignale der Steuereinheit 60 übermittelt werden. Die Sensorsignale beschreiben die Position und/oder Positionsänderung wenigstens eines Stützelements 39.
Beim Ausführungsbeispiel nach 2 sind beispielhaft Drehzahlsensoren 70 vorhanden, die den Elektromotoren 58 oder einem damit drehend antriebsverbundenen Maschinenelement zugeordnet sind. Die Drehzahlsensoren 70 liefern Drehzahlsignale, die charakteristisch ist für die Bewegung des wenigstens einen von dem Elektromotor 58 der jeweiligen Antriebseinheit 37 bewegbaren Stützelemente 39. Durch einen Vergleich der Drehzahlsignale in der Steuereinheit 60 kann die Bewegung der Stützelemente 39 synchronisiert werden, die durch die beiden Antriebseinheiten 37 bewegt werden können. Dadurch kann ein Verklemmen oder Verkeilen des Ladebodens 40 im Innenraum 20 des Basiskörpers 19 vermieden werden.
Alternativ oder zusätzlich zu den Drehzahlsensoren 70 können auch andere Bewegungs- und/oder Positionssensoren verwendet werden, die die Position eines mit dem oder den Stützelementen 39 bewegungsgekoppelten Bestandteils der Antriebseinheit 37 erfassen und entsprechende Sensorsignale an die Steuereinheit 60 übermitteln.
Anstelle der beschriebenen durch Zugkraft bewegbaren Zugelemente 43 können auch andere Antriebskopplungen zwischen einem Elektromotor 58 und dem jeweiligen Stützelement 39 verwendet werden. Beispielsweise kann das Stützelement 39 an einer Spindelmutter angeordnet sein, die an einer sich in Hochrichtung H erstreckenden Spindel angeordnet ist. Dabei kann die Spindel als Führung dienen. Bei einer Rotation der Spindel um ihre Achse bewegt sich die Spindelmutter und mithin das daran befestigte Stützelement 39 in Hochrichtung H, je nach Rotationsrichtung, nach oben oder unten. Ein zusätzliches selbsthemmendes Getriebe kann entfallen, da die Kopplung zwischen Spindel und Spindelmutter selbsthemmend ist. Ein optionales Getriebe 59 zwischen dem Elektromotor 58 und der antreibbaren Spindel kann daher beliebig ausgestaltet sein.
Die Erfindung betrifft einen Laderaumeinsatz 18 für einen Laderaum, insbesondere einen Frontladeraum 16 eines Kraftfahrzeugs 15, zum Beispiel eines PKWs. Der Laderaumeinsatz hat einen zusammenhängenden Basiskörper 19, an dem wenigstens eine Antriebseinrichtung 37 und mehrere Führungseinheiten 38 angeordnet sind. In einem Innenraum 20 des Basiskörpers ist ein Ladeboden 40 in einer Hochrichtung H linear bewegbar angeordnet. Der Ladeboden 40 ist von bewegbaren Stützelementen 39 der Führungseinheiten 38 getragen, die mittels der wenigstens einen Antriebseinrichtung 37 in Hochrichtung H bewegt werden können.
Bezugszeichenliste:

15: Kraftfahrzeug
16: Frontladeraum
17: Frontklappe
18: Laderaumeinsatz
19: Basiskörper
20: Innenraum
21: Zugangsöffnung
22: Flansch
23: Fahrzeugfläche
24: Zwischenraum
25: Laderaumseitenwand
30: Basisschale
31: Boden
32: Seitenwand
33: Durchgangsöffnung
34: Basisgestell
35: Stegteil
37: Antriebseinheit
38: Führungseinheit
39: Stützelement
40: Ladeboden
41: Rand des Ladebodens
42: Führungsschiene
43: Zugelement
44: Umlenkrolle
48: Führungsbaugruppe
49: Drahtseil
50: Seiltrommel
51: erster Bowdenzug
52: zweiter Bowdenzug
58: Elektromotor
59: Getriebe
60: Steuereinheit
61: elektrische Energiequelle
62: Verbindungsstecker
63: Bedienelement
67: Längsführung
68: Bodenteil
69: Zusatzantrieb
70: Drehzahlsensor
FH: Fahrzeughochrichtung
FL: Fahrzeuglängsrichtung
FQ: Fahrzeugquerrichtung
H: Hochrichtung des Laderaumeinsatzes
L: Längsrichtung des Laderaumeinsatzes
Q: Querrichtung des Laderaumeinsatzes

Claims

Laderaumeinsatz (18) für einen Laderaum (16) eines Kraftfahrzeugs (15) aufweisend: - einen in den Laderaum (16) einsetzbaren Basiskörper (19), der einen Innenraum (20) begrenzt, - wenigstens eine Antriebseinheit (37), - mehrere an dem Basiskörper (19) angeordnete Führungseinheiten (38), die jeweils ein in einer Hochrichtung (H) geführt bewegbar gelagertes Stützelement (39) aufweisen, wobei jede Führungseinheit (38) mit der Antriebseinheit (37) oder einer der vorhandenen Antriebseinheiten (37) derart antriebsgekoppelt ist, dass das Stützelement (39) mittels der Antriebseinheit (37) in Hochrichtung (H) bewegbar ist, wobei jeweils wenigstens zwei Führungseinheiten (38) eine Führungsbaugruppe (48) sind und wobei jeder Führungsbaugruppe (48) eine gemeinsame Antriebseinheit (37) zugeordnet ist, - einen in dem Innenraum (20) angeordneten Ladeboden (40), der mit den Stützelementen (39) verbunden ist.
Laderaumeinsatz nach Anspruch 1, wobei der Basiskörper (19) eine Basisschale (30) ist, die einen Boden (31) und sich an den Boden (31) anschließende Seitenwände (32) aufweist, wobei der Boden (31) und der Übergangsbereich vom Boden (31) zu den Seitenwänden (32) vollständig geschlossen ausgeführt sind.
Laderaumeinsatz nach Anspruch 2, wobei in wenigstens einer Seitenwand (32) wenigstens eine Durchgangsöffnung (33) vorhanden ist.
Laderaumeinsatz nach Anspruch 1, wobei der Basiskörper (19) ein Basisgestell (34) ist, das aus miteinander verbundenen Stegteilen (35) aufgebaut ist.
Laderaumeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Basiskörper (19) monolithisch ausgeführt ist.
Laderaumeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede Führungseinheit (38) ein in Hochrichtung (H) bewegbares Zugelement (43) aufweist, an dem das Stützelement (39) angebracht ist.
Laderaumeinsatz nach Anspruch 6, wobei jede Führungseinheit (38) zwei in Hochrichtung (H) mit Abstand angeordnete Umlenkrollen (44) aufweist, um das Zugelement (43) geführt ist.
Laderaumeinsatz nach Anspruch 6 oder 7, wobei jedes Zugelement (43) an seinen entgegengesetzten Enden mit einem Bowdenzug (51, 52, 53) der zugeordneten Antriebseinheit (37) verbunden ist.
Laderaumeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede Antriebseinheit (37) eine Seiltrommel (50) aufweist.
Laderaumeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede Antriebseinheit (37) einen Elektromotor (58) aufweist.
Laderaumeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede Antriebseinheit (37) ein Getriebe (59) aufweist.
Laderaumeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede Antriebseinheit (37) am Basiskörper (19) angeordnet ist.
Laderaumeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend eine Steuereinheit (60) mit wenigstens einem Bedienelement (63).
Laderaumeinsatz nach Anspruch 13, dass die Steuereinheit (60) am Basiskörper (19) angeordnet ist und einen Verbindungsstecker (62) zur elektrischen Verbindung mit einer elektrischen Energiequelle (61) des Fahrzeugs (15) aufweist.