DE102023109933B3

DE102023109933B3 - Antriebsvorrichtung mit Kopplungsvorrichtung für eine Fahrzeugklappe

Info

Publication number: DE102023109933B3
Application number: DE102023109933.7A
Authority: DE
Inventors: Christian Bartschies
Original assignee: Edscha Engineering GmbH
Current assignee: Edscha Engineering GmbH
Priority date: 2023-04-19
Filing date: 2023-04-19
Publication date: 2024-05-16
Anticipated expiration: 2043-04-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für eine Fahrzeugklappe, ein der Fahrzeugklappe (VF) zugeordnetes Klappenteil (2), ein einer Fahrzeugkarosserie (VB) zugeordnetes Karosserieteil (3), eine das Klappenteil (2) und das Karosserieteil (3) gelenkig verbindende Gelenkanordnung (4), wobei die Gelenkanordnung (4) die Verschwenkung des Klappenteils (2) um eine erste Drehachse (D1) zum Öffnen und Schließen der Fahrzeugklappe (VF) und um eine zweite Drehachse (D2) zum Anheben der Fahrzeugklappe (VF) in eine Fußgängerschutzposition erlaubt,e inen ersten Aktuator (8) zum Öffnen und Schließen der Fahrzeugklappe (VF) in einem Normalbetrieb, einen zweiten Aktuator (18) zum Anheben der Fahrzeugklappe (VF) in eine Fußgängerschutzposition, und eine Kopplungsvorrichtung (11) zur Kopplung des ersten Aktuators mit einem von Klappenteil (3) und Fahrzeugklappe (VF), umfassend ein mit dem einen von Klappenteil (3) und Fahrzeugklappe (VF) fest verbundenen Befestigungsteil (12). Eine Antriebsvorrichtung zu schaffen, welche zuverlässig und kompakt ausgebildet ist, wobei die Antriebsvorrichtung sowohl ein motorisch angetriebenes Öffnen und Schließen der Fahrzeugklappe in einem Normalbetrieb als auch ein zuverlässiges Anheben der Fahrzeugklappe in eine Fußgängerschutzposition bereitstellt, wird dadurch geschaffen, dass die Kopplungsvorrichtung (11) zumindest einen mit dem ersten Aktuator (8) gekoppelten ersten Hebel (13) umfasst, wobei im Normalbetrieb der erste Hebel (13) über ein mechanisches Sicherungselement (17) lösbar gegen eine Drehung relativ zu dem Befestigungsteil (12) gesichert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für eine Fahrzeugklappe, umfassend ein der Fahrzeugklappe zugeordnetes Klappenteil, ein einer Fahrzeugkarosserie zugeordnetes Karosserieteil, eine das Klappenteil und das Karosserieteil gelenkig verbindende Gelenkanordnung, einen ersten Aktuator zum Öffnen und Schließen der Fahrzeugklappe in einem Normalbetrieb, einen zweiten Aktuator zum Anheben der Fahrzeugklappe in die Fußgängerschutzposition und eine Kopplungsvorrichtung zur Kopplung des ersten Aktuators mit einem von Klappenteil und Fahrzeugklappe.
Aus der Praxis sind Antriebsvorrichtungen für Klappen von Fahrzeugen bekannt, die in einem Normalbetrieb über einen ersten Aktuator ein Öffnen und Schließen einer Fahrzeugklappe zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung zur Wartung des Fahrzeugs oder für eine Gepäckaufnahme bzw. Gepäckentnahme ermöglichen. Darüber hinaus ist es bekannt, dass die Antriebsvorrichtung auch zur Realisierung eines Fußgängerschutzes verwendet werden kann und hierzu einen zweiten Aktuator umfasst, welcher die Frontklappe in einem Kollisionsfall mit einem Fußgänger unmittelbar in eine angehobene Fußgängerschutzposition verstellt, um in einem Bereich der Fahrzeugfront einen Deformationsraum bereitzustellen. Hierdurch wird vermieden, dass insbesondere der Kopf des Fußgängers auf den unter der Frontklappe angeordneten harten Motorblock ungebremst aufschlägt.
Dadurch, dass die Fahrzeugklappe bei einer Kollision schlagartig eine Verlagerung erfährt, darf das Aufstellen der Fahrzeugklappe keinesfalls verzögert oder gar blockiert werden. In der Regel ist für den Antrieb der Fahrzeugklappe in diese Fußgängerschutzposition ein besonders schnell wirkender zweiter Aktuator vorgesehen, der häufig als ein pyrotechnischer Aktuator ausgebildet ist. Problematisch ist für die Kombination eines solchen schnell wirkenden Aktuators mit einem für den Normalbetrieb gedachten ersten Aktuator, welcher zum normalen Öffnen und Schließen der Frontklappe gedacht ist, dass aufgrund der Kopplung der beiden separat vorgesehenen Aktuatoren über die Fahrzeugklappe bzw. über die Fahrzeugkarosserie eine Verzögerung oder gar eine teilweise Blockierung der Aufstellbewegung in einen Kollisionszustand der Antriebsvorrichtung aufgrund des ersten Aktuators auftreten kann.
DE 10 2014 014 085 A1 zeigt eine Antriebsvorrichtung für eine aufstellbare Fahrzeugklappe, umfassend ein einer Fahrzeugklappe zugeordnetes Klappenteil, ein einer Fahrzeugkarosserie zugeordnetes Karosserieteil, eine das Klappenteil und das Karosserieteil gelenkig verbindende Gelenkanordnung, einen mit der Gelenkanordnung gekoppelten ersten Aktuator zum Öffnen und Schließen der Fahrzeugklappe in einem Normalbetrieb, einen mit der Gelenkanordnung gekoppelten zweiten Aktuator zum Anheben der Fahrzeugklappe in eine Fußgängerschutzposition. Ferner wird eine Kopplungsvorrichtung zur Kopplung des ersten Aktuators und des zweiten Aktuators gezeigt, wobei die Kopplungsvorrichtung einen ersten Hebel und einen zweiten Hebel umfasst, wobei der erste Hebel dem ersten Aktuator zugeordnet ist und der zweite Hebel dem zweiten Aktuator zugeordnet ist. Hierbei ist der erste Aktuator mit einem ersten Ende mit der Fahrzeugkarosserie und mit einem zweiten Ende mit einem Zwischenhebel der Gelenkanordnung gekoppelt. In einer geöffneten Position der Fahrzeugklappe in dem Normalbetrieb bilden in einer Seitenansicht der ausgefahrene erste Aktuator, die Fahrzeugkarosserie und die Fahrzeugklappe ein Dreieck, sodass ein seitlicher Zugang zu einem Motorraum durch den ausgefahrenen ersten Aktuator erschwert wird. Diese Anordnung ist ein Nachteil hinsichtlich einer möglichen Reparatur oder Wartung eines Motors sowie weiterer diverser Teile in einem Motorraum des Fahrzeugs.
DE 10 2018 125 800 A1 zeigt eine Antriebsvorrichtung für eine aufstellbare Fahrzeugklappe, umfassend ein gelenkig zwischen einer Fahrzeugklappe und einer Fahrzeugkarosserie angeschlossenen ersten Aktuator zum Verstellen der Fahrzeugklappe zwischen einer geschlossen und geöffneten Position der Fahrzeugklappe und einen zweiten Aktuator zum Verlagern der Fahrzeugklappe in eine angehobene Fußgängerschutzstellung. Ein erstes Ende des ersten Aktuators ist über eine Kopplungsvorrichtung mit der Fahrzeugklappe gekoppelt. Die Kopplungsvorrichtung umfasst ein fest mit der Fahrzeugklappe verbundenes Befestigungsteil, welches eine als Langloch ausgebildete innere Ausnehmung aufweist, in dem ein mit einem ersten Ende des ersten Aktuators gekoppeltes Kopplungselement axial verlagerbar ist. Bei Auslösung des zweiten Aktuators wird das Kopplungselement in der Ausnehmung des Befestigungsteils verlagert, sodass der zweite Aktuator der Aufstellbewegung der Fahrzeugklappe in die Fußgängerschutzposition nicht vollständig folgen muss.
DE 10 2010 027 931 A1 zeigt eine Antriebsvorrichtung für eine aufstellbare Fahrzeugklappe, umfassend ein der Fahrzeugklappe zugeordnetes Klappenteil, ein der Fahrzeugkarosserie zugeordnetes Karosserieteil, eine das Klappenteil und das Karosserieteil gelenkig verbindende Gelenkanordnung, einen zwischen der Karosserie und der Fahrzeugklappe gelenkig angeschlossenen ersten Aktuator und einen zweiten Aktuator zum Verstellen der Fahrzeugklappe in eine Fußgängerschutzstellung. Der zweite Aktuator ist dabei gelenkig zwischen dem Karosserieteil und der Gelenkanordnung angeschlossen.
DE 10 2007 009 096 A1 zeigt eine Antriebsvorrichtung für eine aufstellbare Fahrzeugklappe, umfassend ein der Fahrzeugklappe zugeordnetes Klappenteil, ein der Fahrzeugkarosserie zugeordnetes Karosserieteil, eine das Klappenteil und das Karosserieteil gelenkig verbindende Gelenkanordnung, einen zwischen der Karosserie und der Fahrzeugklappe gelenkig angeschlossenen ersten Aktuator. Der Aktuator ist dabei als eine Kombination aus Kraftspeicher und pyrotechnischer Antriebseinheit ausgebildet.
DE 10 2006 042 498 A1 zeigt eine Antriebsvorrichtung für eine aufstellbare Fahrzeugklappe, umfassend ein der Fahrzeugklappe zugeordnetes Klappenteil, ein der Fahrzeugkarosserie zugeordnetes Karosserieteil, eine das Klappenteil und das Karosserieteil gelenkig verbindende Gelenkanordnung, einen zwischen der Gelenkanordnung und der Fahrzeugklappe gelenkig angeschlossenen ersten Aktuator und einen zweiten Aktuator zum Verstellen der Fahrzeugklappe in eine Fußgängerschutzstellung. Der zweite Aktuator ist dabei gelenkig zwischen dem Karosserieteil und der Gelenkanordnung angeschlossen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Antriebsvorrichtung zu schaffen, welche zuverlässig und kompakt ausgebildet ist, wobei die Antriebsvorrichtung sowohl ein motorisch angetriebenes Öffnen und Schließen der Fahrzeugklappe in einem Normalbetrieb als auch ein zuverlässiges Anheben der Fahrzeugklappe in eine Fußgängerschutzposition bereitstellt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Antriebsvorrichtung für eine aufstellbare Fahrzeugklappe geschaffen, umfassend ein einer Fahrzeugklappe zugeordnetes Klappenteil, ein einer Fahrzeugkarosserie zugeordnetes Karosserieteil, eine das Klappenteil und das Karosserieteil gelenkig verbindende Gelenkanordnung, wobei die Gelenkanordnung ein Verschwenkung des Klappenteils um eine erste Drehachse zum Öffnen und Schließen der Fahrzeugklappe und um zumindest eine zweite Drehachse zum Anheben der Fahrzeugklappe in eine Fußgängerschutzposition erlaubt. Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung umfasst weiter einen ersten Aktuator zum Öffnen und Schließen der Fahrzeugklappe in einem Normalbetrieb, einen zweiten Aktuator zum Anheben der Fahrzeugklappe in die Fußgängerschutzposition und eine Kopplungsvorrichtung zur Kopplung des ersten Aktuators mit einem von Klappenteil und Fahrzeugklappe, wobei die Kopplungsvorrichtung ein mit dem einen von Klappenteil und Fahrzeugklappe fest verbundenes Befestigungsteil umfasst. Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Kopplungsvorrichtung zumindest einen mit dem ersten Aktuator gekoppelten ersten Hebel umfasst, wobei im Normalbetrieb der erste Hebel über ein mechanisches Sicherungselement lösbar gegen eine Drehung relativ zu dem Befestigungsteil gesichert ist. Vorteilhaft bildet die Kopplungsvorrichtung im Normalbetrieb ein insgesamt starres Gebilde, welches eine definierte Verstellung der Fahrzeugklappe mittels des ersten Aktuators zwischen einer geöffneten und geschlossenen Position erlaubt. Weiter vorteilhaft ist die Verbindung zwischen dem ersten Hebel und dem Befestigungsteil lösbar, sodass insbesondere im Fall einer Auslösung einer Fußgängerschutzfunktion, bei der der zweite Aktuator sehr schnell ein Anheben der Fahrzeugklappe bewirkt, ein Freigang des ersten Aktuators gegenüber der Fahrzeugklappe bzw. dem Klappenteil mittels der Kopplungsvorrichtung realisiert. Vorteilhaft muss der erste Aktuator der sehr schnellen Bewegung der Fahrzeugklappe bzw. des Klappenteils in die Fußgängerschutzposition nicht folgen, sodass weder eine unerwünschte Auslenkung des ersten Aktuators erfolgt, noch die Aufstellbewegung der Fahrzeugklappe durch den ersten Aktuator verzögert wird.
Vorzugsweise durchsetzt das mechanische Sicherungselement den ersten Hebel und das Befestigungsteil zumindest teilweise und ist zwischen dem ersten Hebel und dem Befestigungsteil angeordnet. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das mechanische Sicherungselement bei Betätigung des zweiten Aktuators, insbesondere durch Bruch einer Sollbruchstelle gelöst wird, sodass eine Freigabe einer Drehung des ersten Hebels relativ zu dem Befestigungsteil erfolgt. Vorteilhaft wird die zum Lösen des mechanischen Sicherungselementes erforderliche Kraft durch den zweiten Aktuator selbst bereitgestellt, sodass die Freigabe automatisch im Fall einer Fußgängerkollision unmittelbar nach dem Auslösen des zweiten Aktuators erfolgt. Alternativ kann auch ein dritter Aktuator vorgesehen sein, welcher das Lösen des mechanischen Sicherungselementes bewirkt. Vorteilhaft kann das Sicherungselement dann robuster ausgebildet sein und es wird verhindert, dass sich das Sicherungselement auch im Normalbetrieb aufgrund der durch den ersten Aktuator bewirkten Kräfte löst, was eine ungewollte Entriegelung einer Aufstellbewegung in die Fußgängerschutzposition zur Folge hätte. Der dritte Aktuator ist bevorzugt als pyrotechnischer Aktuator ausgebildet. Weiter alternativ kann auch ein mechanischer Auslösemechanismus vorgesehen sein, der das Lösen des Sicherungselementes bewirkt.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Kopplungsvorrichtung einen zweiten Hebel umfasst. Weiter bevorzugt sind der erste Hebel und der zweite Hebel um eine dritte Drehachse drehbar miteinander gekoppelt. Zweckmäßigerweise ist ein Eingelenk zwischen dem ersten Hebel und dem zweiten Hebel angeordnet. Weiter bevorzugt ist der zweite Hebel um eine vierte Drehachse drehbar mit dem Befestigungsteil gekoppelt. Vorteilhaft bilden der erste Hebel und der zweite Hebel gemeinsam einen Kniehebel, welcher nach dem Lösen der durch das Sicherungselement bewirkten Verbindung zwischen dem ersten Hebel und dem Befestigungsteil bewegbar wird und so einen Freigang für den ersten Aktuator relativ zu dem Klappenteil bzw. der Fahrzeugklappe bewirkt. Insbesondere wird vorteilhaft nicht nur eine Drehbewegung des mit dem ersten Hebel gekoppelten ersten Aktuator relativ zu dem Befestigungsteil, sondern auch eine zusätzliche translatorische Verlagerung gegenüber dem Befestigungsteil ermöglicht. Dies ist insbesondere deswegen vorteilhaft, da das Befestigungsteil gemeinsam mit dem Klappenteil bzw. der Fahrzeugklappe eine Hubbewegung ausführt, sodass der durch den ersten Hebel definierte Freigang auch eine translatorische Komponente benötigt.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der erste Hebel gelenkig über ein erstes Anschlusselement mit dem ersten Aktuator gekoppelt ist. Bevorzugt ist das erste Anschlusselement als Kugelpfanne ausgebildet. Weiter bevorzugt ist ein Gelenkteil an dem ersten Hebel angeordnet, wobei das Gelenkteil mit dem ersten Anschlusselement in gelenkigem Eingriff steht. Vorteilhaft kann die Fahrzeugklappe bzw. des Klappenteil durch eine motorisch betriebene Längenänderung des ersten Aktuators zwischen einer geöffneten und geschlossenen Position angetrieben verschwenkt werden. Zweckmäßigerweise ist das Gelenkteil an einem Endabschnitt des ersten Hebels angeordnet.
Weiter bevorzugt ist die vierte Drehachse, um welche der zweite Hebel drehbar mit dem Befestigungsteil gekoppelt ist, im Normalbetrieb zwischen dem Gelenkteil und der dritten Gelenksachse angeordnet. Vorteilhaft ist die Kopplungsvorrichtung besonders kompakt aufgebaut und benötigt daher gegenüber üblichen Befestigungsteilen zur Kopplung des ersten Aktuators mit der Fahrzeugklappe oder dem Klappenteil nur unwesentlich mehr Bauraum.
Weiter vorteilhaft ist der zweite Hebel in einer Richtung parallel zu der dritten Drehachse zwischen dem ersten Hebel und dem Befestigungsteil angeordnet. Vorteilhaft wird so sichergestellt, dass der erste Hebel ungehindert mit dem ersten Aktuator verbunden werden kann, da sich der erste Hebel außen befindet. Weiter vorteilhaft überlappen sich der erste Hebel und zweite Hebel in einem Kopplungsabschnitt des Befestigungsteil, sodass die Kopplungsvorrichtung hierdurch wiederum sehr kompakt ausgebildet ist.
Besonders bevorzugt ist das Sicherungselement zwischen dem Gelenkteil und einem dem ersten Hebel und den zweiten Hebel gelenkig verbindenden Eingelenk angeordnet. Besonders bevorzugt ist das Eingelenk zur drehbaren Kopplung des ersten Hebels und des zweiten Hebels um die dritte Drehachse vorgesehen. Vorteilhaft wird hierdurch bei einer erzwungenen Anhebung der Fahrzeugklappe und des Befestigungsteils eine Scherkraft auf das Sicherungselement ausgeübt, welche schließlich zum Lösen der Verbindung zwischen dem ersten Hebel und dem Befestigungsteil führt.
Weitere Vorteile, Eigenschaften, Merkmale und Weiterbildungen der beanspruchten Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.

1 zeigt eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Antriebsvorrichtung in einem geschlossenen Normalzustand der Fahrzeugklappe.
2 zeigt eine Rückansicht der Antriebsvorrichtung aus 1.
3 zeigt eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung aus 1 in einem geöffneten Normalzustand.
4 zeigt eine Rückansicht der Antriebsvorrichtung aus 3.
5 zeigt eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung in einer angehobenen Fußgängerschutzposition.
6 zeigt eine Rückansicht der Antriebsvorrichtung aus 5.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Antriebsvorrichtung 1 in einer Seitenansicht. Die Antriebsvorrichtung 1 umfasst ein mit einer Fahrzeugklappe VF fest verbundenes Klappenteil 2 und ein an einer Fahrzeugkarosserie VB festlegbares Karosserieteil 3, wobei das Klappenteil 2 gemeinsam mit der Fahrzeugklappe VF gegenüber dem Karosserieteil 3 bzw. der Fahrzeugkarosserie VB verschwenkbar ist. Hierzu ist zwischen dem Klappenteil 2 und dem Karosserieteil 3 eine Gelenkanordnung 4 vorgesehen, welche das Klappenteil 2 und das Karosserieteil 3 gelenkig miteinander verbindet.
Die Gelenkanordnung 4 umfasst einen Lenker 5, welcher mit einem ersten Ende 5a über ein erstes Eingelenk 6 um eine erste Drehachse D1 drehbar mit dem Karosserieteil 3 verbunden ist. Das Klappenteil 2 wiederum ist über ein zweites Eingelenk 7 um eine zweite Drehachse D2 drehbar mit einem zweiten Ende 5b des Lenkers 5 verbunden. Vorteilhaft kann das Klappenteil 2 gemeinsam mit der Fahrzeugklappe VF über das erste Eingelenk 6 um die erste Drehachse D1 zwischen der hier gezeigten geschlossenen Position und einer beispielsweise zu Wartungszwecken vorgesehenen geöffneten Position der Fahrzeugklappe VF verschwenkt werden. Weiter ermöglicht die Gelenkanordnung 4 es jedoch auch, dass die Fahrzeugklappe VF durch Drehung des Klappenteils 2 um die zweite Drehachse D2 zudem in eine Fußgängerschutzstellung verschwenkbar ist.
Die Antriebsvorrichtung 1 umfasst weiter einen ersten Aktuator 8, welcher in dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel als Spindelantrieb ausgebildet und entsprechend motorisch in seiner Länge verstellbar ist. An einem ersten Ende 8a des ersten Aktuators 8 ist ein erstes Anschlusselement 9 angeschlossen, welches als Kugelpfanne ausgebildet ist. An einem dem ersten Ende 8a gegenüberliegenden zweiten Ende 8b des ersten Aktuators 8 ist ein zweites Anschlusselement 10 vorgesehen, welches ebenfalls als Kugelpfanne ausgebildet ist. Das erste Ende 8a des ersten Aktuators 8 ist über das erste Anschlusselement 9 gelenkig mit einer Kopplungsvorrichtung 11 verbunden, welche zwischen Fahrzeugklappe VF und dem ersten Aktuator 8 angeordnet ist.
Die Kopplungsvorrichtung 11 umfasst ein Befestigungsteil 12, welches in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel fest an der Fahrzeugklappe VF angeordnet ist. Das Befestigungsteil 12 ist als Biegeblech ausgebildet, wobei das Befestigungsteil 12 einen Befestigungsabschnitt 12a aufweist, welcher zur Befestigung der Kopplungsvorrichtung 11 an der Fahrzeugklappe VF oder alternativ auch an dem Klappenteil 2 vorgesehen ist. Weiter umfasst das Befestigungsteil 12 einen gegenüber dem Befestigungsabschnitt 12a senkrecht nach unten abgehenden Kopplungsabschnitt 12b, welcher zur Kopplung mit dem ersten Aktuator 8 vorgesehen ist.
Die Kopplungsvorrichtung 11 umfasst einen flachen ersten Hebel 13, welcher mit dem ersten Anschlusselement 9 bzw. mit dem ersten Ende 8a des ersten Aktuators 8 gelenkig gekoppelt ist. Der erste Hebel 13 ist als Blechteil ausgebildet und weist eine U-Form auf. Neben dem ersten Hebel 13 umfasst die Kopplungsvorrichtung 11 einen flachen zweiten Hebel 14, wobei der erste Hebel 13 und der zweite Hebel 14 über ein drittes Eingelenk 15 um eine dritte Drehachse D3 drehbar miteinander gekoppelt sind. Der zweite Hebel 14 ist als Blechteil ausgebildet und weist eine längliche Form auf. Der zweite Hebel 14 ist zudem über ein viertes Eingelenk 16 um eine vierte Drehachse D4 drehbar mit dem Befestigungsteil 12 verbunden. Der erste Hebel 13 und der zweite Hebel 14 bilden so einen Kniehebel, welcher neben einer reinen Drehung des ersten Anschlusselementes 9 bzw. des ersten Endes 8a des ersten Aktuators um eine einzige Drehachse zudem eine translatorische Verlagerung gegenüber dem Befestigungsteil 12 erlaubt, soweit eine solche Bewegung nicht verriegelt ist.
In dem in 1 gezeigten Zustand, in der die Fahrzeugklappe VF im Normalbetrieb geschlossen ist, ist der erste Hebel 13 über ein Sicherungselement 17 gegen eine Drehung um die dritte Drehachse D3 relativ zu dem Befestigungsteil 12 gesichert. Das Sicherungselement 17 ist in dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel als Scherniet ausgebildet und verbindet den ersten Hebel 13 drehfest mit dem Befestigungsteil 12. Dadurch, dass der zweite Hebel 14 mit jeweils einem Ende mit dem Befestigungsteil 12 und dem ersten Hebel 13 gekoppelt ist, ist auch der zweite Hebel 14 drehfest gegenüber dem Befestigungsteil 12 bzw. dem Klappenteil 2 festgelegt. Vorteilhaft sind der erste Hebel 13 und der zweite Hebel 14 relativ kompakt übereinander als Kniehebel angeordnet, wobei dieses im Normalbetrieb nur wenig Bauraum benötigt.
Die Kopplungsvorrichtung 11 ist aufgrund des Sicherungselementes 17 insgesamt unbeweglich gegenüber der Fahrzeugklappe VF bzw. dem Klappenteil 2, sodass das Klappenteil 2 bzw. die Fahrzeugklappe VF durch den ersten Aktuator 8 im Normalbetrieb definiert zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung verfahrbar ist.
Die Antriebsvorrichtung 1 umfasst weiter einen zweiten Aktuator 18, welcher fest mit dem Karosserieteil 3 verbunden ist und zum Antrieb einer Aufstellbewegung des Klappenteils 2 gegenüber dem Karosserieteil 3 in eine Fußgängerschutzposition vorgesehen ist. Der zweite Aktuator 18 ist als pyrotechnischer Aktuator ausgebildet, sodass dieser vorteilhaft besonders schnell eine Aufstellbewegung in die Fußgängerschutzstellung antreiben kann. In dem hier gezeigten Zustand der Antriebsvorrichtung 1 im Normalbetrieb ist der zweite Aktuator 18 inaktiv.
2 zeigt die Antriebsvorrichtung 1 aus 1 in einer Rückansicht. In dieser Ansicht ist auch die Rückseite der Kopplungsvorrichtung 11 zu erkennen. Es ist zu sehen, dass der zweite Hebel 14 in einer Richtung senkrecht zu seiner Längserstreckung zwischen dem Befestigungsteil 12 und dem ersten Hebel 13 angeordnet ist. Vorteilhaft ist die Kopplungsvorrichtung 11 aufgrund der flachen Bauweise des ersten Hebels 13, des zweiten Hebels 14 und des als Blechteil ausgebildeten Befestigungsteils 12 kompakt aufgebaut.
Weiter ist neben dem dritten Eingelenk 15 und dem vierten Eingelenk 16, über welche der zweite Hebel 14 gelenkig einerseits mit dem ersten Hebel 13 und andererseits mit dem Befestigungsteil 12 gekoppelt ist, die Rückseite eines fest mit dem ersten Hebel 13 verbundenen ersten Kugelbolzens 19 zu sehen, welcher in gelenkigem Eingriff mit dem als Kugelpfanne ausgebildeten ersten Anschlusselement 9 ist. Weiter ist die Rückseite eines zweiten Kugelbolzens 20 zu sehen, welcher in gelenkigen Eingriff mit dem als Kugelpfanne ausgebildeten zweiten Anschlusselement 10 ist. Vorteilhaft ist der erste Aktuator 8 so gelenkig zwischen dem Klappenteil 2 bzw. der Fahrzeugklappe VF und dem Karosserieteil 3 angeschlossen.
Da der erste Hebel 13 über das Sicherungselement 17, welches das Befestigungsteil 12 und den ersten Hebel 13 durchsetzt, gegenüber einer Drehung relativ zu dem Befestigungsteil 12 bzw. dem Klappenteil 2 gesichert ist, ist der erste Kugelbolzen 19 ebenfalls relativ zu der Fahrzeugklappe VF bzw. dem Klappenteil 2 räumlich festgelegt, sodass eine Bewegung des Klappenteils 2 bzw. der Fahrzeugklappe VF durch Ausfahren des ersten Aktuators 8 definiert angetrieben werden kann.
Weiter ist in der 2 zu erkennen, dass das Klappenteil 2 eine schmale Ausnehmung 21 aufweist, welche von einem fest an dem Lenker 5 angeordneten Anschlagbolzen 22 durchsetzt ist. Vorteilhaft wird so eine Aufstellbewegung bzw. das Verschwenken des Klappenteil 2s um die zweite Drehachse D2 begrenzt. Zudem bildet die Ausnehmung 21 eine Führungskontur für den Anschlagbolzen 22.
3 zeigt die Antriebsvorrichtung 1 in einer Seitenansicht bei geöffneter Fahrzeugklappe VF. Durch das motorische Ausfahren des ersten Aktuators 8 wurde der Lenker 5 gemeinsam mit dem Klappenteil 2 und der Fahrzeugklappe VF um die erste Drehachse D1 gegenüber dem Karosserieteil 3 gedreht, sodass der durch die Fahrzeugklappe VF abgedeckte Innenraum des Fahrzeugs nunmehr freigelegt ist. Da der erste Aktuator 8 über das erste Anschlusselement 9 gelenkig mit der Kopplungsvorrichtung 11 verbunden ist und über das zweite Anschlusselement 10 gelenkig mit dem Karosserieteil 3 verbunden ist, wurde die durch das Ausfahren des ersten Aktuators 8 erzeugte lineare Kraft in eine Schwenkbewegung des Klappenteils 2 bzw. der Fahrzeugklappe VF umgewandelt.
Die Kopplungsvorrichtung 11 ist aufgrund der durch das Sicherungselement 17 noch bestehenden Verbindungen zwischen dem ersten Hebel 13 und dem Befestigungsteil 12 in demselben Zustand wie bei geschlossener Klappe (vergleiche 1 bzw. 2), d.h. sowohl der erste Hebel 13 als auch der zweite Hebel 14 sind mit dem Befestigungsteil 12 weiterhin drehfest verbunden.
4 zeigt die Antriebsvorrichtung 1 aus 3 in einer Rückansicht. In dieser Ansicht ist zu sehen, dass das Klappenteil 2 gegenüber dem Lenker 5 weiterhin im nicht aufgestellten Zustand ist. Entsprechend ist der Anschlagbolzen 22 weiterhin in der Ausnehmung 21 in einer oberen Endposition.
5 zeigt eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung 1 mit der Fahrzeugklappe VF in einer aufgestellten Fußgängerschutzposition. Der zweite Aktuator 18 wurde durch eine detektierte Kollision mit einem Fußgänger ausgelöst, wobei ein aus einem Hauptgehäuse 18a des zweiten Aktuator 18 ausfahrbarer Kolben 18b vollständig ausgefahren wurde. Der Kolben 18b stößt an eine Unterseite des Klappenteils 2 an und das Klappenteil 2 wurde hierdurch um die zweite Drehachse D2 gegenüber dem Lenker 5 gedreht. Darüber hinaus wurde auch der Lenker 5 um die erste Drehachse D1 gedreht, da die durch den zweiten Aktuator 18 bewirkte Kraft auch in Öffnungsrichtung der Fahrzeugklappe VF wirkt. Eine vollständige Öffnungsbewegung wird jedoch dadurch unterbunden, dass die Fahrzeugklappe VF über ein hier nicht sichtbares Schloss gegenüber der Fahrzeugkarosserie verriegelt ist.
Die senkrecht zu einer Längserstreckung der Fahrzeugklappe VF schlagartig auftretende Kraft wurde auf das Befestigungsteil 12 der Kopplungsvorrichtung 11 übertragen, wobei hierdurch das Sicherungselement 17 abgeschert bzw. zerstört wurde und somit der erste Hebel 13 und der zweite Hebel 14 nunmehr frei gegenüber dem Befestigungsteil 12 um die dritte Drehachse D3 bzw. um die vierte Drehachse D4 drehbar sind. Vorteilhaft wird durch die Freigabe der Drehbewegung des ersten Hebels 13 und des zweiten Hebels 14 ein Freigang des ersten Endes 8a des ersten Aktuators 8 gegenüber der Fahrzeugklappe VF bzw. dem Klappenteil 2 erzeugt, sodass der erste Aktuator 8 nicht der schnellen Aufstellbewegung der Fahrzeugklappe VF folgen muss bzw. die Aufstellbewegung der Fahrzeugklappe VF durch den ersten Aktuator 8 nicht verzögert wird.
Dadurch, dass die Kopplungsvorrichtung 11 in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als Kniehebel ausgebildet ist, kann das erste Ende 8a des ersten Aktuators 8 gegenüber der Fahrzeugklappe VF bzw. dem Klappenteil 2 nicht nur eine reine Drehbewegung um eine einzige Drehachse, sondern um zwei Drehachsen, nämlich der dritten Drehachse D3 und der vierte Drehachse D4, gleichzeitig ausführen. Hierdurch wird es möglich, eine aufgezwungene Längenänderung des ersten Aktuator 8 effektiver zu vermeiden, da sich das erste Ende 8a freier gegenüber der Fahrzeugklappe VF bzw. dem Klappenteil 2 bewegen kann.
6 zeigt eine Rückansicht der Antriebsvorrichtung aus 5. Hier ist zu sehen, dass der Anschlagbolzen 22 nunmehr durch die Drehung des Klappenteil 2 um die zweite Drehachse D2 in der Ausnehmung 22 nach unten verlagert wurde und entsprechend an einen unteren Anschlagpunkt anschlägt. Vorteilhaft wird hierdurch die Aufstellbewegung des Klappenteil 2 bzw. der Fahrzeugklappe VF effektiv begrenzt bzw. es wird sichergestellt, dass eine vordefinierte Aufstellhöhe nicht überschritten wird.
Weiter ist zu erkennen, dass das fest mit dem ersten Hebel 13 verbundene Sicherungselement 17 nicht mehr an einem an dem Befestigungsteil 12 vorgesehenen Befestigungspunkt 12c befestigt ist und somit der erste Hebel 13 und der zweite Hebel 14 nunmehr frei gegenüber dem Befestigungsteil 12 drehbar sind. Schließlich auch zu erkennen, dass sich der Winkel bzw. die Position des ersten Aktuators 8 gegenüber dem Karosserieteil 3 im Vergleich zu dem geschlossenen Zustand im Normalbetrieb (vergleiche 2) nicht verändert hat. Vorteilhaft werden so gut wie keine Kräfte während der Aufstellbewegung der Fahrzeugklappe VF bzw. des Klappenteils 2 auf den ersten Aktuator 8 ausgeübt aufgrund der nunmehr im entkoppelten Zustand befindlichen Kopplungsvorrichtung 11.
Vorstehend wurde die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, bei dem der erste Aktuator 8 als Spindelantrieb ausgebildet ist. Es versteht sich, dass der erste Aktuator auch als ein anderer linear wirkender Aktuator ausgebildet sein kann, wie beispielsweise ein hydraulisch betriebener Antrieb oder Ähnliches. Wesentlich für die Erfindung ist lediglich, dass die Kopplungsvorrichtung kompakt ausgebildet ist und effektiv verhindert, dass während einer durch einen zweiten Aktuator angetriebenen Aufstellbewegung der Fahrzeugklappe in eine Fußgängerschutzposition so gut wie keine Kräfte auf den ersten Aktuator wirken, da die Kopplungsvorrichtung dem ersten Aktuator erlaubt, in seiner im Normalbetrieb üblichen Position zu verbleiben.

Claims

Antriebsvorrichtung (1) für eine verschwenkbare Fahrzeugklappe (VF), umfassend ein der Fahrzeugklappe (VF) zugeordnetes Klappenteil (2), ein einer Fahrzeugkarosserie (VB) zugeordnetes Karosserieteil (3), eine das Klappenteil (2) und das Karosserieteil (3) gelenkig verbindende Gelenkanordnung (4), wobei die Gelenkanordnung (4) die Verschwenkung des Klappenteils (2) um eine erste Drehachse (D1) zum Öffnen und Schließen der Fahrzeugklappe (VF) und um eine zweite Drehachse (D2) zum Anheben der Fahrzeugklappe (VF) in eine Fußgängerschutzposition erlaubt, einen ersten Aktuator (8) zum Öffnen und Schließen der Fahrzeugklappe (VF) in einem Normalbetrieb, einen zweiten Aktuator (18) zum Anheben der Fahrzeugklappe (VF) in eine Fußgängerschutzposition, und eine Kopplungsvorrichtung (11) zur Kopplung des ersten Aktuators mit einem von Klappenteil (3) und Fahrzeugklappe (VF), umfassend ein mit dem einen von Klappenteil (3) und Fahrzeugklappe (VF) fest verbundenen Befestigungsteil (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsvorrichtung (11) zumindest einen mit dem ersten Aktuator (8) gekoppelten ersten Hebel (13) umfasst, wobei im Normalbetrieb der erste Hebel (13) über ein mechanisches Sicherungselement (17) lösbar gegen eine Drehung relativ zu dem Befestigungsteil (12) gesichert ist.
Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Sicherungselement (17) den ersten Hebel (13) und das Befestigungsteil (12) teilweise durchsetzt und zwischen diesen angeordnet ist.
Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Sicherungselement (17) bei Betätigung des zweiten Aktuators (18), insbesondere durch Bruch einer Sollbruchstelle gelöst wird, so dass eine Freigabe einer Drehung des ersten Hebels (13) relativ zu dem Befestigungsteil (12) erfolgt.
Antriebsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsvorrichtung (11) einen zweiten Hebel (14) umfasst.
Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebel (13) und der zweite Hebel (14) um eine dritte Drehachse (D3) drehbar miteinander gekoppelt sind.
Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hebel (14) um eine vierte Drehachse (D4) drehbar mit dem Befestigungsteil (12) gekoppelt ist.
Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebel (13) gelenkig über ein erstes Anschlusselement (9) mit dem ersten Aktuator (8) gekoppelt ist.
Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gelenkteil (19) an dem ersten Hebel (13) angeordnet ist, wobei das Gelenkteil (19) mit dem ersten Anschlusselement (9) in gelenkigem Eingriff steht.
Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Drehachse (D4) im Normalbetrieb zwischen dem Gelenkteil (19) und der dritten Gelenkachse (D3) angeordnet ist.
Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hebel (14) in einer Richtung parallel zu der dritten Drehachse (D3) zwischen dem ersten Hebel (13) und dem Befestigungsteil (12) angeordnet ist.