DE10303778A1

DE10303778A1 - Betätigungsanordnung zum Öffnen und Schliessen eines Fahrzeugflügels

Info

Publication number: DE10303778A1
Application number: DE2003103778
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. Moczygemba; Eckart Dipl.-Ing. Schuler
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Moczygemba Juergen Dipl-Ing(ba) 72764 Reu De
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-01-31
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2023-02-01
Also published as: DE10303778B4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungsanordnung zum automatischen Öffnen und Schließen eines Fahrzeugflügels (Kofferraumdeckels 12), der in seiner geschlossenen Stellung durch zusammenwirkende Verschlussteile zugehalten ist. Um bei geringem Steuerungsaufwand eine gewichts- und kostengünstige Bauweise der Anordnung zu ermöglichen, ist neben einem ersten Antriebsmittel (Hydraulikzylinder 20) für die Hauptschließbewegung des Fahrzeugflügels (Kofferraumdeckels 12) ein zweites Antriebsmittel (Getriebemotor 26) für die letzte Schließbewegungsphase vorgesehen, mit dem eines der Verschlussteile (Schließbügel 18) bei verrastetem Fallenverschluss (Drehfallenverschluss 17) von einer ausgefahrenen Fangstellung in eine der Endlage des Fahrzeugflügels (Kofferraumdeckels 12) entsprechende eingefahrene Nichtgebrauchsstellung bewegbar ist, und das bewegliche Verschlussteil (Schließbügel 18) ist beim Öffen des Fahrzeugflügels (Kofferraumdeckels 12) bis zur Ansteuerung der Schließbetätigung des ersten Antriebsmittels (Hydraulikzylinders 20) in seiner Nichtgebrauchsstellung gehalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsanordnung zum Öffnen und Schließen eines Fahrzeugflügels der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Eine derartige Betätigungsanordnung ist z. B. aus der DE 100 23 260 C1 bereits bekannt, wobei die Antriebsanordnung nach einer vorteilhaften Ausführung einen ersten gesteuerten Antrieb und einen zweiten nicht gesteuerten Antrieb umfaßt. Beim ungesteuerten Antrieb handelt es ich um eine Gasfederanordnung, die nach dem Abschalten des gesteuerten Fluidantriebs im Zuge des Schließvorgangs von der Gewichtskraft des Kofferraumdeckels überdrückt wird. Damit der Kofferraumdeckel nicht durch den Fluidantrieb an der Weiterbewegung gehindert wird, müssen dessen Arbeitszylinder nach dem Abschalten drucklos geschaltet sein. Um sicherzustellen, dass der Kofferraumdeckel verriegelt und auch auf seiner Scharnierseite vollständig geschlossen ist, wird der gesteuerte Arbeitszylinder des Kofferraumdeckel in der durch die Eigengewichtskraft des Kofferraumdeckels herbeigeführten Endlage noch einmal fluidisch für einige Sekunden in Schließrichtung beschaltet. Der gesteuerte Fluidantrieb muß dabei auch bei ungünstigen Bedingungen in der Lage sein, die Drehfalle des Drehfallenverschlusses gegen ihre Federbelastung in die Hauptraststellung zu drehen und parallel den Kofferraumdeckel gegen die Dichtungskräfte zuzudrücken. Zum mehrfachen Beschalten des Fluidantriebes ist jedoch ein relativ hoher Steuerungsaufwand erforderlich und der Fluidantrieb muss wegen der auf zubringenden Betätigungskräfte entsprechend leistungsfähig gestaltet werden. Beides kann z. B. aus Gewichts- und Kostengründen unerwünscht sein.

Ferner ist aus der DE-PS 1 198 236 eine ähnliche Betätigungsanordnung zum Öffnen und Schließen eines Kofferraumdeckels bekannt, wobei der Kofferraumdeckel beim Schließvorgang desselben über an seinen Scharnierarmen angreifende Arbeitszylinder bis in seine Endlage zugeklappt werden kann, wonach die Endlage des Deckels durch einen Drehantrieb der Drehfalle mittels eines diese antreibenden weiteren Arbeitszylinders gesichert werden kann. Auch hierbei müssen die den Kofferraumdeckel antreibenden Arbeitszylinder so ausgelegt sein, dass sie die gesamten Schließbetätigungskräfte aufbringen können, da sie allenfalls kurz vor Erreichen der Endlage des Kofferraumdeckels vom einfachwirkenden Arbeitszylinder des Drehfallenantriebs unterstützt werden können. Der Ansteuerungsaufwand für die Arbeitszylinder wird jedoch geringer, da bei allen Arbeitszylindern der Betätigungsanordnung eine einfache Überlastabschaltung vorgesehen werden kann. Für einen in das Drehfallenschloss integrierten Arbeitszylinder ist jedoch ein erheblicher Bauraum erforderlich, was aus konstruktiven Gründen unerwünscht sein kann.

Des weiteren ist aus der DE 100 04 242 A1 eine Verschlusseinrichtung für Heckklappen von Kraftwagen bekannt, durch welche der Bedienkomfort im Sinne einer Schließ- bzw. Zuziehhilfe verbessert ist. Hierbei ist im Bereich der Ladekante des Öffnungsrahmens ein Schließbügel angeordnet, der mittels eines motorischen Antriebs zwischen einer ausgefahrenen Fangstellung und einer versenkten Nichtgebrauchsstellung zu verfahren ist. Damit die Beladung des zugehörigen Kofferraums durch den ausgefahrenen Schließbügel nicht behindert und das Ladegut nicht beschädigt wird, soll der Schließbügel vor dem Schließen der Heckklappe und insbesondere bei Erreichen einer vorbestimmten Spaltstellung der Heckklappe selbsttätig in seine Fangstellung hochgefahren werden. Zur Erfassung der vorgese henen Spaltstellung, in welcher der Antrieb des Schließbügels angesteuert wird, muss also mindestens ein Schaltelement oder dgl. vorhanden sein. Eine durch ein Steuersignal ausgelöste Öffnungs- und Schließbetätigung der Heckklappe selbst über der Heckklappe zugeordnete Antriebsmittel ist jedoch nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art dahingehend zu verbessern, dass sie gewichts- und kostengünstiger gestaltet werden kann, wobei für die Betätigungsanordnung ein insgesamt geringer Steuerungsaufwand erforderlich sein soll.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den übrigen Ansprüchen zu entnehmen.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Gestaltung der Betätigungsanordnung müssen die ersten motorischen Antriebsmittel den Fahrzeugflügel lediglich soweit schließen, dass die Verschlussteile gegen die Kraft der in Öffnungsdrehrichtung federbelasteten Drehfalle zuverlässig miteinander verriegelt sind, also die Drehfalle des Drehfallenverschlusses ihre Hauptraststellung eingenommen hat. In dieser Schließbewegungsphase wirken noch keine oder allenfalls geringe Dichtungskräfte, die vom Antriebsmittel überdrückt werden müssten. Danach wird der Fahrzeugflügel vom zweiten Antriebsmittel weiterbewegt und in seine Endlage zugezogen. Vom zweiten Antriebsmittel müssen vorwiegend die progressiv steigenden Dichtungskräfte überdrückt werden, die in der letzten Schließbewegungsphase zwischen Fahrzeugflügel und Öffnungsrahmen zunehmend wirken, da der Drehfallenverschluss in seiner verriegelten Stellung verbleibt. Das zu verfahrende Verschlussteil bleibt bei geöffnetem Fahrzeugflügel in seiner eingefahrenen Nichtgebrauchsstellung und wird erst parallel mit der Ansteuerung des ersten Antriebsmittels in Schließrichtung angesteuert. Da der Verfahrweg des zu verfahrenden Verschlussteils im Verhältnis zum Verfahrweg der ersten motorischen Antriebsmittel sehr gering ist, befindet sich das zu verfahrende Verschlussteil rechtzeitig vor dem Auftreffen des korrespondierenden Verschlussteils wieder in seiner vollständig ausgefahrenen Fangstellung.

Unter anderem wegen des einfacheren Leitungsanschlusses ist das zu verfahrende Verschlussteil vorzugsweise am Öffnungsrahmen angeordnet, während das korrespondierende Verschlussteil am Fahrzeugflügel angeordnet ist.

Bei Verwendung der Betätigungsanordnung an einem Heckdeckel ist der Schließbügel in seiner Nichtgebrauchsstellung vorteilhaft vollständig in einer zugeordneten Ladekantenfläche des Öffnungsrahmens versenkt, damit das Be- und Entladen nicht durch den überstehenden Schließbügel behindert wird.

Eine dauerhaft exakte und einfache Hubsteuerung des Schließbügels lässt sich erreichen, indem der Schließbügel zwischen seinen Endlagen durch eine ihn tragende, motorisch angetriebene Pendelschwinge bewegt wird.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 Eine schematische Darstellung eines Kraftwagenhecks in perspektivischer Schrägansicht von hinten mit einer Betätigungsanordnung für einen Kofferraumdeckel,
2 eine perspektivische Schrägansicht auf den Schließbügel in seiner versenkten Nichtgebrauchsstellung,
3 die Schrägansicht nach 2 bei in die Fangstellung hochgefahrenem Schließbügel,
4 einen Vertikalschnitt durch den Anordnungsbereich des Schließbügels und
5 eine Ansicht einer Baueinheit aus Schließbügel und einer Hebelplatte in Einbaulage.
In 1 ist ein Heckbereich 10 einer Kraftwagenkarosserie mit Stufenheck in seinen Umrissen zu sehen. Hinter einer schräg nach hinten geneigten Heckscheibe 11 ist ein geschlossener Kofferraumdeckel 12 zu erkennen, der einen zugehörigen Kofferraum überdeckt. Der Kofferraumdeckel 12 ist im hinteren Längenbereich nach unten abgewinkelt, da der Kofferraum einen Öffnungsrahmen 13 mit abgesenkter Ladekantenfläche 14 aufweist, die nur wenig höher liegt als eine hintere Stoßfängerverkleidung 15 des Kraftwagens. Dieser Kofferraumdeckel 12 ist über seitliche Scharniere 16 um eine geometrische Achse A schwenkbar an der Rahmenöffnung 13 gelagert, die sich etwa entlang der Hinterkante der Heckscheibe 11 horizontal in Breitenrichtung des Kraftwagens erstreckt. In seiner geschlossenen Stellung gehalten wird der Kofferraumdeckel 12 von einem mittig am Deckel 12 angeordneten Drehfallenverschluss 17, der über einen in der Ladekantenfläche 14 versenkten, rechteckförmigen Schließbügel 18 seines Verschlussunterteils 19 mit dem Öffnungsrahmen 13 verriegelt ist.
Um ein automatisches Öffnen und Schließen des Kofferraumdeckels 12 zu ermöglichen, ist eine Betätigungsanordnung mit zwei parallel arbeitenden Hydraulikzylindern 20 als erstem Antriebsmittel und mit einem elektromechanischen Antrieb des Schließbügels 18 als zweitem Antriebsmittel vorgesehen. Die beiden spiegelsymmetrisch angeordneten Hydraulikzylinder 20 sind doppeltwirkende Arbeitszylinder die über ein Leitungssystem mit einer Pumpeneinheit 21 strömungsverbunden sind und mittels üblicher Mehrwegeventile richtungsumkehrbar angesteuert werden können.
Zum Öffnen des geschlossenen Kofferraumdeckels 12 wird zunächst in bekannter Weise das Steuersignal "Öffnen" erzeugt, indem durch Betätigen einer nicht gezeigten Griffklappe des Kofferraumdeckels 12 oder von einer anderen Bedienstelle des Kraftwagens aus ein Schalter betätigt oder das Steuersignal z. B. über eine Funkfernbedienung drahtlos übertragen wird. Durch das Steuersignal wird der Drehfallenverschluss 17 z. B. elektromechanisch ausgelöst und rastet dabei die nicht gezeigte Sperrklinke aus ihrer Rastvertiefung aus. Dadurch schnappt die freigegebene Gabeldrehfalle unter ihrer Federbelastung in ihre Öffnungsdrehstellung, in welcher der Umgriff des Mittelschenkels des Schließbügels 18 durch die Gabeldrehfalle aufgehoben ist. Dabei wird der Kofferraumdeckel 12 – unterstützt durch die Ausfederkräfte der zwischen Kofferraumdeckel 12 und Öffnungsrahmen 13 abgestützten Gummidichtungenum etwa 12 mm angehoben. Mit Auslösen des Drehfallenverschlusses 17 werden die beiden Arbeitszylinder 20 in Richtung "Ausfahren" beschaltet und schwenken dabei den Kofferraumdeckel 12 um einen Winkel von etwa 90 Grad in seine geöffnete Stellung nach vorn oben, wie durch einen Pfeil angedeutet ist. In dieser geöffneten Stellung wird der Kofferraumdeckel 12 gehalten, bis über eines der vorgenannten Steuermittel das Schließsignal erzeugt wird.
Durch dieses Steuersignal werden die Hydraulikzylinder 20 in Gegenrichtung beschaltet und fahren synchron ein, wodurch der Kofferraumdeckel 12 im Uhrzeigergegensinn also in Schließrichtung zurückgeschenkt wird. Gleichzeitig wird der Schließbügel 18 aus dem Verschlussunterteil 19 in eine Fangstellung hochgefahren, in welcher der Schließbügel 18 gegenüber der Ladekantenfläche 14 einige Millimeter übersteht. Der Drehfallenverschluss 17 trifft mit seiner Gabeldrehfalle deshalb vor Erreichen der letzten Schließbewegungsphase auf dem Mittelschenkel des axial unbeweglich in seiner Fangstellung gehaltenen Schließbügels 18 auf und wird in ihre Hauptraststellung gedreht. Anschließend wird der Schließbügel 18 in seine abgesenkte Nichtgebrauchsstellung verfahren, wobei der Kofferraumdeckel 12 gegen die Rückstellkräfte eines nicht gezeigten Dichtungsprofils in seine Endlage zugezogen wird.
In der 2 ist der Schließbügel 18 in seiner versenkten Nichtgebrauchsstellung zu erkennen, in welcher der Mittelschenkel des Schließbügels 18 bei geschlossenem Kofferraumdeckel 12 mit der Drehfalle des Drehfallenverschlusses 17 verriegelt ist. Der Schließbügel 18 steht in dieser Position nur geringfügig aus einer Durchtrittsöffnung heraus, die im Bereich einer rechteckförmigen Vertiefung etwa mittig aus einer Abdeckung 22 ausgespart ist, welche die Aussparung des Öffnungsrahmens 13 für das Verschlussunterteil 19 überdeckt. Jedoch liegt er deutlich unterhalb der Ladekantenfläche 14.
Wie in 3 sichtbar ist, steht der in die Fangstellung hochgefahrene Schließbügel 18 wesentlich weiter aus der Durchtrittsöffnung der Abdeckung 22 heraus und steht gegenüber der Ladekantenfläche 14 einige Millimeter nach oben über.
Der zwischen den Stellungen gemäß 2 und 3 insgesamt vom Schließbügel 18 ausgeführte Hub S ist in der Schnittdarstellung gemäß 4 deutlich zu sehen und entspricht etwa dem für eine zuverlässige Abdichtung erforderlichen Kompressionsweg für das verwendete Dichtprofil.
In 5 ist der Anordnungsbereich des Schließbügels 18 im Öffnungsrahmen 13 des Kofferraumdeckels 12 bei abgenommener Abdeckung 22 zu sehen. Der vordere Rahmenschenkel des etwa senkrecht verlaufenden Schließbügels 18 ist auf der hinteren Breitseite einer Hebelplatte 23 unlösbar befestigt, die ihrerseits in einer leicht nach vorn geneigten Fahrzeugquerebene schwingbeweglich gelagert ist. Hierzu ist ihr oberes rechtes Ende, das einen seitlichen Abstand zum Schließbügel 18 aufweist, über einen Gelenkbolzen 24 auf einer Tragplatte drehgelagert, die fest mit dem Öffnungsrahmen 13 verbunden ist.
Der entgegengesetzte Längenbereich 25 der Hebelplatte 23 weist in einem nicht sichtbaren gabelförmigen Endbereich einen Führungsschlitz auf, in welchen ein runder Mitnehmerbolzen eines Kurbelarms passgenau eingreift, einer von einem in 1 lediglich schematisch gezeigten Getriebemotor 26 drehangetrieben ist. Durch die umlaufende Kurbel des Getriebemotors 26 ist sichergestellt, dass die Hebelplatte 23 eine stets gleiche Schwingbewegung um den Gelenkbolzen 24 ausführt, womit auch der Hub S dauerhaft konstant gehalten wird. Da der Schließbügel 18 auf einer Kreisbahn um den Gelenkbolzen 24 bewegt wird, verläuft dieser in seiner hochgefahrenen Fangstellung etwas seitlich geneigt, wodurch die Funktion der Verriegelung mit dem Drehfallenverschluss jedoch nicht beeinträchtigt wird.

Claims

Betätigungsanordnung zum Öffnen und Schließen eines Fahrzeugflügels mit einer Antriebsanordnung, durch die der Fahrzeugflügel zwischen seiner geöffneten und seiner geschlossenen Stellung bewegbar ist, mit einem Fallenverschluss, durch den der Fahrzeugflügel in seiner geschlossenen Stellung am zugehörigen Öffnungsrahmen der Karosserie verriegelt ist, wobei der Verschluß zwei zusammenwirkende Verschlußteile umfaßt, die am Fahrzeugflügel einerseits und am Öffnungsrahmen andererseits angeordnet sind, und mit einem Abschalten eines ersten Antriebsmittels der Antriebsanordnung vor der letzter Schließbewegungsphase, wonach der Fahrzeugflügel über ein zweites Antriebsmittel in seine Endlage weiterbewegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass als zweites Antriebsmittel für den Fahrzeugflügel (Kofferraumdeckel 12) eine motorische Antriebsvorrichtung (Getriebemotor 26) vorgesehen ist, mit der eines der Verschlussteile (Schließbügel 18) bei verrastetem Fallenverschluss (Drehfallenverschluss 17) von einer ausgefahrenen Fangstellung in eine der Endlage des Fahrzeugflügels (Kofferraumdeckels 12) entsprechende, eingefahrene Nichtgebrauchsstellung bewegbar ist, und dass das bewegliche Verschlussteil (Schließbügel 18) beim Öffnen des Fahrzeugflügels (Kofferraumdeckels 12) bis zur Ansteuerung der Schließbetätigung des ersten Antriebsmittels (Hydraulikzylinder 20) in seiner Nichtgebrauchsstellung gehalten ist.
Betätigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zu verfahrende Verschlussteil (Schließbügel 18) am Öffnungsrahmen (13) des Fahrzeugs angeordnet ist.
Betätigungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugflügel ein schwenkbarer Heckdeckel (Kofferraumdeckel 12) und das zu verfahrende Verschlussteil ein Schließbügel (18) ist, der in seiner eingefahrenen Nichtgebrauchsstellung mindestens bis zum Niveau der Ladekantenfläche (14) im Öffnungsrahmen (13) versenkt ist.
Betätigungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließbügel (18) an einer schwenkbar gelagerten Hebelplatte (23) angeordnet und über eine Schwingbewegung der Hebelplatte (23) hubgesteuert ist.