DE19642064C2 - Vorrichtung zum Öffnen und Verschließen einer Heckklappe eines Fahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Öffnen und Verschließen einer Heckklappe eines Fahrzeuges.

Heckklappen sind insbesondere bei Transportfahrzeu­ gen, die von hinten beladen werden oder bei Kleinbus­ sen, zum Beispiel für den Behinderten oder Kranken­ transport, vorgesehen. Dabei besteht das Bedürfnis, die Heckklappe automatisch öffnen und verschließen zu können.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 295 15 518 U1 ist ein Antriebssystem für eine Schiebetür für Klein­ busse oder Transportfahrzeuge bekannt, das einen Hauptantrieb und einen Hilfsantrieb aufweist, wobei die Bewegung der Schiebetür zwischen der Offenstel­ lung und einer Zwischenstellung, bei der die Tür di­ rekt vor der zu verschließenden Öffnung steht, mit dem Hauptantrieb im wesentlichen parallel zur Wandung erfolgt und die Bewegung der Schiebetür zwischen der Zwischenstellung und der Schließstellung, d. h. dem verriegelten Zustand, unabhängig vom Hauptantrieb mit einem Hilfsantrieb im wesentlichen senkrecht zur Wan­ dung erfolgt.

Die US 28 33 536 offenbart eine Vorrichtung zum Öff­ nen und Verschließen einer Heckklappe eines Fahr­ zeugs, die über eine elektromechanische Verriege­ lungseinheit verfügt, die die Heckklappe in bezug auf das Fahrzeugchassis ver- bzw. entriegelt, eine elek­ tromechanische Hubeinheit zum Anheben bzw. Absenken der Heckklappe und eine Steuervorrichtung, die die Verriegelungseinheit und die Hubeinheit nacheinander und abhängig voneinander ansteuert. Das Anheben bzw. Absenken der Heckklappe erfolgt über einen drehbaren Bügel, der zugleich Aufhängepunkt der Heckklappe ist und über den außerdem der Antrieb der Heckklappe er­ folgt. Dies begründet eine hohe mechanische Beanspru­ chung des antreibenden Motors bzw. des zur Überset­ zung benötigten Drehhebelsystems (der Motor muß ent­ weder sehr kräftig gestaltet werden bzw. das Hebelge­ stänge großzügig dimensioniert sein, um der mechani­ schen Belastung standzuhalten).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mecha­ nisch stark beanspruchbare Vorrichtung zum Öffnen und Verschließen einer Heckklappe eines Fahrzeugs zu schaffen, mit der die Heckklappe automatisch ver- bzw. entriegelt und angehoben bzw. abgesenkt werden kann, bei der die Einheit zum Anheben bzw. Absenken der Heckklappe einfach gestaltet werden kann und nicht groß dimensioniert sein muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.

Dadurch, daß die Hubeinheit ein erstes mit einem Elek­ tromotor verbundenes Antriebselement aufweist, das mit einem ersten langgestreckten, von einer Führung geführ­ ten Schub-Zugelement in Eingriff ist, wobei das erste Schub-Zugelement und die Führung mit jeweils einem der Teile Heckklappe, Chassis beweglich verbunden sind, können der Drehpunkt der Heckklappe am Chassis sowie der Ort der Krafteinleitung funktional leicht vonein­ ander getrennt werden. Dies ermöglicht eine Variation der Aufhängepunkte der Hubeinheit und damit günstige Hebelverhältnisse, die es ermöglichen, etwa den antrei­ benden Elektromotor, kleiner zu gestalten.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnah­ men sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse­ rungen möglich.

Es sind die unterschiedlichsten Antriebe für die Ver­ riegelungseinheit und die Hubeinheit verwendbar. Für die Verriegelungseinheit sind Antriebe mit insbeson­ dere einer linearen Hin- und Herbewegung zum Ver- und Entriegeln anzuwenden. Vorteilhaft ist ein von einem Elektromotor gespeistes Antriebselement, das mit min­ destens einem langgestreckten Schub-Zugelement in Verbindung steht. Hier können besonders vorteilhaft Zahnstangen mit Ritzeln, Schneckenantriebe und Gewin­ despindelantriebe und dergleichen angewandt werden. Es sind jedoch auch Seilzug- und Kettenantriebe denk­ bar.

Besonders vorteilhaft ist, wenn für eine zweiseitige Verriegelung ein Antriebselement verwendet wird, das zwei Schub-Zugelemente antreibt.

Auch die Hubeinheit kann in entsprechender Weise un­ terschiedliche Antriebe verwenden. Bei Zahnstangen-, Schnecken- und Gewindespindelantrieben ist vorteil­ haft eine Führung vorgesehen, die das langgestreckte Schub-Zugelement führt. Dabei muß vorgesehen werden, daß die entsprechenden Teile des Antriebs gelenkig an der Heckklappe bzw. Chassis gelagert sind.

Geeignete Seilzüge mit Umlenkrollen und Kettenzüge sind gleichmaßen verwendbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Verriegelungseinheit im verriegelten Zustand der Heckklappe vom Fahrzeugin­ nenraum gesehen,

Fig. 2 eine Aufsicht von oben auf die Verrie­ gelungseinheit nach Fig. 1, und

Fig. 3 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Hubeinheit im geöffneten bzw. hochge­ klappten Zustand der Heckklappe.

In Fig. 1 und Fig. 2 ist die Verriegelungseinheit der Heckklappe 1 dargestellt, die eine hintere Öffnung im Chassis 2 eines Fahrzeugs verschließt. Eine Motor­ grundplatte 3 ist fest mit der Heckklappe 1 verbunden und an der Grundplatte 3 ist ein nicht dargestellter Elektromotor befestigt, auf dessen Antriebswelle ein Antriebsritzel 4 sitzt. Das Antriebsritzel ist mit zwei Druckzahnstangen, die zumindest über einen Be­ reich ihrer Länge ein Zahnprofil aufweisen, in Ein­ griff, wobei die Druckzahnstangen 5 zumindest teil­ weise übereinanderliegen und zwischen ihnen das An­ triebsritzel 4 angeordnet ist. Die Druckzahnstangen werden in Führungen 6, 7 geführt, wobei die Führungen 6 an der Motorgrundplatte 3 angeordnet sind und die Führungen 7 im Endbereich der Druckzahnstangen mit der Heckklappe 1 verbunden sind.

An dem Chassis 2 sind Riegelfallen 8 am Rand der Öff­ nung für die Heckklappe 1 befestigt, die mit den En­ den der Druckzahnstangen 5, die eine schräge Ab­ schlußfläche 9 aufweisen, zusammenarbeiten.

Auf einer der Führungen 6 sitzen Endschalter 12, die die Bewegung der Druckzahnstangen 5 begrenzen, wobei die Endschalter 12 mit einer nicht dargestellten Steuervorrichtung elektrisch verbunden sind. Zur Be­ tätigung der Endschalter 12 ist auf einer der Druck­ zahnstangen 5 ein Anschlag 13 befestigt.

Im Ausführungsbeispiel sind die Druckzahnstangen 5 mit einem rechteckigen Querschnitt versehen, selbst­ verständlich können auch runde Stangen vorgesehen werden. Anstelle des Antriebsritzels 4 und der Zahn­ stangen 5 kann auch ein Schneckengetriebe oder der­ gleichen verwendet werden.

In Fig. 3 ist die elektromechanische Hubeinheit im aufgeklappten Zustand dargestellt. Eine Motorgrund­ platte 14, die fest mit der Heckklappe 1 verbunden ist, trägt einen Elektromotor (nicht dargestellt), auf dessen Motorwelle ein Antriebsritzel 15 sitzt. Das Antriebsritzel 15 ist mit einer langgestreckten Zahnstange 16 in Eingriff, die mit einem an der Heck­ klappe 1 befestigten Lagerbock 17 gelenkig verbunden ist. Die Zahnstange 16 wird in einem Zahnstangenfüh­ rungsrohr 18 geführt, das über ein Winkelgelenk 19 und einen Lagerbock 20 gelenkig an dem Chassis 2 an­ gelenkt ist.

An den Enden des Führungsrohrs 18 sind Endschalter 21, 23 angeordnet, wobei der Endschalter 21 am freien Ende des Führungsrohrs 18 mit einem in der Nähe des Lagerbocks 20 auf der Zahnstange 16 befestigten An­ schlag 22 zusammenarbeitet, während der Endschalter 23 mit einem nicht genauer dargestellten Anschlag am Winkelgelenk zusammenarbeitet. Endschalter 23 und Anschlag 22 geben die abgesenkte Stellung vor, wäh­ rend der Endschalter 21 mit dem entsprechenden An­ schlag die vollständig angehobene Stellung bestimmen. Die Endschalter 21, 23 sind gleichfalls mit der nicht dargestellten Steuervorrichtung über eine entspre­ chende durch das Fahrzeug geführte elektrische Lei­ tung verbunden.

Wie schon für die Verriegelungseinheit ausgeführt wurde, können Zahnstange 16 und Antriebsritzel 15 durch äquivalente Mittel ersetzt werden.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt. Im geschlossenen Zustand der Heckklap­ pe 1, der in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, hin­ tergreift die schräge Abschlußfläche 9 der Druckzahn­ stangen 5 zumindest teilweise die entsprechenden Rie­ gelfallen 8. Über eine im Fahrerraum angeordnete Ein­ gabeeinheit, zum Beispiel eine Taste oder einen Schalter, die Bestandteil der Steuervorrichtung ist, wird ein Befehl an die Steuervorrichtung gegeben, die Heckklappe 1 zu öffnen. Das Steuersignal wird über entsprechende Leitungen an den Motor 10 der Verriege­ lungseinheit gegeben (der Motor ist in Fig. 2 schema­ tisch außerhalb der Heckklappe gezeichnet, er sitzt auf der Grundplatte 3 im Fahrzeugraum). Der Motor 10 treibt das Antriebsritzel 4 an, und die Druckzahn­ stangen schieben sich nach innen, wobei die Riegel­ fallen 8 an den schrägen Abschlußflächen 9 der Druck­ zahnstangen entlanggleiten. Wenn Druckzahnstangen 5 und Riegel 8 vollständig frei voneinander sind, wird der in der Figur dargestellte rechte Endschalter 12 von dem Anschlag 13 betätigt und die Steuervorrich­ tung erhält das Signal, daß die Verriegelung voll­ ständig gelöst ist. Der Motor 10 wird von der Steuer­ vorrichtung abgeschaltet und der Motor der Hubeinheit nach Fig. 3 wird eingeschaltet. Das Antriebsritzel 15 wird gedreht und es schiebt die Zahnstange 16 aus dem Führungsrohr 18 heraus, bis der Endschalter 23 in der in Fig. 3 gezeigten Stellung betätigt wird und die Steuervorrichtung den Motor abschaltet.

Zum Verschließen wird auf einen Eingabebefehl der Motor der Hubeinheit in umgekehrter Richtung ange­ trieben, wodurch die Zahnstange in das Führungsrohr 18 geschoben wird und der Endschalter 21 den Anschlag 22 betätigt. Dadurch wird der Motor der Hubeinheit abgeschaltet und der Motor 10 der Verriegelungsein­ heit eingeschaltet, der gleichfalls in umgekehrter Richtung des Antriebsritzels 4 antreibt, wodurch die Druckzahnstangen 5 vorgeschoben werden. Die Riegel­ fallen 8 gleiten von der Spitze der schrägen Ab­ schlußflächen 9 an diesen entlang und ziehen dadurch die Heckklappe 1 in die Öffnung des Chassis, bis die Heckklappe 1 fest verschlossen ist und der Endschal­ ter 12 durch den Anschlag 13, wie in Fig. 1 darge­ stellt, betätigt wird.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel weisen die Druckzahnstangen 5 der Verriegelungseinheit eine schräge Abschlußfläche 9 auf, die ein Heranziehen der Heckklappe erlauben. Selbstverständlich können auch die Riegelfallen 8 entsprechende schräge Flächen auf­ weisen, wobei dann die Druckzahnstangen 5 die Riegel­ fallen vollständig hintergreifen.

Vorzugsweise sind zwei Hubeinheiten entsprechend Fig. 3 jeweils seitlich an der Heckklappe angeordnet, wodurch ein Verkanten oder Verziehen der Heckklappe vermieden wird. Die jeweiligen Befestigungspunkte der Lagerböcke 17 und 20 bestimmen die notwendige Kraft bzw. die notwendige Leistung des Motors der Hubein­ heit. Es können zusätzlich auch Gasdruckfedern an den Heckklappen vorgesehen sein, die in die Dimensionie­ rung des Motors eingehen.

Die Steuervorrichtung kann mit einer an der Rückseite des Fahrzeugs angeordneten Sensoranordnung verbunden sein, über die feststellbar ist, ob der Raum hinter dem Fahrzeug frei ist, damit ein ungehindertes Öffnen der Heckklappe 1 gewährleistet ist.

Damit in Notfällen die Heckklappe von innen her auch manuell geöffnet werden kann, kann in Verlängerung der Antriebswelle des Ritzels ein Eingreifelement, zum Beispiel ein Vierkant, vorgesehen werden, mit dem ein Werkzeug zusammenarbeitet, um die Schubstangen durch Betätigen des Werkzeuges zu entriegeln.

Die Erfindung wurde mittels eines Zahnstangenantriebs sowohl für die Verriegelungseinheit als auch für die Hubeinheit beschrieben, bei dem ein Antriebsritzel mit einer oder mehreren Zahnstangen in Eingriff ist. Die jeweiligen Antriebe können jedoch auch andere Ausführungsformen aufweisen. Neben dem schon erwähn­ ten Schneckenantrieb kann beispielsweise auch ein Gewindespindelantrieb, bei dem jeweils die Spindel­ mutter oder die Gewindespindel zu Drehung angetrieben werden, vorgesehen sein.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung können als Antriebe der Verriegelungs- und Hubeinheit auch Seilzüge oder Kettenzüge verwendet werden, die über angetriebene Seiltrommeln, Kettenräder und entspre­ chenden Umlenkrollen oder -räder bewegt werden.

Denkbar ist auch die Verwendung von hydraulisch oder pneumatisch angetriebenen Kolben-Zylinderanordnungen als Verriegelungs- und Hubeinheit.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Öffnen und Verschließen einer Heckklappe eines Fahrzeugs, die eine elektrome­ chanische Verriegelungseinheit, die die Heck­ klappe (1) in Bezug auf das Fahrzeugchassis (2) ver- bzw. entriegelt, eine elektromechanische Hubeinheit zum Anheben bzw. Absenken der Heck­ klappe (1) und eine Steuervorrichtung, die die Verriegelungseinheit und die Hubeinheit nachein­ ander und abhängig voneinander ansteuert, ent­ hält, wobei die Hubeinheit ein erstes mit einem Elektromotor verbundenes Antriebselement (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Antriebselemente (15) mit einem ersten langgestreckten, von einer Führung (18) geführten Schub-Zugelement (16) in Eingriff ist, wobei das erste Schub-Zugelement (16) und die Führung (18) mit jeweils einem der Teile Heck­ klappe (1), Chassis (2) beweglich verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verriegelungseinheit ein zweites mit einem Elektromotor (10) verbundenes Antriebsele­ ment (4) aufweist, das mit mindestens einem von ihm zu einer geradlinigen Bewegung angetriebenen langgestreckten Schub-Zugelement (5) verbunden ist, wobei abhängig von der Bewegungsrichtung das Schub-Zugelement (5) das Chassis (2) zum Verrie­ geln der Heckklappe (1) hintergreift oder zur Be­ tätigung der Heckklappe freigibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß Elektromotor (10), Antriebselement (4) und Schub-Zugelement (5) an der Heckklappe (1) befestigt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwei Schub-Zugelemente (5) vor­ gesehen sind, die von dem zweiten Antriebselement (4) gleichzeitig in entgegengesetzte Richtungen bewegbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das zweite Antriebsele­ ment ein Ritzel (4) ist und mit dem Schub-Zugele­ ment in Eingriff ist und das mindestens eine Schub-Zugelement mindestens im Eingreifbereich mit dem Ritzel (4) als Zahnstange (5) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das Schub-Zugelement (5) an seinem Ende mit einer schrägen Fläche (9) ver­ sehen ist, die mit einer mit dem Chassis (2) ver­ bundenen Riegelfalle (8) zusammenarbeitet und beim Verriegeln der Heckklappe (1) diese zum Verschlie­ ßen an das Chassis (2) heranzieht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Führung ein Führungsrohr (18) ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das erste Antriebselement ein Ritzel (15) ist und das erste Schub-Zugelement mindestens teilweise als Zahnstange (16) ausgebil­ det ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Hubeinheit zwei je­ weils seitlich an der Heckklappe (1) angeordnete Antriebselement (15), Schub-Zugelement (16) und Führung (18) aufweisende Einheiten umfaßt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung Endschalter (12, 21, 23) und mit diesen zusammenar­ beitende Anschläge (13, 22) aufweist, die den Bewe­ gungsumfang der Schub-Zugelemente (5, 16) vorgeben, und daß die Steuervorrichtung die jeweiligen Elek­ tromotoren abhängig von den Signalen der Endschal­ ter (12, 21, 23) steuert.