DE20004973U1

DE20004973U1 - Schwenktürantrieb

Info

Publication number: DE20004973U1
Application number: DE20004973U
Authority: DE
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2000-06-29
Anticipated expiration: 2010-03-18

Description

Andrejewski, Honke & Sozien Patentanwälte

European Patent Attorneys European Trademark Attorneys

Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski (-1996) Diplom-Ingenieur Dr.-Ing. Manfred Honke Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch Diplom-Ingenieur Dr.-Ing. Rainer Albrecht Diplom-Physiker Dr. Jörg Nunnenkamp Diplom-Chemiker Dr. Michael Rohmann Anwaltsakte:

91 424/Wi/Nu D 45127 Essen, Theaterplatz 3 D 45002 Essen, P.O. Box IO 02 54

14. März 2000

Gebrauchsmusteranmeldung

Kiekert Aktiengesellschaft Kettwiger Straße 12-24 42579 Heiligenhaus

S chwenktürant rieb

Andrejewski, Honke & Sozien, Patentanwälte in Essen

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft einen Schwenktürantrieb, insbesondere Kraftfahrzeugtürantrieb für beispielsweise (Heck-) Klappen, Kofferraumdeckel oder dergleichen, mit einer Antriebsvorrichtung, und mit einer von der Antriebsvorrichtung beaufschlagbaren Abtriebseinrichtung, welche eine angeschlossene Schwenktür, insbesondere Heckklappe, um eine Türachse verschwenkt.

Derartige Schwenktürantriebe sind in vielfacher Gestaltung bekannt (vgl. DE 296 23 202 Ul, DE 40 40 372 Al, EP 0 379 801 A2, US 2 833 536 A und US 4 333 269 A) . Dabei werden verschiedene Entwicklungslinien verfolgt, für die angesprochene Schwenkbewegung zu sorgen.

So beschreibt das erstgenannte Gebrauchsmuster ein langgestrecktes, von einer Führung geführtes Schub-Zugelement. Die deutsche Offenlegungsschrift 40 40 372 greift auf eine auseinanderschiebbar zwischen einer Heckklappe und einem Fahrzeugaufbau angeordnete Vorrichtung zurück. Durch die europäische Schrift 0 379 801 A2 ist ein Mechanismus mit Bowdenzügen bekannt geworden. Im Rahmen der US 2 833 536 wird eine Heckklappe unter Rückgriff auf eine komplizierte zweiheblige Anordnung geöffnet und geschlossen. Schließlich erläutert die nochgenannte US-Schrift 4 333 269 eine komplizierte Kinematik mit einer rotativ verschiebbaren Kulisse und angeschlossener Stellstange. - Sämtliche zum zuvor beschriebenen Stand der Technik gehörigen 0 Lösungsmöglichkeiten können nicht rundherum befriedigen.

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So lassen sich mit den meisten Ausgestaltungen kaum Stellwege realisieren, die beispielsweise Quertraversen oder andere Hindernisse an einer Fahrzeugkarosserie überwinden. Auch ist der Aufbau zumeist ausladend. Darüber hinaus können Funktionsstörungen nicht mit letzter Sicherheit ausgeschlossen werden. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen Schwenktürantrieb des eingangs beschriebenen Aufbaus so weiterzubilden, dass eventuelle Hindernisse der Fahrzeugkarosserie problemlos überwunden werden und zugleich ein funktionssicherer Betrieb auch bei Schwenktüren mit beachtlichem Gewicht gewährleistet ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein gattungsgemäßer Schwenktürantrieb dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebseinrichtung eine Knickhebelanordnung aufweist, welche zur Darstellung der geschlossenen Stellung der Schwenktür einge-0 knickt und in deren geöffneter Position langgestreckt verläuft.

Vorzugsweise besitzt die Knickhebelanordnung zumindest zwei Hebel, die gelenkig miteinander verbunden sind, wobei die 5 beiden Hebel üblicherweise als Bogenhebel ausgeführt sind.

Diese Bogenhebel stellen sich als Kreisbogensegmente eines Kreisbogens mit vorzugsweise übereinstimmendem Radius dar. In eingeknicktem Zustand der Knickhebelanordnung verlaufen die beiden Bogenhebel mit ihrem sie verbindenden Gelenk 0 wellenförmig mit im Bereich des Gelenkes definiertem Knickwinkel. In geöffneter Position bzw. Stellung der

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Schwenktür formen die beiden Bogenhebel dagegen vorzugsweise einen durchgängigen Kreisbogen, dessen Länge der Länge der beiden zusammengesetzten Bogenhebel entspricht.
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Diese einzelnen Positionen bzw. Stellungen der Schwenktür werden zumeist dadurch erreicht, dass die Knickhebelanordnung über eine Kurbel bzw. einen Kurbelhebel gelenkig an die rotativ arbeitende Antriebsvorrichtung angeschlossen ist. Folglich verfügt die Knickhebelanordnung inklusive Kurbel über insgesamt zwei Gelenke. Ein Gelenk ist der Kurbel bzw. dem Kurbelhebel zugeordnet und als Kurbelgelenk ausgeführt, während das andere Gelenk die beiden Bogenhebel miteinander verbindet und als Hebelgelenk im Folgenden bezeichnet sei.

Durch die rotative Bewegung der Antriebsvorrichtung inklusive Kurbel bzw. Kurbelhebel wird das Kurbelgelenk entlang eines Kreisbogens verschoben. Dabei bewegt sich das Kurbelgelenk in etwa bis zu der Position, an welcher sich im geschlossenen Zustand der Schwenktür zuvor das Hebelgelenk befunden hat.

Durch diese Bewegung des Kurbelgelenkes wird die Knickhebelanordnung im Ganzen verschoben, wobei gleichzeitig die Schwenktür in der gewünschten Art und Weise in ihre geöffnete Position überführt wird. Dadurch vergrößert sich der Knickwinkel im Bereich des Hebelgelenks zunehmend, so dass die Knickhebelanordnung bzw. die beiden Bogenhebel in ge-0 öffneter Position der Schwenktür schließlich einen langgestreckten Verlauf- aufweisen. Denn in dieser Position bilden

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die beiden Bogenhebel einen durchgängigen Kreisbogen mit vorzugsweise übereinstimmendem Radius. Der Knickwinkel nimmt also Werte an, die im Bereich von ca. 180° liegen.

Eine besonders vorteilhafte Antriebsvorrichtung zeichnet sich durch einen Elektromotor plus gegebenenfalls Getriebe und ein über eine ausrückbare Kupplung angeschlossenes Abtriebsrad aus. Diese Kupplung kann als linear ein- und ausrückbare Klauenkupplung ausgeführt sein. Hierdurch lassen sich problemlos Zwischenstellungen der Schwenktür, also Positionen zwischen geschlossener und geöffneter Stellung, darstellen.

Außerdem ist die Kupplung in geschlossener Stellung der Schwenktür in der Regel ebenfalls ausgerückt, weil in dieser Stellung ein übliches, gegebenenfalls mit einer Servo-Schließhilfe ausgerüstetes, Türschloss mit Drehfalle und Sperrklinke für die Beibehaltung dieser geschlossenen Stellung sorgt. Hierdurch lässt sich erreichen, dass 0 eventuelle Bewegungen der Schwenktür keinen negativen Einfluss auf die Knickhebelanordnung bzw. die Abtriebseinrichtung und die Antriebsvorrichtung ausüben können. Denn mit Hilfe der Klauenkupplung bzw. Kupplung ist die durchgängige mechanische Kette zwischen Antriebsvorrichtung und Abtriebseinrichtung unterbrochen.

Gleiches gilt, wenn die Schwenktür beispielsweise in halb geöffneter Stellung zum Transport von sperrigen Gütern gehalten werden soll. Auch in diesem Fall wird die Kupplung bzw. Klauenkupplung ausgerückt. Für eine weitgehende Fixierung der Schwenktür· sorgen dann optional vorgesehene zu-

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sätzliche Dämpfeinrichtungen, z. B. Gasdruckdämpfe, die an die Schwenktür angeschlossen sind.

Die Bedienung des gesamten Schwenktürantriebes erfolgt vorteilhaft unter Rückgriff auf eine Bedienungseinheit, die sich im Bereich des Armaturenbrettes befindet oder auch mobil (als Fernbedienung) ausgeführt sein kann. Mit Hilfe dieser Bedienungseinheit lassen sich zumindest die Funktionen "Öffnen und Schließen" der Schwenktür darstellen.

Damit die Schwenktür schließlich keine unkontrolliert schnellen Öffnungs- bzw. Schließbewegungen vollführen kann, ist die Antriebsvorrichtung insgesamt selbsthemmend ausgeführt. Auch ein Klemmschutz kann vorgesehen werden. Dieser greift auf eine Messung des Drehmomentes an der Antriebsvorrichtung bzw. am Elektromotor zurück. Eingeklemmte Gegenstände korrespondieren in dieser Stellung zumeist zu einem überhöhten Drehmoment bzw. Eingangsstrom, was eine Abschaltung der Antriebsvorrichtung zur Folge hat.

Im Ergebnis wird ein Schwenktürantrieb zur Verfügung gestellt, der aufgrund der besonderen kinematischen Anordnung mit zwei Gelenken sowie Rückgriff auf zwei Bogenhebel auch schwergewichtige Kraftfahrzeugtüren problemlos öffnen kann. Neuerliche Anforderungen ergeben sich in diesem Zusammenhang insbesondere bei Heckklappen von Vans oder Kleintransportern. Verstrebungen, Einbuchtungen usw. in einer zugehörigen Kraftfahrzeugkarosserie lassen sich beherrschen, 0 weil die Knickhebelanordnung eine größtenteils bogenförmige Bewegung vollführt. Funktionsbeeinträchtigungen treten so

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gut wie nicht auf, da beispielsweise auf Bowdenzüge oder dergleichen bewusst verzichtet wird. Im Übrigen ermöglicht die Antriebsvorrichtung mit angeschlossener Kurbel bzw. Kurbelhebel die Übertragung selbst großer Drehmomente.
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Darüber hinaus kann eine platzsparende Ausführung eines Schwenktürantriebes erreicht werden, wobei zumindest die Antriebsvorrichtung und/oder die Abtriebseinrichtung vorzugsweise in solchen Bereichen eines Koffer- oder Laderaumes installiert werden können, die zu Lade- und Stauzwecken nicht benötigt werden. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 einen Schwenktürantrieb an einer Kraftfahrzeugtür

in geschlossener Stellung,
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Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 bei geöffneter Kraftfahrzeugtür bzw. Schwenktür,

Fig. 3 die Antriebsvorrichtung im Detail in teilweiser 5 Explosionsdarstellung mit ausgerückter Kupplung und

Fig. 4 den Gegenstand nach Fig. 3 in zusammengebautem Zustand.

0 In den Figuren ist ein Schwenktür antrieb, nach dem Ausführungsbeispiel ein Kraftfahrzeugtürantrieb für eine Heck-

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klappe 1, dargestellt. Diese Heckklappe 1 ist Bestandteil eines Kraftfahrzeuges, vorliegend eines Vans. Die Heckklappe 1 lässt sich um eine Türachse 2 verschwenken, wie dies strichpunktiert in Fig. 1 angedeutet ist und durch einen Pfeil visualisiert wird.

Um dieses Schwenken der Heckklappe 1 im Detail darstellen zu können, besitzt der Schwenktürantrieb bzw. Kraftfahrzeugtürantrieb eine Antriebsvorrichtung 3 mit Antriebswelle 4, welche eine Abtriebseinrichtung 5 beaufschlagt. An diese Abtriebseinrichtung 5 ist die Heckklappe 1 bzw. Schwenktür 1 angeschlossen.

Erfindungsgemäß weist die Abtriebseinrichtung 5 eine Knickhebel anordnung 5a, 5b auf, welche zur Darstellung der geschlossenen Stellung der Schwenktür (vgl. Fig. 1) eingeknickt und deren geöffneter Position (vgl. Fig. 2) langgestreckt verläuft. Insgesamt vollführt die dargestellte Knickhebelanordnung 5a, 5b bzw. Abtriebseinrichtung 5 eine 0 mehr oder minder bogenförmige Bewegung, so dass eine lediglich angedeutete Quertraverse Q in der Kraftfahrzeugkarosserie mit daran angelenkter Heckklappe 1 von der Abtriebseinrichtung 5 problemlos passiert bzw. umfahren wird.
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Die Knickhebelanordnung 5a, 5b besteht aus zwei Hebeln 5a, 5b, die gelenkig miteinander durch ein Hebelgelenk 6 verbunden sind. Im Bereich dieses Hebelgelenkes 6 stellt sich in eingeknickter Stellung der Knickhebelanordnung 5a, 5b in 0 geschlossenem Zustand der Heckklappe 1 (vgl. Fig. 1) ein

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bestimmter Knickwinkel &agr; ein, welcher vorliegend Werte zwischen 80° und 120° einnimmt.

Beide Hebel 5a, 5b sind als Bogenhebel 5a, 5b ausgeführt, und zwar als Kreisbogensegmente mit übereinstimmendem Radius R. Dieser Radius R entspricht nach dem Ausführungsbeispiel dem Abstand der Bogenhebel 5a, 5b von der Türachse 2.

Neben dem Hebelgelenk 6 ist ein weiteres Gelenk, und zwar ein Kurbelgelenk 7, realisiert. Über dieses Kurbelgelenk 7 ist der eine Bogenhebel 5b an eine Kurbel bzw. einen Kurbelhebel 8 gelenkig angeschlossen. Dieser Kurbelhebel 8 wird von der Antriebsvorrichtung 3 rotativ beaufschlagt.

Denn die Antriebsvorrichtung 3 setzt sich ausweislich der Fig. 3 und 4 aus einem Elektromotor 9 plus Getriebe 10 sowie einer Kupplung 11 und einem daran angeschlossenen Abtriebsrad 12 zusammen. Die Kupplung 11 ist als Klauenkupp-0 lung ausgeführt und kann linear ein- und ausgerückt werden, wie dies in der Fig. 3 durch einen Doppelpfeil angedeutet ist.

Auf diese Weise lässt sich die mechanische Kopplung zwischen dem Elektromotor 9 und schließlich der Heckklappe 1 unterbrechen. Derartiges empfiehlt sich, um beispielsweise Schwingungen der Heckklappe 1 vom Elektromotor 9 bzw. dem Getriebe 10 fernzuhalten. Derartige Funktionsstellungen sind denkbar, wenn sich die Heckklappe 1 in einer Zwischenstellung zwischen geöffneter und geschlossener Position befindet, in welcher sie durch nicht dargestellte zusätzliche

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Dämpfeinrichtungen, z. B. Gasdruckdämpfer, gehalten wird. Auch in geschlossener Position (vgl. Fig. 1) ist die Kupplung 11 zumeist ausgerückt, weil hier ein nicht ausdrücklich gezeigtes Türschloss für das erforderliche Festhalten der Heckklappe 1 sorgt.

Ein solches Türschloss kann auch mit einer Servo-Schließhilfe ausgerüstet sein, wobei das Türschloss nach Erreichen einer sogenannten Vorschließstellung (elektro-) motorisch in die Schließstellung gebracht wird. Zusätzlich kann das Türschloss mit einer Einrichtung zum sogenannten (elektro-)motorischen Öffnen ausgestattet sein, wobei die korrespondierende Sperreinrichtung (z. B. die Sperrklinke) mittels (elektro-)motorischer Kraft von der Drehfalle abgehoben wird und die jeweilige Tür anschließend mit dem erfindungsgemäßen Antrieb geöffnet wird.

Im Detail besitzt die Kupplung 11 bzw. Klauenkupplung 11 Klauen, die in zugehörige Klauenaufnahmen form- und/oder 0 kraftschlüssig beim Einrücken eingreifen, so dass dann eine durchgängige mechanische Verbindung zwischen dem Elektromotor 9 und der Heckklappe 1 vorliegt.

Eine ebenfalls nicht ausdrücklich dargestellte 5 Bedienungseinheit im oder am Armaturenbrett dient zur (drahtlosen oder drahtgebundenen) Beaufschlagung des Elektromotors 9. Hierdurch lässt sich die Heckklappe 1 öffnen und schließen·. Eine solche Bedienungseinheit kann auch als mobile Bedienungseinheit ausgeführt sein und 0 folglich eine drahtlose Beaufschlagung des Elektromotors 9 ermöglichen.

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Anhand der Fig. 1 und 2 erkennt man, dass die Heckklappe 1 von ihrer geschlossenen Position in die geöffnete Position überführt wird/ in dem der Elektromotor 9 die auf einen Zapfen 13 der Antriebswelle 4 drehfest aufgesteckte Kurbel bzw. den Kurbelhebel 8 im Uhrzeigersinn verschwenkt. Dabei überstreicht das Kurbelgelenk 7 einen Winkel &bgr; von ca. 120°, wie dies in Fig. 1 gestrichelt angedeutet ist. Gleichzeitig bewegt sich das Kurbelgelenk 7 in etwa in eine Position, die zuvor von dem Hebelgelenk 6 eingenommen wurde.

Mit anderen Worten findet sich das Kurbelgelenk 7 in geöffneter Stellung der Heckklappe 1 (vgl. Fig. 2) ungefähr dort, wo sich bei geschlossener Position der Heckklappe 1 zuvor das Hebelgelenk 6 befunden hat (vgl. Fig. 1).

Durch diese Kreisbogenbewegung des Kurbelhebels 8 bzw. des Kurbelgelenks 7 bewegen sich die beiden Bogenhebel 5a, 5b ausgehend von der Position in Fig. 1 - größtenteils nach 0 rechts und nach oben, so dass in gleicher Weise die Heckklappe 1 geöffnet wird. Hierdurch lassen sich Öffnungswinkel &ggr; der Heckklappe 1, also Rotationsbewegungen um die Türachse 2, von ca. 90° realisieren. Dies ergibt sich, wenn man die Kreisbogenbewegung des Hebelgelenks 6 beim Übergang 5 von der Fig. 1 zur Fig. 2 verfolgt.

Zur Anbindung der Heckklappe 1 an den Bogenhebel 5a greift dieser mit einem Zapfen in eine entsprechende Zapfenaufnahme 14 ein. Hierdurch lässt sich die Heckklappe 1 im Be-0 darfsfall problemlos von der Abtriebseinrichtung 5 bzw. Knickhebelanordnung 5a, 5b lösen. Im langgestreckten

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Zustand der Knickhebelanordnung 5a, 5b formen beide Bogenhebel 5a, 5b einen durchgängigen Kreisbogen mit durch den Abstand zur Türachse 2 vorgegebenem Radius R.

Das Getriebe 10 und damit die gesamte Antriebsvorrichtung 3 ist selbsthemmend ausgeführt, um unkontrollierte Schwenkbewegungen der Heckklappe 1 zu unterdrücken. - Nach dem Ausführungsbeispiel sind zwei Abtriebseinrichtungen 5 an der dargestellten Heckklappe 1 vorgesehen, und zwar im Bereich jeweiliger Scharniere 15. Beide Abtriebseinrichtungen 5 lassen sich von einer einzigen Antriebsvorrichtung 3 beaufschlagen. Selbstverständlich ist es auch möglich, jeweils getrennte Antriebsvorrichtungen 3 pro Abtriebseinrichtung 5 zu realisieren. Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, lediglich auf eine zentrale Abtriebseinrichtung 5 bzw. Knickhebelanordnung 5a, 5b zurückzugreifen.

Schließlich wird der vom Elektromotor 9 aufgenommene Strom gemessen. Hierdurch kann ein Einklemmschutz realisiert werden. Denn- bei stark anwachsendem Strom und gleichzeitig nicht bewegter Heckklappe 1 ist davon auszugehen, dass Gegenstände oder dergleichen von der Heckklappe 1 eingeklemmt werden. Dies führt unmittelbar dazu, dass der Elektromotor 9 abgeschaltet wird.

Claims

1. Schwenktürantrieb, insbesondere Kraftfahrzeugtürantrieb für beispielsweise (Heck-)Klappen (1), Kofferraumdeckel oder dergleichen, mit einer Antriebsvorrichtung (3), und mit einer von der Antriebsvorrichtung (3) beaufschlagbaren Abtriebseinrichtung (5), welche eine angeschlossene Schwenktür (1), insbesondere Heckklappe (1), um eine Türachse (2) verschwenkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebseinrichtung (5) eine Knickhebelanordnung (5a, 5b) aufweist, welche zur Darstellung der geschlossenen Stellung der Schwenktür (1) eingeknickt und in deren geöffneter Position langgestreckt verläuft.

2. Schwenktürantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Knickhebelanordnung (5a, 5b) zumindest zwei Hebel (5a, 5b) aufweist, die gelenkig miteinander verbunden sind.

3. Schwenktürantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Hebel (5a, 5b) als Bogenhebel (5a, 5b) ausgeführt sind.

4. Schwenktürantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Knickhebelanordnung (5a, 5b) über eine Kurbel (8) gelenkig an die rotativ arbeitende Antriebsvorrichtung (3) angeschlossen ist.

5. Schwenktürantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (3) einen Elektromotor (9) plus gegebenenfalls Getriebe (10) und ein über eine ausrückbare Kupplung (11) angeschlossenes Abtriebsrad (12) aufweist.

6. Schwenktürantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (11) als linear ein- und ausrückbare Klauenkupplung (11) ausgebildet ist.

7. Schwenktürantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Dämpfeinrichtungen, z. B. Gasdruckdämpfer, an die Schwenktür (1) angeschlossen sind.

8. Schwenktürantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenktür (1) mit einem Türschloss mit einer Servo-Schließhilfe ausgerüstet ist.

9. Schwenktürantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bedienungseinheit zur Darstellung zumindest der Funktionen "Öffnen und Schließen" der Schwenktür (1) vorgesehen ist.

10. Schwenktürantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (3) selbsthemmend ausgebildet ist und einen Klemmschutz aufweist.