-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung zur Betätigung eines
Heckdeckels o. dgl. eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Oberbegriffs
von Anspruch 1.
-
Der
Begriff "Heckdeckel" ist vorliegend umfassend
zu verstehen. Entsprechend fallen hierunter alle Verschlußelemente
eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eine Heckklappe eines Kombi-Kraftfahrzeugs.
-
Die
bekannte Antriebsanordnung (
US 2,999,683
A ), von der die vorliegende Erfindung ausgeht, dient der
motorischen Verstellung eines Heckdeckels eines Kraftfahrzeugs.
Hierfür
ist ein Antrieb zu Erzeugung von linearen Antriebsbewegungen vorgesehen,
der einen ersten Kraftangriffspunkt und einen zweiten Kraftangriffspunkt
zum Ausleiten der Antriebsbewegungen aufweist. Der Heckdeckel ist
wie üblich
zum Verschließen
einer Öffnung
in der Karosserie des Kraftfahrzeugs, hier der Kofferraumöffnung, an
der Karosserie um eine Schwenkachse schwenkbar angelenkt. Entsprechend
läßt sich
der Heckdeckel in eine Offenstellung und in eine Schließstellung bringen.
-
Die
für die
Betätigung
des Heckdeckels erforderliche Kraftübertragung erfolgt zwischen
der Karosserie und dem Heckdeckel, wofür der erste Kraftangriffspunkt
des Antriebs an der Karosserie und der zweite Kraftangriffspunkt
des Antriebs am Heckdeckel gelegen ist.
-
Die
bekannte Antriebsanordnung erfordert einen erheblichen Bauraum unterhalb
der Schwenkachse des Heckdeckels und ist daher im seitlichen Bereich
des Kofferraums angeordnet. Hierdurch geht ein beträchtlicher
Teil des Stauraums im Kofferraum verloren.
-
Die
gleiche Problematik zeigt sich bei der ebenfalls bekannten Antriebsanordnung
(
DE 103 03 117 B4 ),
die einen ähnlichen
Aufbau aufweist. Auch bei dieser Antriebsanordnung besteht die einzige Möglichkeit
für die
Anordnung des Antriebs darin, den Antrieb seitlich im Kofferraum
zu installieren. Dies ist wiederum mit dem oben beschriebenen Verlust
an Stauraum verbunden.
-
Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde. die bekannte Antriebsanordnung
im Hinblick auf den erforderlichen Bauraum zu optimieren.
-
Das
obige Problem wird bei einer Antriebsanordnung mit den Merkmalen
des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden
Teils von Anspruch 1 gelöst.
-
Wesentlich
ist die Überlegung,
daß durch eine
geeignete Anordnung der Kraftangriffspunkte des Antriebs – und damit
der Anordnung des Antriebs insgesamt – eine optimale Bauraumausnutzung möglich ist.
Wichtig dabei ist insbesondere die Erkenntnis, daß je nach
Ausgestaltung des Heckdeckels an dessen Innenseite ggf. eine erhebliche
Menge ungenutzten Bauraums verfügbar
ist, der für
die Unterbringung des Antriebs genutzt werden kann. In vielen Fällen ist
der Heckdeckel mit einer Innenverkleidung versehen, die diesen ungenutzten
Bauraum abdeckt.
-
Vorschlagsgemäß sind die
beiden Kraftangriffspunkte des Antriebs derart angeordnet, daß die Verbindungslinie
zwischen dem ersten Kraftangriffspunkt und dem zweiten Kraftangriffspunkt
sowohl in der Offenstellung als auch in der Schließstellung
in unmittelbarer Nähe
zum Heckdeckel gelegen ist und im wesentlichen entlang des Heckdeckels
verläuft. Dabei
sind natürlich
die jeweils vorliegenden, konstruktiven Randbedingungen einzuhalten.
Hierzu gehört
die konstruktive Ausgestaltung des Heckdeckels einerseits und die
konstruktive Ausgestaltung des Antriebs andererseits.
-
Mit
der vorschlagsgemäßen Lösung ist
es möglich,
den Antrieb jedenfalls zum Teil in den Heckdeckel zu integrieren.
Dies ist in optischer Hinsicht, insbesondere aber im Hinblick auf
eine optimale Bauraumausnutzung, vorteilhaft.
-
Durch
die Nähe
des ersten Kraftangriffspunktes zu der Schwenkachse des Heckdeckels
o. dgl. kann der erste Kraftangriffspunkt vorteilhaft in den vorderen
Randbereich der Öffnung
in der Karosserie verlegt werden, und zwar an eine Stelle, die von den
seitlichen Randbereichen beabstandet ist. Dies ist Gegenstand der
bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch
3.
-
Nach
der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 ist der erste
Kraftangriffspunkt im Bereich des Deckelscharniers oder eines der
Deckelscharniere angeordnet. Damit läßt sich einem Verwinden des
Heckdeckels auf einfache Weise entgegenwirken.
-
Es
kann nun ohne weiteres vorgesehen werden, den Antrieb in den Heckdeckel
zu integrieren. Hierfür
eignet sich die bevorzugte Ausgestaltung gemäß Anspruch 8 in besonderer
Weise.
-
Die
bevorzugte Ausgestaltung gemäß Anspruch
12 ist hinsichtlich einer einfachen Realisierbarkeit einerseits
und einer hohen Kompaktheit andererseits besonders vorteilhaft.
Die Verwendung eines Spindel-Spindelmutter-Getriebes führt ferner
zu einer besonders hohen Betriebssicherheit. Grundsätzlich können hier
aber alle möglichen
anderen Antriebskonzepte Anwendung finden.
-
Die
bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 13
bis 15 betreffen eine ganz spezielle Ausgestaltung des Spindel-Spindelmutter-Getriebes,
nämlich
nach Art eines Teleskopauslegers. Dabei wird zwischen die Spindel
und die Spindelmutter mindestens eine Teleskophülse geschaltet, durch die das
Außengewinde
der Spindel gewissermaßen verlängerbar
ist. Man könnte
auch andersherum sagen, daß das
Innengewinde der Spindelmutter durch die Teleskophülse bzw.
die Teleskophülsen
verlängerbar
ist.
-
Mit
der obigen Integration der Teleskophülse bzw. der Teleskophülsen in
das Spindel-Spindelmutter-Getriebe wird im Ergebnis eine Reduzierung
der Länge
des Spindel-Spindelmutter-Getriebes im eingezogenen Zustand bei
unverändert
großem
Vorschubweg ermöglicht.
Hinsichtlich der konstruktiven Ausgestaltung des teleskopartigen
Spindel-Spindelmutter-Getriebes darf auf die deutsche Anmeldung 20
2005 016 953.6 verwiesen werden, die auf die Anmelderin zurück geht und
deren Inhalt in vollem Umfange zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht
wird.
-
Im
folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele
darstellenden Zeichnung näher
erläutert.
In der Zeichnung zeigt
-
1 eine
schematische Darstellung des Hecks eines Kraftfahrzeugs mit Heckdeckel
und einer vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung
a) in einer Seitenansicht und b) in einer Rückansicht und
-
2 eine
schematische Darstellung des Hecks eines Kraftfahrzeugs mit Heckdeckel
und einer vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung
nach einer weiteren Ausführungsform
a) in einer Seitenansicht und b) in einer Rückansicht.
-
Die
Zeichnung zeigt in zwei Ausführungsformen
eine Antriebsanordnung zur Betätigung
eines Heckdeckels 1 o. dgl. eines Kraftfahrzeugs. Hinsichtlich
der umfassenden Bedeutung des Begriffs "Heckdeckel" darf auf die Beschreibungseinleitung
verwiesen werden.
-
Die
Antriebsanordnung ist mit mindestens einem Antrieb 2, hier
mit genau einem Antrieb 2, zur Erzeugung von linearen Antriebsbewegungen
ausgestattet. Dabei weist der Antrieb 2 einen ersten Kraftangriffspunkt 3 und
einen zweiten Kraftangriffspunkt 4 zum Ausleiten der Antriebsbewegungen
auf. Eine Antriebsbewegung entspricht hier einer Relativbewegung
der beiden Kraftangriffspunkte 3, 4 zueinander
entlang einer Geraden.
-
Der
Heckdeckel 1 o. dgl. ist zum Verschließen einer Öffnung 5 in der Karosserie
des Kraftfahrzeugs, hier der Kofferraumöffnung, an der Karosserie um
eine Schwenkachse 6 schwenkbar angelenkt. Der Heckdeckel 1 ist
in eine Offenstellung und in eine Schließstellung bringbar. In den 1a)
und 2a) sind sowohl die Offenstellung
als auch die Schließstellung schematisch
dargestellt.
-
Die
Schwenkbarkeit des Heckdeckels 1 o. dgl. um eine Schwenkachse 6 ist
hier in einem erweiterten Sinn zu verstehen. Davon sind nicht nur
Anordnungen umfaßt,
bei der der Heckdeckel 1 o. dgl. stets eine exakte Kreisbewegung
vollzieht.
-
Vielmehr
sind auch Anordnungen umfaßt, bei
denen der Heckdeckel 1 o. dgl. eine von einer Kreisbewegung
abweichende Kurvenbewegung vollzieht, also nur in erster Näherung um
eine Schwenkachse 6 schwenkbar ist.
-
Wesentlich
ist zunächst,
daß der
erste Kraftangriffspunkt 3 des Antriebs 2 an der
Karosserie und der zweite Kraftangriffspunkt 4 des Antriebs 2 am Heckdeckel 1 o.
dgl. gelegen ist. Wesentlich ist weiter, daß der erste Kraftangriffspunkt 3 im
Bereich der Schwenkachse 6 des Heckdeckels 1 o.
dgl. an der Karosserie gelegen ist, wobei der zweite Kraftangriffspunkt 4 dagegen
entfernt von der Schwenkachse 6 des Heckdeckels 1 o.
dgl. am Heckdeckel 1 o. dgl. gelegen ist, so daß die Verbindungslinie 7 zwischen
dem ersten Kraftangriffspunkt 3 und dem zweiten Kraftangriffspunkt 4 sowohl
in der Offenstellung als auch in der Schließstellung in unmittelbarer
Nähe zum
Heckdeckel 1 o. dgl. gelegen ist und im wesentlichen entlang
des Heckdeckels 1 o. dgl. verläuft. Die hiermit verbundenen
Vorteile wurden im allgemeinen Teil der Beschreibung erläutert.
-
In
besonders bevorzugter Ausgestaltung ist eine spezielle Ausrichtung
des Antriebs 2, insbesondere der Kraftangriffspunkte 3, 4,
vorgesehen. Dabei ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, daß die Verbindungslinie 7 zwischen
dem ersten Kraftangriffspunkt 3 und dem zweiten Kraftangriffspunkt 4 mit
der zur Schwenkachse 6 senkrechten, durch die Schwenkachse 6 und
den zweiten Kraftangriffspunkt 4 verlaufenden Geraden einen
Winkel einschließt, der
sowohl in der Öffnungsstellung
als auch in der Schließstellung
kleiner als 20° ist.
Vorzugsweise ist der Winkel kleiner als 15°. In besonders bevorzugter Ausgestaltung
ist der Winkel sogar kleiner als 10°.
-
Im
allgemeinen ist es so, daß die
durch den Heckdeckel 1 o. dgl. verschließbare Öffnung 5 im
Bereich der Schwenkachse 6 des Heckdeckels 1 o.
dgl. einen vorderen Randbereich 9 und einen gegenüberliegenden
hinteren Randbereich (nicht dargestellt) sowie zwei seitliche Randbereiche 10, 11 (1b), 2b))
aufweist. Bei den dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispielen
ist es so, daß der erste
Kraftangriffspunkt 3 im vorderen Randbereich 9,
und nicht an den seitlichen Randbereichen 10, 11 angeordnet
ist.
-
Die
beschriebene Anordnung der Kraftangriffspunkte 3, 4 im
Bereich der Schwenkachse 6 ist mit dem Effekt verbunden,
daß die
zum Öffnen
des Heck deckels 1 o. dgl. benötigte Kraft vergleichsweise groß ist. Dies
kann hinsichtlich eines Verwindens des Heckdeckels 1 o.
dgl. kritisch sein. Dabei ist zu berücksichtigen, daß der Heckdeckel 1 o.
dgl. über
mindestens ein Deckelscharnier 12, 13, hier über genau zwei
Deckelscharniere 12, 13, an der Karosserie angelenkt
ist. Eine unvorteilhafte Anordnung des Antriebs 2 kann
dazu führen,
daß auf
die Deckelscharniere 12, 13 hohe ungewünschte Drehmomente
wirken.
-
Daher
ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß der erste Kraftangriffspunkt 3 im
Bereich eines der Deckelscharniere 12 angeordnet ist. Damit
ist gewährleistet, daß der betreffende
Antrieb 2 keine ungewünschten Drehmomente
auf das Deckelscharnier 12 ausübt. Sofern zwei Antriebe 2 vorgesehen
sind, können
beide Antriebe 2 jeweils in obiger Weise an einem der Deckelscharniere 12, 13 angeordnet
sein.
-
In
beiden dargestellten Ausführungsbeispielen
ist es so, daß der
erste Kraftangriffspunkt 3 außermittig im vorderen Randbereich 9 angeordnet
ist. Ferner ist es bei beiden dargestellten Ausführungsbeispielen so, daß nur ein
einziger Antrieb 2 vorgesehen ist.
-
Zur
Vermeidung eines Verwindens des Heckdeckels 1 o. dgl. ist
es allerdings wie oben schon vorgeschlagen besonders vorteilhaft,
wenn zwei Antriebe 2 vorgesehen sind, deren erste Kraftangriffspunkte 3 jeweils
außermittig
im vorderen Randbereich 9 angeordnet sind. Dabei ist regelmäßig eine
symmetrische Anordnung der Antriebe 2 vorgesehen.
-
Denkbar
ist aber auch, daß der
erste Kraftangriffspunkt 3 im wesentlichen mittig im vorderen Randbereich 9 angeordnet
ist. Dann ist wieder nur ein einziger Antrieb 2 vorgesehen.
-
Dadurch,
daß der
Antrieb 2 insgesamt in unmittelbarer Nähe zum Heckdeckel 1 o.
dgl. angeordnet ist, kann es auch vorgesehen sein, daß der Antrieb 2 zumindest
zum Teil innerhalb des Heckdeckels 1 o. dgl. angeordnet
ist (2). Hierfür
ist es vorzugsweise vorgesehen, daß der Heckdeckel 1 o. dgl.
einen Hohlraum 14 aufweist und daß der Antrieb 2 zumindest
zum Teil in dem Hohlraum 14 des Heckdeckels 1 o.
dgl. angeordnet ist. Dieser Hohlraum 14 kann eine Ausformung
im Innenblech des Heckdeckels 1 o. dgl. sein. Es ist aber
auch denkbar, daß der Hohlraum 14 zum
Teil aus dem Blech des Heckdeckels 1 o. dgl. und zum Teil
aus einer Innenverkleidung des Heckdeckels 1 o. dgl. gebildet
wird.
-
In
weiter bevorzugter Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß die den
Hohlraum 14 bildende Komponente (Blech, Innenverkleidung)
beim Öffnen des
Heckdeckels 1 o. dgl. gewissermaßen mitwandert, so daß der Antrieb 2 zu
keinem Zeitpunkt sichtbar ist. Dies ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Vielmehr
zeigt 2b), daß der Antrieb 2 aus
dem Hohlraum 14 herausragt, wenn sich der Heckdeckel 1 o.
dgl. in der Offenstellung befindet.
-
In
besonders bevorzugter Ausgestaltung ist es so, daß der Antrieb 2 eine
Motoreinheit und ein der Motoreinheit nachgeschaltetes Getriebe
aufweist. Dabei kann es vorgesehen sein, daß die Motoreinheit mit dem
Getriebe über
eine biegsame Welle gekoppelt ist.
-
Besonders
vorteilhaft ist es aber, wenn die Motoreinheit unmittelbar mit dem
Getriebe gekoppelt ist und mit diesem eine zusammenhängende Antriebseinheit
bildet.
-
Kompakt,
betriebssicher und einfach zu realisieren ist eine Ausgestaltung,
bei der das der Motoreinheit nachgeschaltete Getriebe als Spindel-Spindelmutter-Getriebe ausgestaltet
ist. Eine besonders geringe Längserstreckung
eines solchen Spindel-Spindelmutter-Getriebes in obigem Sinne wird dann
erreicht, wenn dieses Spindel-Spindelmutter-Getriebe nach Art eines
Teleskopauslegers ausgestaltet ist. Das Spindel-Spindelmutter-Getriebe weist
dann eine Spindel mit einem Außengewinde und
eine Spindelmutter mit einem Innengewinde auf. Die lineare Antriebsbewegung
ist, wie bei Spindel-Spindelmutter-Getrieben grundsätzlich üblich, eine
Bewegung der Spindelmutter parallel zur Spindelachse.
-
Bei
einem solchen Spindel-Spindelmutter-Getriebe mit Teleskopausleger
handelt es sich gegenüber
bekannten Spindel-Spindelmutter-Getrieben insoweit um eine modifizierte
Anordnung, als hier mindestens eine Teleskophülse mit einem Innengewinde
und einem Außengewinde
vorgesehen ist, die zwischen die Spindel und die Spindelmutter geschaltet
ist. Hier ist es so, daß innen
die Spindel, weiter außen
die Teleskophülse
bzw. die Teleskophülsen
und ganz außen
die Spindelmutter teleskopartig und ineinander schraubbar angeordnet
sind, so daß jedes Außengewinde
mit dem jeweils benachbarten Innengewinde eine Gewindepaarung bildet.
Die Angaben "innen" und "außen" beziehen sich hier
jeweils auf eine hinsichtlich der Spindelachse radiale Richtung. Mit
einer "teleskopartigen
Anordnung" ist gemeint, daß die betroffenen
Komponenten konzentrisch zur Spindelachse angeordnet sind, so daß sie nach
Art eines mehrstufigen teleskopartigen Auslegers ineinander geschachtelt
werden können.
Mit "Gewindepaarung" ist schließlich gemeint,
daß das
jeweilige Außengewinde
mit dem jeweils benachbarten Innengewinde in Gewindeeingriff steht.
-
In
weiter bevorzugter Ausgestaltung kann es auch vorgesehen sein, daß mindestens
zwei teleskopartig und ineinander schraubbar angeordnete Teleskophülsen vorgesehen
sind, wobei das Außengewinde
der Spindel in dem Innengewinde der innenliegenden Teleskophülse läuft und
das Außengewinde der
außenliegenden
Teleskophülse
in dem Innengewinde der Spindelmutter läuft. Hiermit ist grundsätzlich eine
beliebige Verlängerung
des Vorschubwegs möglich,
solange die Anforderungen an die Stabilität der Anordnung gewährleistet
sind.
-
Die
Anordnung ist nun so getroffen, daß bei der motorischen Verstellung
der Spindel die einzelnen Gewindepaarungen in einer vorbestimmten
Reihenfolge nacheinander durchlaufen werden. Dabei ist es vorzugsweise
vorgesehen, daß während des Durchlaufens
einer Gewindepaarung die andere Gewindepaarung bzw. die anderen
Gewindepaarungen nicht durchlaufen wird bzw. werden, also gewissermaßen eine
starre Verbindung darstellt bzw. darstellen. Bei einer besonders
bevorzugten Ausgestaltung werden bei der Verstellung des Spindel-Spindelmutter-Getriebes
vom eingezogenen Zustand in den ausgezogenen Zustand die außenliegenden
Gewindepaarungen nach den innenliegenden Gewindepaarungen durchlaufen.
-
Je
nach Anwendungsfall kann es vorgesehen sein, daß die Spindel des Spindel-Spindelmutter-Getriebes
mit einem Kupplungsgetriebe und das Kupplungsgetriebe wiederum mit
einer Kupplung gekoppelt ist, wobei die Kupplung über ihre
Antriebsseite mit der Motoreinheit verbunden ist.
-
Der
Anordnung der einzelnen Komponenten des Antriebs 2 kommt
vorliegend besondere Bedeutung zu. Bei einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
ist es so, daß die
Spindel des Spindel-Spindelmutter-Getriebes, das ggf. vorgesehe ne Kupplungsgetriebe,
die ggf. vorgesehene Kupplung und die Motoreinheit entlang der Spindelachse
gesehen vorzugsweise unmittelbar hintereinander angeordnet sind.
Dabei ist es weiter vorzugsweise so, daß die Spindel des Spindel-Spindelmutter-Getriebes, das
ggf. vorgesehene Kupplungsgetriebe, die ggf. vorgesehene Kupplung
und die Motoreinheit in einem im wesentlichen zylindrischen, sich
entlang der Spindelachse erstreckenden Gehäuse angeordnet sind. Dies ist
bei den dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispielen
der Fall.
-
Es
sind noch andere Möglichkeiten
für die Ausgestaltung
des Antriebs 2 denkbar. Beispielsweise kann der Antrieb 2 als
pneumatischer oder als hydraulischer Antrieb 2 ausgestaltet
sein. Wesentlich ist dabei immer die oben beschriebene Ausrichtung
der Kraftangriffspunkte 3, 4.
-
Es
darf noch darauf hingewiesen werden, daß die Lage der Kraftangriffspunkte 3, 4 relativ
zur Karosserie oder zum Heckdeckel 1 o. dgl. nicht unveränderlich
sein muß.
Beispielsweise kann es vorgesehen sein, daß sich der erste Kraftangriffspunkt 3 während des Öffnungsvorgangs
der Schwenkachse 6 annähert
oder geringfügig
um die Schwenkachse 6 herumläuft. Dadurch läßt sich
erreichen, daß der
Antrieb 2 während
des Öffnungsvorgangs
in den Heckdeckel 1 o. dgl. "hineinwandert" und für den Benutzer damit kaum sichtbar
ist.