DE202007008440U1

DE202007008440U1 - anti-trap

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Publication number: DE202007008440U1
Application number: DE200720008440
Authority: DE
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2007-06-16
Filing date: 2007-06-16
Publication date: 2008-11-06
Anticipated expiration: 2017-06-17

Abstract

Einklemmschutzvorrichtung (20) zur Detektion eines Hindernisses in einem Öffnungsbereich (8) eines Verstellelementes (2), das über einen Hebelarm (13) beweglich mit einem festen Rahmen (4) verbunden ist, mit einer Sensoreinrichtung (21) zur Erfassung einer für die Anwesenheit bzw. Abwesenheit des Hindernisses im Öffnungsbereich (8) charakteristischen Messgröße (8), sowie mit einer mit der Sensoreinrichtung (21) verbundenen Auswerteeinheit (22) zur Auswertung der Messgröße (M), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil (34) der Sensoreinrichtung (21) an dem Hebelarm (13) angeordnet ist.anti-trap (20) for detecting an obstacle in an opening area (8) an adjusting element (2), which via a lever arm (13) is movably connected to a fixed frame (4), with a Sensor device (21) for detecting one for the presence or absence of the obstacle in the opening area (8) characteristic measured quantity (8), as well as with a evaluation unit (22) connected to the sensor device (21) for the evaluation of the measurand (M), characterized in that at least a part (34) of the sensor device (21) on the lever arm (13) is arranged.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einklemmschutzvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a anti-trap device according to the preamble of claim 1.

Eine solche Einklemmschutzvorrichtung dient allgemein zur Detektion eines Hindernisses in einem Öffnungsbereich eines Verstellelementes, das gegenüber einem festen Rahmen beweglich ist. Bei einem Verstellelement im Sinne der Anmeldung handelt es sich insbesondere um ein bewegliches Teil eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eine Tür, eine Heckklappe, eine Kofferraum- oder Motorraumklappe oder ein Klappverdeck. Den mit dem Verstellelement zusammenwirkenden festen Rahmen bildet hierbei in der Regel die Karosserie des Kraftfahrzeugs.A Such anti-pinching device is generally used for the detection of a Obstacle in an opening area of an adjusting element, which is movable relative to a fixed frame. At a Adjustment element in the sense of the application is in particular to a moving part of a motor vehicle, in particular a Door, a tailgate, a trunk or engine compartment door or a folding roof. The cooperating with the adjusting element fixed frame forms here usually the body of the motor vehicle.

Als Öffnungsbereich wird der Raum bezeichnet, den das Verstellelement während einer Verstellbewegung durchstreift. Zu dem Öffnungsbereich des Verstellelementes gehört insbesondere der Raumbereich, der zwischen einer Schließkante des Verstellelementes und einer in Schließstellung des Verstellelementes an dieser anliegenden korrespondierenden Kante des Rahmens angeordnet ist.As opening area is the space that the adjusting element during roams an adjustment. To the opening area the adjusting element belongs in particular the space area, the between a closing edge of the adjusting and one in the closed position of the adjusting element on this adjacent corresponding edge of the frame is arranged.

Beim Schließen von Verstellelementen im Kraftfahrzeugbereich, insbesondere einer Heckklappe, besteht generell die Gefahr, dass Körperteile oder sonstige Gegenstände zwischen der Schließkante des Verstellelementes und der Karosserie eingeklemmt werden. Um einen solchen Einklemmfall und die daraus resultierende Verletzungs- bzw. Beschädigungsgefahr auszuschließen, ist insbesondere bei motorisch betriebenen Verstellelementen üblicherweise eine Einklemmschutzvorrichtung vorgesehen, die Hindernisse im Öffnungsbereich erkennt und in diesem Fall die Schließbewegung stoppt oder reversiert.At the Closing adjustment elements in the motor vehicle sector, In particular, a tailgate, there is a general risk that Body parts or other objects between the closing edge of the adjusting element and the body be trapped. To such a trapping case and the resulting to exclude the resulting risk of injury or damage, is common especially for motorized adjustment elements a anti-trap device provided the obstacles in the opening area detects and in this case the closing movement stops or reverses.

Es wird hierbei zwischen indirekten und direkten Einklemmschutzvorrichtungen unterschieden. Eine indirekte Einklemmschutzvorrichtung erkennt den Einklemmfall anhand einer Überwachung einer Betriebsgröße des das Verstellelement antreibenden Stellmotors, insbesondere an einem abnormalen Anstieg des Motorstroms oder einer abnormalen Abnahme der Motordrehzahl. Eine direkte Einklemmschutzvorrichtung umfasst üblicherweise einen oder mehrere Sensoren, die eine für die Anwesenheit bzw. Abwesenheit eines Hindernisses im Öffnungsbereich charakteristische Messgröße erfassen, sowie eine Auswerteeinheit, die anhand dieser Messgröße entscheidet, ob ein Hindernis im Öffnungsbereich vorliegt und gegebenenfalls entsprechende Gegenmaßnahmen auslöst. Unter den direkten Einklemmschutzvorrichtungen unterscheidet man wiederum Systeme mit so genannten Berührungssensoren, die die Anwesenheit eines Hindernisses erst anzeigen, wenn das Hindernis den Sensor bereits berührt, und Systeme mit berührungslosen Sensoren, die ein Hindernis bereits in einem gewissen Abstand zu dem Sensor detekieren. Zu den berührungslosen Sensoren gehören insbesondere so genannte kapazitive Sensoren. Ein kapazitiver Sensor umfasst eine oder mehrere Elektroden, über die ein elektrisches Feld im Öffnungsbereich des Verstellelements aufgebaut wird. Ein Hindernis im Öffnungsbereich wird durch Überwachung der Kapazität der Elektrodenanordnung erkannt. Hierbei wird ausgenutzt, dass ein Hindernis, insbesondere ein menschliches Körperteil, in dem von dem Sensor erzeugten elektrischen Feld als Dielektrikum wirkt und somit die Kapazität der Elektrodenanordnung ändert.It is here between indirect and direct anti-trap devices distinguished. An indirect anti-trap device recognizes the Einklemmfall based on a monitoring of a farm size of the adjusting element driving servomotor, in particular an abnormal increase in the motor current or an abnormal decrease the engine speed. A direct anti-trap device typically includes one or more sensors, one for the presence or absence of an obstacle in the opening area characteristic Measure, and an evaluation unit, which decides on the basis of this measurand whether a Obstacle in the opening area is present and if necessary appropriate countermeasures triggers. Among the direct anti-pinch devices are again differentiated systems with so-called touch sensors, the presence of an obstacle until the obstacle detects the sensor already touched, and systems with non-contact Sensors that are already at a certain distance from an obstacle Detect the sensor. To the non-contact sensors belong in particular so-called capacitive sensors. One Capacitive sensor includes one or more electrodes, via an electric field in the opening region of the adjusting element is built. An obstacle in the opening area is by monitoring recognized the capacity of the electrode assembly. in this connection is exploited that an obstacle, especially a human Body part, in the electrical generated by the sensor Field acts as a dielectric and thus the capacity of Electrode arrangement changes.

Eine gattungsgemäße Einklemmschutzvorrichtung ist beispielsweise aus DE 10 2005 034 034 A1 bekannt. Die Vorrichtung wird bestimmungsgemäß insbesondere zur Erkennung eines Einklemmfalls bei einer Heckklappe oder einem Kofferraumdeckel eines Kraftfahrzeugs eingesetzt. Sie umfasst mindestens zwei insbesondere kapazitive Sensoren zur Erzeugung jeweils eines elektrischen Signals, wobei diese Sensoren an der Schließkante des Verstellelements oder an der gegenüberliegenden Kofferraumkante der Fahrzeugkarosserie angeordnet sind. Beide elektrischen Signale werden durch eine Vergleichseinheit miteinander verglichen, wobei die Vergleichseinheit in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses ein Kollisionssignal bereit stellt, anhand dessen erkennbar ist, ob ein Hindernis im Öffnungsbereich vorliegt.A generic anti-trap device is for example off DE 10 2005 034 034 A1 known. The device is used as intended, in particular for detecting a trapping case in a tailgate or a trunk lid of a motor vehicle. It comprises at least two in particular capacitive sensors for generating in each case an electrical signal, wherein these sensors are arranged on the closing edge of the adjusting element or on the opposite trunk edge of the vehicle body. Both electrical signals are compared by a comparison unit with each other, wherein the comparison unit provides a collision signal depending on the comparison result, by which it can be seen whether an obstacle is present in the opening area.

Verstellelemente wie Heckklappen, Kofferraumdeckel und Klappverdecke sind üblicherweise – so auch gemäß DE 10 2005 034 034 A1 – über mindestens einen Hebelarm bzw. Gelenkarm mit der Karosserie verbunden, wobei der Hebelarm entweder Teil einer Verstellmechanik zur Verstellung des Verstellelementes ist oder – insbesondere bei einer Heckklappe – als Dämpfer wirkt, der verhindert, dass das Verstellelement aufgrund der Schwerkraft zufällt. Bei einem solchen Verstellsystem besteht eine Einklemmgefahr häufig nicht nur zwischen dem Verstellelement und dem festen Rahmen, sondern auch zwischen dem Hebelarm und dem Rahmen und/oder zwischen dem Hebelarm und dem Verstellelement. Die Einklemmgefahr im Bereich des Hebelarms besteht zudem bisweilen nicht nur beim Schließen des Verstellelementes, sondern auch beim Öffnen des Schließelements. Ein Einklemmfall in diesem Bereich ist mit einer herkömmlichen Einklemmschutzvorrichtung oft nicht oder nur in ungenügender Weise zu erkennen.Adjustment elements such as tailgates, boot lid and folding tops are usually - so also in accordance DE 10 2005 034 034 A1 - Connected via at least one lever arm or articulated arm to the body, wherein the lever arm is either part of an adjustment mechanism for adjusting the adjustment or - especially in a tailgate - acts as a damper, which prevents the adjustment falls due to gravity. With such an adjustment system, there is often a risk of trapping not only between the adjusting element and the fixed frame, but also between the lever arm and the frame and / or between the lever arm and the adjusting element. The risk of entrapment in the region of the lever arm is sometimes not only when closing the adjusting element, but also when opening the closing element. An entrapment in this area is often not or only inadequately recognized with a conventional anti-trap device.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine vor dem beschriebenen Hintergrund besonders effektive Einklemmschutzvorrichtung anzugeben.Of the Invention is therefore based on the object, one before the described Specify background particularly effective anti-trap device.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Danach ist die Einklemmschutzvorrichtung mit einer Sensoreinrichtung zur Erfassung einer für die Anwesenheit bzw. Abwesenheit eines Hindernisses im Öffnungsbereich charakteristischen Messgröße sowie mit einer mit der Sensoreinrichtung verbundenen Auswerteeinheit zur Auswertung der Messgröße versehen, wobei mindestens ein Teil der Sensoreinrichtung an dem Hebelarm angeordnet ist.These The object is achieved by The features of claim 1. Thereafter, the anti-trap device with a sensor device for detecting a for the Presence or absence of an obstacle in the opening characteristic Measured variable and one with the sensor device connected evaluation unit for evaluating the measured variable provided, wherein at least a part of the sensor device to the Lever is arranged.

In einer bevorzugten Ausführung der Einklemmschutzvorrichtung ist die Sensoreinrichtung zur berührungslosen Detektion des Hindernisses ausgebildet. Insbesondere umfasst die Sensoreinrichtung hierbei mindestens einen kapazitiven Sensor.In a preferred embodiment of the anti-trap device is the sensor device for non-contact detection formed of the obstacle. In particular, the sensor device comprises in this case at least one capacitive sensor.

Für eine besonders präzise Detektion von Hindernissen umfasst die Sensoreinrichtung mindestens eine Elektrode und mindestens eine Gegenelektrode, zwischen denen das elektrische Feld verläuft. Die Einklemmschutzvorrichtung ist hierdurch – um Unterschied zu einer kapazitiven Einklemmschutzvorrichtung, bei der die Kapazität gegen Erde bestimmt wird – zur Bestimmung der differenziellen Kapazität zwischen der Elektrode und der Gegenelektrode ausgebildet. Dabei ist bevorzugt an dem Hebelarm nur eine der beiden Elektrodenpole – also entweder nur die Elektrode oder nur die Gegenelektrode – angeordnet, während der jeweils andere Elektrodenpol ausschließlich an dem Verstellelement und/oder an dem festen Rahmen angeordnet ist. In einer messtechnisch besonders vorteilhaften Ausführung ist an dem Hebelarm nur ein Teil der – bevorzugt gegenüber der Umgebung im Wesentlichen elektrisch neutralen – Gegenelektrode (nachfolgend auch Empfangselektrode) angeordnet, während an dem Verstellteil und/oder dem festen Rahmen sowohl die Elektrode als auch die verbleibenden Teile der Gegenelektrode vorgesehen sind.For includes a particularly precise detection of obstacles the sensor device at least one electrode and at least one Counter electrode, between which the electric field runs. The Anti-pinching device is thereby - to difference to a capacitive anti-jamming device, in which the capacity destined for earth - to determine the differential Capacity between the electrode and the counter electrode educated. It is preferred on the lever arm only one of the two Electrode poles - so either only the electrode or only the counter electrode - arranged while each other Elektrodenpol exclusively on the adjustment and / or arranged on the fixed frame. In a metrological particularly advantageous embodiment is on the lever arm only a part of - preferred to the environment substantially electrically neutral - counter electrode (hereinafter Also receiving electrode) arranged while on the adjustment and / or the fixed frame, both the electrode and the remaining ones Parts of the counter electrode are provided.

Sowohl im Sinne einer verbesserten elektromagnetischen Verträglichkeit als auch für eine weiter verfeinerte Hinderniserkennung ist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung segmentiert ist, d. h. mehrere Sensorsegmente umfasst, die die Messgröße unabhängig detektieren. Bei einer – wie vorstehend beschrieben – zur Erfassung der differenziellen Kapazität ausgebildeten Sensoreinrichtung sind hierbei wahlweise die Elektrode und/oder die Gegenelektrode segmentiert.Either in the sense of improved electromagnetic compatibility as well as for a further refined obstacle detection is in a further advantageous embodiment of the invention provided that the sensor device is segmented, d. H. several Includes sensor segments that the measured variable independently detect. In a - as described above - for Detecting the differential capacity trained sensor device Here are either the electrode and / or the counter electrode segmented.

In einer sowohl besonders einfachen als auch messtechnisch sehr präzisen Ausbildung der Erfindung wird der Hebelarm selbst, oder zumindest ein Teil desselben als Sensor herangezogen und bildet somit zumindest einen Teil der Sensoreinrichtung. Der als Sensor verwendete Teil des Hebelarms ist bevorzugt sowohl gegenüber dem Verstellelement als auch gegenüber dem festen Rahmen elektrisch isoliert.In one very simple as well as metrologically very precise Embodiment of the invention is the lever arm itself, or at least one Part of it used as a sensor and thus forms at least a part of the sensor device. The part used as sensor the lever arm is preferably both with respect to the adjusting element as also electrically isolated from the fixed frame.

Der als Sensor dienende Teil des Hebelarms ist optional über eine Klemm- oder Schraubverbindung elektrisch mit der Auswerteeinheit kontaktiert. In einer fertigungstechnisch besonders einfachen Ausführung der Erfindung ist alternativ hierzu vorgesehen, den als Sensor wirkenden Teil des Hebelarms kapazitiv mit der Auswerteeinheit zu verbinden. In einer besonders montagefreundlichen Ausgestaltung einer solchen kapazitiven Verbindung ist eine als kapazitive Koppelfläche wirkende Anschlusselektrode einer den Hebelarm mit der Auswerteeinheit verbindenden Zuleitung insbesondere auf den Hebelarm aufgeklebt.Of the as a sensor serving part of the lever arm is optional over a clamping or screw electrically connected to the evaluation unit contacted. In a manufacturing technology particularly simple design The invention is alternatively provided for this purpose, acting as a sensor Capacitive part of the lever arm to connect to the evaluation unit. In a particularly easy to install embodiment of such Capacitive connection is a capacitive coupling surface acting connection electrode of the lever arm with the evaluation unit glued connecting lead in particular on the lever arm.

Zur weiteren Vereinfachung der Montage der Einklemmschutzvorrichtung ist in einer weiteren Ausführung der Erfindung vorgesehen, dass die den als Sensor wirkenden Teil des Hebelarms mit der Auswerteeinheit verbindende Zuleitung zumindest teilweise in einem außerhalb des Hebelarms angeordneten Teil der Sensoreinrichtung mitgeführt, und somit in diesen Teil der Sensoreinrichtung integriert ist. Hierdurch entfällt eine gesonderte Verlegung der Zuleitung zumindest in diesem Bereich der Sensoreinrichtung. Zumindest der außerhalb des Hebelarms angeordnete Teil der Sensoreinrichtung ist zusätzlich oder alternativ zweckmäßigerweise als flexible, insbesondere mehrlagige Leiterkarte ausgebildet.to further simplification of the installation of the anti-trap device is provided in a further embodiment of the invention, that which acts as the sensor part of the lever arm with the evaluation unit Connecting supply line at least partially in an outside the lever arm arranged part of the sensor device entrained, and thus integrated into this part of the sensor device. hereby a separate installation of the supply line is at least eliminated in this area of the sensor device. At least the outside the lever arm arranged part of the sensor device is additionally or alternatively, expediently as flexible, in particular multilayer printed circuit board formed.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigen:One Embodiment of the invention will be described below a drawing described in more detail. Show:

1 in schematischer Darstellung das Heck eines Kraftfahrzeugs mit einer sich in einer Schließstellung befindenden Heckklappe, 1 a schematic representation of the rear of a motor vehicle with a located in a closed position tailgate,

2 in Darstellung gemäß 1 das Fahrzeugheck, wobei die Heckklappe in unterschiedlichen Öffnungsstellungen dargestellt ist, 2 in illustration according to 1 the rear of the vehicle, wherein the tailgate is shown in different open positions,

3 in einem schematischen Blockschaltbild eine Stellvorrichtung zur motorischen Verstellung der Heckklappe mit einer zugeordneten Einklemmschutzvorrichtung, 3 1 is a schematic block diagram of an actuating device for the motorized adjustment of the tailgate with an associated anti-pinch device;

4 eine gegenüber 2 ausschnitthaft vergrößerte Darstellung der Heckklappe in einer Öffnungsstellung mit einer schematisch darge stellten Sensoreinrichtung der Einklemmschutzvorrichtung gemäß 3, 4 one opposite 2 Sectionally enlarged view of the tailgate in an open position with a schematic Darge presented sensor device of the anti-trap device according to 3 .

5 einen Teil der Sensoreinrichtung gemäß 4 in nochmals ausschnitthaft vergrößerter Darstellung, 5 a part of the sensor device according to 4 in again enlarged detail representation,

6 die Sensoreinrichtung gemäß 4 und 5 in einem schematischen Querschnitt. 6 the sensor device according to 4 and 5 in a schematic cross section.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts and sizes are in all figures always provided with the same reference numerals.

Die 1 und 2 zeigen in schematischer Darstellung das Heck eines Kraftfahrzeugs 1 mit einer schwenkbaren Heckklappe 2.The 1 and 2 show a schematic representation of the rear of a motor vehicle 1 with a swiveling tailgate 2 ,

Die Heckklappe 2 ist im Bereich einer Oberkante 3 an einer Karosserie 4 des Kraftfahrzeugs 1 angelenkt. Die Oberkante 3 definiert hierbei eine Schwenkachse A, um welche die Heckklappe 2 aus einer in 1 dargestellten Schließstellung 5 reversibel in eine in 2 gestrichelt angedeutete Öffnungsstellung 6 schwenkbar ist. 2 zeigt weiterhin eine Zwischenstellung 7, in welcher die Heckklappe teilweise teilweise geöffnet ist.The tailgate 2 is in the range of a top edge 3 on a body 4 of the motor vehicle 1 hinged. The top edge 3 in this case defines a pivot axis A, around which the tailgate 2 from an in 1 illustrated closed position 5 reversible in an in 2 Dashed line indicated opening position 6 is pivotable. 2 also shows an intermediate position 7 , in which the tailgate is partially partially open.

Entlang des Schwenkweges zwischen der Schließstellung 5 und der Öffnungsstellung 6 durchstreift die Heckklappe 2 hierbei ein als Öffnungsbereich 8 bezeichnetes Raumvolumen, das in der Projektion gemäß 2 etwa den Umriss eines (gestrichelt angedeuteten) Viertelkreises einnimmt.Along the pivoting path between the closed position 5 and the open position 6 roams through the tailgate 2 here as an opening area 8th designated volume of space that in the projection according to 2 approximately occupies the outline of a (dashed lines indicated) quadrant.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Heckklappe 2 durch eine in 3 schematisch skizzierte Stellvorrichtung 10 motorisch zwischen der Schließstellung 5 und der Öffnungsstellung 6 verstellbar.In the illustrated embodiment, the tailgate 2 through an in 3 schematically outlined adjusting device 10 motor between the closed position 5 and the open position 6 adjustable.

Die in 3 nur grob skizzierte Stellvorrichtung 10 umfasst einen elektrischen Antrieb 11, der über eine Stellmechanik 12 mit der Heckklappe 2 gekoppelt ist. Teil der Stellmechanik 12 ist hierbei ein teleskopierbarer Hebelarm 13, der exzent risch bezüglich der Schwenkachse A an der Karosserie 4 und der Heckklappe 2 derart angelenkt ist, dass durch Verlängerung bzw. Verkürzung des Hebelarms 13 die Heckklappe 2 zwischen der Schließstellung 5 und der Öffnungsstellung 6 geschwenkt wird.In the 3 only roughly sketched adjusting device 10 includes an electric drive 11 that has an actuating mechanism 12 with the tailgate 2 is coupled. Part of the actuating mechanism 12 Here is a telescopic lever arm 13 which is eccentric with respect to the pivot axis A on the body 4 and the tailgate 2 articulated so that by lengthening or shortening of the lever arm 13 the tailgate 2 between the closed position 5 and the open position 6 is pivoted.

Der Hebelarm 13 umfasst ein Zylinderrohr 14, in dem eine Spindel 15 unter Wirkung des Antriebs 11 verschiebbar geführt ist.The lever arm 13 includes a cylinder tube 14 in which a spindle 15 under the effect of the drive 11 slidably guided.

Beim Verstellen, insbesondere beim Schließen der Heckklappe 2 besteht ein gewisses Risiko, dass ein sich im Öffnungsbereich 8 befindendes Hindernis, insbesondere ein Körperteil eines Fahrzeugbenutzers, wie zum Beispiel eine Hand oder ein Finger, eingeklemmt wird. Ein diesbezüglich relevanter Gefährdungsbereich ist vorrangig zwischen einer Schließkante 16 und einer gegenüberliegenden Kante 17 der Karosserie 4 aufgespannt. Auch der Hebelarm 13 verursacht aber eine gewisse Einklemmgefahr. Insbesondere ist hier beim Schließen der Heckklappe 2 eine Einklemmgefahr unterhalb des Hebelarms 13, nämlich zwischen dem Hebelarm 13 und der Karosserie 4, sowie oberhalb des Hebelarms 13, nämlich zwischen dem Hebelarm 13 und der Heckklappe 2 gegeben.When adjusting, especially when closing the tailgate 2 There is some risk of getting in the opening area 8th obstacle, in particular a body part of a vehicle user, such as a hand or a finger, is trapped. A danger area relevant in this regard is primarily between a closing edge 16 and an opposite edge 17 the body 4 clamped. Also the lever arm 13 but causes a certain risk of trapping. In particular, here is when closing the tailgate 2 a risk of trapping underneath the lever arm 13 between the lever arm 13 and the body 4 , as well as above the lever arm 13 between the lever arm 13 and the tailgate 2 given.

Zur rechtzeitigen Erkennung und Vermeidung eines Einklemmfalls ist der Stellvorrichtung 10 daher eine Einklemmschutzvorrichtung 20 beigeordnet, die ebenfalls grob schematisch in 3 skizziert ist. Die Einklemmschutzvorrichtung 20 umfasst eine Sensoreinrichtung 21 sowie eine Auswerteeinheit 22.For timely detection and avoidance of trapping is the actuator 10 therefore an anti-trap device 20 attached, which is also roughly schematic in 3 outlined. The anti-trap device 20 includes a sensor device 21 and an evaluation unit 22 ,

Im Betrieb der Stellvorrichtung 10, insbesondere beim Schließen der Heckklappe 2, erhebt hierbei die Sensoreinrichtung 21 eine Messgröße M, die einen Rückschluss auf die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Hindernisses im Öffnungsbereich 8 zulässt und führt diese Messgröße M der Auswerteeinheit 22 zu. Die Auswerteeinheit 22 erkennt durch Überprüfung der Messgröße M, ob ein Hindernis im Öffnungsbereich 8 vorhanden ist und somit ein Einklemmfall vorliegt. Gegebenenfalls sendet die Auswerteeinheit 22 ein Warnsignal W an den Antrieb 11, aufgrund dessen der Antrieb 11 den Vorschub der Stellmechanik 12 reversiert. Mit anderen Worten wird bei Erkennung eines Einklemmfalles der Schließvorgang der Heckklappe 2 abgebrochen und die Heckklappe 2 wiederum um einen vorgegebenen Stellwegabschnitt geöffnet.In operation of the actuator 10 , especially when closing the tailgate 2 , elevates the sensor device 21 a measure M, which indicates the presence or absence of an obstacle in the opening area 8th permits and guides this measurand M of the evaluation unit 22 to. The evaluation unit 22 recognizes by checking the measurand M, whether an obstacle in the opening area 8th is present and thus a trapping case exists. If necessary, the evaluation unit sends 22 a warning signal W to the drive 11 , due to which the drive 11 the feed of the actuating mechanism 12 reverses. In other words, upon detection of a trapping case, the closing operation of the tailgate 2 aborted and the tailgate 2 in turn opened by a predetermined Stellwegabschnitt.

Die Sensoreinrichtung 21 basiert auf einer kapazitiven Messtechnik. Die Sensoreinrichtung 21 umfasst daher Elektroden, die ein elektrisches Feld im Öffnungsbereich 8 erzeugen. Die Messgröße M ist hierbei repräsentativ für die Kapazität der Sensoreinrichtung 21, enthält also entweder die Kapazität selbst oder eine hiermit korrelierte, insbesondere proportionale Größe, wieder.The sensor device 21 is based on a capacitive measuring technique. The sensor device 21 therefore includes electrodes that have an electric field in the opening area 8th produce. The measured variable M is representative of the capacitance of the sensor device 21 , ie contains either the capacity itself or a correlated, in particular proportional size, again.

Um auch im Bereich des Hebelarms 13, insbesondere unter demselben, Hindernisse sicher erkennen zu können, ist ein Teil der Sensoreinrichtung 21 an dem Hebelarm 13 angeordnet (in 3 skizzenhaft angedeutet). Die Sensoreinrichtung 21 deckt hierdurch einen (in 3 gestrichelt angedeuteten) Überwachungsraum 23 ab, der den gesamten zwischen dem Hebelarm 13, der Karosserie 4 und der Heckklappe 2 gebildeten Dreieckraum sowie einen unterhalb des Hebelarms 13 angeordneten Raumabschnitt umfasst.To also in the range of the lever arm 13 In particular, under the same, to be able to reliably detect obstacles is part of the sensor device 21 on the lever arm 13 arranged (in 3 sketchily indicated). The sensor device 21 thereby covers one (in 3 indicated by dashed lines) monitoring space 23 off, the whole between the lever arm 13 , the body 4 and the tailgate 2 formed triangular space and one below the lever arm 13 arranged space section comprises.

Die in den 4 und 5 im größeren Detail dargestellte Sensoreinrichtung 21 umfasst eine (Sende-)Elektrode 30 sowie eine Gegenelektrode bzw. Empfangselektrode 31. Hierbei wird durch Applikation einer elektrischen Wechselspannung auf die Sendeelektrode 30 das elektrische Feld in dem Öffnungsbereich 8 erzeugt, während über die Empfangselektrode 31 die sich zwischen den Elektroden 30 und 31 ausbildende differenzielle Kapazität erfasst wird.The in the 4 and 5 shown in greater detail sensor device 21 includes a (transmitting) electrode 30 and a counter electrode or receiving electrode 31 , This is done by applying an electrical AC voltage to the transmitting electrode 30 the electric field in the opening area 8th generated while on the receiving electrode 31 extending between the electrodes 30 and 31 training differential capacity.

Jede der Elektroden 30 und 31 ist segmentiert. So umfasst die Sendeelektrode 30 eine Anzahl von Elektrodensegmenten 32, die sich als flächige Leiter entlang der Schließkante 16 der Heckklappe 2 erstrecken. Ebenso umfasst die Empfangselektrode 31 eine Anzahl von Elektrodensegmenten 33, die sich ebenfalls als flächige Leiter entlang der Schließkante 16 erstrecken. Ein weiteres Elektrodensegment 34 der Empfangselektrode 31 wird durch die metallische, und somit ebenfalls einen elektrischen Leiter bildende Spindel 15 des Hebelarms 13 gebildet.Each of the electrodes 30 and 31 is segmented. So includes the transmitting electrode 30 a number of electrode segments 32 extending as a flat conductor along the closing edge 16 the tailgate 2 extend. Likewise, the receiving electrode comprises 31 a number of electrode segments 33 , which also act as flat conductors along the closing edge 16 extend. Another electrode segment 34 the receiving electrode 31 is through the metallic, and thus also an electrical conductor forming spindle 15 the lever arm 13 educated.

In ihrer Eigenschaft als Elektrodensegment 34 der Empfangselektrode 31 ist die Spindel 15 sowohl von der Karosserie 4 als auch von der Heckklappe 2 elektrisch isoliert. Diese Isolierung wird insbesondere dadurch erzielt, dass der Hebelarm 13 durch elektrisch isolierende Kugelgelenke 35 – von denen eines in 5 dargestellt ist – an der Heckklappe 2 und der Karosserie 4 angelenkt ist.In their capacity as electrode segment 34 the receiving electrode 31 is the spindle 15 both from the bodywork 4 as well as from the tailgate 2 electrically isolated. This isolation is achieved in particular by the fact that the lever arm 13 by electrically insulating ball joints 35 - one of which is in 5 is shown - on the tailgate 2 and the body 4 is articulated.

Jedes der Elektrodensegmente 32 bis 34 ist über eine separate Zuleitung mit der Auswerteeinheit 22 verbunden und misst somit separat von den übrigen Elektrodensegmenten 32 bis 34 die Messgröße M. In 5 ist aus Gründen der Vereinfachung lediglich eine Zuleitung 36 dargestellt, die zur Kontaktierung des durch die Spindel 15 gebildeten Elektrodensegments 34 dient.Each of the electrode segments 32 to 34 is via a separate supply line to the evaluation unit 22 connected and thus measures separately from the other electrode segments 32 to 34 the measurand M. In 5 is merely a supply line for reasons of simplicity 36 shown, for contacting the through the spindle 15 formed electrode segment 34 serves.

Die Spindel 15 ist an diese Zuleitung 36 elektrisch kapazitiv gekoppelt. Hierzu ist die Zuleitung mit einer flächigen Anschlusselektrode 37 kontaktiert, die wiederum mit einer isolierenden Zwischenschicht auf die Oberfläche der Spindel 15 aufgeklebt ist. Die Anschlusselektrode 37 wirkt hierdurch als kapazitive Koppelfläche.The spindle 15 is to this supply line 36 electrically coupled capacitively. For this purpose, the supply line with a flat connection electrode 37 contacted, in turn, with an insulating intermediate layer on the surface of the spindle 15 is glued on. The connection electrode 37 acts as a capacitive coupling surface.

Für eine einfache Montage der Sensoreinrichtung 21 sind die Elektrodensegmente 32 und 33 zusammen mit den zugehörigen Zuleitungen sowie der zur Kontaktierung der Spindel 15 vorgesehenen Zuleitung 36 in einer gemeinsamen Baueinheit in Form einer flexiblen, mehrlagigen Leiterkarte 38 integriert, die im Querschnitt in 6 dargestellt ist. Für den prinzipiellen Aufbau, die Wirkungsweise und den Betrieb einer solchen Leiterkarte wird auf WO 2007/017014 A1 Bezug genommen.For easy installation of the sensor device 21 are the electrode segments 32 and 33 together with the associated supply lines as well as for contacting the spindle 15 provided supply line 36 in a common unit in the form of a flexible, multi-layer printed circuit board 38 integrated in cross section in 6 is shown. For the basic structure, the operation and the operation of such a printed circuit board is on WO 2007/017014 A1 Referenced.

Die Leiterkarte 38 ist mit einer Rückseite 39 auf die Heckklappe 2 aufgeklebt. Im Rahmen ihrer mehrlagigen Leiterstruktur umfasst die Leiterkarte 38 in einer ersten, von der Rückseite 39 abgewandten Schicht 40 nebeneinander angeordnet jeweils ein Elektrodensegment 32 der Sendeelektrode 30 und ein Elektrodenelement 33 der Empfangselektrode 31. Eine dritte Schicht 41 der Leiterstruktur wird durch eine Mehrzahl vergleichsweise feiner Leiterfäden gebildet, die zumindest teilweise als Zuleitungen 42, 43 zur Verbindung der Elektrodensegmente 32 und 33 mit der Auswerteeinheit 22 herangezogen sind. Auch die zur Kontaktierung der Spindel 15 vorgesehene Zuleitung 36 ist im Bereich der Leiterkarte 38 durch eines dieser Leiterfäden gebildet.The circuit board 38 is with a back 39 on the tailgate 2 glued. As part of its multi-layered ladder structure, the printed circuit board includes 38 in a first, from the back 39 remote layer 40 arranged side by side in each case an electrode segment 32 the transmitting electrode 30 and an electrode element 33 the receiving electrode 31 , A third layer 41 The conductor structure is formed by a plurality of comparatively fine conductor wires, which are at least partially as supply lines 42 . 43 for connecting the electrode segments 32 and 33 with the evaluation unit 22 are used. Also for contacting the spindle 15 provided supply line 36 is in the area of the printed circuit board 38 formed by one of these ladder threads.

Die Schicht 41 wird beidseitig von einer zweiten Schicht 44 bzw. einer an die Rückseite 39 angrenzenden vierten Schicht 45 der Leiterstruktur flankiert. Jede der Schichten 44 und 45 enthält jeweils einen flächigen Leiterstreifen, der elektrisch auf Masse gelegt ist, und somit als Abschirmelektrode 47 bzw. 48 zur Abschirmung der Zuleitungen 42, 43 und 36 gegenüber den Elektrodensegmenten 32 und 33 sowie gegenüber der Heckklappe 2 ausgebildet ist. Um die in der dritten Schicht 41 angeordneten Zuleitungen 42, 43 und 36 auch gegeneinander abzuschirmen, sind weiterhin auch einer oder mehrere der in der zwischen den Zuleitungen 42, 43 und 36 angeordneten Leiterfäden der Schicht 41 auf Masse gelegt. Ferner ist zur gegenseitigen Abschirmung der Elektrodensegmente 32 und 33 optional auch in der ersten Schicht 40 eine den Elektrodensegmenten 32 und 33 zwischengeordnete, geerdete Abschirmelektrode zwischengeordnet (nicht näher dargestellt).The layer 41 is on both sides of a second layer 44 or one on the back 39 adjacent fourth layer 45 Flanked the ladder structure. Each of the layers 44 and 45 Each contains a flat conductor strip, which is electrically grounded, and thus as Abschirmelektrode 47 respectively. 48 for shielding the supply lines 42 . 43 and 36 opposite the electrode segments 32 and 33 as well as opposite the tailgate 2 is trained. In the third shift 41 arranged supply lines 42 . 43 and 36 also to shield against each other, are still one or more of the between the supply lines 42 . 43 and 36 arranged conductor filaments of the layer 41 grounded. Further, for mutual shielding of the electrode segments 32 and 33 optional also in the first shift 40 one to the electrode segments 32 and 33 intermediate, earthed Abschirmelektrode interposed (not shown).

11: Kraftfahrzeugmotor vehicle
22: Heckklappetailgate
33: Oberkantetop edge
44: Karosseriebody
55: Schließstellungclosed position
66: Öffnungsstellungopen position
77: Zwischenstellungintermediate position
88th: Öffnungsbereichopening area
1010: Stellvorrichtunglocking device
1111: Antriebdrive
1212: Stellmechanikactuating mechanism
1313: Hebelarmlever arm
1414: Zylinderrohrcylinder tube
1515: Spindelspindle
1616: Schließkanteclosing edge
1717: Kanteedge
2020: Einklemmschutzvorrichtunganti-trap
2121: Sensoreinrichtungsensor device
2222: Auswerteeinheitevaluation
2323: Überwachungsraummonitoring room
3030: (Sende-)Elektrode(Transmit) electrode
3131: Empfangselektrodereceiving electrode
3232: Elektrodensegmentelectrode segment
3333: Elektrodensegmentelectrode segment
3434: Elektrodensegmentelectrode segment
3535: Kugelgelenkball joint
3636: Zuleitungsupply
3737: Anschlusselektrodeterminal electrode
3838: LeiterkartePCB
3939: Rückseiteback
4040: Schichtlayer
4141: Schichtlayer
4242: Zuleitungsupply
4343: Zuleitungsupply
4444: Schichtlayer
4545: Schichtlayer
4747: Abschirmelektrodeshield
4848: Abschirmelektrodeshield
AA: Schwenkachseswivel axis
MM: Messgrößemeasurand
WW: Warnsignalwarning

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 102005034034 A1 [0006, 0007]
WO 2007/017014 A1 [0040]

Claims

Anti-trap device ( 20 ) for detecting an obstacle in an opening area ( 8th ) of an adjusting element ( 2 ), which has a lever arm ( 13 ) movable with a fixed frame ( 4 ) is connected to a sensor device ( 21 ) for detecting a presence or absence of the obstacle in the opening area ( 8th ) characteristic measured variable ( 8th ), as well as with the sensor device ( 21 ) connected evaluation unit ( 22 ) for evaluating the measured variable (M), characterized in that at least one part ( 34 ) of the sensor device ( 21 ) on the lever arm ( 13 ) is arranged.

Anti-trap device ( 20 ) according to claim 1, characterized in that the sensor device ( 21 ) is designed for non-contact detection of the obstacle.

Anti-trap device ( 20 ) according to claim 2, characterized in that the sensor device ( 21 ) at least one capacitive sensor ( 30 . 31 ).

Anti-trap device ( 20 ) according to claim 3, characterized in that the sensor device ( 21 ) at least one electrode ( 30 ) and at least one counter electrode ( 31 ) having.

Anti-trap device ( 20 ) according to claim 4, characterized in that on the lever arm ( 13 ) arranged part ( 34 ) of the sensor device ( 21 ) only the electrode ( 30 ) or only the counterelectrode ( 31 ).

Anti-trap device ( 20 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sensor device ( 21 ) a plurality of the measured variable (M) independently detecting sensor segments ( 32 . 33 . 34 ).

Anti-trap device ( 20 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one part ( 15 ) of the lever arm ( 13 ) at least a part of the sensor device ( 21 ).

Anti-trap device ( 20 ) according to claim 7, characterized in that the one part ( 34 ) of the sensor device ( 21 ) forming part ( 15 ) of the lever arm ( 13 ) from the fixed frame ( 4 ) and the adjusting element ( 2 ) is electrically isolated.

Anti-trap device ( 20 ) according to claim 7 or 8, characterized in that the one part ( 34 ) of the sensor device ( 21 ) forming part ( 15 ) of the lever arm ( 13 ) Capacitive with the evaluation unit ( 22 ) connected is.

Anti-trap device ( 20 ) according to one of claims 1 to 9, characterized by the lever arm ( 13 ) arranged part ( 34 ) of the sensor device ( 21 ) with the evaluation unit ( 22 ) connecting supply line ( 36 ), at least partially into one outside the lever arm ( 13 ) arranged part ( 38 ) of the sensor device ( 21 ) is integrated.

Anti-trap device ( 20 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that at least one outside of the lever arm ( 13 ) arranged part of the sensor device ( 21 ) as a flexible printed circuit board ( 38 ) is trained.