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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft Kraftantriebsmechanismen zum kraftunterstützten Betrieb
einer Fahrzeughebetür.
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Hintergrund
der Erfindung
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Mehrzweckfahrzeuge
und Freizeitfahrzeuge weisen häufig
Heckklappen auf, die an einen Fahrzeugrahmen am Heck des Fahrzeugs
schwenkbar montiert sind. Die Hebetür ist schwenkbar montiert an
dem Rahmen durch obere Gelenke, um der Hebetür eine Bewegung zwischen offenen
und geschlossenen Positionen zu ermöglichen. Manuell betriebene
Hebetüren
und kraftbetriebene Hebetüren
sind bekannt. Kraftbetriebene Hebetüren können manuell geöffnet und
geschlossen werden, wenn der Fahrzeugbenützer es so wünscht. Kraftbetriebene
Hebetüren
werden typischerweise in Öffnungs-
und Schließrichtungen
durch einen elektrischen Motor betrieben, der wirksam mit der Hebetür durch
eine Reihe von Zahnrädern
in Eingriff gebracht werden kann. Zumindest ein Zahnrad ist bewegbar
montiert für
die Bewegung zwischen Eingriffs- und Nicht-Eingriffspositionen,
sodass der Motor wirksam mit der Hebetür verbunden ist, wenn die Zahnräder in Eingriff stehen,
damit die Hebetür
in Öffnungs-
und Schließrichtungen
durch den Motor bewegt werden kann, und ist getrennt von der Hebetür, wenn
die Zahnräder nicht
in Eingriff stehen, damit die Hebetür ohne Rückantrieb des Motors manuell
geöffnet
und geschlossen werden kann. Beispiele von typischen Systemen umfassen
die US-Patente mit den Nummern 5,448,856; 5,563,483; 2,833,536 und
5,794,381.
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Das
bewegbare Zahnrad kann, abhängig von
der jeweiligen Geometrie, die Tendenz haben, sich aus dem Eingriff
zu bewegen, wenn der Motor entweder die Hebetür öffnet oder schließt. Dies
ist unerwünscht,
weil eine Bewegung des bewegbaren Zahnrads in Zahnradschlupf und/oder
in überhöhtem Zahnradlärm resultieren
kann.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Nachteile im Stand der Technik können durch
die Bereitstellung eines Kraftantriebsmechanismus überwunden
werden, in dem ein Getriebezug lösbar verriegelt
oder gehalten im Antriebseingriff während dem kraftunterstützten Öffnen und
Schließen
der Hebetür
werden kann und danach aus dem Antriebseingriff entlassen werden
kann, um dem Fahrzeugbenutzer die Möglichkeit des manuellen Öffnens und
Schließens
der Hebetür
ohne Rückantrieb
des Antriebsmotors zu geben.
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Entsprechend
einem Aspekt der Erfindung wird ein Kraftantriebsmechanismus zum
Treiben einer Hebetür
für ein
Fahrzeug bereitgestellt. Das Fahrzeug weist eine Aufbausteuerung
auf, die den Betrieb des Kraftantriebsmechanismus steuert. Die Hebetür weist
einen kraftbetriebenen Verriegelungsaufbau auf, fähig eines
primären
und sekundären Verriegelungseingriffes
mit einem Schlagriegel an dem Fahrzeug, um die Hebetür lösbar zu
verriegeln, und fähig
eines kraftbetriebenen Entriegelns des Verriegelungsaufbaus. Der
Kraftantriebsmechanismus weist einen Montageträger montierbar an einem "D"-Träger
des Fahrzeugs auf. Ein Verbindungsarm ist mit der Hebetür drehbar
verbunden. Ein Kurbelarm ist drehbar montierbar auf dem Montageträger und
drehbar verbunden mit dem Verbindungsarm. Ein Getriebezug ist drehbar
montiert auf dem Montageträger.
Ein Antriebsmotor ist montiert an dem Montageträger. Der Antriebsmotor ist
wirksam verbunden mit dem Kurbelarm durch den Getriebezug. Der Getriebezug
ist bewegbar zwischen einer Eingriffsposition und einer Nicht-Eingriffsposition.
Die Eingriffsposition bewirkt einen Antriebseingriff zwischen dem
Antriebsmotor und dem Kurbelarm, sodass der Antriebsmotor bei Erregung
den Kurbelarm antriebsmäßig dreht,
um in Antwort darauf das Öffnen
und Schließen
der Hebetür
zu bewirken. Die Nicht-Eingriffsposition bringt den Antriebsmotor
außer
Eingriff mit den Kurbelarm, um eine Bewegung des Kurbelarms ohne
Rückantrieb
des Antriebsmotors zu gestatten. Ein Stellantrieb ist mit dem Getriebezug
wirksam verbunden und ist betätigbar,
um die Bewegung des Getriebezugs zu bewirken. Eine Haltegliedanordnung
ist wirksam zwischen dem Getriebezug und dem Stellantrieb verbunden,
um den Antriebseingriff aufrecht zu erhalten, sobald der Stellantrieb
den Getriebezug in die Eingriffsposition bewegt. Ein Schalter ist
an dem Montageträger
angebracht und ist in Antwort auf eine Bewegung des Kurbelarms schaltbar, um
offene und geschlossene Zustände
der Hebetür anzuzeigen.
Eine elektronische Steuereinheit steht in elektrischer Verbindung
mit der Aufbausteuerung, dem Verriegelungsaufbau, dem Antriebsmotor,
dem Schalter und dem Stellantrieb.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Kraftantriebsmechanismus aufgebaut
entsprechend den Prinzipien der vorliegenden Erfindung montiert auf
einem "D"-Träger eines üblichen
Kraftfahrzeugs;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht eines Kraftantriebsmechanismus in Alleinstellung,
die eine entgegengesetzte Seite des Mechanismus von der in 1 gezeigten
Seite darstellt;
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3 ist
eine Explosionsansicht des Kraftantriebsmechanismus;
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4 ist
eine Aufrißansicht
eines Getriebezugs, eines Teils eines Kurbelarms und eines Schalters
des Kraftantriebsmechanismus, dargestellt in Alleinstellung Form,
und zeigt den Getriebezug in einem Nicht-Eingriffszustand, den Kurbelarm
in einer geschlossenen Position und den Schalter in einer vollständig offenen
Position;
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5 ist
eine zu 4 ähnliche Ansicht bis auf das
Zeigen des Getriebezugs in einem Eingriffszustand;
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6 ist
eine zu 5 ähnliche Ansicht bis auf das
Zeigen des Kurbelarms in einer offenen Position und des Schalters
in einer geschlossenen Position; und
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7 ist
eine zu 6 ähnliche Ansicht bis auf das
Zeigen des Getriebezugs in einem Nicht-Eingriffszustand.
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Ausführliche
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
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Ein
Kraftantriebsmechanismus, im Allgemeinen mit 10 bezeichnet,
zum kraftbetriebenen Öffnen und
Schließen
einer Fahrzeughebetür
ist in 1 gezeigt. Die Struktur der Fahrzeughebetür (nicht
gezeigt) ist konventionell und ist in den US-Patenten mit den Nummern 5,448,856 und
5,563,483 gezeigt. Eine typische Fahrzeughebetür ist durch Gelenke (nicht
gezeigt), die zwischen dem oberen Ende der Fahrzeughebetür und einem
Teil 11 des Rahmens 15 des Fahrzeugs angebracht
sind, an dem Heck eines Mehrzweckfahrzeugs oder Freizeit-Typ-Fahrzeugs schwenkbar
montiert. Die Hebetür
weist einen üblichen
kraftbetriebenen Verriegelungsaufbau (nicht gezeigt) montiert an
einem zentralen Teil ihrer unteren Kante auf, der lösbar in
einen passend an dem Fahrzeugrahmen montierten Schlagriegel einklinkt.
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Wenn
der Verriegelungsaufbau von dem Schlagriegel gelöst wird, kann die Hebetür um die Gelenke
von einer unteren geschlossenen Position zu einer gehobenen offenen
Position geschwenkt werden, um einen Zugang zu dem Fahrzeuginneren durch
das Heck des Fahrzeugs zu ermöglichen.
Typischerweise ist eine Gas-Druckstrebe
von üblicher Bauart
zwischen einer jeweiligen Seitenkante der Hebetür und einem benachbarten, im
Wesentlichen sich vertikal erstreckenden Träger 17 (auf den als "D"-Träger
Bezug genommen wird) des Fahrzeugrahmens montiert.
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Der
Kraftantriebsmechanismus 10 der vorliegenden Erfindung
ist auf dem "D"-Träger 17 des Fahrzeugs
auf dessen linke Seite montiert (aus der Sicht eines vorwärtsschauenden
Fahrzeuginsassen) und steht wirksam mit der Hebetür in Eingriff,
um ein kraftbetriebenes Öffnen
und Schließen
derselben vorzusehen.
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Der
Kraftantriebsmechanismus 10 umfasst einen Kurbelarm 12,
der für
eine Drehbewegung antreibbar ist. Der Kurbelarm 12 ist
drehbar montiert an einen Montageträger 14 zur kraftbetriebenen
Drehbewegung in Öffnungs-
und Schließrichtungen
in Bezug hierauf. Der Montageträger 14 ist
starr befestigt an einem oberen Teil des "D"-Trägers, wie
in 1 gezeigt wird. Der Montageträger 14 ist eine Metallstruktur
vorzugsweise aus druckgegossenem Zink oder Aluminium, obwohl jegliches
Metall von geeigneter Festigkeit verwendet werden kann, und ist
an den "D"-Träger mittels üblicher
Befestiger wie zum Beispiel Bolzen befestigt. Der Kurbelarm 12 ist
vorzugsweise aufgebaut aus gepresstem Metall, wobei das bevorzugte
Metall Stahl ist. Der Kurbelarm 12 ist drehbar montiert
an dem Montageträger 14 durch eine
Tragstruktur 21, die sich im Wesentlichen in der Fahrzeugquerrichtung
erstreckt. Der Kurbelarm 12 ist an die Tragstruktur 21 durch
Nieten 23 angebracht.
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Der
Kurbelarm 12 ist verbunden mit einem Verbindungsarm 18.
Ein Ende des starren Verbindungsarms 18 ist drehbar montiert
an dem Kurbelarm 12 und das entgegengesetzte Ende des Verbindungsarms 18 ist
drehbar verbunden mit der angrenzenden Seitenkante der Hebetür. Die Drehverbindung
zwischen dem Verbindungsarm 18 und der Hebetür ist von
den Gelenken und der Drehachse der Hebetür beabstandet. Bewegung des
Kurbelarms 12 in Öffnungs-
und Schließ richtungen
wirkt durch den Verbindungsarm 18, um die Hebetür in ihre Öffnungs- und
Schließrichtungen
zu bewegen.
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Ein
Getriebezug, im Allgemeinen mit 20 bezeichnet, steht in
wirksamem Eingriff mit dem Kurbelarm 12. Das bevorzugte
Ausführungsbeispiel
des Getriebezugs 20 umfasst eine Vielzahl von Zahnrädern, einschließlich eines
Stellantriebszahnrads 24, inneren und äußeren Antriebszahnrädern 26 bzw. 28.
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Ein
Antriebsmotor 34 ist wirksam verbunden mit dem Kurbelarm 12 durch
den Getriebezug 20 und ist betätigbar, um automatisch die
Hebetür
zu öffnen und
zu schließen.
Ein Motorzahnrad 22 ist drehbar an dem Montageträger 14 durch
eine Welle 32 montiert, die in einer üblichen Weise mit dem Antriebsmotor 34 wirksam
verbunden ist, der vorzugsweise ein umkehrbarer elektrischer Motor
mit hohem Drehmoment ist. Der Antriebsmotor 34 kann elektrisch
erregt werden, um eine bidirektionale Drehung desselben zu bewirken.
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Das
Stellantriebzahnrad 24 ist drehbar auf einem Trägeraufbau 36 montiert.
Der Trägeraufbau 36 schließt innere
und äußere Trägerelemente 38 und 40 ein
und das Stellantriebzahnrad 24 ist dazwischen durch einen
Stift oder Niete 42 montiert. Die Trägerelemente 38, 40 sind
vorzugsweise aus Stahl und sind starr zusammen gesichert durch Nieten 39.
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Das
innere Antriebszahnrad 26 und das äußere Antriebszahnrad 28 sind
mechanisch zusammen gekuppelt und starr befestigt auf eine gemeinsame
Welle 44, die drehbar an den Montageträger 14 montiert ist,
um den Zahnrädern 26, 28 ein
Drehen in Bezug auf den Montageträger 14 zu erlauben.
Der Trägeraufbau 36 ist
drehbar auf der zentralen Welle 44 für eine Bewegung hierum zwischen
Eingriffs- und Nicht-Eingriffspositionen
angeordnet. Die Drehbewegung des Trägeraufbaus 36 ist
unabhängig
von der Rotationsbewegung der inneren und äußeren Antriebszahnräder 26, 28.
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Die
Zahnräder 22, 24 innerhalb
des Getriebezugs 20 können
außer
Eingriff gebracht werden, um ein manuelles Öffnen und Schließen der
Hebetür ohne
Rückantrieb
des Antriebsmotors 34 zu erlauben. Eine Drehbewegung des
Trägeraufbaus 36 um die
zentrale Welle 44 in Bezug auf den Montageträger 14 bewegt
das Stellantriebszahnrad 24 hinein und heraus aus einem
kämmenden,
Drehmoment übertragenen
Eingriff mit dem Motorzahnrad 22. Wenn die Zahnräder 22, 24 außer Eingriff
gebracht sind, rotiert die Drehbewegung des Kurbelarms 12, die während dem Öffnen und
Schließen
der Hebetür stattfindet,
nicht das Motorzahnrad, was den Antriebsmotor 34 schützt.
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Ein
Sektorzahnrad 30 ist starr befestigt an dem Kurbelarm 12 durch übliche Nieten 37.
Das Sektorzahnrad 30 weist eine Reihe von Zähnen auf
der Innenseite oder einer konkav umlaufenden Kante hiervon auf.
Das äußere Antriebszahnrad 28 befindet sich
in kämmendem,
Drehmoment übertragenden Eingriff
mit dem Sektorzahnrad 30. Drehung des äußeren Antriebszahnrads 28,
wirkend durch das Sektorzahnrad 30, bewegt den Kurbelarm 12.
Das äußere Zahnrad 28 bleibt
während
des gesamten Bereichs der Drehbewegung des Kurbelarms 12 mit dem
Sektorzahnrad 30 in kämmendem
Eingriff.
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Die
Drehbewegung des Trägeraufbaus 36 zwischen
Eingriffs- und Nicht-Eingriffspositionen wird durch die Bewegung
eines U-förmigen
Stellglieds 46 gesteuert, das drehbar an dem Bucht-Teil
hiervon an den Montageträger 14 durch
Stift 48 montiert ist. Das Stellglied 46 ist eine
Metallstruktur vorzugsweise aus Stahl und weist einstückige obere
und untere Arme 50, 52 auf, die sich von einem
U-förmigen
Rumpfteil 53 erstrecken. Das Stellglied 46 ist
wirksam verbunden mit dem Trägeraufbau 36 durch
eine Rolle 54, die drehbar auf dem oberen Arm 50 mittels
eines Stiftes 55 montiert ist. Die Rolle 54 greift
rollend an eine von ersten und zweiten Flanschen 56, 58 an,
die einstückig
auf einem Arm des inneren Trägerelements 38 ausgebildet
sind. Stift 55 erstreckt sich durch einen Schlitz 57,
der sich parallel zu und zwischen den Flanschen 56, 58 erstreckt.
Die Rolle 54 wirkt als Nocke gegen einen Flansch 56 oder 58 während einer Drehbewegung
des Stellglieds 46, um den Trägeraufbau 36 in Bezug
auf den Montageträger 14 um die
zentrale Welle 44 zwischen Eingriffs- und Nicht-Eingriffspositionen
zu drehen.
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Das
Stellglied 46 ist wirksam verbunden mit einer Haltegliedanordnung,
die ein Halteglied 60 und ein längliches, starres Verbindungsglied 62 umfasst. Das
Verbindungsglied 62 ist drehbar montiert zwischen dem unteren
Arm 52 und einem oberen Teil des Halteglieds 60 durch übliche Nieten 64.
Das Halteglied 60 ist wirksam verbunden mit dem Getriebezug 20,
um die Zahnräder 22, 24 in
Eingriff miteinander während
dem automatischen Betrieb der Hebetür zu halten. Ein Randteil des
Halteglieds 60 ist drehbar montiert an einem Randteil des
Trägeraufbaus 36 durch
einen Stift 65. Das Halteglied 60 ist eine Metallstruktur
vorzugsweise aus Stahl und ist mit einem Schlitz 66 versehen,
der eine Vielzahl von Kerben hierin festlegt, einschließlich einer
oberen Entriegelungskerbe 68 und ei ner unteren Haltekerbe 70.
Ein Haltestift 72 ist starr gesichert an dem Montageträger 14 und
ist innerhalb des Schlitzes 66 aufgenommen. Das Halteglied 60 steht
in gleitendem Eingriff mit dem Stift 72 für die Führungsbewegung
des Halteglieds 60 in Bezug auf den Stift 72 zwischen
Halte- und Entriegelungspositionen.
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Eine
Bewegung des Stellglieds 46 wird durch einen Stellantrieb 74 bewirkt,
wie am besten in 2 gesehen werden kann, die die
Seite des Montageträgers 14 zeigt,
der in Kontakt mit dem "D"-Träger ist, wenn
der Kraftantriebsmechanismus 10 in einem Fahrzeug montiert
ist. Der Stellantrieb umfasst einen Motor und einen Getriebezug,
die üblich
sind und die innerhalb eines L-förmigen
schützenden
Kunststoffgehäuses 78 montiert
auf dem Montageträger 14 eingeschlossen
sind. Der Stellantrieb 74 ist wirksam verbunden mit dem
Getriebezug 20 und ist betätigbar, um die Zahnräder 22, 24 des
Getriebezugs in und außer
Eingriff zu bringen. Der Stellantrieb schließt einen üblichen umkehrbaren elektrischen
Motor und einen Getriebezug (nicht gezeigt) ein, der mit einer Welle 76 in
Eingriff steht, die starr verbunden an dem Stellglied 46 ist,
das sich durch einen bogenförmigen Schlitz
(nicht gezeigt) in dem Montageträger 14 erstreckt.
Wenn der Motor in dem Stellantrieb 74 die Welle 76 bewegt,
dreht sich der Stellantriebsaufbau 46 zwischen seinen Eingriffs-
und Nicht-Eingriffspositionen.
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Eine
Zugfeder 88 ist zwischen einem Pfosten 90 auf
dem Schalter 82 und dem Trägeraufbau 36 angebracht,
um den Trägeraufbau
in einen Nicht-Eingriff von dem Motorzahnrad 22 vorzuspannen,
wenn das Fahrzeug sich bewegt oder wenn die Hebetür manuell
geöffnet
oder geschlossen wird.
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Betrieb
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Der
kraftunterstützte
Betrieb des Kraftantriebsmechanismus 10 kann elektronisch
unter Verwendung einer üblichen
elektronischen Steuerschaltung gesteuert werden, die in dem Fahrzeug
montiert ist. Das Stellantriebszahnrad 24 steht normalerweise nicht
in kämmendem
Eingriff mit dem Motorzahnrad 22. Die Steuerschaltung kann
programmiert werden, sodass, wenn das kraftbetriebene Hebetüröffnen ausgelöst wird,
der Stellantrieb 74 und Antriebsmotor 34 der Reihe
nach erregt werden. Der Stellantrieb 74 bewegt das Stellantriebszahnrad 24 in
einen Eingriff mit dem Motorzahnrad 22 und bewegt das Halteglied 60 in
eine Verriegelungsbeziehung mit dem Haltestift 72, um das
Stellantriebszahnrad 24 und das Motorzahnrad 22 lösbar während der
Krafthebetürbewegung
zusammen zuhalten. Der Antriebsmotor 34, der durch den Getriebezug 20 wirkt,
bewegt den Kurbelarm 12 in seine Öffnungsrichtung. Die Schaltung bringt
dann das Halteglied 60 außer Eingriff von dem Haltestift 72 und
bewegt das Stellantriebszahnrad 24 und Motorzahnrad 22 aus
einem kämmenden
Eingriff heraus, wenn die Tür
offen ist. Der angetriebene Schließablauf ist im Wesentlichen
die Umkehrung des Öffnungsablaufs.
Während
dem kraftbetriebenen Hebetürschließens hält das Zahnradhalteglied 60 das
Stellantriebszahnrad 24 und das Motorzahnrad 22 in
einem kämmenden,
Drehmoment übertragenen Eingriff,
um die Zahnräder 22, 24 an
einem zueinander relativen Gleiten zu hindern und um Zahnradlärm zu reduzieren
oder zu beseitigen.
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Der
wesentliche Betrieb des Kraftantriebsmechanismus 10 kann
aus den 4 bis 7 nachvollzogen
werden. Die 4 bis 7 zeigen eine
Vielzahl von Strukturen des Kraftantriebsmechanismus 10 in
Alleinstellung, um die relativen Positionen hiervon vor und während dem
Kraftbetrieb zu zeigen. 4 zeigt die Anordnung des Kraftantriebsmechanismus 10,
bevor das kraftbetriebene Hebetüröffnen durch
einem Fahrzeugbenutzer ausgelöst wird.
Das beschriebene System verwendet einen üblichen Schlüsselanhänger-Fernsteuerungsüberträger, um
das angetriebene Hebetüröffnen und
Schließen
einzuleiten. Um das Krafthebetüröffnen auszulösen, wenn
die Hebetür
geschlossen und verriegelt ist, betätigt der Fahrzeugbenutzer die
Schlüsselanhänger-Fernsteuerungseinheit,
die ein Signal an die sich im Fahrzeug befindende Aufbausteuerung
sendet.
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Als
Antwort auf das durch den Schlüsselanhänger erzeugte
Signal sendet die Aufbausteuerung ein elektronisches Steuersignal
an eine elektronische Hebetürsteuereinheit 80,
die in dem Heck des Fahrzeugs in der Nähe des Montageträgers 14 montiert ist.
Die elektronische Steuereinheit 80 bestätigt durch die Detektion der
Position eines Sperrklinkenschalters und eines Sperrhakenschalters
in dem Verriegelungsaufbau und eines Schalters 82 in dem
Kraftantriebsmechanismus 10, dass der Verriegelungsaufbau
verriegelt und die Hebetür
geschlossen ist, und betätigt
dann einen Motor und einen Kupplungsaufbau (nicht gezeigt) verbunden
mit dem Verriegelungsaufbau auf der Hebetür, um ein kraftbetriebenes Entriegeln
desselben zu bewirken, um den Verriegelungsaufbau von dem Schlagriegel
zu lösen.
Die elektronische Steuereinheit 80 steht in elektrischer Verbindung
mit dem Schalter 82 durch übliche Drähte 83. Bewegung einer
Sperrklinke und eines Sperrhakens während der Entriegelung schaltet
die Sperrklinken- und Sperrhakenschalter in dem Verriegelungsaufbau
während
dem Entriegeln um, was der elektronischen Steuereinheit 80 anzeigt,
dass der Verriegelungsaufbau entriegelt ist.
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Als
Antwort auf die Schaltersignale von dem Verriegelungsaufbau erregt
die elektronische Steuereinheit 80 den Antriebsmotor 34,
um ihn zu einem langsamen Drehen in Öffnungsrichtung bei etwa 10% seiner
Aussteuerung zu veranlassen und dann, nach einer vorbestimmten Zeitdauer
danach (typischerweise etwa 30 Millisekunden) erregt er den Stellantriebmotor
in dem Stellantrieb 74, um ihn zu einer Drehung in eine
Zahnradeingriffsrichtung zu veranlassen. Der Stellantrieb steht
in elektrischer Verbindung mit der elektronischen Steuereinheit 80 durch übliche Drähte 91.
Der Stellantrieb 74 wird für eine vorbestimmte Zeitdauer
(typische Weise etwa 350 Millisekunden) erregt, was das Stellglied 46 veranlasst,
in eine Zahnradeingriffsrichtung (im Uhrzeigersinn in 4 bis 7)
zu drehen.
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Während das
Stellglied 46 dreht, bewegen sich der Trägeraufbau 36,
Halteglied 60 und Verbindungsglied 62, um das
Stellantriebszahnrad 24 in Eingriff mit dem Motorzahnrad 22 zu
bringen und sie in einem kämmenden
Eingriff zu verriegeln, wie in 5 gezeigt
wird. Noch spezieller wirkt, während sich
der Stellantriebsaufbau 46 dreht (im Uhrzeigersinn aus
der Sicht der Ansicht in 4), die Rolle 54 wirkt
gegen den ersten Wandteil 56 des inneren Trägerelements 38 als
Nocke, um den Trägeraufbau 36 um
die zentrale Welle 44 zu drehen (im Gegenuhrzeigersinn
in 4) und bewegt das Stellantriebszahnrad 24 in
einen kämmenden
Eingriff mit dem langsam drehenden Motorzahnrad 22. Die
Drehbewegung des Stellglieds 46, die gleichzeitig durch
die Verbindungsstruktur 62 und den Trägeraufbau 36 wirkt
(d.h. gleichzeitig mit der Bewegung des Trägeraufbaus 36), veranlasst
das Halteglied 60 zur Drehung um Stift 65 und
bewegt sich so in Beziehung auf den Haltestift 72, bis
der Haltestift 72 im Wesentlichen innerhalb der Haltekerbe 70 angeordnet
ist, welche den Trägeraufbau 36 in
dieser Lage verriegelt. Das Stellantriebzahnrad 24 ist
hierbei in kämmenden
Eingriff mit dem Motorzahnrad 22 verriegelt, bis sich das Stellglied 46 in
die umgekehrte Richtung dreht. Diese Anordnung des Kraftantriebsmechanismus 10 ist
in 5 gezeigt.
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Wenn
das Stellantriebszahnrad 24 mit dem Motorzahnrad 22 in
Eingriff steht, treibt der Antriebsmotor 34 die Zahnräder 22, 24, 26, 28, 30 in
eine Öffnungsrichtung,
um den Kurbelarm 12 zu einer Bewegung in seine Öffnungsrichtung
zu veranlassen. Es ist vorteilhaft, dass, wenn die Hebetür sich in
die Öffnungsrichtung
bewegt, das Halteglied 60 nicht benötigt wird, um das Stellantriebszahnrad 24 und
das Motorzahnrad 22 in kämmendem Eingriff zu halten. Während die
Hebetür öffnet, dreht
sich der Kurbelarm 12 um eine durch die Tragstruktur 21 definierte Achse
in einer Richtung im Uhrzeigersinn (aus der Sichtweise der 4 bis 6).
Die inneren und äußeren Antriebszahnräder 26, 28 drehen
sich in einer Richtung im Uhrzeigersinn und das Stellantriebszahnrad 24 und
Motorzahnrad 22 drehen sich gegen bzw. im Uhrzeigersinn.
Die auf das Stellantriebszahnrad 24 und Motorzahnrad 22 ausgeübten Kräfte tendieren
dazu, sie zusammen zu bewegen, wenn die Hebetür öffnet. Der Fachmann versteht,
dass, weil das Motorzahnrad 22 starr an eine Welle 32 montiert
ist, die sich durch eine Öffnung
(nicht gezeigt) in dem Montageträger 14 erstreckt
und innerhalb dieser drehbar angeordnet ist, aber an einer Bewegung
in Bezug auf den Montageträger 14 in
eine im Wesentlichen senkrechten zu ihrer Rotationsachse liegenden
Richtung gehindert ist (das heisst, es ist beschränkt auf
eine Drehbewegung in Bezug auf den Montageträger durch die Seiten der Öffnung),
und weil das Stellantriebszahnrad 24 drehbar auf der Niete 42 montiert
ist, die frei in ihrer Bewegung in Bezug auf den Montageträger 14 ist
(weil der Trägeraufbau 36,
auf dem die Niete 42 montiert ist, drehbar um die zentrale
Welle 44 angebracht ist), die Drehbewegung des Motorzahnrads 22 im
Uhrzeigersinn dazu tendiert, den Trägeraufbau 36 in eine
Richtung gegen den Uhrzeigersinn in Bezug auf den Montageträger 14 zu
drehen und dadurch das Stellantriebszahnrad 24 in Eingriff
mit dem Motorzahnrad 22 zu bewegen.
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Während der
Kurbelarm 12 sich in die Öffnungsrichtung bewegt, bewegt
der Verbindungsarm 18, der zwischen dem Kurbelarm 12 und
der linken Kante der Hebetür
drehbar montiert ist, die Hebetür aufwärts entgegen
ihre geöffnete
Position, während sich
die Gas-Druckstreben (nicht gezeigt) ausdehnen. Die Struktur und
der Betrieb der Gas-Druckstreben ist üblich und gut bekannt. Jede
Gas-Druckstrebe
schließt
eine längliche
Struktur ein, die durch eine Feder vorgespannt ist, um sich teleskopisch
aus einer zweiten länglichen
Struktur zu bewegen, um eine durch eine Feder vorgespannte Schubkraft
zu liefern, während
die erste längliche
Struktur sich nach außen bewegt.
Die Geschwindigkeit der Außwärtsbewegung
wird in einer gut bekannten Weise beschränkt, typischerweise durch einen
eingeschränkten
Gasfluss innerhalb der Strebe. Es ist gut bekannt, dass vor Beginn
der Feder-vorgespannten Bewegung der Gas-Durckstrebe die erste Struktur
jedoch aus dem zweiten Element um eine vorbestimmte Strecke herausbewegt
werden muss. Der Verbindungsarm 18 und Kurbelarm 12 schieben
die Hebetür
aufwärts während dem
Krafttüröffnungsbetrieb
fast über
den gesamten Bereich der Bewegung der Hebetür nach oben. Da nur ein Kraftantriebsme chanismus 10 mit der
Hebetür
verbunden ist, wird eine große
Torsionskraft auf den Montageträger 14 während dem
Hebetüröffnen und
Schließen
ausgeübt.
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Während sich
der Kurbelarm 12 in die Öffnungsrichtung bewegt, erhöht die elektronische Steuereinheit 80 die
Leistung des Antriebsmotors 34 nach einer vorbestimmten
Zahl von Umdrehungen der Motorwelle des Antriebsmotors 34 auf
eine Vollauslastungsleistung und der Verbindungsarm 18 bewegt
die Hebetür
in Richtung ihrer offenen Position. Während die Hebetür öffnet, überwacht
die elektronische Steuereinheit 80 die Hall-Effekt-Zählungen
(in einer üblichen
Weise), die durch die Bewegung der Hebetür erzeugt werden (oder, alternativ
kann die elektronische Steuereinheit 80 konfiguriert werden, um
den Strom des Antriebsmotors 34 zu überwachen), um Hindernisse
in der Bahn der Hebetür
zu detektieren. Es wird angenommen, dass auf keine Hindernisse gestoßen wird,
während
die Hebetür öffnet (oder
schließt).
Während
der Antriebsmotor 34 sich in der Öffnungsrichtung dreht, zählt die
elektronische Steuereinheit 80 die Umdrehungen der Welle des
Antriebsmotors 34 und wenn eine vorbestimmte Zahl erreicht
ist, entregt die elektronische Steuereinheit 80 den Antriebsmotor 34,
und den Gas-Druckstreben
(die fast vollständig
ausgestreckt sind, wenn der Antriebsmotor 34 entregt wird)
wird es gewährt, die
Hebetür
in ihre vollkommen offene Position zu bewegen.
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Ein
Vergleich zwischen 5 und 6 zeigt,
dass wenn sich der Kurbelarm 12 sich in einer Richtung
im Uhrzeigersinn (aus der Sicht der 4 bis 7)
von seiner vollkommen geschlossenen Position (gezeigt in 5)
zu seiner vollständig
geöffneten
Position (gezeigt in 6) bewegt, der Schalter 82 umgeschaltet
wird. Noch spezieller bewegt sich, während der Kurbelarm 12 durch
die Gas-Druckstreben
zu seiner vollkommen geöffneten Position
bewegt wird, ein Schalterarm 84, der starr auf dem Kurbelarm 12 durch
Nieten 85 montiert ist, in einen Kontakt mit einer Schalterstruktur 86 des
in einer festen Beziehung an den Montageträger 14 montierten
Schalters 82, und eine weitere Bewegung des Schalterarms 84 (und
Kurbelarms 12) danach drückt die Schalterstruktur 86 herab,
um den Schalter 82 umzuschalten, um der elektronischen
Steuereinheit 80 anzuzeigen, dass die Hebetür in der
vollkommen offenen Position ist. Die elektronische Steuereinheit 80 erregt
als Antwort den Stellantriebsmotor, um denselben in eine Nicht-Eingriffsrichtung
für eine
vorbestimmte Zeitdauer zu treiben, um das Stellantriebszahnrad 24 mit
dem Motorzahnrad 22 außer
Eingriff zu bringen und um das Halteglied 60 in Bezug auf den
Haltestift 72 zu bewegen, sodass der Haltestift 72 in
der oberen Entriegelungsposition angeordnet ist, um dem Stellantriebszahnrad 24 zu
erlauben, sich drehbar von dem Motorzahnrad 22 zu der Position
gezeigt in 7 weg zu bewegen. Das Stellantriebszahnrad 24 ist
von dem Motorzahnrad 22 außer Eingriff gebracht, wenn
die Hebetür
offen ist und erlaubt dem Fahrzeugbenutzer das manuelle Schließen der
Fahrzeughebetür
ohne Rückantrieb
des Motors. Die Hebetür
wird in ihrer vollkommen offenen Position durch die Gas-Druckstreben
gehalten.
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Der
Vorgang des Systems zum Schließen der
Hebetür
ist im Wesentlichen das umgekehrte zu dem Öffnungsvorgang. Wenn das Kraftschließen mit dem
Schlüsselanhänger ausgelöst wird,
erregt die elektronische Steuereinheit 80 zuerst den Antriebsmotor 34 zu
einer Drehung in Schließrichtung
und erregt dann den Stellantriebsmotor in dem Stellglied 46 in
einer ähnlich
zu der oben beschriebenen Weise zu einer Drehung in Eingriffsrichtung.
Der Stellantriebsmotor wird für
eine vorbestimmte Zeitdauer erregt, um das Stellantriebszahnrad 24 und
das Motorzahnrad 22 in Eingriff zu bringen und um das Halteglied 60 gleichzeitig
zu seiner Halteposition zu bewegen, in der der Haltestift 72 in
der Haltekerbe 70 angeordnet ist. Während sich die Hebetür in ihre
Schließrichtung bewegt,
bewegen sich das Stellantriebszahnrad 24 und Motorzahnrad 22 in
jeweils Richtungen mit dem und gegen den Uhrzeigersinn, und dies
hat die Tendenz, sie voneinander weg zu bewegen.
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Der
Antriebsmotor 34 bewegt die Fahrzeughebetür in die
Schließrichtung,
bis der Verriegelungsaufbau auf der Fahrzeughebetür auf den
Fahrzeugschlagriegel trifft, der das Klinkenrad von einer offenen
Position zu einer sekundären
verriegelten Position bewegt. Bewegung des Klinkenrads in die sekundäre verriegelte
Position schaltet den Schalter 82 innerhalb des Verriegelungsaufbaus
um, wodurch bewirkt wird, dass ein elektrisches Signal an die elektronische
Steuereinheit 80 gesendet wird. Als Antwort auf dieses
Schaltsignal entregt die elektronische Steuereinheit 80 den
Antriebsmotor 34 und erregt den Stellantriebsmotor für eine Drehbewegung
in seiner Nicht-Eingriffsrichtung für eine vorbestimmte Zeitdauer,
das Stellantriebszahnrad 24 aus dem Eingriff mit dem Motorzahnrad 22 zu
bewegen.
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Ebenfalls
als Antwort auf das Umschalten des Schalters 80 erregt
die elektronische Steuereinheit 80 den üblichen Verriegelungsmotor
und den Kupplungsaufbau, der wirksam mit dem Verriegelungsaufbau
verbunden ist, das Klinkenrad zu seiner primären verriegelten Position zu
drehen und dabei die Fahr zeughebetür in ihre vollkommen geschlossene
und verriegelte Position zu bewegen.
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Es
ist vorteilhaft, dass sich das Stellantriebszahnrad 24 normalerweise
außer
Eingriff mit dem Motorzahnrad 22 befindet, sodass die Fahrzeughebetür manuell
ohne Rückantrieb
des Antriebsmotors 34 geöffnet und geschlossen werden
kann. Dies reduziert einen Verschleiß des Antriebsmotors 34 und erhöht dabei
seine Lebensdauer und senkt den Betrag an manueller Kraft, die der
Benutzer an die Hebetür
anwenden muss, um dieselbe zu öffnen
und zu schließen.
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Es
soll verstanden werden, dass das vorgehend spezielle Ausführungsbeispiel
vorgesehen ist, um die strukturellen und funktionalen Prinzipien
der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen und nicht darauf
abzielt, einschränkend
zu sein. Im Gegenteil zielt die vorliegende Erfindung darauf ab,
alle Modifikationen, Ersetzungen und Änderungen im Umfang der beigefügten Ansprüche zu umfassen.